Lüftersteuerung richtig nutzen und einstellen - Basics, Kurven und Tools | Tutorial

[Redaktion]

Der heutige Artikel geht im Detail auf die Software zur Steuerung von Lüftern und ein paar wichtige Grundlagen der Anschlüsse ein. Folgende drei konkrete Themen werden heute Gegenstand des Artikel sein: Ein kleiner Überblick über verschiedene Programme zur Lüftersteuerung, ein Tutorial zu, Programm FanControl und ein Tutorial zur Erstellung von Lüfterkurven. Damit setze ich inhaltlich (read full article...)

 

[Martin Gut]

Ja. Geh beim Start des PCs ins BIOS und dann zur Lüfterregelung. Es sieht natürlich bei jedem Hersteller etwas anders aus, aber das Prinzip ist immer das selbe. Das BIOS zeigt immer die CPU-Temperatur an. Danach werden dann über die einstellbare Lüfterkurve die Lüfter geregelt. Es ist angegeben, dass dafür die CPU-Temperatur genutzt wird und die angezeigte Temperatur passt auch zu dem, was man später mit anderen Tools als CPU-Temperatur ausliest. Teilweise zeigt das BIOS in der Übersicht oder auf sonst einer Seite auch die Temperatursensoren des Mainboards. Diese unterscheiden sich aber recht deutlich von der CPU-Temperatur so dass man schon sieht, dass es nicht das selbe ist. Beispielsweise mit HWinfo64 kann man sich ja auch alle diese Temperaturen anzeigen lassen, so dass man schon sieht was was ist.

Brennt dann die CPU ab, wenn man nicht gerade dabei sitzt und den Rechner resetet?

Ja, das passiert mir andauernd. Darum habe ich immer eine Schachtel CPUs neben mir damit ich die durchgebrannten schnell ersetzen kann.

Sorry, ich konnte mir den Kommentar nicht verkneifen. Die Lüfterregelung ist nicht das einzige was auf einem Mainboard so gebaut ist, dass es zuverlässig läuft.

Bei meinem Mainboard ist beispielsweise ein novoTon NTC6776F verbaut. Aus Interesse habe ich mir gerade mal das 450 Seiten lange Datenblatt herunter geladen. Die Lüfterregelung ist nur eine seiner Aufgaben. Er kann die Temperatursensoren auf dem Mainboard auslesen, aber auch über eine eigene PECI-Datenleitung die Sensoren in der CPU auslesen. Über den Chipsatz kann man den NTC so programmieren, dass er die Lüfter wie gewünscht regelt. Beim Booten macht das das BIOS automatisch. Eine Lüfterkurve mit 5 Punkten kann der NTC selbst handhaben. Wenn man im BIOS eine Lüfterkurve einstellt, programmiert das BIOS nur diesen Chip entsprechend. Alles andere macht er dann unabhängig, denn an diesem Chip hängen auch die Lüfter.

Andere Tools zur Lüfterregelung stellen üblicherweise die Automatik des Chips aus und setzen den Drehzahlwert regelmässig so wie sie es berechnen.

Ach ja, wenn die Lüfterregelung mal versagen oder die Kühlung sonst wie ausfallen würde, dann regelt die CPU den Takt ab damit sie nicht zu heiss wird. Wenn es dumm läuft stürzt sie bei der maximalen Temperatur ab. Da sie dann nicht mehr läuft kühlt sie auch wieder ab. Kaputt geht dabei in den meisten Fällen nichts.

Die Regelung allein über das BIOS ist deutlich zuverlässiger als über Software. Der NTC-Chip liest die Temperatur ja selbst aus und regelt die Lüfter direkt. Zusätzliche Software stürzt eher mal ab oder wird wie bei mir vom Virenschutz entfernt. Wenn solche Software abstürzt, dann laufen die Lüfter genau mit der selben Drehzahl weiter und ändern sie nicht mehr. Die Software hat ja die automatische Regelung abgeschaltet und gibt eigene Werte vor. Wenn da nichts mehr kommt, dann ändert auch nichts mehr.

 

[S.nase]

Mir ist jetzt keine andere VergleichsMöglichkeit eingefallen, als einfach Mal den NTC ab zu klemmen.

Wenn ich den CPUsensor(NTC) im CPUsockel auslöten, zeigt das BIOS nur noch -55° als CPU Temperatur an. Das ist für mich ein ausreichender Beweis, das nur den NTC im Mainboardsockel bei der lowLevel BiosLüftersteuerung verwendet wird.

Ich habe auch noch kein BIOS gesehen, wo man die Wahl zwischen CPU Mainboard NTC und internem CPU-Temp-Sensor hat.

 

[Martin Gut]

NTC ab zu klemmen

Sag mal, hast du überhaupt ein Bisschen eine Ahnung wovon wir beim NTC reden? Das ist nicht ein Temperatursensor auf dem Board oder in der CPU sondern der Super-IO-Chip. Ich nehme nicht an, dass du den Chip mit seinen 130 Beinchen mal schnell ausgelötet hast um zu testen was dann noch läuft und was nicht. Ohne den läuft der PC bestimmt nicht mehr. Da der Chip die ganze Lüfterregelung macht, läuft ohne ihn kein Lüfter mehr. Es gehen aber auch viele andere Mainboardfunktionen nicht mehr.

Falls du den Temperatursensor im CPU-Sockel ausgelötet hast (was ich auch nicht recht glaube), hast du dann auch ausprobiert ob die Lüfterregelung noch reagiert wenn die CPU warm wird. Nur dass dir eine Anzeige fehlt ist ja kein Beweis für einen Zusammenhang zur Regelung. Wenn der CPU-Lüfter aber bei steigenden Temperaturen weiterhin aufdreht, dann weiss du, dass er nicht an diesem Sensor hängt.

Ich habe auch noch kein BIOS gesehen, wo man die Wahl zwischen CPU Mainboard NTC und internem CPU-Temp-Sensor hat.

Ich habe auch noch nie gesehen, dass man eine Mainboardtemperatur wählen könnte. Immer nur CPU.

Irgendwie verstehe ich dein Problem nicht. Wenn man die Lüfterregelung durch das BIOS anschaut, sieht man ja, wie sie in Sekundenbruchteilen den Lüfter aufdreht, wenn sich die CPU-Temperatur ändert. Die Mainboardtemperaturen ändern sich dabei praktisch nicht. Wenn das BIOS wie du sagst nur die Mainboardsensoren beachten würde, würde sich die Regelung nicht so verhalten wie man das schon immer kennt. Die Mainboardregelung macht genau das, was du möchtest. Du behauptest aber stur, dass sie es nicht macht und dass das nur mit Tools möglich ist. Manchmal habe ich echt den Eindruck, du willst nur trollen.

 

[Tronado]

Und was passiert, wenn der DatenBus zum internen CPU-Tempsensor blockiert ist. Brennt dann die CPU ab, wenn man nicht gerade dabei sitzt und den Rechner resetet?

Ist das für dich ein wahrscheinliches Szenario?

Die Lüftersteuerung des BIOS arbeitet im untersten Hardware LowLevel(Mainboard Sensor im CPU Sockel...., eigener Microprossor...). Das ist auch sehr wichtig, damit selbst bei abgestürzten oder blockiertem Speicher/CPU... ne Kühlung weiter gewährleistet werden kann.

Macht das eine Software besser als das BIOS selbst, außer das feinere Kurven angelegt werden können?

Eine andere Geschichte ist es, wenn man Gehäuselüfter nach der GPU-Temperatur regeln will, das geht nur mit Software.
Aber bei Ada Lovelace ist das nicht mehr nötig, weil fast alle Kühler die Wärme zuverlässig ins Gehäuse und teilweise nach draußen ableiten, bei gleichbleibender GPU-Temperatur. Dann reicht die Regelung nach CPU-Temp oder Mainboard-Temps aus, das kann das BIOS wieder perfekt.

 

[S.nase]

In meinen CPUs Sockeln gibt es, neben den vielen Keko's, nur noch einen 2pol NTC(Heißleiter, schaut ähnlich wie ein kleiner Widerstand aus). Dieser NTC wird vom BiosManagementChip als CPU Temperatur Sensor verwendet.

Wenn ich den NTC in meinem CPU Sockel auslöte, zeigt meine BIOS als CPU Temperatur nur noch -55° an, und regelt den CPU Lüfter nicht mehr, und hält einfach nur noch die Minimaldrehzahl der konfigurieren BiosLüfterKurve.

Meine Schlußfolgerung aus dem kleinen Versuch ist; die BiosLüftersteuerung verwendet ausschließlich den NTC TemperaturSensor im CPU Sockel, um die die CPU Temperatur zu ermitteln.

 

[Haru]

Jedes Mainboard-BIOS verwendet die CPU-Temperatur und nicht Sensoren auf dem Board.

Leider nein, das ist falsch. Die dort angegebene "CPU"-Temperatur ist in vielen Fällen kein Readout des TPackage- oder TDie-Wertes sondern ein Sensor, der im Sockel sitzt. Dieser Sensor ist oftmals für die Lüftersteuerung also komplett nutzlos, da die tatsächliche Temperatur des Chips gänzlich anders sein kann.

Asus macht das bspw. im großen Stil. Mein Z790 Godlike allerdings nicht.

MINDESTENS auf den CPU_FAN trifft dies zu.

 

[Martin Gut]

Asus macht das bspw. im großen Stil.

Ich hatte noch kein ASUS-Mainboard. Wenn die das so machen, hätte ich nicht "Jedes Mainboard" scheiben sollen.

Ja, die Sockeltemperatur bringt definitiv nichts. Die reagiert auf die CPU-Temperatur nur sehr beschränkt. Wenn nur einzelne Kerne maximal heiss werden merkt dieser Sensor davon nichts.

 

[S.nase]

Auch alle anderen Lüfteranschlüsse auf einem Mainboard, werden von der BIOS Lüftersteuerung nur von den MainboardSensoren gesteuert. Warum das so ist, hab ich weiter oben ja schon beschrieben. Ich will ja nicht ausschließen, das es auch Mainboards mit ausreichend BIOS Speicherkapazität gibt, um auch eine TPack oder Tdie Lüftersteuerung in das BIOS zu implementieren. Mir ist aber noch keines begegnet, auch nicht im Serverbereich.

Als komplett nutzlos würde ich den Mainboard CPUsensor jetzt nicht bezeichnen. Aber eben nicht wirklich ganz optimal, wenn man z.B die Pumpenleistung per Tdie Auslesung regeln will. Das funktioniert bei meinen Mainboards bisher nur per Software(FanControl...).

Wenn das von einem Z790 Godlike ( oder anderen Godlike BIOS)anders gemacht wird, wäre das ja nicht schlecht. Nur der Glaube daran, fehlt mir noch etwas...

 

[Besterino]

In ner Wakü macht es mMn. null Sinn, irgendwas nach Temperaturen von in den Kreislauf eingebundenen Komponenten zu regeln.

 

[S.nase]

Warum...?

Was spricht dagegen, die RadiatorBelüftung abhängig von der Differenz zwischen Zimmertemperatur und Wassertemperatur am Kühlerzulauf zu regeln?

 

[ApolloX]

Probiers doch mal aus, stell dir das System passend dazu ein und lass mal ne Woche mit verschiedenen Use Cases laufen, also Arbeit, YT, Gaming. Und berichte dann mal, ob das Kühlsystem so gut läuft, möglichst gleichmäßig, leise und wenig Lastwechsel der Lüfter.

 

[Besterino]

Weil: man hat irgendwann raus, bis zu welcher Wassertemperatur das eigene System vernünftig läuft (weil die eben reicht, um alles vernünftig im Kreislauf zu kühlen). Nur noch die Wassertemperatur definiert, wie warm die Komponenten werden bzw. wie gut die Abwärme abtransportiert werden kann. Die Lüfter braucht man dann halt nur noch, um die Temperatur aus dem Kreislauf wieder raus zu bekommen. Die richtige Wassertemperatur tariert man z.B. entweder an der Maximallast oder an der typischen Last aus. Und dann gilt es eben, diese Wassertemperatur zu halten - wie warm es drumherum ist, interessiert dabei halt nicht.

 

[S.nase]

Klar werd ich es testen. Aber es ist halt auch immer schön, schon vorher irgendwelche Irrwege aus zu sortieren...

Wieviel Wärmeleistung ich an den Radiator pro Lüfterdrehzahl los werde, hängt ja bei gegebener Hardware erstmal nur von der Zimmertemperatur ab. Daher denke ich halt das die Verhältnisse zwischen Zimmertemperatur und Kühlmitteltemperatur schon auf jeden Fall mit in dier Lüftersteuerung integriert sein sollte.

Wie gleichmäßig und unaufdringlich sich die Lüfterdrehzahlen ändern, hängt vermutlich erstmal vom KühlmittelVolumen ab, da es die Wärmeabgabe der Radiatoren "puffert". Wenn das für angenehmes Lastwechselverhalten nicht reicht(zu kleiner Kreislauf mit zu wenig Volumen), muß man halt mit entsprechender Hysterese in der Lüftersteuerung arbeiten, und mit etwas stärker schwankenden Kühlmitteltemperaturen leben.

Der andere Weg ist, mit festen Lüfterdrehzahl und Pumpenleistung zu arbeiten, so das die Kühlung stendig mit gerade noch "erträglicher" Lautstärke arbeitet. Mit völlig überdimensionierten Radiatoren funktioniert das bestimmt auch sehr gut. Aber maximal leise ist das wahrscheinlich auch nicht.

 

[ApolloX]

Klar werd ich es testen. Aber es ist halt auch immer schön, schon vorher irgendwelche Irrwege aus zu sortieren...

Wieviel Wärmeleistung ich an den Radiator pro Lüfterdrehzahl los werde, hängt ja bei gegebener Hardware erstmal nur von der Zimmertemperatur ab. Daher denke ich halt das die Verhältnisse zwischen Zimmertemperatur und Kühlmitteltemperatur schon auf jeden Fall mit in dier Lüftersteuerung integriert sein sollte.

Wobei du in dieser Gradienten-Logik dann die Lüfter bei geringerer Temperaturdifferenz höher drehen lassen müsstest, weil bei kleinem Gradient per se weniger Wärmeübergang besteht. Andersrum davon ausgehend, dass du keine Sauna hast, bei geringem Gradient die Zieltemperatur so gut wie erreicht ist.

Der andere Weg ist, mit festen Lüfterdrehzahl und Pumpenleistung zu arbeiten, so das die Kühlung stendig mit gerade noch "erträglicher" Lautstärke arbeitet. Mit völlig überdimensionierten Radiatoren funktioniert das bestimmt auch sehr gut. Aber maximal leise ist das wahrscheinlich auch nicht.

Ja, das ist fast der übliche Weg.
Pumpen lässt man idR immer 100% laufen und die Lüfter können konstant ne geringe Drehzal laufen. Beide im Idealfall so, dass man nichts hört.


Ich hab jetzt mal was ausprobiert:
- Lüfter hab ich normal eh aus im Idle, wenn ich nur den internen Loop nutze (Eiswolf + 360, Eisbär + 420). Dazu laufen dann die beiden DC Pumpen mit 100% und die nicht 0RPM-fähigen Lüfter vom Eiswolf hab ich jetzt durch 1600er Silent Wings getauscht. So, jetzt stehen also im Idle alle Lüfter und plötzlich hör ich die unhörbaren Pumpen.
- Jetzt hab ich mir die beiden Pumpen ebenfalls mal ausgeschaltet, so dass der gesamte Loop steht. Absolute Stille! Aber da kann ich jetzt natürlich der CPU beim Aufwärmen zusehen. Jetzt gibts im FanControl nen Art Hysterese-Regler, der bei bestimmen Temperatur-Thresholds (über-/unterschritten) ne bestimmte Lüfterdrehzahl setzt.
- Erster Versuch war, die Pumpen aus und dann ab ca. 55 Grad CPU die Pumpen wieder voll an, bis auf 35 Grad runter und dann wieder aus. Geht, ber da kannst halt fast zusehen, wie der ständig hin und herregelt.
- Jetzt mal versucht, statt 0 RPM der Pumpen sowas um die 25-30%, so dass diese ständig im (für mich wirklich) nicht hörbaren Bereich laufen. So scheints mir bei Idle-Betrieb (Foren, Büroarbeit) zu funktionieren, ohne dass die Pumpen hochregeln müssen - man hat bei dem Regler ja auch wieder so ne Wartezeit, bevor geregelt wird, so dass kurze Leistungsspitzen der CPU nicht alles durcheinanderwerfen - so ca. 5 Sekunden lass ich da immer Zeit, bevor der Regler aktiv wird.
- Wenn ich mir den externen Loop dazustecke (Supernova 1260 und VPP755), dann laufen mir 4 x 200mm Lüfter eh permanent in sehr niedriger Drezahl plus die VPP755 auf 100% aber weiter weg von mir und entkoppelt aufgestellt - ganz leises Hintergrundrauschen vernehme ich da.

 

[Besterino]

Pumpe stellt man einmal ein und fertig.

 

[Casi030]

Zumal der Durchfluss ab 40-50L/h kaum noch bessere Temperaturen bring,da findet man in der Regel immer eine Pumpenfrequenz die unhörbar ist wenn nicht zu viele drosseln im System sind und die Pumpe für 50L/h mit 100% laufen muss.

 

[Martin Gut]

Pumpen lässt man idR immer 100% laufen

Wenn man den Heizungsbereich kennt, kommt einem das schon recht komisch vor. Alle leistungsstarken Pumpen an Ausgleichsbehältern sind ursprünglich Heizungspumpen. Man hat sie dann günstiger gebaut und auf 12 Volt Stromversorgung angepasst, aber an den ganzen Leistungswerten sieht man genau, wovon hier abgeschaut wurde.

Es gibt Hersteller die empfohlen haben die Pumpen immer auf 100 % laufen zu lassen. Damit soll garantiert sein, dass durch die feinen Lamellen von CPU- und GPU-Kühler immer noch genug Wasser durchgepresst wird. Neben diesen Widerständen kann man die anderen Bauteile vernachlässigen. Mit den 100 % wird garantiert, dass noch genug durchgeht, auch wenn sich mit der Zeit etwas Schmutz in den Lamellen festsetzt. Wenn es zu stark verstopft, geht natürlich trotzdem nicht mehr genug durch. Mit 100 % funktioniert es aber so lange wie möglich, auch bei Leuten die nicht merken dass die Lamellen verstopfen.

Im Heizungsbereich betreibt man mit solchen Pumpen den Kreislauf eines Ein- oder Zweifamilienhauses. Die Pumpen haben schon seit mehreren Jahrzehnten mindestens 3 Betriebsstufen von denen meist die schwächste ausreicht. Die neueren Pumpen die auch schon über 10 Jahre auf dem Markt sind, regeln die Drehzahl flexibel je nach Bedarf. Solche verbrauchen teilweise unter 5 Watt.

Neben solchen Pumpen erscheinen mir WaKü-Pumpen die dauernd bei 100 % laufen und 20 bis 30 Watt verbrauchen schon recht veraltet. Ja, ich verstehe, dass man einen Kompressor braucht um durch enge und teilweise verstopfte Kühllamellen genügend Wasser zu pressen. Das Argument, dass Pumpen bei tiefer Drehzahl Schaden nehmen können, kann ich aber schon lange nicht mehr hören.

 

[Besterino]

Das mit den „immer auf 100%“ höre ich zum ersten Mal. Normalerweise sucht man den sweet Spot zwischen Lautstärke, Laufgeräusch (variiert gerne zwischen Brummen und Summen je nach Drehzahl) und Durchfluss (Zielwert: 60-100l/h, wobei ich mich da eher an 100 halte). Klappt das mit den 100 nicht bei angenehmer Lautstärke/Laufgeräusch, müssen halt mehr Pumpen her…

Meine 3 DDC laufen jedenfalls immer auf minimal-Drehzahl…

 

[Casi030]

Das Argument, dass Pumpen bei tiefer Drehzahl Schaden nehmen können, kann ich aber schon lange nicht mehr hören.

Der Schaden kommt doch ehr bei AiO die eh schon recht wenig Durchfluss haben dann durch die geringe Drehzahl und den Gegendruck auf die Lagerung und die Welle,besonders wenn es nicht mal eine Keramikwelle ist und diese immer rauf und runter geregelt wird.
Eine gleichbleibende Drehzahl unterhalb von 100% schadet ja nicht wenn sie nicht zu gering ist.

 

[ApolloX]

@Martin Gut wie wirkt es sich auf die Lebensdauer von WaKü (nicht Heizung!) Pumpen aus, wenn man sie permanent aktiv regelt, also die Drehzahlen ändert?