CPU-Lüfter und Wasserkühlungen im Test

Heutige PCs verbrauchen mehr Strom als früher. Doch leider kann dieser nicht ausschließlich in Rechenpower umgesetzt werden, ein Teil geht in Form von Wärme verloren. Während im 486-Zeitalter noch passive Kühlkörper ausreichten, um die Abwärme vom CPU-Kern abzutransportieren benötigen aktuelle Prozessoren große Kühler mit schnell drehenden Lüftern. Somit erhöht sich neben den Anforderungen an die Kühlung meist auch der Geräuschpegel.

Viele Lüfterhersteller entwickeln deshalb nicht nur äussert effiziente Kühllösungen sondern auch angenehm leise. Welcher Universal-Prozessorkühler für AMD-Systeme (Sockel 754, 939 und AM2) und Intel-PCs (Sockel 775) den besten Kompromiss aus hoher Kühlleistung und leisem Betriebsgeräusch bietet, zeigt der Test im Labor.

Fast alle Lüfter auf dem Markt arbeiten mit Heatpipes - mit einer Flüssigkeit gefüllte Metallröhrchen (meist aus Kuper). Das bestätigen auch die zum Test eingereichten Modelle. Über die Hälfte der getesteten CPU-Kühler werden im Turmformat angeboten. Radialsymmetrische Bauformen wie beim Zalman CPNS8700 sind die Ausnahme.

Die Spannungswandler und Spulen, die den Prozessor mit Strom beliefern, werden beim Betrieb mit schnellen CPUs sehr heiß. 100 Grad sind bei schlechter Durchlüftung im PC-Gehäuse keine Seltenheit. Laut Intel-Design-Guide soll der CPU-Kühler zusätzlich zur Kühlung der Mainboard-Bausteine beitragen. Fehlt die Kühlung ganz, droht ein vorzeitiges Aus für das Mainboard.

Durch die enorme Hitze können sich Spulen selbstständig auslöten. Dadurch kann nicht nur das Mainboard beschädigt werden, sondern auch die Grafikkarte, die die fallende Spule abkriegt. Sorgt der installierte CPU-Kühler nicht für die nötige Luftbewegung, sollte ein zusätzlicher Gehäuselüfter eingebaut werden.

Die maximale Temperatur

AMD und Intel geben für jeden Prozessor eine maximale Temperatur an, die im Betrieb nicht überschritten werden darf. Es ist dies die Die-Temperatur, also die Temperatur im Prozessorkern. Wird diese zu hoch, drosseln Prozessoren die Taktfrequenz und somit die Leistungsaufnahme.

Allerdings können auch andere Komponenten im PC überhitzen und zu einem Absturz führen. Die Motherboard-Temperatur kann für die Klärung der Ursache in diesem Fall ein guten Anhaltspunkt liefern. Ist die Luft im PC-Gehäuse zu heiß, kann die CPU nicht mehr effektiv gekühlt werden. Arbeitsspeicher kann bei erhöhter Temperatur Fehler produzieren, die Systemabstürze verursachen können.

Eine Maximaltemperatur für die Umgebungsluft kann man pauschaul nicht angeben, wohl aber Richtwerte. Oberhalb von 40°C können erste Probleme auftreten. Festplatten können sich in solch warmer Umgebung leicht auf Temperaturen jenseits der zumeist maximal zulässigen 55 bis 60°C aufheizen, was die Lebensdauer deutlich verkürzt. Die Betriebstemperatur einer Festplatte geben Hersteller mit 25 bis 40°C an.

Dabei hilft es meist schon, einen langsam drehenden 120-mm-Lüfter einzubauen. Eine einfache Lösung, die Temperatur zu regeln, sind Lüfter und Mainboards mit PWM-Unterstützung. Die PWM (Puls Weiten Modulation) liefert eine digital gesteuerte Gleichspannung an den Lüfter statt einer analogen Gleichspannung, wie es bei den gängigen 3-Pin-Molex-Steckern üblich ist. Ein Mainboard kann mit entsprechendem (4-Pin-)Anschluss und der richtigen BIOS-Einstellung einen PWM-Lüfter last- oder temperaturabhängig regeln. Die PWM-Steuerung bestimmt die notwendige Kühlleistung aus CPU- und Systemtemperaturen.

Wasserkühlung

Luftkühlung ist zwar derzeit bei PCs Standard, sie ist allerdings nicht die effizienteste und leiseste Kühlmethode. Wesentlich bessere Kühlung und ein nahezu unhörbares Betriebsgeräusch bieten Wasserkühlungen. Der Kühlkreislauf einer Wasserkühlung besteht aus Wärmetauscher, Wasserpumpe und CPU-Kühlkopf. Das Wasser nimmt hierbei die Wärme von der CPU auf und gibt diese im Wärmetauscher ab, der inner- oder außerhalb eines PC-Gehäuses Platz findet.

Nachteil vieler Wasserkühlungen war bisher der hohe Montageaufwand. In einzelnen Komponenten geliefert, sind mehrere Stunden Installationsaufwand keine Seltenheit. Neue Konzepte schaffen Abhilfe: So bietet zum Beispiel Innovatek eine vormontierte Wasserkühlung an, die anstelle eines 120-mm-Gehäuselüfters in PC-Gehäuse geschraubt werden kann. Letztlich ist es eine Frage des finanziellenAufwands, für welche Art der Kühlung man sich entscheidet. Im folgenden haben wir die Eckdaten aktueller Kühlungen für Sie im Labor ermittelt.