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Leise Hardware und lüfterlose Computer

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 Fertige Systeme
Uwe Offline

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Beiträge: 114

02.03.2008 21:14
Spielerechner / AMD X2 4400+, GF 7900GT Zitat · antworten

Der Grundgedanke bestand darin, ein Gehäuse zu schaffen, welches einerseits über eine recht große Kühlfläche verfügt und diese Flächen zudem noch differenziert nutzbar sind. Da man so was nicht jeden Tag baut, mußte es auch von der Art und Aufbau so sein, daß man einige Jahre selbst bei veränderter Hardware, etwas davon hat.

Zuerst einmal die groben technischen Daten:
-CPU X2 4400+@2,5GHz
-Mainboard Abit KN8-Ultra
-2x 1024MB MDT PC400 DDR-RAM
-Seagate 7200.9 250GB
-je ein CD- und ein DVD-Brenner
-Festplattenwechselrahmen
-Gainward Bliss 7900GT GoldenSample
-AmacroX Calmer 560W

Gehäuse:
Hier wurde ein Chieftec Mesh BigTower ausgewählt. Dieser ist einerseits groß genug und selbst nach diversen Schnitten bleibt das Gehäuse in sich stabiel. Der ursprüngliche Festplattenrahmen wurde entfernt. Dazu kamen noch einige Schnitte im Mainboardträger, um hier die Möglichkeit zu schaffen, das Mainboard mittels Wärmeleitpads von hinten direkt an den Kühlkörper anzubinden und somit zu kühlen.
Eine Seite des Gehäuses wurde dabei komplett mit Kühlkörpern versehen, welche exakt von Deckel bis Boden und Front bis Rückwand reichen. Die Farbe und auch das kleine Loch in der Mitte ergaben sich aus dem, was aufzutreiben war. Neu würden die ganzen Kühlkörper zusammen um die 200€ kosten. Ich habe genommen, was ich günstig und gebraucht bekommen konnte. Die Farbeinteilung paßt, so finde ich, gar nicht schlecht zu dem eh silber/schwarzen Gehäuse. Die Kühlkörper selbst besitzen im Normalfall keine thermische Verbindung. Je nach Hardware lassen sie sich aber untereinander, wie bei CPU geschehen, über Heatpipes miteinander verbinden. Damit lassen sich die Kühlkörper recht gut ausnutzen. Immerhin werden auf ca. 25x25cm Fläche mindestens 4 Heatpipes benötigt, damit der Kühlkörper überhaupt seine volle Leistung bringen kann. Ansonsten bleiben Randzonen einfach kalt und ungenutzt. Außerdem verhindert dieser Aufbau, daß sich die verschiedenen zu kühlenden Objekte gegenseitig aufheizen. So kann man also eine Grafikkarte an einem Teil mit bis zu 80°C oder mehr betrieben und eine andere Teilfläche für eine CPU mit nur bis zu 50°C nutzen. Wäre es eine zusammenhängende Kühlfläche, so würde sich die Temperatur nach längeren Betrieb auf ein Niveau einpendeln. Die Grafik wäre dann kühler, die CPU aber dafür wärmer.
In der Front wurde der PowerON-Taster durch die Tür hindurch (kaum zu erkennen) verlängert. So läßt sich der PC auch ohne öffnen der Fronttür starten. Ganz unten wurde ein Display zur Überwachung von drei Temperaturwerten über Foliensensoren eingebaut.




Innenaufbau/Mainboard:
Ein Kühlkörper wird genutzt, um das Mainbaord zu versorgen. Die ursprüngliche Idee, das Board mittels Abstandshalter direkt auf den Kühlkörper zu befesten, erwieß sich als zu aufwenig. Das Gehäuse hätte dann umfangreich bearbeitet werden müssen, um die Kühlkörper entsprechen nach innen versetzen zu können. Also mußte der Kühlkörper "verlängert" werden. Dies geschah einfach durch entsprechend aufgesetzte Aluminiumblöcke an den entsprechenden Stellen. Gekühlt werden damit sämtliche Wandlerkreise und die Northbridge. Zwischen Board und Alublock ist ein 3,2mm dickes Wärmeleitpad zwischengelegt. Die Kühlkörper auf der Boardoberseite sind mittels langen Schrauben durch das Board hindurch direkt mit den Alublöcken verschraubt. Sollte einmal die Hardware gewechselt werden, so müssen lediglich die Alublöcke versetzt und neue Löcher/Gewinde gefertigt werden.
Die NForce4-Nortbridge ließ sich für mich auf diese Methode nicht zufriedenstellend kühlen. Also wurde hier auf der Vorderseite noch eine Eigenkonstruktion angefertigt. Mit dem Kühlkörper verschraubt und einem kleinen Winkel am Gehäuse befestigt wackelt nichts und es hält bombenfest.




Die CPU:
Als Kühler wurde eine einfache Passung für vier 8mm-Heatpipe angefertigt, welche mit einem Bügel auf die CPU gepreßt wird. Eigentlich wollte ich nur einen Kühlkörper verwenden. Allerdings bringt es die CPU bei 2,5GHz leider auf einiges über 80Watt. Aufgrund der Übertaktung führen auch Kerntemperaturen oberhalb von 65°C zum gelegentlichen Absturz, obwohl sie bis zu 71°C TCase (Gehäusetemperatur) zugelassen ist. Also wurde mit weiteren Heatpipes und einfachen Kopplern ein weiterer Kühlkörper hinzugezogen. Dabei habe ich jetzt weniger daruf geachtet, die CPU möglichst weit herunter zu kühlen, sondern einfach unter den magischen 65°C zu bleiben.




Grafikkarte:
Was ich vorher selbst nicht geahnt und bedacht habe: Die Grafik ist deutlich sparsamer als die CPU. Hier reichte ein Kühlkörper für traumhafte Temperaturen selbst noch bei Übertaktung.
Der Karte wurde auf der Rückseite ein Kühlkörper in Kombination mit einer Aluplatte spendiert, in dessen Mitte eine Passung für eine Heatpipe angefertigt wurde. Spannungswandler, Speicher und GPU sind mit Wärmeleitpads angebunden. Die vorderen Kühlkörper auf den Speichern sowie der Kühlblock mit 3 8mm-Heatpipes wurde auch hier mit langen Schrauben direkt in die rückseitige Konstruktion verschraubt. Selbst noch alle weiteren vorhanden Löcher in der Karte wurden genutzt. Damit sitzt die Karte mehr als sicher fest verbunden mit dem Kühlköper. Den PC kann man getrost jedem Paketdienst anvertrauen. Hier wackelt nichts, hier fällt nichts ab.
Der Block auf der GPU ist wieder schlicht und einfach eine Passung für 3 Heatpipes, welcher mittels einer Aluplatte gegen die Karte gezogen wird. Die Heatpipe in dem rückwärtigen Kühlkörper versorgt dabei hauptsächlich die Wandler der Karte.



Weiters:
Die Festplatte befindet sich in einer Kühl-/Dämmbox, welche von einem Bekannten in Eigenarbeit erfunden und vertrieben wird. Diese Box dämmt Geräusche bis auf ein nicht wahrnehmbares Minimum und kühlt zugleich und ist damit jeder im Moment käuflichen Version weit überlegen.
Das Netzteil wurde verkehrt herum eingebaut, damit der Kühlkörper somit oben liegt, da er sonst eher weniger Sinn hat. Hier wurde auch nichts weiter modifiziert. Bei der auftretenden Gesamtlast fühlt es sich sehr wohl und bleibt auch angenehm kühl.
Ansonsten ist das Gehäuse mit den Lüfteröffnungen soweit offen genug, um die innen entstehende Wärme nach außen gelangen zu lassen.



Zum Schluß noch ein paar technische Daten.
Der Stromverbrauch wurde mit einem ELV EM600 ermittelt. Dabei ergaben sich folgende Werte:
Idle 72Watt
Load nur CPU (Prime) 143Watt
Load CPU und Grafik (Prime und rthdribl) 166Watt
An Temperaturen wurde ermittelt:
CPU (über RMClock bzw CoreTemp) Idle 34°C, Load 62°C bei einer maximalen VCore von 1,3V
CPU (über Foliensensor direkt am Heatspreader) sind es maximal 46°C
Chipsatz (Foliensensor so nah wie möglich am Chip unter Kühlkörper) zwischen 44 und 47°C
Grafik (ausgelesen im Treibermenue) Idle 40°C, Load 56°C
Grafik Wandler (Foliensensor) Idle 42°C, Load 54°C
Grafik übertaktet von 550/700 auf 600/750 liegt bei Idle 55°C und Load 58°C
Festplatte (Foliensensor) 38°C
Die Werte entsprechen etwa dem, was ich so als Maximum im Hochsommer bei guten 25°C Zimmertemperatur gesehen habe.
Zu hören ist...nichts.
Die Platte als lautestes Bauteil ist bei offenen Gehäuse aus 20cm erahnbar. Sobald das Gehäuse geschlossen ist, herrscht absolute Stille.
Um den PC mit seinen über 40kg Gesamtgewicht noch transportfähig zu halten und auch am umkippen zu hindern, sind insgesamt 8 kleine Möbelrollen angebracht. Sicherlich etwas viel in der Anzahl, aber für das Gewicht waren niedrige Rollen nicht günstig aufzutreiben. So verteilt sich das Gewicht auch etwas und er versinkt nicht zu tief im Teppichboden.
Inzwischen verrichtet er seit über einem Jahr zuverlässig seinen Dienst. Genutzt wird er ausschließlich zum Spielen. Idle in dem Sinne kennt er nicht. Wenn er läuft, hat er was zu leisten.

Inzwischen bekommt man Hardware, die fast doppelt so schnell bei deutlich weniger Wärmeentwicklung ist. Der Rechner wurde im Januar 2009 zerlegt und die Hardware verkauft. Den Nachfolger im gleichen Gehäuse werde ich später vorstellen.

Uwe

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