[Diskussion] CPU-Kühlung in der Zukunft

burnout150

Hardwareklempner
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Hallo CB-User,

Achtung das ist ein etwas längerer Text. Um was geht es:
Ich habe die letzten Jahre der CPU-Luftkühler revue passieren lassen und gleichzeitig einen Ausblick darauf geben was uns in Zukunft erwartet.


Luftkühler wie wir sie kennen

Seit Jahren kühlen konventionelle Luftkühler unsere Prozessoren und Grafikkarten. Nur den Freaks und Enthusiasten sind Wasserkühlungen vorbehalten. Eine seit einigen Jahren am Markt erhältliche Alternative sind All-In-One-Wasserkühlungen. Diese haben sich vom Nischenprodukt mit schlechten Ruf mittlerweile erheblich weiterentwickelt und sind eine wirkliche Alternative zum herkömmlichen CPU-Kühler.

Den Luftkühlerherstellern fehlt es an erfolgreichen Innovationen. In den letzten Jahren kamen wahre Monsterkühler auf den Markt die mit bis zu zwei Kilogramm am Mainboard zerrten. Die aktuelle Höhe von Towerkühlern beträgt bis zu 170 Millimeter – durchschnittlich sind es immer noch 160 Millimeter. Nur all zu gern kollidiert daher der Kühler mit der linken Gehäusewand. Das diese Entwicklung langfristig nicht zum Erfolg führen kann ist bereits absehbar. Mit dem Mugen 3 stellte Scythe jüngst einen Kühler in der dritten Generation vor der bei etwas besserer Kühlleistung wieder kleiner als sein Vorgänger ist – ein Schritt in die richtige Richtung.

Die Unterschiede zwischen den einzelnen Topkühlern betragen derzeit nur wenige Zehntel Grad Celsius. So entscheiden beim Kauf neben dem Preis oft der mitgelieferte Lüfter und die Abmessungen des Kühlers als die reine Kühlleistung.


Die fehlgeschlagenen Innovationen

Die Liste der fehlgeschlagenen Innovationen der letzten Jahre ist lang.

Der dänische Flüssigmetallkühler-Hersteller Danamics versuchte sich vergeblich bis 2010 auf dem Markt zu positionieren ehe die Pleite folgte. Die Idee die CPU mittels Flüssigmetall zu kühlen hatte zwar Potential fand jedoch aufgrund des hohen Preises und der nur durchschnittlichen Kühlleistung kaum Abnehmer.
[*]Auch eine einzelne große Heatpipe ist nicht des Rätsels Lösung wie der Test des Noiseblocker Cool-Scraper 3 zeigt.

Ebenso fehlgeschlagen sind Kühler mit einem Peltier-Element. Der Cooler Master V10 gilt als beliebtester Vertreter dieser Gattung, konnte sich jedoch auch nicht auf dem Markt etablieren. Die Nachteile dieser Technologie wie der hohe Stromverbrauch des Peltier-Elements und die dadurch laut aufdrehenden Lüfter überwiegen deutlich.

Andere konventionelle Kühler wie der Scythe Orochi konnten in der Vergangenheit nur Nischen bedienen. Der jüngste Versuch der japanischen Kühlspezialisten war ebenso wenig erfolgreich. Der Scythe Susanoo besteht zwar aus vier 100-Millimeter-Lüftern und zwölf zweireihig angeordneten 6-Millimeter-Heatpipes bringt es aber nur auf eine durchschnittliche Kühlleistung.

Der Prolimatech Genesis ist eine der wenigen positiven Ausnahmen der letzten Monate. Dabei handelt es sich aber keineswegs um eine Innovation sondern um eine konsequente Weiterentwicklung die in einer Kombination aus Tower- und Top-Blow-Kühler endete.


All-In-One-Wasserkühlungen

All-In-One-Lösungen galten früher als anfällig und leistungsschwach und genossen einen denkbar fragwürdigen Ruf. Die zweite Generation konnte sich auf dem Markt etablieren und die dritte Generation ist mittlerweile eine ernsthafte Konkurrenz zu herkömmlichen Towerkühlern. Die Qualität wurde über die Jahre erheblich verbessert und die Pumpen sind nicht nur leiser sondern auch kleiner und somit die gesamte Wasserkühlung deutlich kompakter. Auf einen Ausgleichsbehälter wird verzichtet und eine Wartung im herkömmlichen Sinn (Wasser auswechseln und nachfüllen) ist auch nicht mehr nötig.

Für die großen Fortschritte der letzten Jahre zeichnen sich im wesentlichen zwei Firmen verantwortlich - Asetek und CoolIT Systems. Diese beiden Firmen vertreiben die Kühler nur in geringem Umfang selbst sondern vergeben Lizenzen. Zu den Lizenznehmer zählt neben Corsair mittlerweile auch Antec und einige Komplett-PC-Hersteller. Weitere Firmen werden wohl in Zukunft folgen. Zur Computex 2011 stellte zudem Cooler Master seinen Project A-L2-Kühler vor, welcher in Eigenregie entstand. Bei Cooler Master handelt es sich allerdings um keinen neuen Hersteller sondern um einen alten Hasen der bereits maßgeblich an der ersten Generation an All-In-One-Wasserkühlungen mitgewirkt hat.

Auch Prozessorhersteller Intel liebäugelt mit einem All-In-One-Wasserkühler für seine Extreme-Reihe. Spekulationen zufolge soll bereits die nächste Generation der Extreme-Prozessoren anstatt einem konventionellen Luftkühler über eine Fertigwasserkühlung verfügen.

Frühere Gegner sind mittlerweile gar nicht mehr so abgeneigt gegenüber einer All-In-One-Wasserkühlung, stellen sie doch eine echte Alternative zu einem großen Towerkühler dar. Der einstige Aufpreis für eine All-In-One-Wasserkühlung gehört zudem der Vergangenheit an. Allein dieses Argument gilt als großer Kaufanreiz bei einigen Nutzern. Denn schließlich waren Wasserkühlungen früher den Enthusiasten vorbehalten. Eine selbst zusammengestellte Wasserkühlung sollte man dennoch nie mit einem All-In-One-Wasserkühler vergleichen. Zu unterschiedlich sind deren Anschaffungspreis und Möglichkeiten. Punkten können die kompakten All-In-One-Lösungen jedoch in kleinen Gehäusen und bei Lan-Party-PCs.


Fazit

Der Tower-Kühler wie wir in kennen hat in Zukunft ausgedient. Vor allem im High-End-Segment und bei den PC-Schraubern wird sich die AIO-Wasserkühlung durchsetzen. Die große Revolution wird jedoch ausbleiben, weil die meisten Komplett-PC-Hersteller beim guten alten Boxed-Kühler bleiben werden und die genannten beiden Zielgruppen eine Minderheit darstellen. Die Diskussion jedoch welche Kühlung für den PC am besten ist wird wohl zunehmend interessanter. Den erste Designs mit Dualradiatoren sind bereits auf dem Markt oder erscheinen in Kürze. Das Potential ist bei einer Fertigwasserkühlung zudem größer als bei einem Luftkühler wie bereits diverse Eigenversuche von Nutzern gezeigt haben.


So und nun bitte ich um eine angeregte Diskussion und hoffe, dass der Text nicht zu lang war.
 
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Das ist aber von dir nur ein sehr kleiner Ausblick in die Zukunft, wenn man bedenkt das IBM seit Jahren im Bereich der Nanomaterialien forscht
http://www.searchdatacenter.de/them.../prozessoren-und-komponenten/articles/168782/

Ebenso werden die Halbleitertechniker weiter erforscht und es ist die Frage ob eine solche aufwändige Kühlung in der Zukunft überhaupt noch notwendig sein wird. Mal schauen was die Forschung an neuen Techniken und Materialien zu Tage fördert.

Das die nächste Monate / 1-2 Jahre immer mehr diese unsäglichen All In One Lösungen die Leute begeistern werden halte ich aber für realistisch.
 
Die Leistungsaufnahme geht wegen der immer stärker voranschreitenden Parallelisierung und der Strukturverkleinerung so weit zurück, dass niemand im privaten Bereich mehr braucht als den beiliegenden Kühler.

Anmerkung: Die beiden Komplettwasserkühlungen die ich hatte waren beide arkustisch auf dauer nicht ertragbar.

Die nächsten 10 Jahre wird Strom wegen der Oligopolbildung, die unter der derzeitigen Regierung auch weiterhin massiv gefördert wird, so teuer, dass ein hoher Stromverbrauch, bzw. eine für dieses Thema bedeutende Wärmentwicklung vermieden wird.
 
Meiner Meinung nach sollte man die Mainboards layout's mal komplett ändern....
 
Eine schöne Zusammenfassung und definitiv nicht zu lang :).

Dass "der Tower-Kühler wie wir ihn kennen" in naher Zukunft ausgedient hat glaube ich allerdings nicht.

Sicherlich sind AIO Wasserkühlungen potent und inzwischen auch ausgreift. Allerdings sind die Preisunterschiede zwischen Luft- und Wasserkühlungen noch viel zu hoch. Wenn man bedenkt, dass knapp 35 Euro für einen Scythe Ninja 3 100 Euro für eine DualRadi-Combo gegenüberstehen wird schnell klar, dass nur High-End-User auf das feuchte Element setzen werden. Zu gering sind die Unterschiede in der Leistung.

Dass Intel auf Wasserkühlung setzt ist meiner Meinung nach nicht aus der Notwendigkeit geboren sondern vielmehr eine Prestigefrage, frei nach dem Motto: Beste Leistung erfordert beste Kühlung!

Deshalb glaube ich, dass sich in naher Zukunft die AIOs nicht "vor allem" sondern - wenn überhaupt - "ausschließlich" im High-End-Segment durchsetzen werden.
 
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Ich denke dass die Kühler, die hier ganze threads füllen, zunehmend Designerobjekte werden, wie es auch Cases, Mainboards und Grafikkarten schon sind oder werden.

An sonsten schließe ich mich an: Der Energieverbrauch der Prozessoren wird sinken, Effizienz steigen und unter dem strich genügt ein gut designter Monoblock-Lüftkühler out of the Box, vielleicht so wie der Arctic Alpine Pro. Die Innovation wird also nicht von den Kühlerherstellern kommen, sondern von der Halbleiterindustrie.

Statt dessen werden küftige Kühler edler, ausgefallener, schicker, teurer....
... So wie Auspuffanlagen bei den Bikes Cars...
 
@PiPaPa: Naja die Server habe ich außen vor gelassen. Die hatten schon immer speziellere Anforderungen an die Kühler und von der Marktreife ist diese Technologie noch weit weg.

@II n II d II: Dann schau dir mal die Corsair H60 an. Die kostet 50€ und leistungsmäßig ist da auch noch einiges drin.
 
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Sehr schöner Text :daumen:

Aber ich denke nicht dass die Tower Kühler ausgedient haben, sondern eher wie bereits erwähnt, durch weniger Stromverbrauch und höhere Effizienz der Prozessoren die Tower lediglich kleiner werden könnten
 
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Bzgl. weniger Stromverbrauch möchte ich noch folgendes anmerken.
Der Trend geht immer mehr in Richtung kleinerer PC's (so fern es noch ein PC sein soll und kein Notebook) und hier hat dann eine AIO-Wakü erhebliche Vorteile gegenüber einem Kühlerkoloss mit 160mm Höhe.


Danke für das Lob
 
Nur den Freaks und Enthusiasten sind Wasserkühlungen vorbehalten.
Naja, finde ich ein bisschen unverschämt... Als Freak abgestempelt zu werden, nur weil man es halt leiser haben will?
Aber ansonsten nette Vorschau!

Edit:
Vor allem im High-End-Segment und bei den PC-Schraubern wird sich der AIO-Wasserkühlung durchsetzen.
Ich will nicht klugscheißen, aber heißt es nicht die All-in-One Wasserkühlung?
 
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Vor allem im High-End-Segment und bei den PC-Schraubern wird sich der AIO-Wasserkühlung durchsetzen.
Das halte ich für eine haltlose Behauptung. Wir können letztlich nicht wissen, was sich da ergeben wird. Nicht zu vergessen ist der happige Preis, den eine solche Lösung zumindest derzeit noch hat.

Der Trend geht immer mehr in Richtung kleinerer PC's (so fern es noch ein PC sein soll und kein Notebook) und hier hat dann eine AIO-Wakü erhebliche Vorteile gegenüber einem Kühlerkoloss mit 160mm Höhe.
Das stimmt, aber ebenfalls ist die Abwärme tendenziell rückläufig und dann bliebe die Frage, ob man deshalb eine Wakü vorhalten muss. ;)
 
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Nur weil man es leise haben will, brauch man noch lange keine Wasserkühlung.
Bei mir sind 3 120er Lüfter mit 500-600rpm am Werk (1 Netzteil, 1 Grafikkarte, 1 CPU+HDDs).
Mit bisschen basteln, ist das nahezu lautlos.
 
Der Test der H60 sieht schon beeindruckend aus. Und der Preis ist auch nicht so hoch, wie ich dachte. Vor allem in kleinen Gehäusen ist das Ding dann wohl konkurrenzlos.

Hmm, da muss ich meine Ansichten wohl nochmal überdenken...
 
Sehr interessantes Thema!

Eventuell wird ja auch eines Tages ein Großteil der Kühlung vom Gehäuse selbst übernommen. Materialien, die Wärme gut abtransportieren und ein Design, welches so konzipiert wird, das der CPU direkt mit dem Gehäuse verbunden wird könnten ein Weg sein. So könnte auch die Kühlfläche um ein Vielfaches vergrößert werden.
Mein Gedanke wäre, den Prozessor auf die andere Seite des Boards zu verfrachten und ihn somit mit dem Gehäuse zu verbinden :).
 
Ja, da braucht es wirklich mal eine Innovation.
Die AIO-Wasser-Kühler sind für Laien wie mich(jedenfalls, was die Kühlung und das Übertakten angeht) schon mal eine nette Sache. Diese riesigen Tower-Blöcke will ich bei mir im System nur ungern haben, aus Platz- und anderen Gründen . .
Bei den Kleinst-PC's gibt es zum Beispiel bei Shuttle ja schon lange die Idee das Gehäuse als Heat-Spreader zu benutzen, indem man intern mit einer Heat-Pipe-Verbindung von CPU zum hinteren Gehäuse geht wo man dann auch den Lüfter anbringt . .
 
Sehr schön!
Denke aber auch dass nach Moore's Law die Anzahl der CPU-Kerne steigen werden, sodass wir in Zukunft many-cores haben anstatt multi-cores...
Daher stellt sich dann bei mir die Frage ob man immer noch bessere Kühler unbedingt braucht, da bei 4,5-5gig im moment schluss ist (gut, 28nm wirds verbessern können, aber net drastisch, irgendwann ist die physikalische Grenze einfach erreicht).
Ich hoffe ja dass dann fast alle Programme die es benötigen auf many-cores ausgelegt sind und man den Takt ruhig bei 3-3,5 lassen kann, spart neben Strom auch ne menge Kühlleistung ein, da die Dinger dann net so heiß werden.

Ich hoffe auch dass in zukunft SOWOHL seitens ATI (bzw AMD nun) und NVIDIA die dämlichen Mikroruckler KOMPLETT verschwinden werden, sobald man das erreicht hat und es optimiert, sodass net zweimal die gleiche karte schneller ist als einmal eine X2-Version (die GPU's sollen besser miteinander "kommunizieren"). Sobald das passiert macht es einfach nur WHOOOOOSH und es bietet sich eine neue Bandbreite an Möglichkeiten an.

Mfg, exekuhtor
 
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Die frage ist auch was bei den cpus so passiert. vll werden die cpu auch garnicht mehr heisser werden und die towerkuehler reichen aus. vll werden Peltier-Elemente dazu genutzt die hitze aktiv auf eine groessere flaeche zu verteilen wodurch die luftkuehler wieder ausreichen.
 
Ich hoffe auch dass in zukunft SOWOHL seitens ATI (bzw AMD nun) und NVIDIA die dämlichen Mikroruckler KOMPLETT verschwinden werden, sobald man das erreicht hat und es optimiert, sodass net zweimal die gleiche karte schneller ist als einmal eine X2-Version (die GPU's sollen besser miteinander "kommunizieren"). Sobald das passiert macht es einfach nur WHOOOOOSH und es bietet sich eine neue Bandbreite an Möglichkeiten an.
War das hier eventuell für den Bereich der 6850x2 gedacht? O.o
Um aber ein wenig beim Thema zu bleiben: AIO-Kühlungen auch für GraKa wäre doch nett.
2 Rdiatoren, einer für die CPU, einer für die GPU, eventuell noch je einen leisen 140er Lüfter dran und das ganze sieht brauchbar aus, oder nicht?
 
Mich interessiert das Thema auch.
Die AIO Wasserkühlungen sind imho wirklich eine gute Erfindung, werden aber zwischen den klassischen Towern und der echten Wasserkühlung nebenher existieren.

Ich bin derzeit mit meinem billigen Mugen2 unzufrieden, weil das Teil einfach zu laut ist und mangelhaft verarbeitet. Wenn ich nächstes Jahr ein komplett neues System aufbaue, denke ich vor allem an µATX und sehr kleinem Gehäuse. Hier punktet die AIO Lösung durch eine kleine Größe und keinem utopischen Hebel mehr, wenn man den Rechner mal bewegt.

Ich denke, dass eine geringere Abwärme und Verkleinerung die nächsten Sachen sind, die wir in der PC Entwicklung sehen werden. Leistung gibt es zur Zeit satt, die Frage ist, was die Software Entwicklung für Schritte macht. Wenn es noch Bunter wird und aus Kostenersparnis an der Optimierung gespart wird, wird das Wettrüsten kein Ende haben.

Was ich etwas lächerlich finde, ist dass einige Towerkühler Rippen auf der Kontaktfläche mit den Heatpipes haben, womit der Wärmefluß der Heatpipes doch eigentlich gestört werden müßte?

Dem Peltierelement gebe ich keine Zukunftsaussichten im PC Markt. Der Stromverbrauch spricht gegen die jetzige Entwicklung und die Kühllösungen werden damit auch nicht nennenswert besser, zumindest nicht in dem Bereich, dass hier Preisleistung durch den Aufpreis nicht besser wird, als ein klassisches System.
Und vielen ist ja der Aufpreis abseits vom Scythe Mugen2 schon zu teuer.
 
@exekuhtor und Stahlseele: Für Grafikkarten gibt es schon AIO-Waküs
http://www.aquatuning.de/product_in...on-120mm-f-r-GTX470-480-570-580---HD5870.html
http://www.asetek.com/press-room/news/259-pny-debuts-liquid-cooled-graphics-at-e3.html
Das der eine 120mm-Radiator bei vernünftigen Lüfterdrehzahlen reicht bezweifle ich aber.
Aber bleibt bitte bei CPUs

II n II d II schrieb:
Sicherlich sind AIO Wasserkühlungen potent und inzwischen auch ausgreift. Allerdings sind die Preisunterschiede zwischen Luft- und Wasserkühlungen noch viel zu hoch. Wenn man bedenkt, dass knapp 35 Euro für einen Scythe Ninja 3 100 Euro für eine DualRadi-Combo gegenüberstehen wird schnell klar, dass nur High-End-User auf das feuchte Element setzen werden. Zu gering sind die Unterschiede in der Leistung.
Zum Preis von AIO-Wakü's. Die Antec H620, Corsair H50 und H60 kosten jeweils um die 50€. Viele Towerkühler kosten mittlerweile mehr :(
Im ZackZack gibt es immer mal wieder die CoolIT ECO Advanced 120mm-Versionfür 30€. Diese Kühlung ist zwar nicht sonderlich empfehlenswert, aber zeigt was sich in Zukunft im Preis noch machen lässt. Konkurrenz AIO-Waküs zu Mugen und Co. sind also durchaus im Bereich des möglichen.
 
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