Frage 6 - Die Passivkühlung

Samstag, 14. November 2009

/ von Zafiris Kalantzis [1]

Passiv gekühlte Grafikkarten sind auch bei anspruchsvollen Anwender groß in Mode. Man möchte schließlich nicht gestört werden und das kann einem nur eine komplett lautlose Grafikkarte dauerhaft garantieren. Doch der zunehmende Verbrauch zwingt den Grafikkarten stärkere Kühllösungen auf, so dass man ohne aktive Kühllung kaum noch auskommt.

Sind passiv-gekühlte Grafikkarten im Midrange bis High-End Bereich überhaupt noch realisierbar?

Dan Forster (Sapphire): Ja, da werden sich in der Zukunft schon Möglichkeiten anbieten. Dies ist hauptsächlich möglich dank der sinkenden Leistungsaufnahme von Grafikkarten, durch verfeinerte Produktionsprozesse und durch intelligente Powersaving Features, welche in Soft- sowie Hardware eingebaut werden.

Maciej Wieczorek (Zotac): Im Midrange-Bereich ist dies schwierig, aber noch möglich, was wir durch unsere ZONE Edition Karten mit intelligenten Kühlrippensystemen auch beweisen. Allerdings werden unsere Midrangekarten aus Sicherheitsgründen mit einem Zwei-Slot-Passivkühler versehen.

Michael Fischer (Gainward): Nein sind sie nicht, da das Risiko zu groß ist das die Karte zu heiß wird.

Marla Smith (Diamond Multimedia): Yes, mid range and low end are feasible.

Silke Lapp (PNY): In den letzten Monaten war der leistungsstärkste Grafikprozessor mit passiver Kühlung (Kühlkörper + Heatpipes) ein 9800 GT. Passive Kühlung bei diesen Produkten kann großartig sein, aber als Hersteller müssen wir ebenfalls berücksichtigen, dass ein guter Kühlkörper weitaus größer als ein Lüfter ist, so dass die Heatpipes das gesamte Gehäuse ausfüllen. Wasserkühlung hingegen nimmt ebenfalls ziemlich viel Platz in Anspruch und erfordert viele spezifische Komponenten. Mid-Range- und High-End-Karten sind leistungsstark, und um richtig zu funktionieren, müssen sie ausreichend gekühlt werden.

Georgios Kopanidis (Mushkin): Kann ich Ihnen leider nicht sagen, da wir uns eigentlich nur im Highendsegment bewegen und dort ist es definitiv nicht möglich.

Sascha Heinrich (MSI): Bis zu der ATI Radeon HD 4650- und NVIDIA GeForce-9500 GT-Klasse sind passive Lösungen realisierbar. Darüber hinaus werden passive Kühlungen zu kritisch und können bei falscher Anwendung die Lebensdauer leicht erheblich reduzieren.

Aileen Tober (Digittrade/Axle): Eine ausschließlich passiv-gekühlte Grafikkarte im Midrange bis High-End Bereich ist zwar durchaus vorstellbar. Unserer Ansicht nach jedoch nur zu Lasten der Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit der Grafikkarte. Derzeit verfügbare Kühllösungen sowie verwendete Materialien lassen eine Realisierung einer passiv-gekühlte Grafikkarte in diesem Bereich ohne Verluste nicht zu. AXLE hält eine entsprechende Lösung nicht für sinnvoll und bietet auch keine Produkte in diesem Bereich an.

Steffen Bruch (Club 3D): Club 3D realisiert diese nur, wenn unserer Meinung nach dies technisch Sinn macht und nicht durch Überhitzung zu viele Reklamationen entstehen.

Frances Peng (Manli): We are looking for some solutions for green version with midrange products, but for high-end, we think gamer and power user care about OC capability more than silent, so will keep focus on heatpipe solutions with powerful fan for higher overclock capability as possible.

Quintessenz

Mit der Ultimate Serie konnte Sapphire eine Radeon HD 3870 (106 Watt) präsentieren, die sogar mit Standard-Taktraten passiv kühlbar war. Für damalige Verhältnisse also eine echte High-End-Grafikkarte die komplett ohne Lüfter auskam. Vereinzelt finden sich passiv gekühlte Grafikkarten auch noch mit der GeForce 9800 GT (110 Watt) und zuletzt sogar mit der Radeon HD 4850 (114 Watt). Bei den neueren Modellen wird es jedoch eng. Dort steigt die Abwärme im High-End-Bereich nicht selten auf 200 Watt, was die Leistungsfähigkeit so manchen Passiv-Kühlers übersteigt. Theoretisch bieten sich zwar nachrüstbare Passiv-Kühler an, die selbst noch hitzige Boliden, wie die Radeon HD 4890 (190 Watt) oder gar die GeForce GTX 280 (236 Watt) kühlen wollen, doch in der Praxis wird dafür keine Haftung übernommen. So bleibt es immer wieder Sache des Anwenders, die Kühlung zu gewährleisten.

Wie die Hersteller ermahnen, ist die passive Kühlung mit zahlreichen Risiken verbunden. Selbst wenn ein stabiler Betrieb gewährleistet wird, sorgt die passive Kühlung dafür, dass die gesamte Grafikkarte einer höheren Betriebstemperatur ausgeliefert ist. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise das 10°-Gesetz erwähnenswert, dass bei Kondensatoren greift. Demnach halbiert sich mit jeden weiteren 10° C die Lebenserwartung des Kondensators. Anders herum verdoppelt sie sich, wenn der Kondensator 10° C kühler betrieben wird. Ähnlich verhält es sich auch bei der Elektromigration der Leiterbahnen in einer GPU oder CPU. Dort genügen schon 7° C um die chemische Reaktionsgeschwindigkeit zu verdoppeln. Wobei man hier sogar von einem Teufelskreis sprechen kann, weil durch die Elektromigration der Widerstand der Leiterbahnen kontinuierlich und dauerhaft steigt. Das Resultat ist eine mit dem Alter zunehmende Abwärme, die ebenfalls abgeführt werden muss und darüber hinaus die Elektromigration noch weiter verstärkt.

Da kann man es den Herstellern nicht verdenken, wenn sie hier kein Risiko eingehen wollen. Passive Kühlungen sind in der Tat mit Vorsicht zu genießen. Wer es dennoch probieren möchte, ist wohl gut beraten, wenn er es den Herstellern gleich tut und sie bestenfalls nur im Midrange Bereich einsetzt. Auch der ein oder andere zusätzliche Gehäuselüfter sollte dabei nicht fehlen. Wer dagegen bei leistungsfähigeren Grafikkarten eine passive Kühlung einsetzen möchte, für den empfiehlt sich ein kleiner Trick, um seine Grafikkarte nicht gegen die Wand zu fahren. Um nämlich auf schonende Weise heraus zu finden, ob die Grafikkarte diese Kühlung verträgt, senkt man einfach die Taktraten auf den niedrigsten Wert. Da sich die Abwärme parallel zum Arbeitstakt verhält, bedeutet ein halb so hoher Arbeitstakt, auch eine Halbierung der Abwärme. Nun steigert man in kleinen Schritten die Taktrate und prüft diese mittels Last-Tests, um zu sehen, ob die Kühlung ausreicht. Sollte es Grafikfehler oder Ausfälle geben, noch bevor man seinen regulären Arbeitstakt erreicht, dann ist die passive Kühlung leider nicht ausreichend.

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