Der japanische Technologiekonzern Hitachi hat eine neuartige Kühlplatte für Grafikprozessoren vorgestellt, die den Kühlenergiebedarf in Rechenzentren spürbar verringern soll. Die Entwicklung nutzt eine eigens konzipierte U-förmige Tunnelkanalstruktur.
Laut Berichten von japanischen Branchenmedien vom 21. Oktober 2026 stellte das Unternehmen das System auf einer Pressekonferenz im Tokioter Stadtbezirk Chiyoda vor. Die Technologie verspricht, den reinen Kühlstromverbrauch um rund 30 % zu reduzieren.
Getrennte Kühlkreisläufe für maximale Wärmeableitung
Kern der Innovation ist die gezielte Führung des Kühlmittels. Die Flüssigkeit wird direkt zum thermischen Hotspot des Prozessors geleitet und strömt dort durch tausende parallel angeordnete Mikrokanäle senkrecht zum Punkt der Wärmequelle. Nach der Aufnahme der Wärme kehrt das Kühlmittel in einem U-förmigen Tunnel um.
Durch diese Führung wird das erwärmte Wasser strikt getrennt vom kalten Zulauf abgeführt. Dies verhindert eine vorzeitige Durchmischung von warmem und kaltem Kühlmedium, was maßgeblich zum Erhalt der hohen Kühlleistung beiträgt.
Messwerte und technische Leistungsdaten des Prototyps
Bei Labormessungen erzielte Hitachi beachtliche Werte: Bei einem Kühlmitteldurchfluss von 4 L/min verzeichnete das System einen Wärmedurchlasswiderstand von 0,011 K/W sowie einen Druckverlust von 27,6 kPa. Bei identischer Pumpenleistung übertreffe dieser Aufbau die thermische Leistung herkömmlicher Kühlstrukturen.
Der gezeigte Prototyp weist kompakte Abmessungen von 60×40×9,6 mm auf. Ein Mitarbeiter des Unternehmens verwies darauf, dass der gemessene Wärmedurchlasswiderstand von 0,011 K/W etwa bei der Hälfte bisher üblicher Werte liege und die aktuellen Zielvorgaben der Branche übertreffe.
Potenzial für Hochtemperatur-Wasserkühlung
Die prognostizierte Einsparung von rund 30 % beruht nicht auf einem direkten Einzelmesswert, sondern auf einer Modellrechnung. Diese leitet sich aus der veränderten jährlichen Auslastung von Kältemaschinen unter Zugrundelegung der Außenluftbedingungen typischer Großstädte wie Tokio ab.
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Die tatsächlichen Werte hängen folglich von den lokalen Bedingungen und der jeweiligen Installation ab. Zudem betrifft die Einsparung explizit den Kühlstromverbrauch und nicht den Gesamtstrombedarf des Rechenzentrums.
Ein wesentlicher Hebel liegt im Einsatz einer Hochtemperatur-Wasserkühlung mit Wassertemperaturen im Bereich von etwa 40 bis 50 °C. Liegt die Außentemperatur beispielsweise bei 35 °C, kann die Abwärme ohne zusätzliche energieintensive Kältemaschinen direkt an die Umgebungsluft abgegeben werden. Dies verringert die Abhängigkeit von Chillern drastisch.
Forschungsleiter Kinya Nakatsu erläuterte hierzu, dass heiß abgeführtes Kühlwasser einen ausreichenden Temperaturunterschied zur Außenluft sichere. Dadurch verlängere sich die Zeitspanne, in der eine effiziente Wärmeabgabe über die natürliche Luftzirkulation möglich sei. Nakatsu betonte das Ziel, die Technologie nach einer Validierung an realen Systemen so schnell wie möglich zu kommerzialisieren.
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Fertigungsverfahren und Integration in Rechenzentrumsdienste
Um eine wirtschaftliche Fertigung sicherzustellen, setzt das Unternehmen auf ein schichtweises Verfahren ohne mechanische Zerspanung. Dabei werden dünne Kupferfolien, in welche die Mikrokanäle über ein aus der Leiterplattenherstellung bekanntes Ätzverfahren eingebracht werden, zu mehreren Dutzend Lagen gestapelt und unter Hitze verpresst. Dieses Vorgehen verspricht eine kostengünstige Massenfertigung.
Hitachi beabsichtigt, die Kühlplatte künftig mit einer integrierten Betriebssteuerung unter dem Dienst HMAX Data Center zu bündeln. Als feste Komponente dieses Portfolios soll das System die Energieeffizienz und Betriebsstabilität moderner Rechenzentren weiter optimieren.
Einen Teil der detaillierten Forschungsergebnisse präsentiert der Konzern auf der Fachkonferenz InterPACK2026, die vom 26. bis 29. Oktober 2026 im US-amerikanischen San Diego stattfindet.