Laptop ABC: K wie Kühlung

Kühlung von Prozessoren

Moderne CPUs werden während des Betriebs sehr heiß. Je nach Modell kann die Wärmeverlustleistung pro Quadratzentimeter bis zu 100 Watt erreichen. Zum Vergleich: Die Kochplatte eines üblichen Elektroherds erreicht sieben bis zehn W/cm².

CPUs dürfen aber bestimmte Betriebstemperaturen (Üblicherweise 60-90 °C) nicht überschreiten, da das zunächst zu Fehlfunktionen („Abstürze“), in extremen Fällen sogar zur Zerstörung des Chips führt. Temperaturen von über etwa 130°C führen zu irreversiblen Schäden der CPU. Prozessoren müssen also zwingend gekühlt werden, wobei schon wegen der "Abstürze" ein gewisser Sicherheitsabstand zu den vom Hersteller angegebenen Höchstwerten ratsam ist.

Der gängigste Weg, die Kühlung der CPU sicherzustellen, ist die Montage eines Kühlkörpers mit Lüfter. Der gerippte Kühlkörper aus Aluminium oder Kupfer vergrößert die Fläche, die zur Wärmeabgabe bereitsteht, um ein Vielfaches. Der Lüfter soll für einen zügigen Abtransport der Verlustwärme sorgen.

Als Lüfter für den CPU-Kühler werden fast ausschließlich Axiallüfter mit Durchmessern zwischen 40 und 120 mm eingesetzt. Insbesondere kleine Exemplare erreichen bis zu 6500 U/min und können dabei eine erhebliche Geräuschkulisse erzeugen. Die Lüfter werden heute an die Hauptplatine angeschlossen, so dass die Lüfterdrehzahl überwacht und bei vielen modernen Hauptplatinen auch elektronisch geregelt werden kann.

Als Alternativen zur Luftkühlung gibt es noch die Wasserkühlung für extrem leistungsstarke oder relativ leise Rechner, bei der Wasser inner- oder außerhalb des Rechners in einem Radiator (teilweise auch ohne Lüfter) gekühlt wird und dann mit Hilfe einer Pumpe durch das Gehäuse und an zu kühlenden Objekte wie CPU, manchmal auch zusätzlich an RAM, Chipsatz, Grafikprozessor etc. geleitet wird. Insgesamt ist eine Wasserkühlung aufwändiger, teurer und zumeist wartungsintensiver als eine Luftkühlung. Als erster Computerhersteller verbaute Apple in ihren Power Mac G5 Topmodellen eine standardisierte Wasserkühlung. Zuvor wurden Wasserkühlungen meist nur von Bastlern mit übertakteten Prozessoren in Eigeneinbau verwendet.