Ohne ordentliche Kühlung kann es passieren, dass die CPU im Eifer des Gefechts überhitzt. Damit das nicht passiert, brauchen Sie einen CPU-Kühler. Neben Wasserkühlung, die wir in separaten Tests behandeln, ist die bekannteste Form der luftbasierte CPU-Kühler. In unserem CPU-Kühler-Test stellen wir Ihnen von uns getestete Kühler für den Prozessor für – Top-Blow, Tower und Passiv. Im Ratgeber erfahren Sie außerdem, worauf Sie bei der CPU-Kühlung achten müssen.
CPU-Kühler-Test: Testergebnisse
| ** Anpresskraft Sockel-1151 & 1200-Originalhalterung deutlich zu hoch *** Messung mit analoger Ansteuerung. Bei PWM-Ansteuerung gegebenenfalls zusätzliche Störgeräusche. |
Was macht der CPU-Kühler?
Der CPU-Kühler sorgt – wie der Name schon sagt – dafür, dass der Prozessor stets in einem ungefährlichen Temperaturbereich gehalten wird. Denn die CPU produziert, wenn sie arbeitet, Wärme. Je nachdem, wie stark sie beansprucht wird, kann sie ohne Kühlung so heiß werden, dass entweder die Leistung mittels Schutzschaltung herabgesetzt wird oder aber die Technik beschädigt wird.
Ist der Prozessor aufgrund von Hitze angeschmort, wird er kaum mehr zu retten sein und muss ersetzt werden. Schlimmstenfalls kann auch das Mainboard – vor allem der Sockel, in welchem der Prozessor sitzt, derart beschädigt werden, dass die komplette Hauptplatine im Eimer ist. Das will freilich niemand, also muss ein CPU-Kühler her.
Bei den hier thematisierten Luftkühlern unterscheidet man im Wesentlichen zwischen Tower- und Top-Blow-Kühlern.
Sie wollen lieber ein anderes Kühlkonzept, beispielsweise eine Wasserkühlung oder benötigen PC-Lüfter – möglicherweise auch, um Ihrem luftbasierten CPU-Kühler einen besseren Lüfter zu verpassen? Dann empfehlen wir Ihnen diese Tests und Ratgeber:
Wie funktioniert ein CPU-Kühler?
Wenn der Prozessor Hitze produziert, erwärmt sich auch die Luft darüber. Hier setzt der mit Luft arbeitende CPU-Kühler an. Der Kühler sitzt so auf der CPU, dass zunächst die sich dort bildende Wärme über die sogenannten Heatpipes auf eine Vielzahl von metallenen Lamellen verteilt wird. Diese Lamellen bestehen meist aus Aluminium oder Kupfer, da diese Metalle Wärme besonders gut leiten.
Der seitlich an den Lamellen sitzende Propeller des Tower-Kühlers saugt die zwischen diesen Lamellen liegende warme Luft ab und bläst sie (im Regelfall auf der Rückseite des PCs) aus dem Gehäuse. Dadurch strömt kontinuierlich kühlere Luft aus dem Innenraum des Gehäuses nach und kühlt dadurch den Prozessor.
Der Top-Blow-Kühler sitzt oben auf den Lamellen. Er saugt die kühle Luft aus dem Luftstrom und bläst sie nach unten auf die Lamellen und den Prozessor.
Quelle: Be Quiet! Auf den Luftstrom kommt es an
Wenn dieses Prinzip des Ansaugens kühlerer Luft aus dem Gehäuse-Inneren funktionieren soll, ist es wichtig, dass die Luftströme innerhalb des PCs zueinander passen. Der Regelfall wird sein, dass an der Frontseite des Cases ein oder mehrere Lüfter frische Luft in den Computer hineinblasen und das entsprechende Pendant auf der Rückseite des PCs die warme Luft wieder hinausbefördert.
Weitere gekühlte Elemente wie CPU, Netzteil und Grafikkarte sollten an diesen Luftstrom angepasst sein, sodass gewährleistet ist, dass die jeweiligen Kühler möglichst kühle Luft ansaugen und sich nicht gegenseitig mit Hitze anpusten.
Natürlich gibt es auch kompliziertere Settings oder Gehäuse ohne Front- und Rückseiten-Lüfter. In diesen Fällen muss man sich explizit mit den Luftströmen auseinandersetzen und sein System entsprechend anpassen beziehungsweise mit teureren Elementen – beispielsweise einem passiv gekühlten Netzteil – arbeiten.
Die wichtigsten Bestandteile des CPU-Kühlers
Quelle: PhantekDer CPU-Kühler setzt sich im Wesentlichen aus folgenden Bestandteilen zusammen:
- Backplate
- Halterungen
- Kühlkörper mit Lamellen (meist aus Aluminium oder Kuper)
- Lüfter
- Heatpipes (meist aus Kupfer)
Die Backplate wird im Regelfall auf der Rückseite des Mainboards mit Schrauben angebracht, die zugleich auf der Vorderseite der Hauptplatine die Kühler-Halterungen um den Sockel herum fixieren. Auf diese Halterungen werden Kühlkörper und Heatpipes gesetzt und der Lüfter wird seitlich montiert, sodass er die warme Luft nach hinten aus dem PC-Gehäuse blasen kann.
Am Lüfter wiederum befindet sich das Kabel zur Stromversorgung desselben, für welches es auf jedem Mainboard einen eigenen entsprechend benannten Anschluss gibt.
Wenn Sie eine Anleitung zum Einbau des CPU-Kühlers brauchen, finden Sie diese mitsamt Video bei der PC Games Hardware.
Brauche ich einen CPU-Kühler?
Wie bereits beschrieben, wird der Prozessor gänzlich ungekühlt über kurz oder lang heißlaufen. Besonders dann, wenn der Computer intensiv genutzt wird, also beispielsweise zum Spielen oder zur Bearbeitung größerer Datenvolumen (Stichwort Videoproduktion, Bildbearbeitung) oder mit mehreren Programmen gleichzeitig, würde der Prozessor schnell eine Temperatur erreichen, die ihm schaden kann. Also wird das System die Leistung der CPU drosseln. Reicht das nicht oder senkt die Drosselung die Temperatur nicht schnell genug, kann die CPU durch die Hitze beschädigt werden.
Gekühlt werden muss also. Am häufigsten fällt die Wahl dabei auf die hier thematisierten luftbasierten CPU-Kühler. Möglich sind auch vorgefüllte Kompakt- oder modulare Wasserkühlungen. Extrem engagierte PC-Bastler sind auch in der Lage, die Gehäuselüfter so zu setzen, dass sie damit eine ausreichende Kühlung bewerkstelligen – für Nicht-Profis sollte die Kühlung rein per Gehäuselüfter jedoch nur bei sehr sparsam genutzten Nicht-Spiele-PCs in Erwägung gezogen werden.
Quelle: PC Games Hardware 
Quelle: PC Games Hardware Tower- oder Top-Blow-Kühler?
Es gibt zwei Varianten des luftbasierten CPU-Kühlers: Tower und Top-Blow. Der wesentliche Unterschied liegt in der Position des Lüfters, der sich beim Tower an der Seite des Kühlkörpers und beim Top-Blow auf der Oberseite desselben befindet. Die sich dadurch ergebenden verschiedenen Funktionsweisen erklären wir oben unter „Wie funktioniert ein CPU-Kühler?“.
Ein weiterer Unterschied ist, dass der Tower-Kühler größere Ausmaße hat als gängige Top-Blow-Kühler. Deshalb sind Letztere besonders dann eine Option, wenn das Gehäuse nur wenig Platz bietet. Dabei ist aber zu beachten, dass die Kühlleistung der Top-Blow-Kühler oftmals schwächer ist als die der Tower-Kühler.
Selbstverständlich gibt es auch hier Ausnahmen. Vergleicht man einen sehr guten Top-Blow-Kühler mit einem unterdurchschnittlich benoteten Tower-Kühler, kann Ersterer deutlich besser dastehen.
Letztlich sollten aber gerade jene, die auf ihrem PC mit Spielen Vollgas geben wollen oder das Gerät anderweitig öfter mal auf Volllast betreiben, lieber zu einem starken Tower-Kühler oder aber einer Wasserkühlung greifen.
Reicht der mitgelieferte Standard-CPU-Kühler?
Häufig wird der gewünschte Prozessor direkt inklusive eines CPU-Kühlers geliefert und viele PC-Bastler stellen sich die Frage, ob dieser genügt beziehungsweise ob diese Standard-Kühler denn auch gut sind. Kurz gefasst lauten die Antworten hierauf „Ja, im Regelfall“ und „Es gibt Besseres“.
Genügen wird der Standard-Kühler bei nicht durchweg strapaziösem Gebrauch des PCs definitiv. Wie gut er seine Arbeit tut, steht dann aber auf einem anderen Blatt Papier. Im Vergleich zu separat erhältlichen CPU-Kühlern – und zwar auch solchen ab einem Preis um die 25 Euro – schneiden die meisten der Standard-Kühler (eine Ausnahme bildet hier beispielsweise AMDs Topmodell Wraith Max/Prism, welches aber nur bei entsprechend hochpreisigen CPUs beiliegt) im Hinblick auf die Temperatur des Prozessors und die Lautheit des Lüfters schlechter ab.
Wen ein hörbares Lüfter-Surren nicht stört und wer seinen Computer eher sparsam nutzt, der kann getrost mit dem Standard-Modell arbeiten.
Passt jeder Kühler zu jeder CPU?
Während Prozessoren und Mainboards sich strikt in AMD und Intel aufteilen, bleiben die CPU-Kühler ganz neutral – zumindest was ihre Montage betrifft. Jeder aktuelle CPU-Kühler kann auf jedem gängigen Mainboard angebracht werden und die entsprechende CPU kühlen. Es gibt aber doch einen Haken und der nennt sich Anpresskraft. Was es damit auf sich hat und worauf Sie achten sollten, erfahren Sie im nächsten Abschnitt.
Passend dazu: Der große CPU-Test – welchen Prozessor brauche ich?
Die Anpresskraft des CPU-Kühlers
Der CPU-Kühler schwebt freilich nicht sanft über dem Sockel und dem darin eingebetteten Prozessor. Er ist fest darauf verschraubt. Und wenn der Lüfter arbeitet, entsteht Druck, der sich auf den Sockel und den Prozessor auswirkt. Diese sogenannte Anpresskraft wird in Newton (N) gemessen und ist im Falle der Intel-Sockels 1151 und 1200 eine interessante und auch relevante Größe.
Quelle: Phantek Das Problem Sockel 1151 & 1200
Ende 2015 gab es ein böses Erwachen für einige Kühlerhersteller: Die neue Sockel-1151-Plattform wies zwar die gleichen Kühlerspezifikationen auf wie die Vorgänger 1155, 1150 und 1156, aber am CPU-Package gab es eine folgenschwere Änderung. Intel reduzierte bei Skylake die Dicke des Substrats, also der Trägerplatine zwischen dem eigentlichen Siliziumchip und dem CPU-Sockel, und verbaute im Gegenzug eine dickere Metallplatte über dem Chip. Für die neue Comet-Lake-Generation und Sockel 1200 besteht dieses Problem weiterhin.
Ob thermische oder elektrische Gründe hierfür den Ausschlag gaben, ist bis heute ungeklärt. Trotz gleicher Gesamthöhe und somit gleicher nomineller Anforderungen an den CPU-Kühler änderte sich aber die Stabilität der neuen CPUs: Sie reagieren empfindlicher auf Krafteinwirkung als ihre Vorgänger oder die bauartbedingt besser vom Sockel gestützten AM4-Prozessoren von AMD.
Zwar erlaubt Intel eine dynamische Belastung des Sockels von bis zu 712 N – dauerhaft sollen aber vom Kühler selbst maximal 222 N ausgehen. An diese Grenze halten sich viele Kühlerhersteller leider bis heute nicht.
Was passiert, wenn die Anpresskraft zu hoch ist?
Der von Intel erlaubten dynamischen Belastung von bis zu 712 N halten Sockel und CPU nicht über längere Zeiträume stand. Das kann zu einer langsamen, dauerhaften Verformung von CPU und Sockel führen. Das oben genannte Substrat verformt sich unter den Lasteinwirkungen und die CPU wird sprichwörtlich in den Sockel hineingequetscht. Wer also seinen Prozessor länger als zwei Jahre nutzen und Reserven für typische kleinere Stoßbelastungen im Alltag haben möchte, der sollte auf eine deutlich geringere statische Belastung achten.
Woher weiß ich, ob die Anpresskraft passt?
Tatsächlich finden sich in den Herstellerangaben keine Anpresskraft-Werte. PC Games Hardware verfügt hierzu über ein einzigartiges Messverfahren, um alle relevanten CPU-Kühler zu kategorisieren. Prinzipiell werden daher von uns keine CPU-Kühler oberhalb von 410 N für Intels Sockel 1151 beziehungsweise 1200 empfohlen. In unseren Ranglisten haben wir die wenigen Produkte, die diese Grenze überschreiten, mit zwei Sternchen markiert. So können Sie sichergehen, dass Sie für Ihren Intel-Prozessor den passenden Kühler kaufen.
Laut oder leise – Lautheit bei CPU-Kühlern
Wenn ein Lüfter arbeitet, entstehen Geräusche. Das gilt auch für den Lüfter des CPU-Kühlers. Wie stark der Kühler zu hören ist, hängt zum einen schlichtweg vom Produkt ab, zum anderen auch davon, wie hart er arbeiten muss. In unseren Test-Tabellen sehen Sie drei Werte zur Lautheit, gemessen in Sone. Diese Werte geben an, wie laut der Lüfter des jeweiligen Kühler-Modells bei 100/75/50 Prozent Leistung ist.
Alles, was unter 1,0 Sone liegt, ist kaum hörbar. Bewegt der Wert sich oberhalb von 2,0 Sone, liegt die Geräusch-Emission in einem Bereich, der Menschen mit empfindlichen Ohren auf Dauer stören wird. Soll der PC möglichst leise sein, sollte der Sone-Wert möglichst niedrig sein.
Was man auch schnell erkennt: Im Regelfall wird der hörbare oder gar laute Pegel nur bei 100 Prozent erreicht, während bei 50 Prozent meist alles schön leise bleibt. Da bei normaler Nutzung – und dazu zählen wir auch das Spielen am PC – selten die volle Last erreicht wird, kann man den Kauf des CPU-Kühlers darauf auslegen, dass dieser meist mit 50 oder höchstens 75 Prozent arbeiten muss.
Das heißt, dass sich der Kauf eines ordentlichen Kühlers auch bei nicht strapaziös genutzten PCs lohnt, denn dann investiert man in eine leise Arbeits- oder Spieleumgebung.
Quelle: PC Games Hardware News und ausführliche Tests rund um das Thema CPU-Kühler finden Sie auf der passenden Themenseite der PC Games Hardware.
CPU-Passivkühler
Ein Sonderfall sind die CPU-Passivkühler. Diese sitzen genauso auf dem Prozessor, wie die vorgenannten Luftkühler, kommen aber komplett ohne Lüfter aus. Die Wärme wird hier komplett über den natürlichen Abzug von Wärme nach oben hin abgeführt. Der Vorteil dieser Art der Kühlung ist, dass sie aufgrund der fehlenden Lüfter komplett lautlos erfolgt. Der Nachteil ist, dass die Kühlung nicht ganz so wirkungsvoll ist, wie bei CPU-Kühlern mit Lüfter. Nachfolgend stellen wir Ihnen von uns getestete Passivkühler vor – manche davon können dank beiliegender Lüfter auch luftbasiert verwendet werden, wenn die Kühlleistung erhöht werden soll.
