Inleiding
Dit (lange) verhaal is een demonstratie, bedoeld voor casual overclockers, die
meer willen weten over het belang van een juiste airflow in de kast. Het toont
aan dat simpele logica niet altijd garandeert dat je luchtkoeling in orde is.
Het simpele principe van opstijgende warmte en een hoop intake- en
outtake-fans is niet altijd genoeg!
Even een kort stukje over mijn overclockende zelf: Al jarenlang (vanaf het
486-tijdperk), overclock ik mijn standaard werksysteem. Ik overclock niet om
het overclocken zelf, maar om meer prestaties voor minder geld te krijgen; ik
koop dus nooit dure onderdelen om een zo hoog mogelijke snelheid te halen, maar
juist goedkope onderdelen om daarmee de snelheid te halen van wat op dat moment
zo'n beetje beschouwd wordt als redelijk snel. Mijn huidige systeem is bijv.
een 1.8Ghz Core2Duo CPU die standaard op 3Ghz draait. Nu niet meer zo
indrukwekkend, maar toen ik het drie-kwart jaar geleden kocht, was 3Ghz lekker
snel.
Uitgangspunten bij het 'casual' overclocken zijn voor mij: Het moet mogelijk
zijn zonder hardware-modificatie (zoals vDroop mods, pencil tricks, etc). Geen
van de componenten moet naar verhouding duur zijn (dus geen budget-CPU met
vervolgens schreeuwend duur ram), en enkel met luchtkoeling werken. M.a.w., het
overclocken is vooral een kwestie van goede luchtkoeling en spelen met
BIOS-settings. De CPU-koeler mag wel wat meer kosten; deze zijn relatief toch goedkoop, dus een tweetal tientjes extra voor een goede koeler is een goede investering.
Belang van luchtstromen
Alhoewel ik al die jaren al bewust geweest ben van het belang van de juiste
luchtstromen in de kast, zal later in deze posting blijken dat ik hier toch nog
te licht over dacht. Dus ondanks het feit dat ik de wijsheid in pacht meende te
hebben, was het toch niet goed genoeg. Omdat ik denk dat ik hier niet alleen in
sta, heb ik besloten een demonstratie te geven van een systeem waarvan *ik*
dacht dat het goed ingericht was qua air-flow. Via een simpel
stappenplannetje toon ik aan waarom ik het mis had, en hoe je dit zelf ook kunt
constateren. Ja, er zijn natuurlijk al zat guides, maar mezelf kennende leer ik
het meeste van een simpel praktijkvoorbeeld, dus waarom er zelf niet eentje
opstellen?
Het systeem
Zie hier een plaatje van het systeem met de niet-optimale air-flow:

Je ziet hier linksboven, onder de voeding, een 12cm zitten. Deze fan draait
standaard op 5V, en is een industriele kwaliteitsfan. Dat houdt in dat 'ie op
12V veel te hard draait (enorme herrie dus), maar dan pompt 'ie wel extreem
veel lucht weg. De 12V instelling ga ik gebruiken om aan te tonen dat extra
airflow helemaal niets verbetert aan de opstelling zoals je hem hier ziet.
Oeps!
Rechts van de 12cm fan zie je de CPU-cooler: Een scythe infinity, met aan de
rechterkant nog een 12cm intake-fan. Deze 12V intake-fan is zeer stil, en
verplaatst dan ook lang niet zoveel lucht als de outtake-fan.
De CPU is een intel E2160, een 9x200 = 1.8Ghz Core2Duo, die standaard op een
vCore van 1.325 draait. In deze setup draait 'ie op 9x333Mhz op 1.37V. Redelijk
veel vCore voor een e2160 op die snelheid, wat waarschijnlijk ligt aan de
vDroop van het moederbord, een gigabyte G33m-DS2R mATX. Maar dat is voor deze
setup nu niet interessant. Punt is dat 'ie aardig overgelockt is, en dus ook
flink warmer wordt dan op stock snelheden.
Onder de CPU vinden we een NVidia 7900GT met een zalman koelblok. Hier zit een
8cm fannetje tegen de zijkant aan te blazen. Tenslotte zien we rechts onderin
nog een stille 8cm intake fan.
CPU-temperatuur test
Met deze setup gaan we de temperatuur benchen. Hiervoor gebruik ik Windows XP
met Orthos als load, en Intel's TAT om de temperatuur te meten. De kast is nu
helemaal dicht, anders valt er natuurlijk niets zinnigs te zeggen over de
airflow in de kast.
Als het systeem vers geboot is na een lange nacht uitgestaan te hebben, is het
systeem nog lekker koel. Ik start meteen Orthos en TAT op. Zodra Orthos begint
met crunchen, schiet de CPU-temperatuur van beide cores naar zo'n 48 graden. De
eerste 5 minuten blijft de temperatuur relatief koel, tot 50 graden.
Maar dan.. geleidelijk begint de temperatuur op te lopen. 20 Minuten na aanvang
van de test bereikt de temperatuur een stabiel maximum van 58-60 graden.
Vreemd, niet waar? Waarom zou het systeem minutenlang koel blijven, om dan
opeens toch nog te gaan stijgen? De load is onveranderd. Dit is een duidelijk
teken dat de koeling hapert; mijn vermoeden is dan ook dat de warme lucht niet
op de juiste manier de kast verlaat. Dit verklaart waarom er de eerste paar
minuten weinig verandert; de temperatuur in de kast is dan nog laag, omdat het
systeem lang heeft uitgestaan.
Meer luchtverplaatsing => lagere temperaturen? Niet gegarandeerd!
Ter herinnering: de 12cm out-take fan helemaal links draait nu nog op 5V. Wat
is dan voor de hand liggender om die eens op 12V te zetten zodat er veel meer
lucht de kast verlaat? Dat zou je, met een goede air-flow, vrij snel moeten
merken aan het temperatuur-verloop! Ik kan het stekkertje van de fan makkelijk
in een draaiend systeem vervangen; even de zijkant van de kast open, stekkertje
uit het 5V connectortje, en in het 12V connectortje. Opvallend is overigens dat het CPU-koelblok erg lauw aanvoelt. Je kunt dus weinig conclusies trekken uit het feit dat je koelblok koel is! Na de inspectie gaat de kast weer dicht.
Na dit gedaan te hebben, kijk ik angstvallig naar TAT's output. Maar, er
verandert helemaal niets! De temperatuur blijft hardnekkig rond de 60 graden
hangen. Ook na 10 minuten. Dit is overduidelijk clue nummer #2 dat de airflow niet in orde is.
Wat klopt hier niet?
Het principe van de setup lijkt simpel. Aan de rechterkant van de CPU blaas je
koude lucht de CPU-koeler in. Aan de linkerkant zuig je warmte lucht de koeler
uit, welke je meteen de kast uitblaast. Hoe meer lucht je verplaatst, des te
beter de koeling. Waarom lijkt dat niet te kloppen in deze setup?
Mijn redenatie is als volgt: De theorie zal toch moeten kloppen. Dus blijkbaar
zorgt extra airflow naar buiten er niet voor dat er meer koele lucht door het
CPU-koelblok gepompt wordt. De extra lucht passeert dan slechts voor een klein
gedeelte door het koelblok, of de warme lucht wordt gerecycled.
Om deze aanname te bevestigen, ga ik voor een simpele oplossing: Forceer zoveel
mogelijk verse lucht door de CPU-koeler. Om dit voor elkaar te krijgen, haal ik
de zijkant weer van de kast af, en plaats ik strategisch een stuk karton:

De zijkant laat ik nu open. Dit garandeert dat er genoeg koele lucht
beschikbaar is van buiten de kast, om evt. problemen met gebrekkige
lucht-aanvoer binnen de kast te voorkomen.
En warempel: De temperaturen *schieten* omlaag! Van gemiddeld 60 graden zakt de
temperatuur binnen 5 minuten naar een gemiddelde van 50 graden. Da's zomaar
even 10 graden winst door een relatief simpele ingreep.
Analyze
Waar ging mijn setup dan precies de fout in? Ik vermoed nu dat mijn redenatie
dat meer warme lucht-uitvoer automatisch betekent dat er ook meer koele lucht
het systeem ingezogen wordt, niet juist is. Ik dacht, dat de lucht-intake
vrijwel uitsluitend van rechtsonder in mijn kast vandaan kwam. En enkel
links-boven weer het systeem verliet. Dus meer uitvoer linksboven betekent meer
lucht-invoer rechtsonder (want de lucht moet toch ergens vandaan komen).
Een andere factor is waarschijnlijk het feit dat de 12cm outtake-fan niet dicht
genoeg op het CPU-koelblok zit. Hierdoor passeert een te klein percentage lucht
door de koeler; de rest van de lucht komt van de rest van het systeem af.
Om dit nog verder te onderbouwen, besluit ik de zijkant van de kast weer erop
te zetten, terwijl het stuk karton dus nog steeds geplaatst is. Meteen is
duidelijk dat er inderdaad te weinig koele lucht de kast binnengezogen wordt.
Ik hoor namelijk aan het geluid van de outtake-fan dat deze opeens meer werk
heeft; blijkbaar krijgt 'ie niet genoeg lucht vanuit de binnenkant van de kast
aangezogen.Ook aan de temperatuurmeting is te zien dat het nu weer misgaat; de gemiddelde temperatuur stijgt nu naar 55 graden, en blijft daar stabiel op staan. Dat is wel zo'n 5 graden koeler ten opzichte van de beginsituatie!
Conclusie
Je kunt hieraan dus afleiden dat je niet wegkomt met simpelweg meer intake- en
outtake-fans. Je moet er *ook* voor zorgen dat deze lucht zoveel mogelijk door
je CPU-koelblok passeert. In mijn geval zal ik er dus voor moeten zorgen dat de
outtake-fan meer lucht langs het koelblok wegtrekt. Aangezien ik de plaatsing
van de fan wel goed vindt (hij blaast nu rechtstreeks de kast uit), ga ik van
dat stuk karton een simpel tunneltje maken die voorkomt dat de lucht van elders
afkomt. De (oude) kast heeft helaas niet meer mogelijkheden voor extra
luchtaanvoer. Ik kan de 8cm intake-fan wel vervangen door een exemplaar met
meer luchtverplaatsing, maar dat maakt weer meer herrie. Daarom ga ik de
zijplaat van de kast modden; rechts van de 12cm CPU-koeler intake-fan ga ik
gaten in de zijplaat maken, zodat daar verse, koele lucht naar binnen kan
stromen. Ik verwacht dat ik met die 2 modificaties samen de temperatuur ook 10
graden naar beneden kan krijgen, zelfs zonder de outtake-fan op 12V te laten
draaien. Hierover meer als ik dit uitgevoerd heb!
Nawoord
Commentaar is welkom. Heb ik ergens steken laten vallen? Denk je dat mijn analyze niet klopt? Heb je nog tips hoe het met simpele oplossingen nog beter kan? Brand los!
PS: De kabelbende van de zijkant ziet er chaotisch uit. En dat is het ook
Maar het zit de fans nauwelijks in de weg. Wel iets om op te letten uiteraard.
PPS: De temperatuurmeting van intel's TAT tool meet de temperatuur per CPU-core. Dit is niet hetzelfde als de CPU-temperatuur (da's weer een andere sensor). Deze temperatuur ligt aanzienlijk lager, zo'n 15 graden. Dus denk niet dat mijn CPU al veel te heet wordt, dat is ook niet het punt van de demonstratie!
Naderhand toegepaste wijzingen en hun effect
Het volgende heb ik aangepast, en het effect op de temperatuur gemeten, telkens na 30 minuten op exact dezelfde manier stressen (en met een vrijwel identieke kamertemperatuur):
Dit (lange) verhaal is een demonstratie, bedoeld voor casual overclockers, die
meer willen weten over het belang van een juiste airflow in de kast. Het toont
aan dat simpele logica niet altijd garandeert dat je luchtkoeling in orde is.
Het simpele principe van opstijgende warmte en een hoop intake- en
outtake-fans is niet altijd genoeg!
Even een kort stukje over mijn overclockende zelf: Al jarenlang (vanaf het
486-tijdperk), overclock ik mijn standaard werksysteem. Ik overclock niet om
het overclocken zelf, maar om meer prestaties voor minder geld te krijgen; ik
koop dus nooit dure onderdelen om een zo hoog mogelijke snelheid te halen, maar
juist goedkope onderdelen om daarmee de snelheid te halen van wat op dat moment
zo'n beetje beschouwd wordt als redelijk snel. Mijn huidige systeem is bijv.
een 1.8Ghz Core2Duo CPU die standaard op 3Ghz draait. Nu niet meer zo
indrukwekkend, maar toen ik het drie-kwart jaar geleden kocht, was 3Ghz lekker
snel.
Uitgangspunten bij het 'casual' overclocken zijn voor mij: Het moet mogelijk
zijn zonder hardware-modificatie (zoals vDroop mods, pencil tricks, etc). Geen
van de componenten moet naar verhouding duur zijn (dus geen budget-CPU met
vervolgens schreeuwend duur ram), en enkel met luchtkoeling werken. M.a.w., het
overclocken is vooral een kwestie van goede luchtkoeling en spelen met
BIOS-settings. De CPU-koeler mag wel wat meer kosten; deze zijn relatief toch goedkoop, dus een tweetal tientjes extra voor een goede koeler is een goede investering.
Belang van luchtstromen
Alhoewel ik al die jaren al bewust geweest ben van het belang van de juiste
luchtstromen in de kast, zal later in deze posting blijken dat ik hier toch nog
te licht over dacht. Dus ondanks het feit dat ik de wijsheid in pacht meende te
hebben, was het toch niet goed genoeg. Omdat ik denk dat ik hier niet alleen in
sta, heb ik besloten een demonstratie te geven van een systeem waarvan *ik*
dacht dat het goed ingericht was qua air-flow. Via een simpel
stappenplannetje toon ik aan waarom ik het mis had, en hoe je dit zelf ook kunt
constateren. Ja, er zijn natuurlijk al zat guides, maar mezelf kennende leer ik
het meeste van een simpel praktijkvoorbeeld, dus waarom er zelf niet eentje
opstellen?
Het systeem
Zie hier een plaatje van het systeem met de niet-optimale air-flow:

Je ziet hier linksboven, onder de voeding, een 12cm zitten. Deze fan draait
standaard op 5V, en is een industriele kwaliteitsfan. Dat houdt in dat 'ie op
12V veel te hard draait (enorme herrie dus), maar dan pompt 'ie wel extreem
veel lucht weg. De 12V instelling ga ik gebruiken om aan te tonen dat extra
airflow helemaal niets verbetert aan de opstelling zoals je hem hier ziet.
Oeps!
Rechts van de 12cm fan zie je de CPU-cooler: Een scythe infinity, met aan de
rechterkant nog een 12cm intake-fan. Deze 12V intake-fan is zeer stil, en
verplaatst dan ook lang niet zoveel lucht als de outtake-fan.
De CPU is een intel E2160, een 9x200 = 1.8Ghz Core2Duo, die standaard op een
vCore van 1.325 draait. In deze setup draait 'ie op 9x333Mhz op 1.37V. Redelijk
veel vCore voor een e2160 op die snelheid, wat waarschijnlijk ligt aan de
vDroop van het moederbord, een gigabyte G33m-DS2R mATX. Maar dat is voor deze
setup nu niet interessant. Punt is dat 'ie aardig overgelockt is, en dus ook
flink warmer wordt dan op stock snelheden.
Onder de CPU vinden we een NVidia 7900GT met een zalman koelblok. Hier zit een
8cm fannetje tegen de zijkant aan te blazen. Tenslotte zien we rechts onderin
nog een stille 8cm intake fan.
CPU-temperatuur test
Met deze setup gaan we de temperatuur benchen. Hiervoor gebruik ik Windows XP
met Orthos als load, en Intel's TAT om de temperatuur te meten. De kast is nu
helemaal dicht, anders valt er natuurlijk niets zinnigs te zeggen over de
airflow in de kast.
Als het systeem vers geboot is na een lange nacht uitgestaan te hebben, is het
systeem nog lekker koel. Ik start meteen Orthos en TAT op. Zodra Orthos begint
met crunchen, schiet de CPU-temperatuur van beide cores naar zo'n 48 graden. De
eerste 5 minuten blijft de temperatuur relatief koel, tot 50 graden.
Maar dan.. geleidelijk begint de temperatuur op te lopen. 20 Minuten na aanvang
van de test bereikt de temperatuur een stabiel maximum van 58-60 graden.
Vreemd, niet waar? Waarom zou het systeem minutenlang koel blijven, om dan
opeens toch nog te gaan stijgen? De load is onveranderd. Dit is een duidelijk
teken dat de koeling hapert; mijn vermoeden is dan ook dat de warme lucht niet
op de juiste manier de kast verlaat. Dit verklaart waarom er de eerste paar
minuten weinig verandert; de temperatuur in de kast is dan nog laag, omdat het
systeem lang heeft uitgestaan.
Meer luchtverplaatsing => lagere temperaturen? Niet gegarandeerd!
Ter herinnering: de 12cm out-take fan helemaal links draait nu nog op 5V. Wat
is dan voor de hand liggender om die eens op 12V te zetten zodat er veel meer
lucht de kast verlaat? Dat zou je, met een goede air-flow, vrij snel moeten
merken aan het temperatuur-verloop! Ik kan het stekkertje van de fan makkelijk
in een draaiend systeem vervangen; even de zijkant van de kast open, stekkertje
uit het 5V connectortje, en in het 12V connectortje. Opvallend is overigens dat het CPU-koelblok erg lauw aanvoelt. Je kunt dus weinig conclusies trekken uit het feit dat je koelblok koel is! Na de inspectie gaat de kast weer dicht.
Na dit gedaan te hebben, kijk ik angstvallig naar TAT's output. Maar, er
verandert helemaal niets! De temperatuur blijft hardnekkig rond de 60 graden
hangen. Ook na 10 minuten. Dit is overduidelijk clue nummer #2 dat de airflow niet in orde is.
Wat klopt hier niet?
Het principe van de setup lijkt simpel. Aan de rechterkant van de CPU blaas je
koude lucht de CPU-koeler in. Aan de linkerkant zuig je warmte lucht de koeler
uit, welke je meteen de kast uitblaast. Hoe meer lucht je verplaatst, des te
beter de koeling. Waarom lijkt dat niet te kloppen in deze setup?
Mijn redenatie is als volgt: De theorie zal toch moeten kloppen. Dus blijkbaar
zorgt extra airflow naar buiten er niet voor dat er meer koele lucht door het
CPU-koelblok gepompt wordt. De extra lucht passeert dan slechts voor een klein
gedeelte door het koelblok, of de warme lucht wordt gerecycled.
Om deze aanname te bevestigen, ga ik voor een simpele oplossing: Forceer zoveel
mogelijk verse lucht door de CPU-koeler. Om dit voor elkaar te krijgen, haal ik
de zijkant weer van de kast af, en plaats ik strategisch een stuk karton:

De zijkant laat ik nu open. Dit garandeert dat er genoeg koele lucht
beschikbaar is van buiten de kast, om evt. problemen met gebrekkige
lucht-aanvoer binnen de kast te voorkomen.
En warempel: De temperaturen *schieten* omlaag! Van gemiddeld 60 graden zakt de
temperatuur binnen 5 minuten naar een gemiddelde van 50 graden. Da's zomaar
even 10 graden winst door een relatief simpele ingreep.
Analyze
Waar ging mijn setup dan precies de fout in? Ik vermoed nu dat mijn redenatie
dat meer warme lucht-uitvoer automatisch betekent dat er ook meer koele lucht
het systeem ingezogen wordt, niet juist is. Ik dacht, dat de lucht-intake
vrijwel uitsluitend van rechtsonder in mijn kast vandaan kwam. En enkel
links-boven weer het systeem verliet. Dus meer uitvoer linksboven betekent meer
lucht-invoer rechtsonder (want de lucht moet toch ergens vandaan komen).
Een andere factor is waarschijnlijk het feit dat de 12cm outtake-fan niet dicht
genoeg op het CPU-koelblok zit. Hierdoor passeert een te klein percentage lucht
door de koeler; de rest van de lucht komt van de rest van het systeem af.
Om dit nog verder te onderbouwen, besluit ik de zijkant van de kast weer erop
te zetten, terwijl het stuk karton dus nog steeds geplaatst is. Meteen is
duidelijk dat er inderdaad te weinig koele lucht de kast binnengezogen wordt.
Ik hoor namelijk aan het geluid van de outtake-fan dat deze opeens meer werk
heeft; blijkbaar krijgt 'ie niet genoeg lucht vanuit de binnenkant van de kast
aangezogen.Ook aan de temperatuurmeting is te zien dat het nu weer misgaat; de gemiddelde temperatuur stijgt nu naar 55 graden, en blijft daar stabiel op staan. Dat is wel zo'n 5 graden koeler ten opzichte van de beginsituatie!
Conclusie
Je kunt hieraan dus afleiden dat je niet wegkomt met simpelweg meer intake- en
outtake-fans. Je moet er *ook* voor zorgen dat deze lucht zoveel mogelijk door
je CPU-koelblok passeert. In mijn geval zal ik er dus voor moeten zorgen dat de
outtake-fan meer lucht langs het koelblok wegtrekt. Aangezien ik de plaatsing
van de fan wel goed vindt (hij blaast nu rechtstreeks de kast uit), ga ik van
dat stuk karton een simpel tunneltje maken die voorkomt dat de lucht van elders
afkomt. De (oude) kast heeft helaas niet meer mogelijkheden voor extra
luchtaanvoer. Ik kan de 8cm intake-fan wel vervangen door een exemplaar met
meer luchtverplaatsing, maar dat maakt weer meer herrie. Daarom ga ik de
zijplaat van de kast modden; rechts van de 12cm CPU-koeler intake-fan ga ik
gaten in de zijplaat maken, zodat daar verse, koele lucht naar binnen kan
stromen. Ik verwacht dat ik met die 2 modificaties samen de temperatuur ook 10
graden naar beneden kan krijgen, zelfs zonder de outtake-fan op 12V te laten
draaien. Hierover meer als ik dit uitgevoerd heb!
Nawoord
Commentaar is welkom. Heb ik ergens steken laten vallen? Denk je dat mijn analyze niet klopt? Heb je nog tips hoe het met simpele oplossingen nog beter kan? Brand los!
PS: De kabelbende van de zijkant ziet er chaotisch uit. En dat is het ook
PPS: De temperatuurmeting van intel's TAT tool meet de temperatuur per CPU-core. Dit is niet hetzelfde als de CPU-temperatuur (da's weer een andere sensor). Deze temperatuur ligt aanzienlijk lager, zo'n 15 graden. Dus denk niet dat mijn CPU al veel te heet wordt, dat is ook niet het punt van de demonstratie!
Naderhand toegepaste wijzingen en hun effect
Het volgende heb ik aangepast, en het effect op de temperatuur gemeten, telkens na 30 minuten op exact dezelfde manier stressen (en met een vrijwel identieke kamertemperatuur):
- Fatsoeneren kabels, kartonnen air duct tussen outtake-fan en cpu-koeler, en montage 12cm fan vooraan aan de zijkant: Dit scheelt 5 graden
- 3 x 5.25" afdekplaatjes verwijderen van de voorkant van de kast: Dit scheelt 3 graden
- Huishoudventilator voor het gat in de voorkant van de kast plaatsen: Dit scheelt niets. M.a.w. de maximaal nuttige luchtinstroom is al bereikt voor de huidige lucht-uitstroom. De 12cm outtake-fan stond hierbij nog op 5V, op 12V zal het wellicht nog wat uitgemaakt hebben. Maar vooral ook in het lawaai-niveau
[ Voor 7% gewijzigd door brama op 08-03-2008 16:53 ]
I mentioned it once, but I think I got away with it.






