@admins: Wenn das woanders besser passt, waltet eures Amtes!
Ich hab mich in den vergangenen Wochen einiges mit einem neuen PC System beschäftigt und habe mich hierbei aus Interesse besonders mit dem Thema Luftkühlung beschäftigt. Sich eine Menge Lüfter zu kaufen scheint einfach, aber diese dann auch sinnvoll zu nutzen, hat mich etwas Zeit gekostet. Hier möchte ich nun beschreiben, wie ich mir die Lüfter eingestellt hab, sprich wie ich zu meinen Lüfterkurven/Lüftersteuerung gekommen bin, denn dazu hab ich im Netz wenig substanzielles bislang gefunden.
Ich fand immer wieder verschiedene Lüfterkurven, mal linear, mal progressiv oder degressiv, selten mal mit Plateau, aber bisher war mir nicht so klar, was da jetzt am meisten Sinn macht.
BILD BILD
Ein paar Überlegungen vorab:
1. Allgemeines Belüftungskonzept des Gehäuses, Art der Kühlung, Lüftertypen
Im Idealfall nutzt man ein Gehäuse, welches die Installation mehrerer Lüfter an mehreren Seiten ermöglicht. Damit lässt sich denn im Gehäuse ein gerichteter Luftstrom bilden, was schon mal eine wichtige Grundlage für gute Kühlung ist. Der hierzu beste Artikel in meinen Augen ist von Igor (https://www.igorslab.de/pc-kuhlung-cpu-grafikkarte/), welcher die Grundlagen vermittelt und sehr gute Tipps gibt.
Ich würde (direkte) Luftkühlung als den Normalfall bezeichnen und (indirekte) Flüssigkeitskühlung als Sonderfall sehen, der aber doch auch gut verbreitet ist. Im Weiteren beziehe ich mich auf Luftkühlung, aber die Variante mit Flüssigkeit unterscheidet sich im Prinzip nicht groß.
Bei PC-Lüftern gibts gefühlt unendlich viele Modelle. Bei den Größen sind 120mm und 140mm die üblichen Durchmesser – in gute Gehäuse kann man sich selbst entscheiden, was man einbaut. In diesem Fall gilt, umso größer der Durchmesser des Lüfters, desto besser! Der Grund ist, dass die größeren Lüfter mehr Luft bei geringerem Lärm fördern können. Daneben erzeugen alle Lüfter in ihren E-Motoren sowie aufgrund der gegebenen Rotorgeometrie ein drehzahlabhängiges Geräusch, bessere (und meist teurere) Lüfter sind leiser. Wie „gut“ ein Lüfter ist, findet sich normal auf der Herstellerseite, man muss hier nach dem Wert in db(A) suchen. Vorsicht: kleine Unterschiede im dB(A)-Wert entsprechen teils schon großen hörbaren Unterschieden (wenn ein Geräusch gemessen 10 dB(A) mehr als ein anderes Geräusch hat, wird es bereits als doppelt so laut wahrgenommen). Und dann sollte man sich bei Lüftern neben Durchmesser und Lautstärke auch noch die maximale Drehzahl ansehen – als Empfehlung würde ich alles ab 1.000 RMP bis ca. 1.500 RMP ansehen. Sollte man jetzt Lüfter mit noch höheren Drehzahlen haben ist das aber kein Problem, denn die müssen ja nicht so weit oben in der Drehzahl laufen. Daneben gibt es auch noch zwei hauptsächliche Arten von Lüftern, die PWM-Lüfter mit 4-poligen Anschlüssen und die anderen mit 3-poligen Anschlüssen. Technisch sind die PWM etwas besser, aber mit beiden Typen lässt sich der PC gleich gut belüften – hier muss man sich keine großen Gedanken machen (bei Interesse an den technischen Details einfach den Artikel von @Narbennarr lesen, https://hardware-helden.de/pc-luefter-steuern/).
2. Eigener Anwendungsfall und Anforderungen
Wenn das Gehäuse gut und die Lüfter gut platziert sind, ist die nächste Überlegung, was der eigene Anwendungsfall ist. Ein paar generische Fälle will ich hier mal aufzeigen:
a) No Fan – möglichst wenig Lüfteraktivität: Die Lüfter sollen nur dann laufen, wenn es notwendig ist, ansonsten sollen sie stillstehen. Dieser Fall ist relativ leicht umzusetzen --> Hierbei muss man sich entscheiden, welche Maximaltemperatur man seinen Komponenten (Hauptsächlich CPU und GPU, aber auch RAM, Festplatten und Chipsatz) zumuten will. Die absoluten Obergrenzen finden sich meist im Netz auf den Herstellerseiten, aber ich würde immer abraten, soweit nach oben zu gehen und immer mindestens 5-10°C unter dem Limit bleiben. Entsprechend konfiguriert man sich dann Lüfter, die solange nicht drehen, bis dieses oder ein eigenes Temperaturlimit erreicht ist. Beim CPU Lüfter sollte man das nicht tun, sondern schon deutlich früher (eigentlich immer) laufen lassen, da die heutigen CPUs sehr kurzfristig relativ hohe Temperatursprünge machen, welche ein dann erst anlaufender Lüfter nicht mehr richtig abfängt. Und generell gilt, dass Hardwarekomponenten bei hohen Temperaturen einfach eine geringere Lebensdauer haben, so dass ich mal als ganz grobe Daumenregel sagen würde, alles über 50°C ist nicht als Auslegungsziel zu sehen (ggf. als Kompromiss).
b) Maximum Lüftung: Die Lüfter sollen voll laufen, da die maximale Kühlleistung ohne Berücksichtigung der Lautstärke erreicht werden soll. Dieser Fall ist ebenfalls einfach umzusetzen --> Hier einfach die Lüfter nach Belieben aufdrehen!
c) Low Noise – möglichst wenig von den Lüftern hören: Lüfter sollen ihren Job möglichst so erledigen, dass man nichts oder möglichst wenig hört, typischer Weise aber unter Erreichen einer Zieltemperatur. Das ist für mich der komplexere Fall, den ich im Weiteren beschreibe.
In der Realität wird man sich irgendwo zwischen diesen verschiedenen Fällen bewegen wollen – vermutlich auch je nachdem was man mit dem PC gerade vorhat – ruhige Büroarbeit, spielen, benchmarken, etc.
3. Software zur Steuerung der/aller Lüfter
Schließlich muss man sich auch überlegen, wie man seine eigenen Lüfter steuern will. Auch hier gibts mehrere Möglichkeiten, je nach eigenem Geschmack. Generell würde ich sagen, dass man ggf. CPU und Gehäuselüfter als eine Gruppe steuert und die Lüfter der Grafikkarte womöglich davon separat handhaben will. Ein technischer Hintergrund hier ist, dass durch das Mainboard außer den Grafiklüftern alle anderen Lüfter gesteuert werden können, aber sich Mainboard und Grafikkarte normal nicht gegenseitig die Lüfter steuern lassen – das lässt sich nur über Umwege im Windows oder aufwendigen Bastlereien machen.
a) Mainboard/BIOS/UEFI: Das Mainboard hat normal immer einen Anschluss für den CPU-Lüfter sowie mehrere weitere Gehäuselüfter. Solange man keinen eigenen Controller für Lüfter verwendet, ist das der überwiegende Standardfall. Aktuelle Mainboards liefern dazu normal auch immer Möglichkeiten, Lüfter direkt zu steuern – dies stellt man im BIOS/UEFI ein. Dort gibts dann irgendwo nen Bereich, der meist eine Art automatische Steuerung der Lüfter zulässt sowie die Möglichkeit bietet, manuelle Lüfterkurven zu erstellen. Kann man nutzen, wenn man weiß, was man will, aber das Mainboard eignet sich nicht, um zunächst die richtige Kurve/Einstellung für sich zu finden (da man im Bios keinen echten Lastfall hat).
b) Hardwaretreiber/-software: Die nächste logische Anlaufstelle zur Einstellung der Lüfter ist dann im Windows der Treiber oder die Software von Mainboard und/oder Grafikkarte. Teilweise sind diese Programme eh nötig und vorhanden (z.B. bei AMD die Radeon Software) oder aber auch optional und nicht notwendiger Weise vorhanden, bzw. beliebt (z.B. bei MSI Mainboards die Dragon Center Software).
c) Und dann gibts zusätzliche Software, die nicht nötig, aber teils deutlich besser handzuhaben ist. Recht beliebt ist der MSI Afterburner, welcher ebenfalls auch Lüfter steuern kann. Ich persönlich nutze gerne die kostenlose Software FanControl (https://github.com/Rem0o/FanControl.Releases) und beschreibe im Weiteren, wie ich damit vorgegangen bin – hier gibts viele Wege zum Ziel. Allerdings sollte man vermeiden, zu viele Programme zu installieren, welche die Steuerung von Lüftern (gilt eigentlich am PCs für alles andere auch) ermöglichen, da es im Worst Case passieren kann, dass das gewünschte Programm nicht tut was es soll, weil ein anderes Programm da irgendwie mit reinspielt. Und nicht immer klappt es, mit diesen Programmen auf die Lüfter der Grafikkarte zuzugreifen (bei mir ist das der Fall – ich hab schon viel rumprobiert, scheint von Geisterhandbei mir gesperrt zu sein).
Jetzt komme ich mal zur Kernfrage dieses Artikels: wie stelle ich mir jetzt sinnvoll meine Lüfter ein, wie soll eine „gute“ Lüfterkurve aussehen? Was ist hier „gut“?
Wenn die Voraussetzungen gegeben sind, also (1) ein Gehäuse mit mehreren angeschlossenen Lüftern, (2) eine Idee über den eigenen Anwendungsfall und (3c) eine Software, welche im Windows die Steuerung von Lüftern erledigt, kanns losgehen.
Meine Grundidee lässt sich in etwa so beschreiben:
- wann und wo möglich sollen meine Lüfter gar nicht laufen (0 Fan/RPM), aber bei den direkten Lüftern für CPU und GPU ist das nur bedingt sinnvoll – wenn man sich diese Lüfter ausschaltet, sollte man wissen was man tut
- wenn nötig sollen meine Lüfter im nicht hörbaren Bereich bis zur Hörschwelle laufen
- wenn ich die Lüfter hören muss, dann bitte nicht zu laut
- mein Wunsch-Temperaturlimit für die CPU ist „<70°C“, für die GPU ist es „<80°C“
Und so kann man vorgehen (am Beispiel der kostenlosen Software Fan Control für CPU und Gehäuselüfter):
1. Ich muss herausfinden, welche unterschiedlichen Lüfter ich verbaut hab – und an welchem Mainboardanschluss die hängen. Typisch wären ein Modell (MB: CPU fan) am CPU Kühler und ein Modell (MB: sys fan 1) am Gehäuse hinten ausblasend montiert. Weitere gehen immer, aber tun grad nichts zur Sache. Den CPU Lüfter will ich permanent am Laufen haben, der Gehäuselüfter soll sich nur wenn nötig zuschalten. Wenn ich mehrere Gehäuselüfter gleichen Modells hab, kann ich die alle identisch behandeln, sind es unterschiedliche Modelle (z.B. gleiche Größe aber unterschiedliche Drehzahlen), sollte ich sie getrennt voneinander behandeln. Ggf. muss man dazu mal das Gehäuse öffnen und eine Bestandsaufnahme machen – wenn man hier schon aufmacht, dann einfach noch kurz offen lassen!
2. Jetzt muss ich herausfinden, ab wieviel % der Drehzahl die Lüfter auch wirklich sicher (an)laufen. Der Rechner sollte sich für die kommenden Schritte im Leerlauf befinden (kaum Last, kaum Lärm, kaum Temperatur). Dazu schnappe ich mir FanControl (Datei siehe Link oben, installieren, starten und dann mal „Match fans automatically“ - man muss das Programm gar nicht mal dauerhaft nutzen, aber zum Einstellen find ichs super praktisch – mit andren Programmen gehts halt analog). Oben sollten jetzt alle existierenden Lüfter auftauchen, teils so benannt, an welchen Mainboard Anschluss sie gesteckt sind. Und auch der/die Lüfter der GPU dürfte hier zumindest gelistet sein. Unten rechts mit „+“ erschaffe ich mir eine Flat Fan Curve und setze deren Wert „Fan Speed“ mal auf 40%. Dann lasse ich den Gehäuselüfter (mit diesem würd ich beginnen) oben bei den Controls mal von der Flat Fan Curve steuern: den kleinen Schalter links im Kasten des Lüfters aktivieren und in der Auswahl rechts die Flat Fan Curve auswählen (diese Boxen lassen sich alle sinnvoll umbenennen). Wenn ich merke, dass der Gehäuselüfter jetzt hier gesteuert wird und mit 40% Drehzahl läuft (das ergibt dann je nach Maximaldrehzahl irgendeinen RPM Wert), dann passt alles und es kann weitergehen. Sollte sich der Lüfter hier nicht steuern lassen, dann geht’s zunächst nicht weiter und ich muss herausfinden, was das blockiert. Jetzt setze ich unten die Flat Fan Curve mal auf 0%, der Gehäuselüfter bleibt stehen (das sehe ich an 0 RMP und wenn ich ins Gehäuse schau, sehe ich auch, dass er steht). Danach erhöhe ich z.B. in 3%- oder 5%-Schritten die Flat Fan Curve, warte immer kurz, etwa 5 Sekunden und schaue, wann der Lüfter anläuft (auch gerne ins Gehäuse reinschaun). Wenn der Lüfter jetzt z.B. ab 20% anläuft, geb ich noch etwas dazu und leg z.B. fest, dass ich für den Lüfter zwischen 0% und 25% keine Zwischenschritte brauche, weil er da nicht läuft. Würde man dieses Ausprobieren von oben machen, also von größeren % zu kleineren %, dann wird der Lüfter bei einem etwas niedrigeren Wert erst stehenbleiben (z.B. 17%), da der vom Stillstand aus erstmal ein leicht höheres Anlaufdrehmoment braucht (Massenträgheit, Haftreibung vs. Gleitreibung). Hab ich mehrere unterschiedliche Modelle von Lüftern verbaut, mach ich diesen Prozess für jedes Modell einzeln. Anschließend kenn ich jetzt also schon den linken Teil der Lüfterkurve.
3. Nun möchte ich wissen, aber welcher Drehzahl in % ich den Lüfter hören kann. Dazu schließe ich das PC-Gehäuse wieder, bzw. versetze ich es in den Zustand, wie man den PC normal nutzt (offen, geschlossen, hinter dem Schrank, etc.) – alle anderen lautstärkerelevanten Umweltbedingungen versetze ich auch in Normalzustand. Für die meisten Leute wird das Stille bedeuten, wenn jemand IMMER Musik hört, dann bietet sich an, die Musik anzuschalten. Jetzt erhöhe ich die Fan Speed [%] weiter in 3 bis 5% Schritten – immer ca. 5 Sec warten – bis ich den Lüfter hören kann, nehmen wir als Beispiel mal 50%. Wenn ich davon jetzt noch etwas abziehe – 5%, dann weiß ich, dass mich akustisch der Lüfter bis 45% nicht stören wird – damit hab ich einen möglichen nächsten Teil der Lüfterkurve, ggf. reicht mir das nun auch schon. Man könnte nun auch noch weitermachen und eine Fan Speed definieren, bis zu der man die Lautstärke für hörbar aber noch akzeptabel hält, z.B. 65%. Wieder gilt: unterschiedliche Modelle haben unterschiedliche Hörschwellen.
4. Als nächstes muss ich überlegen, welche Temperaturen für mich eine Rolle spielen. Für einen CPU Lüfter ist es einfach, hier spielt nur die immer verfügbare CPU Temperatur eine Rolle (für mich spielt es keine Rolle, ob man den Sensor des Mainboards oder den vom Chip selber (Tctl/Tdie) nimmt – das sind effektiv zwei Sensoren, die so gut wie dasselbe messen). Bei den Gehäuselüftern kann man neben der CPU Temperatur auch andere Temperatursensoren berücksichtigen und ggf. muss man da etwas experimentieren, was mehr hilft. Bei mir am PC kommen weder RAM, noch SSD, noch Chipsatz in kritische Temperaturregionen, so dass mich nur CPU und GPU Temperatur interessieren.
Für CPU Lüfter anwenden
Wenn ich eine eh schon eher heiße CPU und/oder einen kleinen Kühler habe und/oder schon im Leerlauf Temperaturen von 50°C oder höher hab, dann empfiehlt es sich nicht, den CPU-Lüfter überhaupt mal auszuschalten (also bei niedrigen Temperaturen die Fan Speed auf 0% setzen). Andernfalls kann man sich den CPU-Lüfter schon auch mal ausschalten. Bei relativ niedrigen CPU-Temperaturen kann der CPU-Kühler eh nicht mehr viel ausrichten, denn wo der Gradient zwischen CPU und Raumtemperatur gering ist (z.B. Zimmer 22°C, CPU 32°C) findet unabhängig von der Lüfterdrehzahl eh kaum mehr Wärmeaustausch statt – da findet effektiv dann fast nur noch Passivkühlung statt, egal was der Lüfter macht. Man könnte jetzt also z.B. einen CPU-Lüfter auch erst ab 40°C (oder was man hierzu selbst als „richtig“ empfindet) starten lassen.
[Zahlenbeispiel meines eigenen Rechners (R5 3600 Chip): im Leerlauf hätte ich ohne CPU Lüfter etwa konstant 46°C, ich hab die CPU Lüfter allerdings an und kühle die CPU somit konstant auf 33-35°C im Leerlauf.]
Für Gehäuselüfter anwenden
Gehäuselüfter spielen nicht nur für die CPU eine Rolle, sondern zunächst auch für die GPU oder andere Komponenten wie RAM, SSD, Chipsatz, etc. Hier sollte man also zunächst mal wissen, was noch heiß werden kann – in der Regel die GPU. Und jetzt wird’s spannend: ist die Software zum Steuern der Lüfter technisch in der Lage, die Temperaturen von CPU und GPU und weiteren kritischen Komponenten zu überwachen? Wenn das nicht der Fall ist (z.B. bei Lüftersteuerung per Mainboard/BIOS), dann muss man hier nicht viel weiter überlegen und kann für Gehäuselüfter entweder einfach CPU oder einen anderen Temperatursensor wählen, den man im eigenen Fall für relevant hält. Der Grund warum ich FanControl verwende ist, dass diese Software CPU und GPU Temperatursensoren ausliest und ermöglicht, dass ich Lüfter nach der jeweils höheren Temperatur steuere.
Wenn ich jetzt die GPU Temperatur bei Gehäuselüftern mit einbeziehe, dann muss ich zunächst wissen, wie die GPU Lüfter eingestellt sind – manche laufen dauerhaft, andere nutzen ebenfalls einen 0 RPM Modus, stoppen also unterhalb einer gewissen Temperatur. Für GPUs mit 0 RPM Modus schlage ich vor, einen Gehäuselüfter erst dann zuzuschalten, wenn die GPU Temperatur oberhalb ihrer eignen Lüfter-Abschalttemperatur liegt, da die Wirkung der Gehäuselüfter auf die GPU Temperatur etwas indirekter als bei der CPU ist.
[Zahlenbeispiel meines eigenen Rechners (Radeon 6800): meine GPU Lüfter sind per MPT so eingestellt, dass diese bei 60°C anlaufen und die GPU dann mit etwa 27% Fan Speed auf 45°C herunterkühlen – die GPU Temperatur startet meine Gehäuselüfter erst ab 61°C.]
5. Mit diesen Informationen kann ich mir jetzt schon eine einfache aber dennoch sinnvolle Lüfterkurve zusammenbauen:
- Wenn ich will, dass ein Lüfter dauerhaft laufen soll (z.B. CPU Lüfter), dann beginne ich die Lüfterkurve links bei dem %-Wert, wo der Lüfter sicher läuft, also z.B. 25% bereits da wo die Lüfterkurve beginnt, meist 10 oder 20°C.
- Wenn ich will, dass ein Lüfter erst ab einer bestimmten Temperatur X von Sensor Y (z.B. CPU) starten soll, dann lasse ich diesen Lüfter bis Temperatur X-1 auf 0% und ab X dann z.B. auf 25% springen. Somit überspringt der Lüfter im kleinstmöglich einstellbaren Temperaturbereich (1°C – meist lassen sich Einstellungen für jedes einzelne Grad Celsius machen, aber nicht für noch kleinere Temperaturschritte) den Drehzahlbereich, wo Spannung am E-Motor anliegt, dieser aber noch nicht anläuft und der Lüfter läuft somit sicher an, wenn er es soll.
- Ein nächster Richtwert kann nun die Fan Speed sein, bei der ich den/die Lüfter gerade noch nicht höre, z.B. 45%. Dann kann ich nach dem Start der Lüfter die Kurve (Fan Speed %) bis zu diesem Wert schnell ansteigen lassen und dann zunächst ein Plateau (horizontaler oder relativ flacher Abschnitt) definieren wo sich eine gewisse Zeit lang bei ansteigenden Temperaturen die Lüfterdrehzahl (fast) nicht weite erhöht. Das sollte sich natürlich in einem für die Hardware unkritischen Temperaturbereich abspielen, ganz grob etwa im Bereich 45°C bis 65°C – je nach eigenem Gusto.
- Man könnte jetzt ein weiteres solches Plateau einfügen, welches durch eine Lüfterdrehzahl definiert ist, die man gerade noch ertragen will, aber eben schon auch deutlich Kühlleistung benötigt – das ist jetzt wirklich Geschmackssache, wo ein zweites Plateau liegen könnte.
- Rechts des ersten oder mehrerer Plateaus dürfte die Lüfterkurve dann wieder deutlich schneller ansteigen. Da geht’s dann schon bald in Richtung gewünschter Maximaldrehzahl (auch diese kann man als zweites/weiteres Plateau ansehen): ab einer Zieltemperatur X lasse ich die Lüfter dann auf einer recht hohen Drehzahl (vielleicht 80% Fan Speed) oder der Maximaldrehzahl (100%) Fan Speed laufen – beides werde ich dann deutlich hören. Für CPUs nimmt man oft 75-80°C als Temperaturen ab denen dann alle Lüfter auf Volllast laufen sollen. Für GPUs kann man da ein paar Grad höher gehen – ich würde 85-90°C empfehlen.
- Wenn es meine Software zulässt und ichs für sinnvoll halte, kann ich nun mehrere Temperaturen zusammenfassen und z.B. immer den höheren Wert nehmen, der für einen Lüfter gilt. Das kann sinnvoll sein, weil manche Programme die CPU stark fordern und andere die GPU stark fordern – immer wenn eine der beiden (oder beide) heiß wird, will ich zusätzliche Unterstützung durch die Gehäuselüfter, die mir frische Luft einblasen und/oder heiße Luft rausblasen. In FanControl geht das so: zunächst mindestens zwei Graph Fan Curves definieren und dann eine Mix Fan Curve hinzufügen, in welche die beiden zuerst erstellen Graph Fan Curves eingehen und als Kriterium bei Function der Wert Max gewählt wird.
Noch ein paar weitere Details zu den Einstellungen + Feintuning:
- Bei Lüftern nutzt man gerne eine Hysterese „abwärts“, das bedeutet, die Lüfter kühlen weiter nach unten als die Einschalttemperatur ist. Wenn ich einen Lüfter z.B. bei 50°C starten lasse, würde dieser dort anspringen, bis 49°C kühlen, gleich wieder ausschalten und dann gleich bei 50°C wieder starten – was zumindest nervig ist, wenn der Lüfter da bereits hörbar ist. Also kann ich bei vielen Programmen entweder eine Art Hysterese generisch aktivieren oder sogar in Zahlenwerten einstellen. Die AMD Grafikkarten machens in der Standardeinstellung so, dass sie bei einer Temperatur von 60°C einschalten, runterkühlen und bei 50°C wieder ausschalten – eine typische Hysterese.
- Wenn jetzt sehr kurze CPU Lastspitzen häufig auftreten, kann es passieren, dass Gehäuselüfter ständig ein- und ausschalten. Hier kann man sich so behelfen, dass man den Lüftern eine gewisse Verzögerung zum Start gibt, so 2 bis 4 Sekunden helfen da schon viel. In diesem Fall läuft der Lüfter nicht sofort an, sondern wartet diese Zeit ab Erreichen der Auslösetemperatur. Innerhalb dieser Zeitdauer hat dann aber der CPU Lüfter meist die Temperatur schon wieder soweit gesenkt, dass es für die Gehäuselüfter keinen Grund mehr zum Anfahren gibt.
- Wenn ich mehrere Lüfter durch eine Lüfterkurve steuere, dann sollten diese Lüfter alle baugleich in Bezug auf Durchmesser, Maximaldrehzahl und auch E-Motor sein, denn sonst kann (und wird) es vorkommen, dass diese Lüfter zwar alle gleich schnell bzgl. Fan Speed in % laufen, aber durch diese Unterschiede in der Bauart unterschiedlich viel Luft fördern und Lärm machen.
- Mehrere identische und daher gleichlaute Lüfter sind lauter als nur einer davon. Wenn ich also die Hörschwelle eines Lüfters kenne, vom selben Modell aber viele verwende, dann muss ich die Hörschwelle niedriger ansetzen.
Hier ein Bild dazu, wie ich mir für 1.000 RPM Gehäuselüfter zwei Kurven erstellt hab, links als Reaktion auf die GPU Temperatur, rechts auf die CPU Temperatur und dazu eine Mix-Funktion.
Proof of Concept
Wenn nun für alle beteiligten Lüfter Kurven erstellt sind, biete es sich an, diese mal zu testen, ob sich alles wie gewünscht verhält. Mit Programmen wie z.B. HWiNFO64 oder GPU-Z lassen sich Temperaturen sowie Lüfter gezielt beobachten.
Den linken Teil der Lüfterkurve teste ich im Leerlauf des Rechners, z.B. gerade wenn Windows neu gestartet ist – unter der Voraussetzung, dass die Software zur Lüftersteuerung bereits läuft, oder automatisch bei Systemstart anläuft. Wenn der Leerlauf ok ist, kann ich anfangen, ein paar Programme zu starten oder im Netz mal in Youtube Video ansehen. Das sollte alles noch keine großen Lastspitzen liefern – im Idealfall laufen hier die Lüfter mit niedrigen Drehzahlen, oder gar nicht, und es ist nichts weiter zu hören.
Für den rechten Teil der Lüfterkurve sind Benchmarks am sinnvollsten, also Programme, welche die Maximalleistung von CPU und/oder GPU testen. Damit lassen sich also auch die Temperaturen schnell nach oben treiben und es zeigt sich, wie das mit den Lüftern klappt. Ein beliebter CPU Benchmark ist der Cinebench, für die GPU ist der Furmark was recht einfaches. Diese beiden geben recht gezielt Maximallast auf CPU, bzw. GPU. Es genügt, jeweils wenige Durchläufe zu machen. Dann zeigt sich schon, ob man mit dem rechten Teil der Lüfterkurve zufrieden ist, was Kühlung und Lautstärke betrifft – oder nochmal Hand an die Lüfterkurve anlegen will.
Der mittlere Teil der Lüfterkurve ist am schwierigsten gezielt zu testen, da die üblichen Benchmarks normal auf Maximalleistung abzielen – und diese meist ja auch keiner realen Nutzung entsprechen. Sinnvoller ist es, den mittleren Teil der Lüfterkurve mit den eigenen, wirklich verwendeten Programmen oder Spielen zu testen – die meisten davon werden mittlere Lasten für CPU und GPU liefern und sind somit er beste Test. Gerne mal alles Mögliche durchtesten und z.B. mit HWiNFO64 oder GPU-Z beobachten, ob die gewünschten Temperatur zur gewünschten Lautstärke passt. Man muss sich hier jetzt einfach etwas ans eigene Optimum herantasten und ggf. die Lüftereinstellungen danach nochmal anpassen.
Jetzt sollten die Lüfter also gut eingestellt sein!
Nochmals zurück zu den eingangs erwähnten verschiedenen Lüfterkurven. Den Vorteil einer linearen Kurve mit Plateaus(s) hab ich versucht, hier aufzuzeigen, aber klar geht’s auch rein linear. Die progressive Kurve – oder Teile, hält Drehzahlen und damit Lautstärke über einen weiten Temperaturbereit niedrig, zieht dann aber deutlich an – diese kann man auch als eine Kurve mit niedrigem Plateau betrachten. Andersrum verhält sich die degressive Kurve, die zuerst steil ansteigt um dann bei hohen Drehzahl in eine Art Plateau überzugehen.
Links:
Mehr technisches zu Lüftern und deren Anschlüssen von Narbennarr auf Hardwarehelden: https://hardware-helden.de/pc-luefter-steuern/
Die kostenlose Software FanControl: https://github.com/Rem0o/FanControl.Releases
Überlegungen zum Belüftungskonzept im Gehäuse von Igor’s Lab: https://www.igorslab.de/pc-kuhlung-cpu-grafikkarte/
Und das hier alles ist natürlich nicht der Weißheit letzter Schluss!
Ich hab mich in den vergangenen Wochen einiges mit einem neuen PC System beschäftigt und habe mich hierbei aus Interesse besonders mit dem Thema Luftkühlung beschäftigt. Sich eine Menge Lüfter zu kaufen scheint einfach, aber diese dann auch sinnvoll zu nutzen, hat mich etwas Zeit gekostet. Hier möchte ich nun beschreiben, wie ich mir die Lüfter eingestellt hab, sprich wie ich zu meinen Lüfterkurven/Lüftersteuerung gekommen bin, denn dazu hab ich im Netz wenig substanzielles bislang gefunden.
Ich fand immer wieder verschiedene Lüfterkurven, mal linear, mal progressiv oder degressiv, selten mal mit Plateau, aber bisher war mir nicht so klar, was da jetzt am meisten Sinn macht.
Ein paar Überlegungen vorab:
1. Allgemeines Belüftungskonzept des Gehäuses, Art der Kühlung, Lüftertypen
Im Idealfall nutzt man ein Gehäuse, welches die Installation mehrerer Lüfter an mehreren Seiten ermöglicht. Damit lässt sich denn im Gehäuse ein gerichteter Luftstrom bilden, was schon mal eine wichtige Grundlage für gute Kühlung ist. Der hierzu beste Artikel in meinen Augen ist von Igor (https://www.igorslab.de/pc-kuhlung-cpu-grafikkarte/), welcher die Grundlagen vermittelt und sehr gute Tipps gibt.
Ich würde (direkte) Luftkühlung als den Normalfall bezeichnen und (indirekte) Flüssigkeitskühlung als Sonderfall sehen, der aber doch auch gut verbreitet ist. Im Weiteren beziehe ich mich auf Luftkühlung, aber die Variante mit Flüssigkeit unterscheidet sich im Prinzip nicht groß.
Bei PC-Lüftern gibts gefühlt unendlich viele Modelle. Bei den Größen sind 120mm und 140mm die üblichen Durchmesser – in gute Gehäuse kann man sich selbst entscheiden, was man einbaut. In diesem Fall gilt, umso größer der Durchmesser des Lüfters, desto besser! Der Grund ist, dass die größeren Lüfter mehr Luft bei geringerem Lärm fördern können. Daneben erzeugen alle Lüfter in ihren E-Motoren sowie aufgrund der gegebenen Rotorgeometrie ein drehzahlabhängiges Geräusch, bessere (und meist teurere) Lüfter sind leiser. Wie „gut“ ein Lüfter ist, findet sich normal auf der Herstellerseite, man muss hier nach dem Wert in db(A) suchen. Vorsicht: kleine Unterschiede im dB(A)-Wert entsprechen teils schon großen hörbaren Unterschieden (wenn ein Geräusch gemessen 10 dB(A) mehr als ein anderes Geräusch hat, wird es bereits als doppelt so laut wahrgenommen). Und dann sollte man sich bei Lüftern neben Durchmesser und Lautstärke auch noch die maximale Drehzahl ansehen – als Empfehlung würde ich alles ab 1.000 RMP bis ca. 1.500 RMP ansehen. Sollte man jetzt Lüfter mit noch höheren Drehzahlen haben ist das aber kein Problem, denn die müssen ja nicht so weit oben in der Drehzahl laufen. Daneben gibt es auch noch zwei hauptsächliche Arten von Lüftern, die PWM-Lüfter mit 4-poligen Anschlüssen und die anderen mit 3-poligen Anschlüssen. Technisch sind die PWM etwas besser, aber mit beiden Typen lässt sich der PC gleich gut belüften – hier muss man sich keine großen Gedanken machen (bei Interesse an den technischen Details einfach den Artikel von @Narbennarr lesen, https://hardware-helden.de/pc-luefter-steuern/).
2. Eigener Anwendungsfall und Anforderungen
Wenn das Gehäuse gut und die Lüfter gut platziert sind, ist die nächste Überlegung, was der eigene Anwendungsfall ist. Ein paar generische Fälle will ich hier mal aufzeigen:
a) No Fan – möglichst wenig Lüfteraktivität: Die Lüfter sollen nur dann laufen, wenn es notwendig ist, ansonsten sollen sie stillstehen. Dieser Fall ist relativ leicht umzusetzen --> Hierbei muss man sich entscheiden, welche Maximaltemperatur man seinen Komponenten (Hauptsächlich CPU und GPU, aber auch RAM, Festplatten und Chipsatz) zumuten will. Die absoluten Obergrenzen finden sich meist im Netz auf den Herstellerseiten, aber ich würde immer abraten, soweit nach oben zu gehen und immer mindestens 5-10°C unter dem Limit bleiben. Entsprechend konfiguriert man sich dann Lüfter, die solange nicht drehen, bis dieses oder ein eigenes Temperaturlimit erreicht ist. Beim CPU Lüfter sollte man das nicht tun, sondern schon deutlich früher (eigentlich immer) laufen lassen, da die heutigen CPUs sehr kurzfristig relativ hohe Temperatursprünge machen, welche ein dann erst anlaufender Lüfter nicht mehr richtig abfängt. Und generell gilt, dass Hardwarekomponenten bei hohen Temperaturen einfach eine geringere Lebensdauer haben, so dass ich mal als ganz grobe Daumenregel sagen würde, alles über 50°C ist nicht als Auslegungsziel zu sehen (ggf. als Kompromiss).
b) Maximum Lüftung: Die Lüfter sollen voll laufen, da die maximale Kühlleistung ohne Berücksichtigung der Lautstärke erreicht werden soll. Dieser Fall ist ebenfalls einfach umzusetzen --> Hier einfach die Lüfter nach Belieben aufdrehen!
c) Low Noise – möglichst wenig von den Lüftern hören: Lüfter sollen ihren Job möglichst so erledigen, dass man nichts oder möglichst wenig hört, typischer Weise aber unter Erreichen einer Zieltemperatur. Das ist für mich der komplexere Fall, den ich im Weiteren beschreibe.
In der Realität wird man sich irgendwo zwischen diesen verschiedenen Fällen bewegen wollen – vermutlich auch je nachdem was man mit dem PC gerade vorhat – ruhige Büroarbeit, spielen, benchmarken, etc.
3. Software zur Steuerung der/aller Lüfter
Schließlich muss man sich auch überlegen, wie man seine eigenen Lüfter steuern will. Auch hier gibts mehrere Möglichkeiten, je nach eigenem Geschmack. Generell würde ich sagen, dass man ggf. CPU und Gehäuselüfter als eine Gruppe steuert und die Lüfter der Grafikkarte womöglich davon separat handhaben will. Ein technischer Hintergrund hier ist, dass durch das Mainboard außer den Grafiklüftern alle anderen Lüfter gesteuert werden können, aber sich Mainboard und Grafikkarte normal nicht gegenseitig die Lüfter steuern lassen – das lässt sich nur über Umwege im Windows oder aufwendigen Bastlereien machen.
a) Mainboard/BIOS/UEFI: Das Mainboard hat normal immer einen Anschluss für den CPU-Lüfter sowie mehrere weitere Gehäuselüfter. Solange man keinen eigenen Controller für Lüfter verwendet, ist das der überwiegende Standardfall. Aktuelle Mainboards liefern dazu normal auch immer Möglichkeiten, Lüfter direkt zu steuern – dies stellt man im BIOS/UEFI ein. Dort gibts dann irgendwo nen Bereich, der meist eine Art automatische Steuerung der Lüfter zulässt sowie die Möglichkeit bietet, manuelle Lüfterkurven zu erstellen. Kann man nutzen, wenn man weiß, was man will, aber das Mainboard eignet sich nicht, um zunächst die richtige Kurve/Einstellung für sich zu finden (da man im Bios keinen echten Lastfall hat).
b) Hardwaretreiber/-software: Die nächste logische Anlaufstelle zur Einstellung der Lüfter ist dann im Windows der Treiber oder die Software von Mainboard und/oder Grafikkarte. Teilweise sind diese Programme eh nötig und vorhanden (z.B. bei AMD die Radeon Software) oder aber auch optional und nicht notwendiger Weise vorhanden, bzw. beliebt (z.B. bei MSI Mainboards die Dragon Center Software).
c) Und dann gibts zusätzliche Software, die nicht nötig, aber teils deutlich besser handzuhaben ist. Recht beliebt ist der MSI Afterburner, welcher ebenfalls auch Lüfter steuern kann. Ich persönlich nutze gerne die kostenlose Software FanControl (https://github.com/Rem0o/FanControl.Releases) und beschreibe im Weiteren, wie ich damit vorgegangen bin – hier gibts viele Wege zum Ziel. Allerdings sollte man vermeiden, zu viele Programme zu installieren, welche die Steuerung von Lüftern (gilt eigentlich am PCs für alles andere auch) ermöglichen, da es im Worst Case passieren kann, dass das gewünschte Programm nicht tut was es soll, weil ein anderes Programm da irgendwie mit reinspielt. Und nicht immer klappt es, mit diesen Programmen auf die Lüfter der Grafikkarte zuzugreifen (bei mir ist das der Fall – ich hab schon viel rumprobiert, scheint von Geisterhandbei mir gesperrt zu sein).
Jetzt komme ich mal zur Kernfrage dieses Artikels: wie stelle ich mir jetzt sinnvoll meine Lüfter ein, wie soll eine „gute“ Lüfterkurve aussehen? Was ist hier „gut“?
Wenn die Voraussetzungen gegeben sind, also (1) ein Gehäuse mit mehreren angeschlossenen Lüftern, (2) eine Idee über den eigenen Anwendungsfall und (3c) eine Software, welche im Windows die Steuerung von Lüftern erledigt, kanns losgehen.
Meine Grundidee lässt sich in etwa so beschreiben:
- wann und wo möglich sollen meine Lüfter gar nicht laufen (0 Fan/RPM), aber bei den direkten Lüftern für CPU und GPU ist das nur bedingt sinnvoll – wenn man sich diese Lüfter ausschaltet, sollte man wissen was man tut
- wenn nötig sollen meine Lüfter im nicht hörbaren Bereich bis zur Hörschwelle laufen
- wenn ich die Lüfter hören muss, dann bitte nicht zu laut
- mein Wunsch-Temperaturlimit für die CPU ist „<70°C“, für die GPU ist es „<80°C“
Und so kann man vorgehen (am Beispiel der kostenlosen Software Fan Control für CPU und Gehäuselüfter):
1. Ich muss herausfinden, welche unterschiedlichen Lüfter ich verbaut hab – und an welchem Mainboardanschluss die hängen. Typisch wären ein Modell (MB: CPU fan) am CPU Kühler und ein Modell (MB: sys fan 1) am Gehäuse hinten ausblasend montiert. Weitere gehen immer, aber tun grad nichts zur Sache. Den CPU Lüfter will ich permanent am Laufen haben, der Gehäuselüfter soll sich nur wenn nötig zuschalten. Wenn ich mehrere Gehäuselüfter gleichen Modells hab, kann ich die alle identisch behandeln, sind es unterschiedliche Modelle (z.B. gleiche Größe aber unterschiedliche Drehzahlen), sollte ich sie getrennt voneinander behandeln. Ggf. muss man dazu mal das Gehäuse öffnen und eine Bestandsaufnahme machen – wenn man hier schon aufmacht, dann einfach noch kurz offen lassen!
2. Jetzt muss ich herausfinden, ab wieviel % der Drehzahl die Lüfter auch wirklich sicher (an)laufen. Der Rechner sollte sich für die kommenden Schritte im Leerlauf befinden (kaum Last, kaum Lärm, kaum Temperatur). Dazu schnappe ich mir FanControl (Datei siehe Link oben, installieren, starten und dann mal „Match fans automatically“ - man muss das Programm gar nicht mal dauerhaft nutzen, aber zum Einstellen find ichs super praktisch – mit andren Programmen gehts halt analog). Oben sollten jetzt alle existierenden Lüfter auftauchen, teils so benannt, an welchen Mainboard Anschluss sie gesteckt sind. Und auch der/die Lüfter der GPU dürfte hier zumindest gelistet sein. Unten rechts mit „+“ erschaffe ich mir eine Flat Fan Curve und setze deren Wert „Fan Speed“ mal auf 40%. Dann lasse ich den Gehäuselüfter (mit diesem würd ich beginnen) oben bei den Controls mal von der Flat Fan Curve steuern: den kleinen Schalter links im Kasten des Lüfters aktivieren und in der Auswahl rechts die Flat Fan Curve auswählen (diese Boxen lassen sich alle sinnvoll umbenennen). Wenn ich merke, dass der Gehäuselüfter jetzt hier gesteuert wird und mit 40% Drehzahl läuft (das ergibt dann je nach Maximaldrehzahl irgendeinen RPM Wert), dann passt alles und es kann weitergehen. Sollte sich der Lüfter hier nicht steuern lassen, dann geht’s zunächst nicht weiter und ich muss herausfinden, was das blockiert. Jetzt setze ich unten die Flat Fan Curve mal auf 0%, der Gehäuselüfter bleibt stehen (das sehe ich an 0 RMP und wenn ich ins Gehäuse schau, sehe ich auch, dass er steht). Danach erhöhe ich z.B. in 3%- oder 5%-Schritten die Flat Fan Curve, warte immer kurz, etwa 5 Sekunden und schaue, wann der Lüfter anläuft (auch gerne ins Gehäuse reinschaun). Wenn der Lüfter jetzt z.B. ab 20% anläuft, geb ich noch etwas dazu und leg z.B. fest, dass ich für den Lüfter zwischen 0% und 25% keine Zwischenschritte brauche, weil er da nicht läuft. Würde man dieses Ausprobieren von oben machen, also von größeren % zu kleineren %, dann wird der Lüfter bei einem etwas niedrigeren Wert erst stehenbleiben (z.B. 17%), da der vom Stillstand aus erstmal ein leicht höheres Anlaufdrehmoment braucht (Massenträgheit, Haftreibung vs. Gleitreibung). Hab ich mehrere unterschiedliche Modelle von Lüftern verbaut, mach ich diesen Prozess für jedes Modell einzeln. Anschließend kenn ich jetzt also schon den linken Teil der Lüfterkurve.
3. Nun möchte ich wissen, aber welcher Drehzahl in % ich den Lüfter hören kann. Dazu schließe ich das PC-Gehäuse wieder, bzw. versetze ich es in den Zustand, wie man den PC normal nutzt (offen, geschlossen, hinter dem Schrank, etc.) – alle anderen lautstärkerelevanten Umweltbedingungen versetze ich auch in Normalzustand. Für die meisten Leute wird das Stille bedeuten, wenn jemand IMMER Musik hört, dann bietet sich an, die Musik anzuschalten. Jetzt erhöhe ich die Fan Speed [%] weiter in 3 bis 5% Schritten – immer ca. 5 Sec warten – bis ich den Lüfter hören kann, nehmen wir als Beispiel mal 50%. Wenn ich davon jetzt noch etwas abziehe – 5%, dann weiß ich, dass mich akustisch der Lüfter bis 45% nicht stören wird – damit hab ich einen möglichen nächsten Teil der Lüfterkurve, ggf. reicht mir das nun auch schon. Man könnte nun auch noch weitermachen und eine Fan Speed definieren, bis zu der man die Lautstärke für hörbar aber noch akzeptabel hält, z.B. 65%. Wieder gilt: unterschiedliche Modelle haben unterschiedliche Hörschwellen.
4. Als nächstes muss ich überlegen, welche Temperaturen für mich eine Rolle spielen. Für einen CPU Lüfter ist es einfach, hier spielt nur die immer verfügbare CPU Temperatur eine Rolle (für mich spielt es keine Rolle, ob man den Sensor des Mainboards oder den vom Chip selber (Tctl/Tdie) nimmt – das sind effektiv zwei Sensoren, die so gut wie dasselbe messen). Bei den Gehäuselüftern kann man neben der CPU Temperatur auch andere Temperatursensoren berücksichtigen und ggf. muss man da etwas experimentieren, was mehr hilft. Bei mir am PC kommen weder RAM, noch SSD, noch Chipsatz in kritische Temperaturregionen, so dass mich nur CPU und GPU Temperatur interessieren.
Für CPU Lüfter anwenden
Wenn ich eine eh schon eher heiße CPU und/oder einen kleinen Kühler habe und/oder schon im Leerlauf Temperaturen von 50°C oder höher hab, dann empfiehlt es sich nicht, den CPU-Lüfter überhaupt mal auszuschalten (also bei niedrigen Temperaturen die Fan Speed auf 0% setzen). Andernfalls kann man sich den CPU-Lüfter schon auch mal ausschalten. Bei relativ niedrigen CPU-Temperaturen kann der CPU-Kühler eh nicht mehr viel ausrichten, denn wo der Gradient zwischen CPU und Raumtemperatur gering ist (z.B. Zimmer 22°C, CPU 32°C) findet unabhängig von der Lüfterdrehzahl eh kaum mehr Wärmeaustausch statt – da findet effektiv dann fast nur noch Passivkühlung statt, egal was der Lüfter macht. Man könnte jetzt also z.B. einen CPU-Lüfter auch erst ab 40°C (oder was man hierzu selbst als „richtig“ empfindet) starten lassen.
[Zahlenbeispiel meines eigenen Rechners (R5 3600 Chip): im Leerlauf hätte ich ohne CPU Lüfter etwa konstant 46°C, ich hab die CPU Lüfter allerdings an und kühle die CPU somit konstant auf 33-35°C im Leerlauf.]
Für Gehäuselüfter anwenden
Gehäuselüfter spielen nicht nur für die CPU eine Rolle, sondern zunächst auch für die GPU oder andere Komponenten wie RAM, SSD, Chipsatz, etc. Hier sollte man also zunächst mal wissen, was noch heiß werden kann – in der Regel die GPU. Und jetzt wird’s spannend: ist die Software zum Steuern der Lüfter technisch in der Lage, die Temperaturen von CPU und GPU und weiteren kritischen Komponenten zu überwachen? Wenn das nicht der Fall ist (z.B. bei Lüftersteuerung per Mainboard/BIOS), dann muss man hier nicht viel weiter überlegen und kann für Gehäuselüfter entweder einfach CPU oder einen anderen Temperatursensor wählen, den man im eigenen Fall für relevant hält. Der Grund warum ich FanControl verwende ist, dass diese Software CPU und GPU Temperatursensoren ausliest und ermöglicht, dass ich Lüfter nach der jeweils höheren Temperatur steuere.
Wenn ich jetzt die GPU Temperatur bei Gehäuselüftern mit einbeziehe, dann muss ich zunächst wissen, wie die GPU Lüfter eingestellt sind – manche laufen dauerhaft, andere nutzen ebenfalls einen 0 RPM Modus, stoppen also unterhalb einer gewissen Temperatur. Für GPUs mit 0 RPM Modus schlage ich vor, einen Gehäuselüfter erst dann zuzuschalten, wenn die GPU Temperatur oberhalb ihrer eignen Lüfter-Abschalttemperatur liegt, da die Wirkung der Gehäuselüfter auf die GPU Temperatur etwas indirekter als bei der CPU ist.
[Zahlenbeispiel meines eigenen Rechners (Radeon 6800): meine GPU Lüfter sind per MPT so eingestellt, dass diese bei 60°C anlaufen und die GPU dann mit etwa 27% Fan Speed auf 45°C herunterkühlen – die GPU Temperatur startet meine Gehäuselüfter erst ab 61°C.]
5. Mit diesen Informationen kann ich mir jetzt schon eine einfache aber dennoch sinnvolle Lüfterkurve zusammenbauen:
- Wenn ich will, dass ein Lüfter dauerhaft laufen soll (z.B. CPU Lüfter), dann beginne ich die Lüfterkurve links bei dem %-Wert, wo der Lüfter sicher läuft, also z.B. 25% bereits da wo die Lüfterkurve beginnt, meist 10 oder 20°C.
- Wenn ich will, dass ein Lüfter erst ab einer bestimmten Temperatur X von Sensor Y (z.B. CPU) starten soll, dann lasse ich diesen Lüfter bis Temperatur X-1 auf 0% und ab X dann z.B. auf 25% springen. Somit überspringt der Lüfter im kleinstmöglich einstellbaren Temperaturbereich (1°C – meist lassen sich Einstellungen für jedes einzelne Grad Celsius machen, aber nicht für noch kleinere Temperaturschritte) den Drehzahlbereich, wo Spannung am E-Motor anliegt, dieser aber noch nicht anläuft und der Lüfter läuft somit sicher an, wenn er es soll.
- Ein nächster Richtwert kann nun die Fan Speed sein, bei der ich den/die Lüfter gerade noch nicht höre, z.B. 45%. Dann kann ich nach dem Start der Lüfter die Kurve (Fan Speed %) bis zu diesem Wert schnell ansteigen lassen und dann zunächst ein Plateau (horizontaler oder relativ flacher Abschnitt) definieren wo sich eine gewisse Zeit lang bei ansteigenden Temperaturen die Lüfterdrehzahl (fast) nicht weite erhöht. Das sollte sich natürlich in einem für die Hardware unkritischen Temperaturbereich abspielen, ganz grob etwa im Bereich 45°C bis 65°C – je nach eigenem Gusto.
- Man könnte jetzt ein weiteres solches Plateau einfügen, welches durch eine Lüfterdrehzahl definiert ist, die man gerade noch ertragen will, aber eben schon auch deutlich Kühlleistung benötigt – das ist jetzt wirklich Geschmackssache, wo ein zweites Plateau liegen könnte.
- Rechts des ersten oder mehrerer Plateaus dürfte die Lüfterkurve dann wieder deutlich schneller ansteigen. Da geht’s dann schon bald in Richtung gewünschter Maximaldrehzahl (auch diese kann man als zweites/weiteres Plateau ansehen): ab einer Zieltemperatur X lasse ich die Lüfter dann auf einer recht hohen Drehzahl (vielleicht 80% Fan Speed) oder der Maximaldrehzahl (100%) Fan Speed laufen – beides werde ich dann deutlich hören. Für CPUs nimmt man oft 75-80°C als Temperaturen ab denen dann alle Lüfter auf Volllast laufen sollen. Für GPUs kann man da ein paar Grad höher gehen – ich würde 85-90°C empfehlen.
- Wenn es meine Software zulässt und ichs für sinnvoll halte, kann ich nun mehrere Temperaturen zusammenfassen und z.B. immer den höheren Wert nehmen, der für einen Lüfter gilt. Das kann sinnvoll sein, weil manche Programme die CPU stark fordern und andere die GPU stark fordern – immer wenn eine der beiden (oder beide) heiß wird, will ich zusätzliche Unterstützung durch die Gehäuselüfter, die mir frische Luft einblasen und/oder heiße Luft rausblasen. In FanControl geht das so: zunächst mindestens zwei Graph Fan Curves definieren und dann eine Mix Fan Curve hinzufügen, in welche die beiden zuerst erstellen Graph Fan Curves eingehen und als Kriterium bei Function der Wert Max gewählt wird.
Noch ein paar weitere Details zu den Einstellungen + Feintuning:
- Bei Lüftern nutzt man gerne eine Hysterese „abwärts“, das bedeutet, die Lüfter kühlen weiter nach unten als die Einschalttemperatur ist. Wenn ich einen Lüfter z.B. bei 50°C starten lasse, würde dieser dort anspringen, bis 49°C kühlen, gleich wieder ausschalten und dann gleich bei 50°C wieder starten – was zumindest nervig ist, wenn der Lüfter da bereits hörbar ist. Also kann ich bei vielen Programmen entweder eine Art Hysterese generisch aktivieren oder sogar in Zahlenwerten einstellen. Die AMD Grafikkarten machens in der Standardeinstellung so, dass sie bei einer Temperatur von 60°C einschalten, runterkühlen und bei 50°C wieder ausschalten – eine typische Hysterese.
- Wenn jetzt sehr kurze CPU Lastspitzen häufig auftreten, kann es passieren, dass Gehäuselüfter ständig ein- und ausschalten. Hier kann man sich so behelfen, dass man den Lüftern eine gewisse Verzögerung zum Start gibt, so 2 bis 4 Sekunden helfen da schon viel. In diesem Fall läuft der Lüfter nicht sofort an, sondern wartet diese Zeit ab Erreichen der Auslösetemperatur. Innerhalb dieser Zeitdauer hat dann aber der CPU Lüfter meist die Temperatur schon wieder soweit gesenkt, dass es für die Gehäuselüfter keinen Grund mehr zum Anfahren gibt.
- Wenn ich mehrere Lüfter durch eine Lüfterkurve steuere, dann sollten diese Lüfter alle baugleich in Bezug auf Durchmesser, Maximaldrehzahl und auch E-Motor sein, denn sonst kann (und wird) es vorkommen, dass diese Lüfter zwar alle gleich schnell bzgl. Fan Speed in % laufen, aber durch diese Unterschiede in der Bauart unterschiedlich viel Luft fördern und Lärm machen.
- Mehrere identische und daher gleichlaute Lüfter sind lauter als nur einer davon. Wenn ich also die Hörschwelle eines Lüfters kenne, vom selben Modell aber viele verwende, dann muss ich die Hörschwelle niedriger ansetzen.
Hier ein Bild dazu, wie ich mir für 1.000 RPM Gehäuselüfter zwei Kurven erstellt hab, links als Reaktion auf die GPU Temperatur, rechts auf die CPU Temperatur und dazu eine Mix-Funktion.
Proof of Concept
Wenn nun für alle beteiligten Lüfter Kurven erstellt sind, biete es sich an, diese mal zu testen, ob sich alles wie gewünscht verhält. Mit Programmen wie z.B. HWiNFO64 oder GPU-Z lassen sich Temperaturen sowie Lüfter gezielt beobachten.
Den linken Teil der Lüfterkurve teste ich im Leerlauf des Rechners, z.B. gerade wenn Windows neu gestartet ist – unter der Voraussetzung, dass die Software zur Lüftersteuerung bereits läuft, oder automatisch bei Systemstart anläuft. Wenn der Leerlauf ok ist, kann ich anfangen, ein paar Programme zu starten oder im Netz mal in Youtube Video ansehen. Das sollte alles noch keine großen Lastspitzen liefern – im Idealfall laufen hier die Lüfter mit niedrigen Drehzahlen, oder gar nicht, und es ist nichts weiter zu hören.
Für den rechten Teil der Lüfterkurve sind Benchmarks am sinnvollsten, also Programme, welche die Maximalleistung von CPU und/oder GPU testen. Damit lassen sich also auch die Temperaturen schnell nach oben treiben und es zeigt sich, wie das mit den Lüftern klappt. Ein beliebter CPU Benchmark ist der Cinebench, für die GPU ist der Furmark was recht einfaches. Diese beiden geben recht gezielt Maximallast auf CPU, bzw. GPU. Es genügt, jeweils wenige Durchläufe zu machen. Dann zeigt sich schon, ob man mit dem rechten Teil der Lüfterkurve zufrieden ist, was Kühlung und Lautstärke betrifft – oder nochmal Hand an die Lüfterkurve anlegen will.
Der mittlere Teil der Lüfterkurve ist am schwierigsten gezielt zu testen, da die üblichen Benchmarks normal auf Maximalleistung abzielen – und diese meist ja auch keiner realen Nutzung entsprechen. Sinnvoller ist es, den mittleren Teil der Lüfterkurve mit den eigenen, wirklich verwendeten Programmen oder Spielen zu testen – die meisten davon werden mittlere Lasten für CPU und GPU liefern und sind somit er beste Test. Gerne mal alles Mögliche durchtesten und z.B. mit HWiNFO64 oder GPU-Z beobachten, ob die gewünschten Temperatur zur gewünschten Lautstärke passt. Man muss sich hier jetzt einfach etwas ans eigene Optimum herantasten und ggf. die Lüftereinstellungen danach nochmal anpassen.
Jetzt sollten die Lüfter also gut eingestellt sein!
Nochmals zurück zu den eingangs erwähnten verschiedenen Lüfterkurven. Den Vorteil einer linearen Kurve mit Plateaus(s) hab ich versucht, hier aufzuzeigen, aber klar geht’s auch rein linear. Die progressive Kurve – oder Teile, hält Drehzahlen und damit Lautstärke über einen weiten Temperaturbereit niedrig, zieht dann aber deutlich an – diese kann man auch als eine Kurve mit niedrigem Plateau betrachten. Andersrum verhält sich die degressive Kurve, die zuerst steil ansteigt um dann bei hohen Drehzahl in eine Art Plateau überzugehen.
Links:
Mehr technisches zu Lüftern und deren Anschlüssen von Narbennarr auf Hardwarehelden: https://hardware-helden.de/pc-luefter-steuern/
Die kostenlose Software FanControl: https://github.com/Rem0o/FanControl.Releases
Überlegungen zum Belüftungskonzept im Gehäuse von Igor’s Lab: https://www.igorslab.de/pc-kuhlung-cpu-grafikkarte/
Und das hier alles ist natürlich nicht der Weißheit letzter Schluss!
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no Probs
