Autor: Martin Eckardt Publiziert: 27.05.2003 Kategorie: Sonstige Kühlung Verwandte Artikel:     Arctic-Cooling Accelero X1 VGA-Cooler     Thermalright V1-Ultra VGA-Cooler     Zalman VF-900 Cu VGA-Cooler     Dänisches VGA-Cooler-Doppel: NorthQ 3850Cu...     mehr ... VF-700 Cu 22,99 EUR Scythe Ninja 44,39 EUR 120mm, 800 U/min 8,92 EUR

Die Erde ist eine Kugel - diese banale Erkenntnis mag für den ein oder andern schwer nachvollziehbar sein, fest steht dies aber schon seit einigen Jahren und zu rütteln gibt es an dieser Tatsache nichts, man muss sich damit abfinden ;-) Ähnlich sieht es im Bereich CPU Kühlung aus, alle wichtigen Dinge scheinen erfunden und perfektioniert, Verbesserungen kaum möglich oder unrentabel und nur von Zeit zu Zeit traut sich ein Hersteller mit einem aufsehenerregend revolutionären Produkt in die Höhle des Löwen. In unserem heutigen Bereicht möchten wir uns mit vier aktuell am Markt vertretenen Lüftungskonzepten auseinander setzen, die sich in Präsenz des Vorjahresrenners YS-Tech T.M.D sowie des recht frischen Cooler Master radial Lüfters gegen die in allen möglichen Formen und Farben vertretenen Axiallüfter darstellen. Abgerundet wird das Ganze vom Lautlos-Verax.

In gewisser Weise, aber wohl doch nicht mit der nötigen Tiefgründigkeit, sind wir bereits in Ansätzen auf diese Thematik eingegangen, als wir im Review des Cooler Master Aero 7 unseren Spieltrieb an der damals brandneu erschienen Radiallüfter-Combo auslebten und die auferstandene 70mm radial-Technik auf bewehrtem SLK-800 Material zur kurzen Session baten. Nun, nur wenige Wochen später, halten wir ein 80mm Silentmodell des Cooler Master Lüfters in der Hand, welches serienmäßig auf dem Aero Light Platz findet und uns freundlicherweise von Caseking übermittelt wurde.

Ursachenforschung - Hot Spot Bildung

Die Kühlung eines Mikroprozessors, wie er in allseits bekannter und liebenswürdiger Art und Weise auf den verbreiteten Desktop CPUs zum Einsatz kommt, verlangt aktueller Kühlhardware auf Luftbasis enorm viel ab. Schließlich handelt es sich hier um eine zu kühlende Fläche, die selten größer als ein Quadratzentimeter ( 1 cm² ) ist und dabei - je nach Leistungsfähigkeit und Belastung - in Extremfällen bis zu 80 Watt thermischen Verlust produziert. Die fortschreitenden Weiterentwicklungen bei den Prozessorherstellern verschlimmern diese Gegebenheiten noch weiter, da durch feinere Herstellungsverfahren der Prozessorkerne die Kühl-Oberfläche weiter gesenkt und durch die ermöglichten Taktsteigerungen die Wärmeabgabe weiter gesteigert wird.

Wir haben einmal die jeweils stärksten AMD Prozessoren basierend auf den unterschiedlichen CPU-Kernen hinsichtlich der für die Kühlung ausschlaggebenden Kriterien verglichen.

Ausschlaggebend vor allem die Spalte Watt pro cm². Hier ist zu erkennen, dass sich die zentrierte Wärmeabgabe mit der Zeit sehr stark gesteigert hat, was infolge der Fertigungsumstellung von 0.18 µm ( bis Palomino ) auf 0.13 µm ( ab Thouroughbred ) geschah und mit einer signifikanten Verkleinerung des Prozessorkern einherging. Ausnahme bildet hier lediglich der Barton, welcher aber zum Thouroughbred keine wirkliche Weiterentwicklung ist, sondern seinen vergrößerten DIE ( CPU-Kern ) lediglich durch die Aufstockung des L2 Caches auf 512KB zu erklären weis. 

Nun aber zurück zum eigentlichen Thema - der Hot Spot Bildung. Die Aufgabe der Kühleinheit ist es, die von der CPU auf kleinster Fläche abgegebene Wärme möglichst effizient abzuleiten. Da die Kontaktfläche zum Wärmeaustausch zwischen Prozessor und Kühlerboden auf den CPU Kern beschränkt ist, bildet sich dort eine - im Vergleich zum restlichen Kühlkörper - sehr heiße Stelle ( Hot Spot ). Unglücklicher Weise ist diese Stelle durch eine herkömmliche Kühlerkombination mit weit verbreiteten Axiallüftern nur eingeschränkt mit Frischluft versorgbar, da sich genau über der Position des Hot Spots die Nabe des Lüfters mit der Antriebseinheit befindet. Der Hot Spot liegt also im toten Winkel für den Luftstrom eines herkömmlichen Axiallüfters. Je größer nun die Wärmeabgabe des Prozessors auf immer kleiner werdender Fläche ist, desto intensiver ist natürlich auch die Hot Spot Bildung und dementsprechend komplizierter gestaltet sich die Kühlung selbiger. Denn will man nun die Kühlleistung erhöhen ( Hot Spots verringern ), bedarf es entweder teurerer Materialien, größerer und schwerer Kühleinheiten oder lauterer Lüfter.

Die Kühler- und Lüfterindustrie steckt also in einer Zwickmühle. Jeder will eine gut gekühlte CPU, das aber möglichst günstig und vor allem möglichst leise. Findige Köpfe haben sich auf der Lösungssuche zu diesen Problemen einiges einfallen lassen. Wie die Konzepte - auf Seiten der Lüftungstechnik - arbeiten und ob die vielversprechenden Ideen ihren theoretischen Glanz in die Praxis verpflanzen können, klären wir im Folgenden.

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