Dieser kurze Artikel beschäftigt sich mit dem Thema wie Grafikkarte und CPU-Kühler sich in Bezug auf die Temperaturen gegenseitig beeinflussen und welche Rolle dabei das Gehäuse bzw. dessen Belüftung spielt. Beeinflusst ein großer CPU-Kühler die Grafikkartenkühlung, wie stark erwärmt eine aktive Grafikkarte wiederum die CPU abhängig von der verwendeten Kühllösung und dem Gehäuse?
Inhaltsverzeichnis
Testsetup: Drei Kühler in zwei Gehäusen
Um zu schauen wie diese Faktoren zusammenspielen, wurden zwei unterschiedliche große Luftkühler gewählt. Zum einen ein Noctua NH-U12A, der mit nur 125mm Breite entsprechend Platz zu der Grafikkarte lässt und 120-mm-Lüfter nutzt. Zum anderen ein NH-D15, der ein ziemlicher Gigant ist und größere Lüfter nutzt. Er kommt der Grafikkarte durch seine Breite deutlich näher und durch seine Tiefe verdeckt er auch einen wesentlichen Teil der Grafikkartenrückseite. Ergänzend wurde auch eine 240 mm AiO-Wasserkühlung im Deckel verbaut.
Gewählt wurden dazu zwei unterschiedliche Systeme und Gehäuse:
System 1:
- AMD Ryzen 7700X (100W)
- NZXT N7 B650E
- Zotac GeForce RTX 3080 12 GB Trinity OC
- 2x 16GB DDR5-Ram G.Skill FlareX 5 6000 MHz
- Seasonic Focus PX-650
- Fractal Design Meshify 2 XL und Lian Li Lancool III
Im ersten Aufbau kam ein AMD AM5 System mit einem Ryzen 7700X bei 100W in einem großen Meshify 2 XL zum Einsatz, dessen drei Gehäuselüfter bei moderaten 800 U/min liefen. Um das Ganze alltagstauglich zu machen, arbeitete der NH-D15 bei ca. 1000 U/min. Der große Kühler lässt nur ~1.5 cm Abstand zu der RTX 3080 12 GB.
Der kleinere NH-U12A verfügt ebenfalls über zwei Lüfter, die aufgrund von Größe und Lautstärke bei 1500 U/min arbeiten durften. Um bei der gleichen Anzahl an Lüftern zu bleiben, wurde außerdem eine 240mm AiO von Xilence ausblasend im Deckel des Gehäuses überprüft. Diese wurde mit den Lüftern des NH-U12A bei identischer Drehzahl betrieben.
Das System samt der drei Kühler wurde außerdem auch in einem Lian Li Lancool III verbaut. Hier durften gleich 4 Lüfter mit 1000 U/min zeigen, wie sich das Ganze mit mehr Airflow verhält.
System 2:
- Intel i5-13600K (180W)
- ASUS ROG Strix B760-I Gaming Wifi
- Zotac GeForce RTX 3080 12 GB Trinity OC
- 2x 16GB DDR5-Ram G.Skill FlareX 5 6000 MHz
- Seasonic Focus PX-650
- Lian Li Lancool III
Zur Ergänzung wurde im Lancool III auch nochmal ein Aufbau mit einem i5-13600K, der sich mit 180W etwas mehr gönnt, überprüft. Die Grafikkarte war erneut die RTX 3080 12 GB von Zotac, die aufgrund des Mainboards einen Slot höher sitzt als im AMD-System.
Da das Befestigungsmaterial der Xilence AiO für LGA1700 verschollen ist, wurde hier eine Pure Loop FX 240 mit den Noctua Lüftern verbaut.
Testablauf
Überprüft wurde, wie sich die Temperaturen verändern, wenn außer der CPU auch die GPU belastet wird und auch, ob sich die Grafikkartentemperatur je nach CPU-Kühler ändert.
Dazu wurde nach kurzem Aufwärmen ein 30 minütiger prime95-Durchlauf gestartet und die Temperaturen protokolliert. Danach wurde zu prime95 auch die Grafikkarte mittels des MSI Kombustor belastet. Die Grafikkartenlüfter liefen ebenfalls mit fixierter Drehzahl. Die durchschnittlichen Temperaturen sind auf 20 Grad Raumtemperatur normiert.
Ergebnisse
Anmerkung: Die Beobachtungen müssen sich nicht zwangsläufig auf andere Systeme übertragen lassen! Aufgrund zahloser Hardwarekombinationen und unterschiedlicher Abwärme können diese natürlich auch anders ausfallen!
Ryzen System im Meshify 2 XL
Als erstes schauen wir wie es sich bei mäßigem Airflow im Meshify 2 XL verhielt:
Ohne die Abwärme der Grafikkarte lagen die Temperaturen des Ryzen 7700X unter den drei Kühlern bei den gewählten Einstellungen sehr dicht beieinander.
| NH-U12A | NH-D15 | Xilence 240 AiO | |
|---|---|---|---|
| CPU-Temperatur (nur CPU Last) | 75 °C | 74,7 °C | 73,4 °C |
| CPU-Temperatur (CPU+GPU Last) | 89,8 °C (+ 14,8) | 85,1 °C (+ 10,4) | 77,8 °C (+ 4,4) |
| GPU-Temperatur (CPU+GPU Last) | 78 °C | 75,4 °C | 71,2 °C |
Kam die Abwärme der GPU hinzu gab es große Unterschiede. Die Ryzen CPU wurde unter dem NH-U12A nun fast 15 Grad wärmer und knackte die 90 Grad Marke. Der NH-D15 verzeichnete auch einen klaren Anstieg der Temperaturen. Mit „nur“ 10 Grad blieb dieser aber kleiner und so trennten die Kühler nun fast 5 Grad. Obwohl die AiO auch einen Teil der GPU-Abwärme abbekommt, stieg die Temperatur hier nur um gut 4 Grad. Berücksichtigen muss man hier, dass man natürlich bei Verwendung der Luftkühler auch Deckellüfter montieren kann, aber hier wollten wir bei der gleichen Anzahl an Lüftern bleiben.
Interessant sind auch die Grafikkartentemperaturen: Mit dem NH-U12A lagen die Temperaturen 2-3 Grad über denen mit verbautem NH-D15, was vermuten lässt, dass das große Modell hier den Airflow etwas besser unterstützt. Die Nähe zur GPU zeigte hier keine Nachteile. Mit der AiO waren die Temperaturen klar besser, da das Gehäuse besser entlüftet wird.
Ryzen System im Lancool III
Nun im besser belüfteten Gehäuse: Zunächst gab es keine Überraschung: Die Temperaturen bei CPU-Last waren fast identisch:
| NH-U12A | NH-D15 | Xilence 240 AiO | |
|---|---|---|---|
| CPU-Temperatur (nur CPU Last) | 74,1 °C | 73,7 °C | 72,2 °C |
| CPU-Temperatur (CPU+GPU Last) | 78,1 (+4) | 76,4 (+2,7) | 74,2 (+2) |
| GPU-Temperatur (CPU+GPU Last) | 69 °C | 69,4 °C | 67,6 °C |
Mit zusätzlicher Abwärme durch die Grafikkarte springen zwei Dinge direkt ins Auge: Die Grafikkartentemperatur war unabhängig des Kühlers quasi identisch, mit der AiO nur minimal besser. Aber auch die CPU-Temperaturen gingen nicht mehr so weit auseinander. Gerade im Bezug auf den kleineren Kühler war die Differenz ungleich geringer.
Intel System im Lancool III
Werfen wir nun einen Blick auf die Ergebnisse im Lancool III und der Intel CPU:
Wie zu erwarten lagen die Kühler bei lediglich ausgelasteter CPU wieder dicht beieinander. AiO und NH-D15 waren auf Augenhöhe während der NH-U12A knapp dahinter lag.
| NH-U12A | NH-D15 | be quiet! 240 AiO | |
|---|---|---|---|
| CPU-Temperatur (nur CPU Last) | 87,5 °C | 85,6 °C | 85,7 °C |
| CPU-Temperatur (CPU+GPU Last) | 95,3 °C (+ 7,8) | 91,9 °C (+ 6,3 ) | 89,7 °C (+ 4,0 ) |
| GPU-Temperatur (CPU+GPU Last) | 67,3 °C | 66,2 °C | 64,6 °C |
Unter dem NH-U12A und dem NH-D15 stieg die Temperatur mit GPU-Last um 6-7 Grad, so dass die beiden Kühler schließlich 3 Grad getrennt haben. Mit der AiO hat sich der Prozessor um 4 Grad erwärmt.
Bei den GPU-Temperaturen verschwand der Unterschied zwischen D15 und U12A auf ein Minimum. Mit der AiO war es wieder ein wenig kühler. Insgesamt wurde das Bild bestätigt.
Fazit
Auch wenn diese Stichproben natürlich kein allgemein gültiges Fazit zulassen, ergab sich dennoch ein interessantes Bild. Zu erwarten: Wie sehr sich das System allgemein erwärmt und wie stark sich die CPU-Temperatur bei GPU-Last erhöht hängt auch stark vom Gehäuse bzw. dessen Belüftung ab. Diese war dadurch auch mit dafür verantwortlich, wie stark die gewählten Kühllösungen auseinander lagen.
Der große Kühler zeigte sich für den Airflow und die GPU nicht von Nachteil. Im Gegenteil: Bei schwächerer Belüftung unterstützte er den Luftstrom zumindest im vorliegenden Fall offenbar besser und sorgte für weniger steigende CPU- aber auch niedrigere Grafikkartentemperaturen. Bei guter Belüftung hingegen waren die GPU-Temperaturen konstant niedrig und Unterschiede kaum vorhanden.
Nachteile von großen Kühlern liegen natürlich beim Platzbedarf und Handling. Ein- und Ausbau der Grafikkarte oder der Lüfter am Kühler werden erschwert und auch bezüglich Kratzer an der Backplate durch Lüfterklammern muss man verstärkt aufpassen.