[gelöst] Der CPU-Kühler in der Verfänglichkeit von seiner Eigenresonanz

Willkommen interessierte Leser!


Seit gestern sind meine Hardwarekomponenten in das be quiet! Dark Base Pro 900 umgezogen.

Diesem Tower wird seine verbesserte Entkopplung nachgesagt, indem die Ankopplung verschiedener Einheiten durch ihre modulare Konstruktionsweise in Verbindung von kurzen und weichen Übergängen realisiert wird.

Gut - die Praxis in meinem Fall belegt jetzt nicht gerade, dass dieser Tower so 'n super Anti-Vibration-System ist, denn schwingen tut das Gehäuse prächtig - im negativen Aspekt - sodass hin wieder die etwas klapprige Montage der Front-Tür zum Störfaktor wird, wenn diese die Schwingungen des Gehäuse zu ihrer eigenen Bewegung macht.


Gelangen wir zur Überschrift; "Der CPU-Kühler in der Verfänglichkeit von seiner Eigenresonanz"!

In diesem Wortlaut steckt wahrlich vieles, was im Hergang zur Einleitung schon erahnen lässt, was die Folge ist.

Verbaut ist der be quiet! Dark Rock TF.: Ein Topflow-Kühler, welcher aus zwei Türmen besteht, wovon der massivere davon mit der Wucht von seiner Eigenmasse und der Wucht von zwei be quiet! Silent Wings 3 MID-SPEED PWM [BQ SIW3 13525-MF PWM] und der daraus resultierenden Schwerkraft entsprechend wuchtig auf seine Unterabteilung wirkt.

Das Mainboard-Tray, was das Mainboard mitsamt den CPU-Kühler trägt, ist wie einige andere Module durch verringerte Übergangswiderstände der Materialien in ihrem Beharrungsvermögen von dem übrigen Gerüst fast nahtlos entkoppelt. Der Hersteller spricht über die Entbindung der einzelnen, modularen Einheiten, was Quatsch ist, denn solange Körper in einem Bezugsystem in der Wechselwirkung stehen, bedingen sie miteinander, und sei es über die Entfernung des gesamten Universums hinweg, denn die Gravitation kenne keine Grenze - ihre Kraft wirkt überall. "Ein geringer Übergangswiderstand bedeutet nicht die Schaffung eines Inertialsystems! Punkt!"

Durch die Entbindung des Mainboard-Trays von dem Grundgerüst, in entsprechend gegebener Maßnahmen, als modulare Einheit wird eine verringerte Masse auf die übrigen Komponenten gewährleistet. Was theoretisch stimmt, wenngleich der Effekt nur minimal ist! Zu bedenken gibt: "Wohin mit der nicht abgebauten Eigenmasse?" Richtig! Es braucht einen Träger für diese Masse, den es zwar gibt, doch der diese Massen nicht bewältigen kann, weil der Übergangswiderstand zu groß ist. Also wohin mit der Masse? Korrekt! Auf den eigenen Körper, welcher dementsprechend noch kräftiger mitschwingt - bis er kollabiert. Dasselbe Prinzip wie in einem elektrischen Kern, denn die thermische Verlustleistung ist ja auch nichts anderes als die Freisetzung von einem schwingenden Organ, das seine Energie abtragen muss, ehe es überschwingt.

Warum ich das so detailliertet erzähle, sodass der Zusammenhang nicht besteht? Nun, weil der CPU-Kühler in exakt dieser Bedingung steht, wo er seine Kräfte nicht mehr abtragen kann! Sein zuvor explizit vorgestellter Turm schwingt in seiner Eigenresonanz umher, was sich eminent anfühlt und vielleicht noch viel schlimmer anhört, weil das Mainboard-Tray seine erzeugte Energie nicht abführen kann, da der Übergangswiderstand zum Gerüst zu groß ist.

Mein kleiner Bruder hat sich den Cryorig R1 Ultimate (2-mal Cryorig XF140 PWM) geordert, wegen seiner Kühlleistung, dann werde ich mal sehen, ob ich mit seinem jetzigen be quiet! Dark Rock Pro 3 (1-mal be quiet! Silent Wings 3 MID-SPEED PWM [BQ SIW3 13525-MF PWM] und 1-mal be quiet! Silent Wings 2 MID-SPEED PWM [BQT T12025-MF PWM]) zufriedengestellt bin, welcher seine gesamte Masse aus gleichem Konglomerat in etwas steiferem Konstrukt bildet.


Besten Dank für das Interesse an all meine verehrten Leser und auch die Ingenieurabteilung von be quiet!, welche das Fach Physik bestenfalls mit der Note 3 bestanden hat!

Die Entkopplung ist ihrer Terminologie ein schöner Begriff, doch bevor man sich dieser Herausforderung widmet sollte man sich doch zuerst über deren Ankopplung bewusst sein, was denn anstelle als Blitzableiter diene, dazu schaue man sich am besten die Entwicklungsabteilungen von hochwertigen Lautsprechern an, denn nach irgendwohin muss die Masse ihre Energie entfalten - aber bitte nicht auf die Hardware!

Wenn nicht der Boardträger ein einziges Loch ist, könnte man unters Mainboard zb Gummifüße kleben, die das Board stabilisieren. Müssen halt für die jeweilige Stelle temperaturfest genug sein.
Weil die Backplate von meinem Kühler nur wenige mm über dem Träger schwebt und ich Deformierung des Boards fürchtete, habe ich an den Ecken Schaumgummidämpfer für Schranktüren angeklebt. Filzgleiter für Tisch&Stuhl erwiesen sich schon als zu dick. Auch wenn diese Pads kaum Druck standhalten, so sollten sie verhindern, daß es durch Vibrationen zu ganz exztremem Lärm kommt, sobald die Backplate ganz leicht den Träger berührt. Aber nach bald sechs Jahren ist immer noch nix verformt, das kenne ich aber auch anders. Weil die Backplate nur an den Ecken Kontakt mit dem Board hat, ist der Schaumgummi weder geschmolzen noch verkohlt, beim PCB würde ich aber was Robusteres nehmen, unter den Spawas, Linearreglern etc zumindest.

Moin und Danke corvus! ^^

Diese Idee ist nicht verkehrt - geradezu perfekt. Ich würde das Mainboard-Tray sogar mit mehr Eigenmasse stabilisieren, was die Spannungen (die Schwingungen) der Hardware abträgt, insoweit es noch einen geeigneten Äther gibt, welcher diese Energien abführt. In der Praxis schwer umzusetzen.

Noch mehr Entkopplung ist nicht gewollt - das braucht das Mainboard und auch das Mainboard-Tray nicht, denn das Mainboard sitzt fest, sogar über die äußeren Bohrungen des ATX-Formfaktors, welche bei Midi-Towern üblich fehlen, ist ja auch ein Super-Midi-Tower, oder Light-Big-Tower, es gibt also keine so drastischen Schwingungen an die Hand ab als dass ich da Gefahr befürchte, da schwingt im Wesentlichen bloß der Kühler, daher braucht es eher einen unmittelbar platzierten Ableiter für dessen Kräfte - ergo kräftigere Ankopplung.

Auffällig ist, dass dieser Effekt ab 80% bis oberhalb von 90% des Drehzahlbereichs der beiden be quiet! Silent Wings 3 MID-SPEED PWM des be quiet! Dark Rock TF besteht, es oberhalb davon aufhört. Wahrscheinlich ist die Kraft der Relaxation dann dermaßen groß, dass der obere Tower durch seine Anziehungskraft der entgegenwirkenden Massen kaum noch eigens genug Energie aufbringen kann, um dieser erfolgreich entgegenzuwirken.


Wie dieser Schwingung in etwa beizumessen ist, darin habe ich bei der Ankopplung von DVD-Playern etwas an eigener.praktischer Erfahrung sammeln können. Es ist wirklich so, wie ich 's zuvor beschrieben habe. Das Ziel ist es nicht, zu versuchen, die bestmögliche Entkopplung einzuleiten, sondern die nahtlose Ankopplung über kleinere Träger, so wie es schon der obligatorische Puck oder Spike von elektronischen Geräten impliziert, allem voran von Lautsprechern.
Es stimmt, das was Du sagt, dass eine Entkopplung der richtige Weg ist, aber mit kleinen, massiven Druckpunkten zur Ankopplung.

Bei DVD-Playern realisiere ich das mithilfe von einer dicken Trägermatte aus Polystyrol, die lediglich mit dem Puck in Berührung kommt, unterhalb von ihr dann aus gleichem Konglomerat gefertigte, hauchdünne, mehrlagene Matten die Energien zur Auflagefläche abführen. Die Wirkung ist recht gut und reduziert auch die Eigenschwingung des DVD-Players sehr gut.
So aufwendig ist das aber in einem PC-Gehäuse nicht umsetzbar, schon gut in der Freiluft-Konstruktion, denn ein Träger in der Form einer Bodenplatte existiert nicht, einzig die Seitenwand ist da, aber diese ist nicht massig genug und schon von der Spannung der pressenden Kabel genug in Mitleidenschaft gezogen.

Wie Du schon sagst, so das Gerüst hinter dem Mainboard-Tray nicht gegeben, denn normalerweise stellt das Mainboard-Tray die Verbindung mit dem Gerüst dar, doch es ist ein modulares Konstrukt und hinter ihm ist kein Gerüst, um wie ein wirkender Schwungrad die Energien abzufangen.

Zwischen dem Tray und dem PCB versteifen. Früher war das ganze Tray aus einem Stück, dann kamen Löcher unter der CPU, um im eingebauten Zustand den Kühler mit Backplate wechseln zu können, bei mir geht das noch nicht. Aber da ist immer noch mehr Blech als Loch, aber theoretisch reichen sogar drei Blechstreifen im Bereich der Verschraubungen, dann ist man auch auf diese reduziert. Dort ist alles steuf genug, bei je drei Schrauben, dazeuschen aber nicht. Ich denke, der Kühler wippt unmerklich auf und nieder mit hoher Frequenz, dann läuft quasi ne Welle vertikal durchs PCB. Die Abstützung sollte im Bereich unterhalb der CPU erfolgen, da federt's Board ein, bei Towereinbau, sonst vollflächig. Oben wölbt es sich bloß auf, alles im Nanometerbereich, aber mit ner Frequenz ähnlich der Lüfterdrehzahl.

Moin corvus!

Ja genau - er wippt!
Hmm ... Mal gucken, was sich dagegen machen lässt.


Notfalls kann ich noch auf den be quiet! Dark Rock Pro 3 zurückgreifen.
Dessen zu kleinen und zu alten be quiet! Silent Wings 2 MID-SPEED PWM [BQT T12025-MF PWM] ersetze ich aber gegen den be quiet! Silent Wings 3 MID-SPEED PWM [BQ SIW3 13525-MF PWM], den er nur einmal mit sich führt!
Wobei ich dem be quiet! Dark Rock TF nicht um einen seiner beiden be quiet! Silent Wings 3 MID-SPEED PWM [BQ SIW3 13525-MF PWM] bestehlen will.
Eventuell findet sich mit den Lüfter-Klammern für Lüfter mit 135 mm die Möglichkeit, ein be quiet! Silent Wings 3 PWM HIGH-SPEED [BQ SIW3 14025-HF PWM] zu montieren, insofern die besagten Lüfter-Klammern elastisch genug sind, um sich mühelos um den geringen Grad von 135 zu 140 mm zu strecken, liegt zumindest ein drittes Paar dem be quiet! Dark Rock TF bei. Dem be quiet! Dark Rock Pro 3 liegt nur ein drittes Paar für 120 mm bei, was ich in der Produktivität für irrational halte, denn wer drei Lüfter montieren will, derjenige setzt an dessen Rückseite doch nicht auf weniger als die gängigen 140 mm, oder er hat alternativ die Möglichkeit zu 135 mm - so wie ich zum Beispiel.


Die beiden Corsair Air Series SP140 High Static Pressure am Bottom werde ich noch entkoppeln, weil diese trotz vormontierten Abstandshaltern der Relaxation wegen eine hörbar zu kräftige Ansaugströmung entfalten. Airflow-Lüfter würden das ein wenig dämpfen, weil ihr Druckaufbau geringer ist, jedoch setze ich vorab auf Absorber zwischen der Verschraubung, dafür eigenen sich besonders Shrouds, weil sie den Zwischenabstand vergrößern, zugleich entkoppeln und die Luft in der Zirkulation des Lüfters halten, die sonst zur Seite entweiche, oder ich greife auf die umständlich zu handhabenden Gummi-Slicks (Anti Vibration Bolts) zurück, um die Zeit zu überbrücken, bis diese beiden Corsair Air Series SP140 High Static Pressure und der Aerocool Shark Fan Devil Red Edition [A1425H12] jeweils durch einen be quiet! Silent Wings 3 PWM HIGH-SPEED [BQ SIW3 14025-HF PWM] ersetzt sind.

Ich werde auch noch die anderen Lüfter bestmöglich entkoppeln, um die Schwingungen und die von den Kommutatormotoren der Lüfter abgegebenen Störgeräusche zu dezimieren, oder wenigstens zu reduzieren! Am Deckel geht so richtig die Post ab, wenn die Lüfter oberhalb von 7 Volt ihr Programm herunterspielen! Ich habe inzwischen diverse Noctua NA-SRC7 mit Noctua NA-SYC1 im Einsatz, um die Drehzahlen zu reduzieren und um an zu belegenden Insulation Displacement Connectoren von der Lüftersteuerung des Gehäuses einzusparen. Normalerweise versorge ich die Lüfter von dem Low-Pin Count Interface des Mainboards, doch diesen Luxus gönne ich mir mal.

Ist doch ein Top-Angebot:
http://www.mindfactory.de/product_i...-Entkoppler-fuer-Luefter--36201P-_644687.html


ps: Bilder dem Anhang von Beitrag #1 angefügt!

Wenn man es sehen kann, dann ist sowieso bedenklich. Wenn die Konturen vom ganzen Kühler verschwimmen, bei hoher Frequenz. Auch ne Resonanzschwingung mit niedrigerer Frequenz wäre denkbar, dann machts wupp-wupp. Das ist dann aber Ausdruck prekärer Stabilisierungl

Na so schlimm ist es nicht - dann risse es das Mainboard vom Tray, weil die Verschraubung des Mainboards sowieso nicht passabel genug ist, da hat be quiet! Scheiße gebaut, denn die zu den Abstandshaltern mitgelieferten Schrauben versenken sich zumeist nicht in dem Gewinde, an drei Bohrurngen musste ich mir sogar aus meiner Schrauben-Sammlung behelfen.

Das liegt einzig an den Abstandshaltern, denn die mitgelieferten Schrauben sitzen zumeist ebenso wenig wie meine bisherigen.


Des Weiteren fehlt der mittlere Abstandshalter unten links, wozu auch die Schraube nicht mitgeliefert worden ist, was nicht tragisch ist, da die zwei Schrauben dazwischen sich nur wenige Zentimeter trennen, mich aber schon irritiert, weil es doch häufig Standard ist, dass dieses passend beiliegt.

Nachziehen der Schrauben könnte was bringen. Bei den Löchern ist zuviel Lot, vor allem die dicken Punkte an der Unterseite werden gequetscht, dann wird's locker und die Schraube tut noch ihr Übriges. Man darf nur so fest ziehen, daß das PCB nicht zerquetscht wird, das dürfte irgendwann zerbröseln. Getestet, bei welcher Kraft Schäden auftreten, habe ich aber noch nicht. Aber jedes Mal beim Öffnen des PC läßt sich was nachziehen, mit abnehmender Tendenz im Laufe der Zeit. Wobei die Hauptursache Komponentenwechsel(Karten, DIMMs, Kühler) sein dürften, das geht aufs Board.

Dem be quiet! Dark Base [Pro] 900 liegen vier orangefarbige Gummischeiben bei:



Wofür sie angedacht sind ist mir noch nicht bekannt, jedoch sind sie ringsherum aufgestanzt, sodass sie beispielsweise irgendwo in einem ähnlich groß ausgestanzten Loch an der Gehäusewand eingedrückt gehören, jedoch weiß ich keine.

Womöglich liegt sie zur Montage für den Austauschbehälter von einer Wasserkühlung bei, wofür anderweitig entsprechend vorgesorgt ist.


Meine Annahme zur Anwendung geht in zwei Richtungen ...

Das Netzteil wird von dem Boden via vier, halbwegs versenkten Schrauben stabilisiert, die in die dafür vorgesehenen Verankerungen der Halterung am Netzteil einrasten, vergleichend so wie ein Bilderrahmen an der Wand angebracht/aufgehängt ist.

Meine These #1 ist die, dass die vier Gummiringe zu je der vier Schrauben über ihr Gewinde gesteckt gehören, damit die Netzteil-Halterung mitsamt den Netzteil zur Bodenplatte vibrationsarm abschließt.
Die vier Gummiringe passen optimal über das Gewinde der vier Schrauben sowie durch die Löcher des Netzteil-Halters, wie sie bei Bilderrahmen üblich sind, eine Seite dicker als die andere, und die ringsherum umgreifende Vertiefung der Gummischeiben nimmt in ihrer Ergonomie zufolge die Materialstärke von dem Netzteil-Halter auf - optimale Passform.


Meine These #2 bezieht sich auf die Löcher in dem Mainboard für die Verschraubung des Prozessor-Kühlers, denn wahrscheinlich passen sie sich darin ein. Aber! Die be quiet!-Kühler, und auch viele andere, verfügen bei ihrem Montagekit über je vier Abstandshalter und einer Backplate zwischen dem Mainboard, zu je der jeweiligen Seite, sodass ich dort die Konfrontation sehe, insoweit die Elastizität der Gummischeiben nicht mitspielt, weil die Zwischenabstand zunimmt und durch das noch kräftigere Anziehen des Kühlers die Steifigkeit des Mainboards noch stärkere beeinträchtige.


Eine der beiden Seiten der vier beiliegenden Gummiringe ist etwas abgeflacht - das hat seine Bedeutung als Auflagefläche.

Ich erachte die Theorie um die Anwendung in der Miteinbeziehung von der Netzteil-Montage/Entkopplung für wahrscheinlicher.


Ein weiteres Beispiel als Verwendungszweck:



Dem be quiet! Dark Base [Pro] 900 liege diese Gummiringe nicht bei; eventuell sind diejenigen vier Stück, von welchen die Handlung ist, genau diese? Doch ... Weshalb bloß vier?

Dem be quiet! Dark Base [Pro] 900 stehen ebenso drei Lüfter zur Seite wie dem abgebildeten be quiet! Silent Wings 800 sowie dem kleinen be quiet! Silent Wings 600. Jedoch sind zu allen drei Lüftern je vier solche orangefarbenen Gummiringe zur Entkopplung spendiert worden, die mitsamt den Lüftern vormontiert sind.
Den vormontierten Lüftern des be quiet! Dark Base [Pro] 900 in der orangefarbenen Variante sind ebenso zu je vier solche Gummiringe spendiert worden, jedoch in einem unauffälligen Schwarz.

Wenn diese beiliegenden, gleichfarbigen Gummischeiben genau dafür vorgesehen sind, weshalb sind sie nur zu vier Stück beigepackt worden?

Update: Der be quiet! Dark Rock TF + 2x be quiet! Silent Wings 3 MID-SPEED PWM [BQ SIW3 13525-MF PWM] ist ersetzt durch den be quiet! Silent Loop [BW003] + 2x be quiet! Pure Wings 2 HIGH-SPEED PWM [BQ PUW2-14025-HR-PWM].

Derselbe Wasserkühler werkelt auch in dem PC von Benjamin.

Die Montage ist noch aufwändiger als die der Luftkühler, aber die Lautheit ist gut, solange man die beiden be quiet! Pure Wings 2 HIGH-SPEED PWM nicht berücksichtigt, denn diese werkeln zu überdimensioniert, sodass mittels 7V Abhilfe gefunden werden muss. Ich werde sie in geraumer Zeit durch zwei be quiet! Silent Wings 3 HIGH-SPEED PWM [BQ SIW3 14025-HF PWM] oder be quiet! Silent Wings 3 LOW-SPEED PWM [BQ SIW3 14025-LF PWM] ersetzen - macht weitere 40€.


In dem System von meinem Bruder ist der Wasserkühler kontraproduktiv, denn die ohnehin mit dem AMD FX-8350 überforderte Leistungsschiene des ASRock 990FX Extreme3 wirkt jetzt rascher gen Throttling. Der dem EVGA DG-87 [100-E1-1236-K0] implementierte Thermal-Sensor bescheinigt an dem Kühler des Voltage Regulator Module und des North Bridge Chipset in Prime95 eine Temperatur von 50, 60 oder 65°C, je nach Load und deren Instruktionen - faktisch liegt Throttling des AMD FX-8350 an, was in Aufrechnung zu den Bauteilen darunter und der Umgebungstemperatur von etwa 20°C gen 65 ~80°C resultiert - für mehr ist die Spannungseinheit nicht ausgelegt. Im Gaming verhält es sich ähnlich, wenngleich weniger kritisch.

Daran offeriert sich, wie das ASRock 990FX Extreme3 mit seinem schwachen 4+1 - Phase Power Design den AMD FX-8350 von vor dessen Reklamation beschädigt hat, weil wegen zu schwachem Schwingkreis die Stromstärke nicht genügend bereitstellt, sodass dies zugrunde der hohen Kernspannung von 1,41250 Volt bei AMD Turbo Core Technology 2.0 @Power Boost State #0 ausgeht (Package-based State) - was für die gebotene Leistung von 4,2 GHz pro Integer-Cluster normalerweise viel zu viel ist.

Egal - sobald AMD mit Ryzen geliefert hat entscheidet er sich ohnehin, zu welcher Plattform es gehen soll.


Update: Lüfter in 120 Millimetern vor das VRM & NBC sorgt für erhebliche Kühlleistung und der Prozessor profitiert von mehr Leistungsaufnahme in Prime95, dennoch genügt dies nicht allein, damit das Throttling unterbunden ist, weil der Prozessor selbst zu gewaltig heizt - offenbar ist die Angabe zur VCore nur die Dunkelziffer im Schatten eines wahren, viel zu hohen Wertes. Das ASRock 990FX Extreme3 bezeugt geradezu das, was viele User darüber zu berichten haben.

Erst die Zuschaltung von ASRock Intelligent Energy Saver sorgt für Abhilfe, denn die CPU-Temp variiert nicht mehr zwischen 55 ~ 60 °C - in höher ansteigt es aufgrund von Throttling nicht, weil die AMD Fusion Plattform 3.0 dies als Grenzwert zur Tjunction definiert -, stattdessen wird die Skala in bis zu 45 ~ 50 °C unterschritten, mit der Einschränkung, dass trotz der aktiven 4 Phasen ein bis zwei Gleitkommaeinheiten, ergo 2 bis 4 Integer-Cluster, in den Ruhezustand geschickt sind.

Erkenntnis #1: Es ist unmöglich das ASRock 990FX Extreme3, dessen Leistungseinheit der des ASRock 970 Extreme3 gleichgestellt ist, für einen der Eight-Core-Piledriver zu begeistern, wo die Stromstärke in höher gefordert ist gegenüber einem Bulldozer-Pendant, weil die Leistungsschiene sich in jeder Situation als zu unterdimensioniert erweist, ungleich wie gut die Kühlleistung der Spannungswandler ausfällt: Das Ticket nach Throttling ist sozusagen im Voraus reserviert.

Erkenntnis #2: Die Wasserkühlung ist nicht unbedingt der sofortige Todesstoß für die Spannungswandler, solange der Airflow in seinem Gesamtkonzept stimmig ist.
Nichtsdestotrotz ist die Kühlung seitens eines tief gelagerten Lüfters von einem Luftkühler unabdinglich, dagegen ist sogar das Umdrehen des Lüfters am Deckel nur noch Makulatur, solange die Drehzahlen sich nicht gen Staubsauger-Lautstärke bewegen.
Die Ergänzung, oder geradezu die bessere Methode, gegenüber der konventionellen Methode per Luftkühler, ist der Lüfter direkt vor der Spannungseinheit - die Kühlleistung ist immens, aber auch der Überdruck, sodass aufgrund von zu hohem Außendruck das Verfahren nach Curie-Temperatur zur Messungenauigkeit führt, was die Temperatur in höher suggeriert als sie tatsächlich ist und so der Regulierung von dem Spannungsreglermodul in etwa gleichviel Angriffsfläche gewährt.