Kühlung ist bei Grafikkarten ein immer wieder aufkommendes und zentrales Thema. Aktuell beispielsweise bei der Radeon HD 5970, die mit ihren zwei GPUs gerade noch unter 300 Watt Abwärme kommen soll. Von Herstellerseite hätte man wohl nichts dagegen gehabt, dieses Limit noch weiter auszureizen, um eine leistungsstärkere Grafikkarte zu bauen, die sogar 375 Watt in Abwärme umsetzt oder gerne auch mehr. Schließlich gibt es leistungsstarke Netzteile bis 2.000 Watt und zusätzliche Stromstecker auf die Grafikkarten-Platine zu löten, sollte wohl auch kein Problem darstellen. Doch die offiziellen Spezifikationen für PCI-Express 2.0 sehen erstmal nur 300 Watt vor. Auch wenn sich dass mit dem PCI-Express 3.0 ab nächstem Jahr ändern könnte.
Doch unabhängig davon, ob diese Einschränkungen in Zukunft aufgelockert werden oder nicht, sind auch die aktuellen 300 Watt kein Pappenstiel. Von der Kühltechnik gibt es dabei keine Probleme, wie schon die Radeon HD 4870 X2 beweisen konnte. Doch bedauerlicherweise verbucht man diesen Erfolg auf Kosten der Lautstärke. Unüberhörbare 65 dB sind das Resultat, wenn eine Radeon HD 4870 X2 ihr Leistungspotential entfaltet. Da dürfte es einer Radeon HD 5970 nicht wesentlich besser ergehen. Was soll dann erst die Zukunft bringen?
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Die wohl leistungsstärkste Kühllösung, die gegenwärtig angeboten wird, ist zweifelsfrei die Wasserkühlung. Das verdankt sie nicht nur der hohen Wärmeleitfähigkeit von Wasser im Gegensatz zu Luft, sondern vor allem auch ihrer enormen Wärmekapazität. Ein Luftkühler bräuchte schon einen Luftdurchsatz von 70-140 Liter (pro Sekunde) um alleine die gleiche Wärmekapazität zu bieten, die reguläre Wasserpumpen mit ihrem Wasserdurchsatz leisten (85-170 ml/s). Darüberhinaus wäre eine Oberfläche von 2000 bis 6000 Quadratzentimeter notwendig, um die Abwärme vergleichbar schnell zu übertragen. Das was dem am Nächsten kommt wäre der Arctic Cooling Accelero XTREME 4870X2. Mit seinen drei 92mm Lüftern schafft er bei maximaler Umdrehungszahl 40 Liter Luft pro Sekunde und bietet eine Oberfläche von circa 5000 Quadratzentimeter. Man kann also behaupten, dass die besten Wasserkühler theoretisch bis zu 4 mal so schnell Abwärme umsetzen können, als der gegenwärtig leistungsstärkste Luftkühler. Zwar kann der Accelero XTREME 4870X2 den kleineren WaKüs durchaus das Wasser reichen, dennoch fehlt ihm der besondere Vorteil von Wasserkühlern. Dieser zeigt sich im Umstand, dass Wasserkühler die Abwärme auch gleich aus dem Gehäuse raus befördern. So besteht keine Gefahr eines Hitzestaus.
Allein schon durch diesen enormen Leistungsunterschied zwischen Luft- und Wasserkühlern und auch durch die Tatsache, dass der Accelero XTREME 4870X2 durchaus mehr leisten kann und auch bei den Luftkühlern ganz allgemein noch nicht das Ende der Fahnenstange erreicht ist, wird deutlich, dass durchaus Potential besteht, um stromhungrigere Grafikkarten zu kühlen. Wenngleich die Luftkühlung so langsam an ihre Grenzen stößt. Aus diesem Grund wird gegenwärtig viel Optimierungsarbeit geleistet. Dazu zählt die flache Vapor-X Kühlung von Sapphire, mit der die Abwärme nicht nur schneller vom Grafikchip weggeholt, sondern auch großflächiger auf den Kühlkörper verteilt wird. Dennoch muss auch hier, die Abwärme über Lamellen und Lüfter an die ummittelbar umgebende Luft abgegeben werden.
Betrachtet man das Ganze realistisch, dann ist davon auszugehen, dass es in Zukunft drei primäre Kühlkonzepte für die verschiedenen Leistungsklassen geben wird. Einmal die passiv gekühlten Grafikkarten für die untere Preisklasse, dann die Luftgekühlten-Grafikkarten für den Midrange- und Performance-Sektor und schließlich die Wassergekühlten-Grafikkarten für das High-End-Segment. Auf diese Weise läßt sich gewährleisten, dass in Zukunft die 300 Watt Grenze gefahrlos überschritten wird. Denn unabhängig davon, wie effizient Luftkühler gegenwärtig sind und es in Zukunft noch werden, arbeiten sie dennoch viel zu grenzwertig, um noch leistungshungrigere Karten sicher kühlen zu können. Ein gutes Beispiel sind die GeForce GTX 260 und GTX 275 Karten, die wegen Überhitzung immer wieder ein Thema in diversen Foren sind und bei denen man sicherheitshalber die Lüfterdrehzahl manuell über den Serienstandard stellen sollte, um einen stabilen 3D-Betrieb zu gewährleisten.
Verweise:
[1] http://www.3dcenter.org/users/zafiris-kalantzis
[2] http://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?t=470102