Jeder Computer muss kühl gehalten werden. Es ist nicht besonders einfach, eine CPU oder GPU kühl zu halten. Die eigentlichen Siliziumchips für CPUs und GPUs sind klein. Die Oberfläche ist einer der kritischsten Faktoren bei der Wärmeabgabe an die Umgebungsluft. Da die CPU- und GPU-Dies so klein und flach sind, eignen sie sich nicht für eine direkte Luftkühlung. Um sie richtig kühlen zu können, kommt ein Kühlkörper zum Einsatz.
Ein Kühlkörper hat zwei Zwecke, Wärme von der wärmeerzeugenden Komponente abzuziehen und diese Wärme an die Luft abzugeben. Es gibt zwei Kühlkörper, den passiven Kühlkörper und den aktiven Kühlkörper. Ein passiver Kühlkörper wird durch den Umgebungsluftstrom gekühlt, der einen von Gehäuselüftern angetriebenen Luftstrom umfassen kann.
Passive Kühlkörper werden normalerweise nur für relativ geringe Wärmeableitung verwendet, da sie nicht besonders effizient sind. Sie verfügen im Allgemeinen über relativ breite Rippen, um einen guten Luftstrom zu ermöglichen. Darüber hinaus sind die Rippen fast immer vertikal ausgerichtet, um die natürliche Konvektion beim Abtransport der Wärme zu unterstützen.
Ein aktiver Kühlkörper folgt anderen Konstruktionsregeln als ein passiver Kühler. Dies liegt daran, dass das Vorhandensein eines Lüfters direkt am Kühler mehrere Faktoren im Kühlkörperdesign verändert.
Aktive Kühlkörper
Das Vorhandensein eines Lüfters auf einem aktiven Kühlkörper bedeutet, dass der Luftstrom über den Kühlkörper stark erhöht wird. Dadurch wird die Wärmeabfuhrfähigkeit deutlich erhöht, wodurch eine deutlich höhere thermische Belastung bewältigt werden kann. Während ein passiver Kühlkörper eine große thermische Belastung bewältigen kann, muss er dafür sehr groß sein. Ein aktiver Kühlkörper kann die gleiche thermische Belastung mit einer viel geringeren Masse und einem geringeren Volumen bewältigen.
Da ein Lüfter Luft durch den Kühlkörper drückt, kann er eine viel höhere Rippendichte aufweisen als ein passiver Kühlkörper. Dies bedeutet, dass aktive Kühlkörper ein viel größeres Verhältnis von Oberfläche zu Masse haben können, was dazu beiträgt, ihre Größe weiter zu reduzieren.
Während nicht alle Kühlkörperlüfter aufhören können, sich zu drehen, bieten einige einen 0RPM-Modus. Dadurch kann ein aktiver Kühlkörper als passiver Kühlkörper betrieben werden, wenn die thermische Belastung nicht ausreicht, um eine aktive Kühlung zu rechtfertigen. Dies hat den Vorteil des geräuschlosen Betriebs.
Viele aktive Kühlkörper verwenden einen Lüfter an der Vorderseite des Kühlers, der Luft durch den Kühler drückt. Es ist auch durchaus möglich, auf der anderen Seite einen Lüfter zu platzieren, der Luft durch den Kühlkörper zieht. Viele High-End-CPU-Kühler haben zwei Lüfter in einer „Push-Pull“-Konfiguration. Dies trägt dazu bei, einen zuverlässigen Luftstrom durch die dichten Rippenstrukturen zu gewährleisten.
Fazit
Im Gegensatz zu passiven Kühlkörpern verwenden aktive Kühlkörper einen oder mehrere Lüfter, um den Luftstrom aktiv über den Kühlkörper zu treiben. Dies bietet eine stark erhöhte Kühlleistung und ermöglicht eine deutlich erhöhte Rippendichte für eine größere Oberfläche pro Volumeneinheit, wodurch die Kühlkapazität weiter erhöht wird. Aktive Kühlkörper werden auf fast allen High-End-CPUs und -GPUs verwendet, da sie viel Wärme abgeben. Ein passiver Kühler für diese Komponenten wäre unvorstellbar groß. Welchen Kühlkörper bevorzugen Sie? Teilen Sie Ihre Gedanken in den Kommentaren.