CPU-Kühlung

Ratgeber CPU-Kühlung

Sie sind aus dem Alltag der zivilisierten Menschen nicht mehr wegzudenken, die Computer. Sie sind sehr komplexe elektrische Geräte aus einer großen Anzahl sehr wichtiger Bauteile, ohne die eine reibungslose Funktion nicht ausgeführt werden könnte. Ein Beispiel für ein solches Bauteil ist der Prozessor. Er kann im Grunde als das Herzstück eines jeden Computers angesehen werden. Da er eine sehr große Leistung erbringen muss, ist es nicht selten nötig, ihn vor Überhitzung zu schützen. Dafür wurden spezielle Prozessorkühlungen, auch Prozessorlüfter oder CPU Kühler genannt, entwickelt.

Grundlegende Informationen zur CPU-Kühlung

Prozessorkühler sind spezielle Kühlkörper, die eigens für die ganz besonderen Ansprüche bei der Kühlung von Mikroprozessoren gefertigt sind. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um eine Kombination aus Kühler und Lüfter. Es finden sich auf dem großen Markt der unterschiedlichen Modelle aber auch rein passive Kühlkörper sowie Wasserkühler.

Um die grundsätzlichen Aufgaben der Prozessorkühlung zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, dass Mikroprozessoren, wenn diese im Betrieb sind, Abwärme erzeugen, so wie alle Halbleiter. Eine Überhitzung der empfindlichen Bauteile würde zu Fehlfunktionen oder zur Zerstörung dieser führen. Die ganz natürlich auftretende Wärmeabstrahlung der modernen Prozessoren für Computer reicht zum Schutz vor Überhitzung bei weitem nicht aus.

Vielmehr muss eine optimale CPU Wasserkühlung zu jeder Zeit gewährleistet sein. Die entstehende Hitze muss so schnell wie möglich vom Kern der Prozessoren abgeleitet werden und die Oberfläche zur Wärmeabgabemuss vergrößert sein. Alle diese Aufgaben kann ein spezieller Kühlkörper ausüben. CPU-Kühler sind in den allermeisten Fällen aus dem Metall Aluminium hergestellt, gelegentlich finden sich auch Modelle aus Kupfer. Auf dem Kühlkörper selbst befindet sich in den meisten Fällen zusätzlich ein CPU-Lüfter. Von einem Hybrid-Kühler wird gesprochen, wenn der Kühlkörper selbst aus Kupfer und Aluminium besteht.
Auch wenn die CPU Cooler in erster Linie nur ihre Aufgabe der Kühlung erfüllen sollen, müssen sie einige Besonderheiten aufweisen. Diese wichtigen Details sollten Sie beim Kauf auch stets beachten. Die Kühler müssen mechanisch und in ihrer Leistungsfähigkeit individuell auf den genutzten Prozessor angepasst sein. Zu jeder Art von Prozessor gibt es den speziellen Kühler. Nur in sehr seltenen Fällen sind Kombinationen verschiedener Hersteller möglich. Weiterhin müssen CPU Kühler in ihrem Gewicht begrenzt sein aufgrund der mechanischen Stabilität. Natürlich ist es sinnvoll, den Prozessor zu kühlen. Es ist jedoch ratsam, stets im Hinterkopf zu behalten, dass CPU-Cooler auch Geräusche verursachen. Diese Intensität des Lärms ist dabei proportional zur Kühlerleistung.

Die verschiedenen Möglichkeiten der Prozessor Kühlung

Die Kühlung des Prozessors ist auf verschiedene Art und Weisen möglich. Viele haben sich als praxistauglich erwiesen. Sehr weit verbreitet ist die Luftkühlung. Diese kann passiv, aktiv oder semipassiv erfolgen.

Bei der passiven Luftkühlung wird die entstehende Wärme über Kühlkörper an die Luft der Umgebung abgegeben.

Bei der aktiven Luftkühlung wird mittels Lüfter den Kühlrippen ein Druckgradient aufgeprägt. So steigt der Übergang der Wärme an die Luft erheblich.

Die semipassive Luftkühlung nutzt auch die erzwungene Konvektion, doch ist in diesem Fall auf den Kühlkörper kein Lüfter montiert.

Weiterhin kann die Kühlung über Wasser erfolgen. Auch hier ergeben sich drei Varianten: offener Kreislauf, aktiv und passiv. Das Prinzip der Wasserkühlung basiert darauf, dass Dissipationsenergie des Prozessors an einen Strom von Wassermassen abgegeben wird. Sie arbeitet jedoch sehr träge, da Wasser bekanntermaßen eine hohe Wärmekapazität hat. Beim offenen Kreislauf wird als Wärmeüberträger ein nicht geschlossenes Behältnis genutzt. Auch ist es möglich, den Prozessor über die Verwendung von Stickstoff zu kühlen. Diese Möglichkeit findet vor allem unter den Anhängern der Computer-Tuning-Szene großen Anhang. Hier wird die enorm niedrige Siedetemperatur des Stickstoffs von -195,8 Grad Celsius genutzt, um damit vor allem übermäßig stark übertaktete Prozessoren zu kühlen. Es geht hier um Temperaturbereiche, die normal über Luft- oder Wasserkühlung nicht mehr ausgeglichen werden könnten. Als Indikationsgebiet sind vor allem Experimente wie Rekordversuche zu nennen. Im Heimbereich findet Stickstoff zur Kühlung nur sehr selten Anwendung, da er sehr teuer und zudem aufwendig in der Handhabung ist.

Für Sie als Kunden ist es generell äußerst schwierig, beziehungsweise unmöglich, ein derartiges Verfahren privat zu nutzen, da flüssiger Stickstoff nicht kommerziell zu erwerben ist. Eine derartige Konstruktion mit der ein Prozessor über flüssigen Stickstoff gekühlt wird, müsste unter Eigenregie angefertigt werden. Anwenderfreundlicher hingegen ist die Kompressionskühlung mittels Kompressionskältemaschine. Hier befindet sich ein Verdampfer direkt auf dem Prozessor oder er kühlt ein anderes Kältemittel. Die Nutzung von Peltier Elementen ist aufgrund des verhältnismäßig schlechten Wirkungsgrades heutzutage obsolet. Die Verwendung von Trockeneis beruht auf dem gleichen Prinzip wie die Kühlung mittels Stickstoff. Nur wird hier trockenes Eis aus Kühlmedium verwendet.

Belästigung durch Lüfterlärm

Aktive Prozessorkühler verwenden Lüfter und diese verursachen Lärm. Das Maß dieses Lärms wird allgemein in Dezibel angegeben. Passive Kühler hingegen kommen ohne störende Geräuschentstehung aus, da hier keine Teile vorhanden sind, die sich bewegen. Allerdings ist es in der heutigen Zeit der raschen technischen Fortschreitung eher die Ausnahme geworden, dass ein Prozessor so wenig Wärme erzeugt, dass die passive Kühlung genügt. Es ist also in jedem Falle ratsam, sich vor dem Kauf eines Computers darüber bewusst zu werden, wofür dieser genutzt werden soll. Wenn Sie sehr hochauflösende Spiele spielen möchten oder im Designbereich tätig sind, empfiehlt es sich, einen leistungsstarken Prozessor zu wählen mit entsprechender Kühlung. Sollte ein Computer jedoch ausschließlich für kleinere Office-Anwendungen gebraucht werden, kann ohne Probleme auf eine passive Kühlung zurückgegriffen werden, welche keine störende Geräuschkulisse erzeugt.

Der Prozessor ist das Herz eines Computers. Dieses möchte und sollte bestmöglich geschützt werden. Eben diesen Schutz bieten die vielen verschiedenen Arten der Prozessor Kühlung. Hier ist es ratsam, sich vor dem Kauf ein klares Bild davon zu machen, wofür der PC genutzt werden soll. Oftmals kann ein weniger leistungsstarker Rechner genügen. Dann ist natürlich auch ein weniger aufwendig und leistungsstarker CPU Lüfter ausreichend, um eine angemessene Betriebstemperatur für den Prozessor zu gewährleisten.

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