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First time auditions: Luft gegen Wasser. Geht Prolimatech baden?
Einleitung.
Sommer Sonne Sonnenschein, zieh ich mir furchtbar gerne rein.
Bei knallig-warmen Temperaturen dürstet der geneigte Nerd nach Wasser - zum trinken wie auch im Freibad, so er sich denn vor die Tür traut. Doch auch ein Rechenknecht freut sich über kühles Nass. Auch dann noch, wenn er bereits mit einer High-End Luftkühlung bestückt ist? Zeit für den Selbstversuch.
Eine Luftkühlung, eine Wasserkühlung. Allein preislich ein ungleicher Kampf, trotzdem: Lohnt der Aufpreis von ungefähr 300€ für eine Midrange-Wakü? Natürlich ist das Ergebnis rein von der Leistung her klar: Wasser wird siegen: Aber wie hoch? Dabei geht es insbesondere um die Punkte des Stromverbrauchs, der Übertaktbarkeit bei möglichst gleicher, leiser Lautstärke. Quasi nebenbei werden der Vorüberlegungen , Planung und Einbau dokumentiert und dargelegt. Abschließend gehts ans optische Optimieren des Rechners: Besser aussehen soll er natürlich auch noch.
Augenmerk soll auch auf einer möglichst umfassender Erklärung und der einzelen Schritte und der Materialauswahl liegen, das Thema ist doch recht komplex und ich habe auf meinen Suchen unzählige Howtos wälzen müssen,
um an alle wichtigen infos für Einsteiger zu kommen. Erfahrene User können also die Vorüberlegungen überlesen.
Besonderer Dank geht dabei an Herrn Schultze, Aquatuning und Phobya für das großzügige Sponsoring einer Wasserkühlung.
Gliederung:
- Vorüberlegungen
- (Test)System
- Ein laues Lüftchen?
- 20 Paar Schuhe. Die Einkaufsliste.
- Planung: Überlebt Feindkontakt?
- Mit linken Händen: Der Umbau.
- Ergebnisse
- Fazit
Ein drama in 5 Akten is coming soon:
9. Optimierungen. Schlimmer gehts immer
1) Vorüberlegungen
Wasser im Rechner funktioniert im Prinzip wie bei einem Auto: Die Hitze wird mittels Flüssigkeit an einen Radiator weitergeleitet, wo sie über die große Fläche schnell abgegeben werden kann. Der Größe und Anzahl der Radiatoren sind dabei theoretisch unbegrenzt, was gegenüber Luftkühlern einen Vorteil verschafft - die sind in ihrer Ausdehnung arg begrenzt und haben mittlerweile schon recht wuchtige Abmaße erreicht. Für ausreichende Zirkulation sorgt eine Pumpe, hier bietet sich die Analogie zum Gartenteich oder Aquarium an. Einige Bauteile kommen ohnehin aus diesem Segment. Der Ausgleichsbehälter als letzte große Komponente dient lediglich der einfachen Befüllung und Entlüftung des Kreislaufes. Denn in den Schläuchen sollte möglichst keine Luft mehr zu finden sein, deren Leitfähigkeit unterirdisch schlecht ist. Will man nun das nächste Level in der Kühlungskette erklimmen, muss man sich im klaren sein, dass günstig nicht geht. Eine ordentliche Wasserkühlung kostet - sofern man keine Komplettkits kauft. Diese haben dann aber nur eine geringe Mehrleistung gegenüber einer hochpreisigen Luftkühlung, dafür aber erhebliche Mengen Mehrkrach. Außerdem steigt der Preis mit der Anzahl der zu kühlenden Komponenten. CPU und GPU, also Grafikkarte sollten es schon sein, um den enormen Aufwand und die hohen Grundkosten zu rechtfertigen. Denn Radiator, Pumpe und der AGP müssen ohnehin angeschafft werden. Der extra Kühler für die Grafikkarte ist da nur noch ein Tropfen auf dem heißen Stein. Das Mainboard hingegen muss nicht zwingend bestückt werden, entsprechende Kühlkörper sind extrem teuer, weil in geringen Stückzahlen gefertigt. Nötig sind sie sowieso nur für extrem-Übertakter und Wakü-Puristen. Preislich ist es ratsam, im Midrangebereich zu landen - man erhält dann eine Kühlung, die langfristig einsetzbar, gute Leistung, upgradefähig. Was trotzdem noch Ausgaben von ungefähr 450€ für einen aktuellen PC nach sich zieht.
Dabei wählt man die Produkte vorab nach dem Rahmenbedingungen, die durch das Gehäuse vorgegeben sind. Für Miditower mit stromhungrigen Komponenten und Übertaktung wie in diesem Beispiel reicht ein Dual-Radiator meist nicht mehr aus - somit fällt die Wahl auf einen externen. Dieser kann entweder an einer Seitenwand verschraubt oder solo aufgestellt werden. Pumpe und ein kleiner AGB können intern montiert werden: Eine schöne, optisch schlichte Lösung. Die Größe des AGB spielt in der Regel keine Rolle. Selbst kleine 150mm lange Modelle sind groß genug, um Ansauggeräusche zu eliminieren. Neben den Grundkomponenten versickert noch ein guter Teil Geld in „Kleinkram“. Eine Entkopplung für die Pumpe ist geräuschtechnisch immer ratsam, selbst wenn wie hier eine kleine, weniger leistungsstarke Einheit gewählt wird. Schläuche und Anschlüsse sowie Befestigungsmaterial landen also ebenfalls im Warenkorb, in Größe 16/10 (Außen/Innendurchmesser) eher groß gewählt, dem allgemeinen Trend folgend. Ein hoher Innendurchmesser senkt die Oberflächenspannung des Wassers und ermöglicht höheren Durchfluss, also schnellere Wasserrotation im Kreislauf. Der im Vergleich zu 13/10er Schlauch große Aussendurchmesser sorgt für Knickstabilität: Enge Radien sollten weniger Probleme bereiten, denn Knicken schnürt die Zirkulation ab. Kennt man von Körperteilen.
Zum befüllen des Kreislaufes wird destilliertes Wasser genutzt. Weil es mineralienarm ist, leitet es schlechter als Leitungswasser, senkt also das Ausfallrisiko bei Undichtigkeit. Zudem bietet es weniger Nährboden für Bakterien. Zusätze sind, sofern es nicht bunt werden soll, nicht umbedingt nötig. Hier reichen die Meinungen allerdings weit auseinander. Einige User schwören auf schützende Zusätze andere betonen, dass bei verzicht auf offenes Aluminium im Kreislauf und Kupferkühlern kein weiterer Schutz nötig ist. Die Oxidschicht des Kupfers würde Bakterienbildung verhindern und ohne Aluminium keine Korrosion entstehen. Teurer Stoff wie der von Innovatek muss es aber nicht umbedingt sein: Handelsüblicher Kühlerfrostschutz ist auch geeignet und erheblich günstiger. Nur die Entsorgung ist problematisch.
Die CPU darf sich über einen „normalen“ Midrangekühler freuen, allerdings einen recht leichten. Auch Wasserkühler können vom Gewicht her mit einem Megahalems konkurrieren. Bei der Grafikkarte fällt die Wahl auf einen sogenannten „Fullcover“ Kühler, d.h. fast die gesamte Vorderseite der Pixelschleuder wird bedeckt und temperiert - ob GPU, Vram oder Spannungswandler. Insbesondere wegen letzteren ist eine reine GPU-Lösung bei Midrange und High-End Karten nicht ohne eine Basteln zu empfehlen - denn wer mit Wasser kühlt, verzichtet immer auf Luftstrom, und ohne Luftstrom sind Spannungswandler selbst mit kleinen Kühlkörpern bestückt eine heisse Sache. Im Gegenzug kann natürlich eine solche Lösung - VRMs ausgenommen - mit auf ein neues PCB umziehen. Fullcover ist in seiner Kompatibilität auf ein Kartendesign begrenzt.
2) (Test)System
- Intel Core i7 920 (3,6 Ghz @ 1.3325V)
- Prolimatech Megahalems, Noiseblocker MF12 S2 (800 /1100 rpm)
- Asus P6TD Deluxe
- 3x 2GB Chaintech Apogee GT
- HIS Radeon 5850 (950/1175Mhz @ 1,187V)
- Prolimatech MK-13 mit 2x BeQuiet Silent Wings USC (850/1200 rpm) und Thermalright VRM-R4
- Corsair HX620
- Lian Li PC60FN, Noiseblocker MF12 S2 (800/1100 rpm), Noctua NF-P14 FLX (540 rpm)
- Western Digital Black 640GB, Scythe Quiet Drive
- Seagate LP 5900.12 1000GB, Scythe Quiet Drive
- Scythe Kaze Master Lüftersteuerung
- und eine Auzentech X-Fi Bravura
Die folgenden Daten wurden in 10 Minuten-Runs erhoben. Für die CPU war Realtemp 3.40, für den Rest GPU-Z 0.4.3 verantwortlich. Den Verbrauch zeigte ein Globaltronics GT PM-03 Messgerät, die Raumtemperatur ein einfaches Medion-Thermometer (~29 Grad). Jeder Prime/Furmarkrun dauerte 10 Minuten. Der Stromdurst wurde erst am Ende bei maximaler Temperatur gemessen. Bei den Spielebenches ist der Mittelwert angegeben, da es keine großen Unterschiede zwischen den einzelnen Spielen zu finden gab. Bei Crysis kam die integrierte Timedemo im Level ‚Ice‘ mit „serienmäßigen“ zwei loops zum Einsatz in 1920x1200 Pixeln, 4xAA, maximalen Details und DX10. Bei Colin McRae Dirt2 der integrierte Benchmark, natürlich mit größtmöglichen Details unter DX11, 4xMSAA und ebenfalls 1920x1200er Auflösung. Nur Metro besitzt keine integrierte Benchfunktion und lief daher volle 10 Minuten. Die Spielerfigur stand am Anfang des Levels ‚Cursed‘ hinter dem Maschinengewehr der Station und beobachtete die anstürmenden Gegnerhorden, während sich die KI-Mitstreiter heiße Gefechte lieferten. Um in spielbaren fps-Regionen zu bleiben, musste die Auflösung auf 1680x1050 gesenkt werden, allerdings in DX11, 4x AF und „very high“ Quality.
Fraps 3.03 zeichnete die durschnittlichen Bilder pro Sekunde auf, 30 Sekunden lang immer vom Anfang des jeweilgen Benches an.
Prime (v2511) lief im Modus „in-place large FFTs“. Furmark (1.8.2) im Xtreme Burning Mode mit PostFX, 1920x1200 und 4xMSAA.
Die Idlewerte der Grafikkarte sind wegen eines Dual-Monitor Aufbaus bei 400/1000 Mhz gemessen worden.
Musste sich das Prolimatech-Setup in drei Durchläufen beweisen: Einmal in Standardsettings mit 800rpm Lüfterdrehtahl an CPU, Heck und Grafikkarte und mit 1100 Umdrehungen an Heck und CPU sowie 1200 bei der Grafikkarte. Warum der Unterschied? Die Silent-Wings fördern etwas weniger Luft, sind also leiser. Den Geräuschunterschied habe ich deshalb angeglichen. Zum Abschluss wurde das System ans temperaturtechnische Limit getaktet bei Zimmerwärme von ungefähr 30 Grad. Die CPU landete auf 3,6 Ghz mit 1,33125V laut BIOS, die Grafikkarte bei 950/1175 Mhz und 1,187V GPU-Spannung. Die Lüfter liefen mit 1100 bzw 1200 Umdrehungen, der low-rpm Betrieb war angesichts der Zimmer- und dementsprechend der CPU/GPU-Temperaturen nicht möglich.
3) Ein laues Lüftchen?
Die ersten Erkenntnisse sind relativ simpel: Durch das Übertakten steigen Temperaturen und Stromverbrauch stark an. Die 800rpm Konfig versagt logischerweise gradmäßig völlig: Selbst mit 1100/1200 rpm knackt Prime solo die 80 Grad Marke für die CPU, Furmark 90 für die GPU. Beides zusammen vermag die CPU auf satte 90° zu erhitzen. Der Maximalverbrauch klettert dann auf ~571 Watt, gegenüber dem Normalzustand (389Watt) gute 46,9 Prozent mehr. In Spielen liegt der Mehrverbrauch immerhin nur noch bei 30%, die Leistung hingegen kann sich in den drei getesteten Spielen nur um 21% verbessern. Das Leistung/Watt -Verhältnis fällt also ab. Der Stromspareffekt bei Normaltakt durch bessere Temperaturen beträgt ~1,5%, allerdings durch die Bank weg. Eine Messungenauigkeit dürfte also eher unwahrscheinlich sein.
Die Temperaturen in den Spielebenches verändern sich nur um ca. 5 Grad Delta-T zwischen hoher Lüfterdrehzahl ohne OC und mit Übertaktung. Mit 800rpm positioniert sich die Temperatur zwischen den beiden anderen Werten. Für die GPU gilt ähnliches, nur die Spannungswandler werden deutlich hitziger und fallen durch größere Schwankungen auf, allerdings keinesfalls kritisch. Erst im Stabilitätstest mit maximalem Stromverbrauch stoßen die Kühler an ihre Grenzen, im kombinierten Prime&Furmark Test steigen die Grade prozentual ähnlich wie der Verbrauch. Bei den aktuellen, sommerlichen Temperaturen sind 60 Delta-Grad CPU in Prime äußerst grenzwertig, jede weitere Steigerung des Taktes oder der Spannung führt zu Instabilität - ebenso wie der Betrieb mit 800 Lüfterumdrehungen. Die Spannungswandler der Grafikkarte erfahren hier ähnliches, Realtemperaturne von 100 Grad nach 10 Minuten lassen keine weitere Spannungssteigerung zu. Nur die GPU zeigt sich ob der Last erstaunlich unbeeindruckt, der Prolimatech MK-13 hat als einziges Produkt offenbar noch Reserven auf Lager, wird aber zumindest im Sommer durch die Spannungswandler limitiert.
4) 20 Paar Schuhe. Die Einkaufsliste.
Das wichtigste zuerst: Der Radiator. Außenmontage heisst viel Platz vorhanden, also darf es ruhig was großes sein. Gute Leistung bei wenig Drehzahl bietet unter anderem der Phobya Nova 1080. 1080 sind 9 120mm Lüfter, eine Blende ist gleich mit dabei, außerdem 36 Schrauben M3 für die Lüfter. Sonst aber nichts, vor allem keine Anleitung oder Montagematerial für den Kühlkörper selber. Dieses muss, möchte man den Nova am Gehäuse befestigen, seperat erworben werden.
Fehlende Anleitungen scheinen bei Wasserkühlungen mehr oder weniger Dauerzustand zu sein, so viel gebastelt habe ich schon lange nicht mehr. Luftkühlung ist weitaus narrensicherer.
Wichtig zu wissen ist, dass es sich um einen alten Kammerradiator handelt. Um den gut zu entlüften, muss das Wasser unten rein und oben raus. Sonst gluggerts schön beim ausschalten. Die Verarbeitung ist ok, Sichtkanten und -stellen sind gut verarbeitet, etwas gespart wurde im nicht sichtbaren Bereich. Bei dem günstigen Preis aber definitiv zu verschmerzen, Mitbewerber sind teils deutlich teurer.
Belüftet wird das Monster in Vollbestückung von Phobya G12 Silent Lüftern mit roten LEDs. Außer dem Lüfter ist nix in der Verpackung, weder Schrauben noch Adapter. Dafür sind die Kabel der Lüfter weiß gesleevt, die Adern farblos ummantelt, d.h. es schimmern keine Farben durch den Sleeve. Die Qualität ist absolut makellos. Das Lager ist dem Preis angemessen durchschnittlich. Alle 9 Lüfter haben klackernde Nebengeräusche. Heruntergeregelt stellt dies aber kein Problem mehr dar. Ohnehin ist eine Drosselung zu empfehlen, auf 12V sind die Lüfter naturgemäß laut: Bewegte Luft macht eben Krach. Warum eigentlich beleuchtete Lüfter? Wenn das Gehäuse unter einem Schreibtisch steht, sieht rote, indirekte Beleuchtung sicher gut aus.
Um 9 Lüfter auf wenige Anschlüsse zu verteilen, kommen ebenfalls von Phobya in schickem Rot gesleevte Adapterkabel zum Einsatz. Ohne zu überteiben ist die Verarbeitung hier aber eine Katastrophe. Die Schrumpfschläuche waren nicht alle geschrumpft, sodass sich trotz vorsichtiger Verlegung der Sleeve gelöst hat - keine der drei Verlängerungen konnte ohne Nacharbeiten verbaut werden. Gott sei dank hatte ich noch Schrumpfschlauch da, ein Feuerzeug hat den Rest besorgt. Kein Totalausfall, aber das Nacharbeiten ist lästig. Offenbar sind die Preise sehr knapp kalkuliert.
Als Ausgleichsbehälter kommt ebenfalls ein Modell von Phobya zum Einsatz, 15 cm lang und passend zur Projektfarbe vernickelt. Wie immer bei AGBs in Röhrenform sind fünf Aus/Eingänge vorhanden: Seitlich, unten und einer am Deckel. Exakt drei Verschlussstücke liegen mit im Karton, zusammen mit zwei schwarzen Halterungen und Schrauben. In der Produktbeschreibung wird vor "leichte(n) Kratzer(n) auf der Oberfläche" gewarnt. Nachpolieren soll abhilfe schaffen. Erschreckenderweise sind tiels recht viele mehr oder weniger tiefe Kratzer auf dem Plexiglas zu finden gewesen. Trotzdem war a) eine schöne Seite vorhanden und b) nach dem Befüllen sieht man nichts mehr davon. Der Mittelsteg ist schon etwas unschöner. Hier war ein recht großer Kratzer nebst Abschürfung zu finden, im Nahbereich eher gut sichtbar, auf normale Distanz nicht zu erkennen. Durch die Röhrenform wird das Befüllen des Kreislaufes und die Positionierung im Gehäuse erleichtert. Die Varianten für 5,25 Zoll Schächte sind deutlich weniger flexiblel.
Witer gehts mit dem Herzstück eines Kreislaufes: Der Pumpe. Auch hier ein Phobya-Produkt. Die DC12 400 beeindruckte in Reviews durch hohe Förderleistung, günstigen Preis und aktzeptable Lautstärke. Außerdem ist bereits das Standardgewinde G1/4 vorhanden, Adapter entfallen. Die Montageform ist variabel: Über Kopf oder wie auch immer, es pumpt trotzdem noch. Die Leistungsaufnahme wird mit 1,8 Ampere angegeben, somit Der Anschluss an ein Mainboard ist damit nicht zu empfehlen. Für die Verschlauchung ist immerhin die Pumprichtung mit einem Pfeil markiert, wenn schon eine Anleitung fehlt. Der Lieferumfang besteht aus Montagewinkeln und einem knüppelharten Entkopplungspad. Ein sogenanntes "Shoggy-Sandwitch" wurde deshalb gleich mitbestellt. Durch unterschiedliche Gummihärten schluckt es wie ein Schwingungsluder. Ersteindruck im Betrieb: Satan, trotz Shoggy schockt das Teil immer noch. Gut, mit offenem Seitenteil. Nicht lauter als das Luftsetup auf 1100 rpm, aber etwas deutlicher wahrzunehmen. Da ist für absolute Silentfetischisten entweder eine Steuerung oder selfmade Dämmbox fällig, wie bei allen Pumpen dieser Leistungsklasse.
Zum Verbinden der Komponenten kommten zwei 90°, zwei 45° und ein Set von 10 geraden Anschlussstücken in den Warenkorb. Dazu gibts vier Meter günstigen schwarzen PVC Schlauch von Primochill, wie die Anschlüsse im 16/10 Durchmesser. Dazu kamen noch zwei Schottverschraubungen, einmal um Gehäusedurchführungen optisch ansprechender zu gestalten, zum anderen um durch die Unterbrechungne mehr Flexibilität zu haben.
Für die CPU wird der Swiftech Apogee XT Extreme Performance (S775/1366) angeheuert. Wie der Name sanft andeutet, spielt der Kühler in der High-End Liga und unterstüzt sämtliche aktuellen und damit auch überbreite Schlauchformate. Die Montage geht recht einfach vonstatten: Packplate auswählen und unter Berücksichtigung der korrekten Montagerichtung anschrauben. Es sei denn, man kauft einen gebrauchten Kühler. Später mehr dazu... Im Lieferumfang befindent sich Steckanschlüsse im G1/2 Format und gute Artic Cooling MX2 Paste.
Ebenfalls gebraucht wird ein FC5850 der Firma EK Water Blocks erworben, Ausführung Acetal+Nickel. Das Farbschema ist somit schwarz-silber und passt perfekt in das Gehäuse. Auch hier spielt die Leistung in der absoluten Oberliga. Auch vom Gewicht: 700g wiegt der Kampfklotz. Beiden Kühler liegen Anleitungen bei, besonders die fummelige Montage des FC5850 wird so erheblich erleichtert. Warum umbedingt sperate Abstandshalter beigelegt werden, statt selbige direkt in den Kühler zu integrieren? Spaß macht sowas beim Zusammenbau nicht.
Zum Abschluss braucht's noch einen ATX 24 Pin überbrückungsstecker. Der macht das Befüllen gefahrloser - Das Netzteil wird so gestartet, kann die Pumpe bedienen und ein paar Verbraucher um Leerlauf zu vermeiden, aber lässt das Mainboard und die Grafikkarte unversorgt. Sollte etwas auslaufen, passiert der teuren Hardware ausser dem Föngang zum trocknen nichts.
Destilliertes Wasser und Frostschutzmittel gibts in jedem Ramschmarkt in der näheren Umgebung. Hier waren 1,50€ für 5 Liter Wasser und 3,49€ für 1,5 Liter Frostschutzmittel fällig. Die Menge ist etwa ausreichend für ca. 4-5 komplette Füllungen, sprich spottbillig.
5) Planung: Überlebt Feinkontakt?
Eigentlich simpel: Pumpe saugt direkt aus dem AGB, der etwas höher positioniert ist. Der Höhenunterschied ist vor allem beim Befüllen für das erste Ansaugen wichtig, denn die meisten Umwälzer saugen Luft nicht gut an. Die Weiter gehts im Kreislauf durch GPU zur CPU und von dort über eine Schottverschraubung raus zum Radiator auf der Rückseite des Gehäuses. An dieser Stelle kommt das Wasser zurück in den AGB. Das Scythe Quiet Drive wandert vom Gehäuseboden zu seinem Bruder in die Laufwerksschächte um für die Pumpe platz zu machen. Vor allem muss daher das Seitenteil bearbeitet werden: Radiatorhalterung und Durchführung für die Lüfterkabel müssen gesägt werden. Durch die Slotblenden soll für ein schönes und stimmiges Gesamtbild nichts geführt werden. Außerdem Radiator ist ein "all internal" Aufbau vorgesehen, kompakt und unaufällig. Die Position des AGBs ist dabei ebenso wie die der Pumpe von den Platzverhältnissen des Gehäuses vorgegeben: Durch die Quiet Drives bleibt neben dem Mainboard kein Platz. Wegen denselben kann die Pumpe nur umgekehrt unter den Laufwerksschächten oder auf dem Boden platz nehmen. Ersteres scheitert am Platzbedarf des Bohrers, der sich dort nicht ansetzen lässt.
Hier lässt sich bereits zumindest grob der Verbrauch an Winkelstücken abschätzen.
Und ein Unbekannter kündigt sich an:
Worum es sich dabei handelt und ob die Planung die Schlacht überlebt zeigt die nächste Folge.
to be continued...
(Anker für ein Inhaltsverzeichnis gibts hier nicht wirklich, oder?)
Zuletzt bearbeitet:
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, das kommt zu spät jetzt. 
