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Artikel zum Thema:
Christian Persson
Luftbremse
Die Platine zur Lüftersteuerung
c't 10/89, S. 136
Christof Windeck
Ruhig gestellt
Der Weg zum leisen PC
c't 17/2001, S. 112
(Online verfügbar für 0,70 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/01/17/112/
und hier kostenlos).
Dort auch viele Literaturhinweise zum Thema und Links zu Anbietern.
Christof Windeck, Hartmut Gieselmann
Leise Lüftchen
24 leise Kühler für Sockel-A- und Sockel-370-CPUs
c't 17/2001, S. 116
(Online verfügbar für 1,30 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/01/17/116/)
Hartmut Gieselmann
Das Schweigen der Lüfter
Sechs schallgedämmte Gehäuse im Test
c't 17/2001, S. 128
(Online verfügbar für 0,70 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/01/17/128/)
Christof Windeck
Weglass-Zubehör
"Kupfer-Spacer" sollen die CPU-Kühlung verbessern
c't 19/2001, S. 244
(Online verfügbar für 0,40 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/01/19/244/)
Dr. Volker Zota, Peter Röbke-Doerr, Christof Windeck
Maestro ... Musik und Video, s'il vous plaît
Der PC als multimedialer Alleskönner fürs Wohnzimmer
c't 20/2001, S. 146
(Online verfügbar unter http://www.heise.de/ct/01/20/146/)
Dr. Volker Zota
Mehr, s'il vous plaît!
Ideen und Ergänzungen zum "Wohnzimmer-PC"
c't 21/2001, S. 283
(Online verfügbar unter http://www.heise.de/ct/01/21/283/default.shtml)
Christof Windeck
Kühler Brüller
CPU-Kühler Swiftech MCX370
c't 21/2001, S. 94
(Online verfügbar für 0,40 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/01/21/094/)
Hartmut Gieselmann
Rückendeckung
Gedämmtes Gehäuse von A Conto
c't 24/2001, S. 65
(Online verfügbar für 0,40 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/01/24/064/)
Christof Windeck
Leisetreter
Sieben leise Komplettrechner im Test
c't 24/2001, S. 182
(Online verfügbar für 1,10 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/01/24/182/)
Christof Windeck
Fließend Warmwasser
Wasserkühlung für den PC
c't 25/2001, S. 90
(Online verfügbar für 1,10 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/01/25/090/)
Christof Windeck
Kühler Knirps
VIAs Strom sparende "Eden"-Plattform
c't 4/2002, S. 166
(Online verfügbar für 0,50 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/02/04/166/)
Georg Schnurer
Klein, schnell und leise
Kompakt-PCs mit leistungsfähiger CPU
c't 4/2002, S. 148
(Online verfügbar für 0,70 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/02/04/148/)
Gerald Himmelein, Christof Windeck
Von Kopf bis Fuß
PCs zur DVD-Wiedergabe im Wohnzimmer optimieren
c't 4/2002, S. 140
(Online verfügbar für 0,70 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/02/04/140/)
Georg Schnurer
Psst-PC
Silent-PC: Der Future-Client von Signum Data
c't 7/2002, S. 80
(Online verfügbar für 0,40 Euro unter http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/02/07/080/)
Christof Windeck
Flüsterzwerg
Lüfterloser Rechner Microspace PC31
c't 8/2002, S. 84
(http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/02/08/084/, 0,50 Euro)
Christof Windeck
Leise-Macher
ATX-Netzteil und Pentium-4-Kühler mit geregeltem Lüfter
c't 8/2002, S. 76
(http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/02/08/076/, 0,50 Euro)
Georg Schnurer
Ruhestifter
Low-Noise-PCs von Alternate und Silentmaxx/Proton
c't 11/02, S. 134
(http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/02/11/134/, 0,60 Euro)
Ernst Ahlers, Eckart Steffens
Kompakte Kraftwerke
18 ATX-Netzteile der 300-Watt-Klasse im Test
c't 13/02, S. 190
(http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/02/13/190/, 0,80 Euro)
Christof Windeck
Leiser Rechnen
So baut man einen leisen PC
c't 18/02, S. 108
(http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/02/18/108/, 1,00 Euro)
Christof Windeck
Stille Brise
24 leise Kühler für AMD Athlon XP und Intel Pentium 4
c't 18/02, S. 122
(http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/02/18/122/, 1,20 Euro)
Georg Schnurer
Die Leisen kommen
Fünf Flüster-PCs von der Stange
c't 18/02, S. 116
(http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/02/18/116/, 0,80 Euro)
Christof Windeck
Mini-Kür
Der 300-Euro-PC Marke Eigenbau
c't 3/03, S. 102
(http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/03/03/102/, 0,70 Euro)
Johannes Schuster, Andreas Beier
Cool bleiben
Leise Lüfter für Power Macs G4
c't 5/03, S. 180
(http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/03/05/180/, 0,80 Euro)
Ernst Ahlers
Heißes Eisen
Passiv gekühltes Netzteil Silentmax ProSilent 350 W
c't 5/03, S. 68
(http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/03/05/068/, 0,40 Euro)
Johannes Schuster
Schalldämpfer
Verax Kit für den Power Mac
c't 9/03, S. 70
Georg Schnurer
Grenzgänger
Leiser Game-PC: PC-World Games4U
c't 9/03, S. 88
Georg Schnurer
Flüsterkasten
Mappit A4F: kompakter PC ohne Lüfter
c't 10/03, S. 136
Christof Windeck
Immer cool bleiben
PCs richtig kühlen
c't 10/03, S. 176
FAQ:
Zunächst hier ein Link auf eine Reihe von c't-Hotline-Tipps zum Thema "Lüfter".Die c't-Redaktion kürt generell keine Testsieger und vergibt auch keine Hardware-Empfehlungen. Bei CPU-Kühlern ist die Sache besonders schwierig. Ob ein Kühler passt, hängt zunächst natürlich von der Eignung für den vorhandenen Prozessor ab. Allerdings spielt es auch eine Rolle, ob der Kühler mechanisch ins Gehäuse passt, ob er die jeweilige Spezifikation des Maximalgewichtes einhält, ob er das korrekte Tachosignal für das Hardware-Monitoring des Mainboards liefert und so weiter. Außer den o.g. Testberichten können wir daher keine Empfehlungen geben, außer der, sich an einen guten Händler zu wenden und dort beraten zu lassen. AMD empfiehlt geprüfte Kühler hier.
Moderne Prozessoren setzen auf ca. 1 cm² Fläche bis über 80 Watt elektrische Leistung in Wärme um. Diese spezifische Heizleistung ist um den Faktor 4 bis 8 höher als bei einer Herdplatte. Ohne korrekt montierten Kühler überlebt ein solcher Prozessor weniger als 5 Sekunden. "Korrekt montierter Kühler" bedeutet:
Auf der AMD-Webseite findet sich eine Anleitung zur korrekten Kühlermontage ( PDF). Diese empfiehlt insbesondere, den Kühler bei ausgebautem Mainboard zu montieren, dann den korrekten Sitz optisch zu überprüfen und dann erst die Platine einzusetzen. Dazu gibt es auch Videos.
Nach unseren Erfahrungen reichen die mitgelieferten Wärmeleitpads meist aus; sie überleben aber nur einen Montagevorgang. Wenn man den Kühler demontiert, muss man vor dem Wieder-Aufsetzen alle Reste eines Pads restlos und vorsichtig von Kühler und Prozessor entfernen -- bei den unter Hitze schmelzenden leistungsfähigeren "Phase-Changer"-Pads gelingt dies oft mit Waschbenzin und einem weichen, möglichst fusselfreien Lappen. Ob Waschbenzin das ideale Lösungsmittel für Kühler-Pads und -Pasten ist oder ob Benzin die Gehäuse von Prozessoren oder Platinenmaterial angreift, wissen wir nicht -- konkrete Empfehlungen von CPU-, Mainboard- oder Wärmeleitpad-Herstellern sind uns nicht bekannt.
Danach trägt man Wärmeleitpaste als kleinen Klecks mittig auf den Prozessor auf -- ein Verreiben ist nicht notwendig und kann zum Einschluss von Luftblasen und Schmutzpartikeln führen. Jetzt setzt man den Kühler (Orientierung beachten) ganz vorsichtig plan auf die CPU. Dann drückt man sehr vorsichtig zunächst die Öse der Halteklammer in die Haltenase des CPU-Sockels, die dem breiten Ende des CPU-Sockels (der die Verriegelungsmechanik enthält) gegenüber liegt. Zuletzt hebelt man sehr, sehr vorsichtig -- falls nötig, mit einem großen Schraubenzieher -- die vordere Öse der Halteklammer über die entsprechende Haltenase des Sockels.
(Quelle: AMD) 
Dieser Klecks Wärmeleitpaste ist schon eher zuviel! Nicht verreiben!
Achtung! Die Ecken des empfindlichen Siliziumchips brechen sehr schnell, was oft die CPU zerstört. Auch, wenn der Kühler nicht ganz plan sitzt, ist die CPU in Sekunden kaputt.
Hinweis: Von manchen Wärmeleitpads muss man vor der Montage eine Schutzfolie abziehen -- Coolermaster listet viele verschiedene Pads in einer Anleitung.
Welche Paste oder welches Pad ideal sind, lässt sich nach unserer Erfahrung nicht allgemein sagen. Die oft angepriesene Paste "Arctic Silver II" (und deren Plagiate) hat zwar durch eingelagerte Silberoxidpartikel einen wesentlich höheren Wärmeleitwert (ca. 8 W/mK) als herkömmliche Pasten auf Silikonöl-Basis mit Aluminiumnitrid- oder Bornitrid-Wärmeleitpartikeln (1 bis max. 3 W/mK) oder gar Wärmeleitpads (Folien: < 1 W/mK, Phase Changer bis ca. 3 W/mK), doch bei ganz glatten (Kupfer-) Bodenplatten mancher Kühler führt Arctic Silver II wegen der groberen Metallpartikel zu schlechteren Ergebnissen als eine hauchdünne Schicht herkömmlicher Paste. Als Faustregel lässt sich sagen: Arctic Silver bringt sicherlich häufig Vorteile bei Kühlern mit schlecht bearbeiteter Aluminium-Bodenplatte, bei extra planen Hochleistungskühlern (Silverado, www.noisecontrol.de) lohnt der Einsatz der teuren Silberoxidpaste nicht beziehungsweise bringt sogar Nachteile.
Ja. Laut Intel ist das normal -- hier noch detaillierter erklärt und mit Fotos:
(Quelle: Intel)
Montageanleitung Coolermaster-Pentium-4-Kühler.
Prinzipiell ist es möglich, den Hauptprozessor nur mit einem passiven Kühlkörper (also ohne eigenen Lüfter) zu bestücken und diesen wiederum über den vom ATX-Netzteil erzeugten Luftzug zu kühlen. Das funktioniert nur dann zuverlässig, wenn der Luftstrom immer ausreichend stark und die Lufttemperatur immer ausreichend niedrig ist. Da der vom Netzteillüfter erzeugte Luftstrom je nach Netzteil- und Lüftertyp unterschiedlich ist und auch die Geometrie und Komponentenanordnung im PC-Gehäuse die Luft-Strömungsverhältnisse stark beeinflusst, sind allgemeine Dimensionierungs- und Auslegungsvorschriften für passive Prozessorkühlung nicht machbar. Man ist also beim Entwurf eines PC mit lüfterlosem CPU-Kühler auf eigene Experimente angewiesen. Generelle Tipps:
Jeder Prozessor arbeitet auch bei einer niedrigeren als der spezifizierten Taktfrequenz. Die meisten aktuelle Prozessoren besitzen aber einen intern fest programmierten Multiplikator, der sich bei Intel-Prozessoren von außen gar nicht und bei AMD-Athlon und -Duron nur mit einem Trick und auf speziellen Mainboards verändern lässt. Deshalb lassen sich die meisten Prozessoren nur durch eine abgesenkte Taktfrequenz des Front-Side-Bus langsamer machen. Hierbei kann es zu Problemen kommen, weil die Takterzeuger (Clock-Chips) meist nur bestimmte Frequenzkombinationen von FSB-/PCI-/Speichertaktt erlauben. Bei manchen dieser Kombinationen laufen PCI-Bus und AGP außerhalb ihrer Spezifiaktion, was zu Problemen mit AGP-Grafikkarten, PCI-Steckkarten und Onboard-PCI-Geräten wie dem EIDE-Controller führen kann.
Natürlich nehmen Prozessoren bei niedrigerer Taktfrequenz auch weniger Leistung auf; bei konstanter Versorgungsspannung fällt die maximale Leistungsaufnahme in etwa linear mit der Taktabsenkung.
Wasserkühlung hat den Vorteil, dass man die Wärme des Prozessors direkt aus dem PC-Gehäuse transportieren kann. Außerdem bleibt die Temperatur eines wasserdurchströmten CPU-Kühlers viel konstanter als die eines luftgekühlten Kühlers, die CPU lässt sich besser übertakten.
Nachteilig an der Wasserkühlung ist, dass die Montage meist recht aufwendig ist und eventuell austretendes Wasser potenziell die PC-Elektronik zerstören kann. Im Extremfall kann eindringendes Wasser sogar an Netzspannung im PC-Netzteil geraten und sehr gefährlich werden. Bei Autos gehört die Wasserkühlung trotz mehr als 50 Jahren Entwicklungszeit immer noch zu den häufigsten Pannen-Ursachen -- eine Wasserkühlung im PC sollte also sehr umsichtig und regelmäßig kontrolliert und gewartet werden.
Ein Peltierelement zwischen CPU und CPU-Kühler erlaubt, den Prozessor kühler als seine Umgebungstemperatur zu betreiben. Dadurch kann man diesen Prozessor besser übertakten.
Peltierelemente bestehen aus zwei planparallelen Flächen mit dazwischen montierten Halbleitern. Speist man diese mit einem Strom, so transportieren sie Wärmeenergie von einer Seite der Platte auf die andere. Das bedeutet: Ist die "heiße" Seite gut gekühlt, so kann man auf der "kalten" Seite eine relativ niedrigere Temperatur erzeugen. Die erreichbare Temperaturdifferenz hängt dabei von der eingespeisten Leistung, der Bauform des Peltier-Elementes und natürlich der aktuellen CPU-Last ab.
Der Einsatz von Peltierelementen ist wegen der folgenden Nachteile allerdings aufwendig:
AMD legt allen Berechnungen und Empfehlungen für die Prozessorkühlung eine maximale Gehäuse-Innentemperatur von 42 °C zu Grunde, Intel lässt 45 °C zu (Stand: Hebst 2001). Wenn es im PC-Gehäuse wärmer als diese Grenzwerte wird, beispielsweise an heißen Sommertagen, kann das System überhitzen/abstürzen. In diesem Fall hilft ein Zusatzlüfter im Gehäuse, die es auch in geregelter Ausführung gibt (www.ekl-ag.de). Ob ein solcher Zusatzlüfter nötig ist, kann man nur mit einem Thermometer feststellen -- Intel und AMD messen in ca. 3 cm Höhe über dem CPU-Lüfter. Bei der Montage ist darauf zu achten, dass der Lüfter nicht "gegen" andere Lüfter arbeitet, also etwa dort Luft absaugt, wo der Netzteillüfter das schon tut.
Eine allgemeine Aussage über die zulässige Maximaltemperatur von Festplatten ist mit nicht bekannt. Leider finden sich in öffentlich zugänglichen Datenblättern von Festplatten kaum präzise Angaben zur maximalen Betriebstemperatur und zum genauen Messpunkt, an dem diese Temperatur auftreten darf. Man kann daher nicht im Voraus sagen, welche Festplatte sich in einem gedämmten Rahmen sicher betreiben lässt -- hier helfen nur eigene Experimente.
Die CPU-Hersteller spezifizieren ganz unterschiedliche Höchstgrenzen für die CPU-Temperatur. Diese liegen je nach Prozessor zwischen 75 und 95 Grad Celsius und finden sich in den bei Intel und AMD öffentlich auf den Webseiten zugänglichen CPU-Datenblättern. Dabei ist zu beachten, dass auch der Messpunkt genau vorgeschrieben ist. Bei vielen Mainboards erfolgt die CPU-Temperaturmessung leider sehr ungenau über einen 10-kOhm-NTC-Widerstand unterhalb der CPU im Prozessorsockel. Die Genauigkeit dieser Messungen lässt sich kaum abschätzen.
Empfehlung: Misst das Mainboard die CPU-Temperatur per NTC, so sollte man die Kühlung so auslegen, dass die angezeigten Werte immer 15 bis 20 °C unter dem zulässigem Höchstwert der CPU liegt.
Die Lüfter auf Grafikkarten-Kühlern drehen wegen ihrer kleinen Bauform meist sehr schnell. Außerdem lässt die kleine Bauform nur wenig Platz für aufwendige Lager. Als zusätzliche Komplikation "hängen" diese Lüfter in Tower-Gehäusen auch noch in diesem Lager und belasten es daher sehr ungünstig. Alle Faktoren zusammen sorgen dafür, dass Grafikkarten-Lüfter meist recht laut sind, im Betrieb durch Verschleiß der Lager schnell noch lauter werden und relativ früh kaputt gehen.
Zahlreiche Zubehörhändler bieten passive und aktive Austauschkühler für Grafikkarten an. Doch bei der Befestigung der Kühler auf den Grafikchips geht jeder Kartenhersteller unterschiedliche Wege -- oft sind die Kühler sogar mit Wärmeleitkleber montiert, der sich kaum entfernen lässt. Auch eventuell vorhandene Bohrlöcher sind hinsichtlich Lochabstand, -Durchmesser und -Position nicht genormt. Selbst wenn man diese Montageprobleme löst, bleibt das Problem, dass die Chiphersteller kaum einmal eine zulässige Höchsttemperatur für ihre Grafikprozessoren veröffentlichen. Es ist daher quasi unmöglich, eine Empfehlung für Grafikkarten-Nachrüstkühler zu geben.
Immer häufiger montieren Mainboard-Hersteller auf der Chipsatz-Northbridge bestimmter Produkte einen Kühler mit Lüfter. Das ist im Wesentlichen ein "Overclocking-Attribut", denn kein Chipsatzhersteller schreibt den Einsatz einer Zwangskühlung der Northbridge vor. Zumindest im normalen, nicht übertakteten Betrieb ist ein Lüfter für die Northbridge eigentlich unnötig.
Leider sind viele der Lüfter sehr billig gemacht und fallen schon nach kurzer Zeit aus oder werden wegen zunehmender Schäden am Lager immer lauter. Dann muss man den Lüfter ersetzen, und zwar möglichst durch ein baugleiches Modell mit derselben Luftfördermenge. Die Hotlines mancher Mainboardfirmen geben sogar bei bestimmten Platinentypen den Rat, den Lüfter einfach abzuschalten (etwa durch abziehen des Kabelsteckers). Das sollte man allerdings nur nach expliziter Freigabe durch den Mainboard-Hersteller tun: Man weiß ja nicht, ob die Wärmeabfuhr eines für Zwangskühlung ausgelegten Kühlkörpers auch ohne Ventilator ausreicht. Meist sind die eigentlichen Metallkörper der für rein passiven Wärmetransport dimensionierten Kühler für dieselbe Northbridge größer als die für den Betrieb mit Lüfter berechneten Modelle. Die passiven Kühler schaffen deshalb ohne Lüfter mehr Wärmeenergie fort als ein Kühler, der für Lüfterbetrieb ausgelegt ist, aber ohne Gebläse betrieben wird.
Ob und unter welchen Bedingungen man einen defekten oder störenden Northbridge-Lüfter abschalten darf, kann also nur der Mainboard-Hersteller mit Sicherheit sagen. Dort sollte man auch in Erfahrung bringen können, wo man Ersatzventilatoren der passenden Größe beziehen kann.
Auch der Ersatz des Ventilatorkühlers durch einen passiven Kühler ist nicht ohne weiteres möglich, weil kaum genaue Daten für die jeweilige Northbridge bekannt sind.
Angesichts der recht häufigen Probleme mit Northbridge-Lüftern können wir vom Einsatz von Mainboards mit solchen Northbridge-Ventilatoren nur abraten.
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