Kapitel 5 · CPUs konfigurieren 161 Beim Aufsetzen des CPU-Kühlers, was nach der Montage im Sockel vor- genommen wird, ist besondere Vorsicht geboten. Es gibt hier verschiedene Typen, die unterschiedlich zu montieren sind. In einigen Fällen wird der Kühlkörper mithilfe eines Plastikrahmens oder kleiner Plastikstöpsel zwi - schen CPU-Gehäuse und Sockel gehaltert. Falls dieser Rahmen nicht rich- tig unter der CPU sitzt, kann aufgrund eines zu großen Abstandes zwi- schen CPU und Sockel kein richtiger und somit wärmeabführender Kontakt hergestellt werden. Derartige (billige) Kühler sollten generell nicht verwendet werden, in vielen Komplett-PCs der bekannten PC-Han - delsketten ist dies jedoch der Fall. Durch die von der CPU erzeugte Wärme wird das Plastik mit der Zeit zudem brüchig, wodurch der Kühlkörper auch abfallen kann, was insbesondere bei einem PC mit Tower-Gehäuse tragisch ist, weil der für die CPU lebenswichtige Kühlkörper nun irgendwo im Gehäuse baumelt und keinerlei CPU-Berührung mehr hat. Zum Einsatz einer Sockel-CPU, wie eines Celerons oder Pentium III in einen Slot-1, gibt es die bereits erwähnten Adapterplatinen (siehe Bild 5.10). Für Mainboards mit Slot-A (für Athlons) ist keine derartige uni- verselle Adapterlösung verfügbar, da die gesockelten Athlons ein von den Slot-A-Signalen abweichendes elektrisches Interface besitzen und dem - nach nicht funktionieren würden. Die Adapterplatinen verfügen teilweise über mehrere Jumper: Für den Systemtakt, den Multiplikator und mitun - ter auch für die CPU-Core-Spannung. Näheres hierzu ist in Kapitel 5.3 nachzulesen. Die Montage ist in der Regel nicht weiter problematisch, wie es auch die beiden folgenden Bilder zeigen. Bild 5.9: Ein besserer Kühlkörper für Sockel-CPUs zeichnet sich dadurch aus, dass er mit federnden Metallklammern am Sockel befestigt wird und dass der Lüfter kugelgelagert ist. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Überprüfung des Prozessors und seines Umfeldes 162 0 magnum Bild 5.10: CPU-Adapterplatinen verfügen meist über mehrere Jumper (rechts). Auf die Orientierung des Pin 1 ist beim Einsatz der CPU wieder genau zu achten. Bild 5.11: Beim Einschieben der Adapterplatine sind für einen besseren Halt im Slot unbedingt die notwendigen Plastikhalterungen zu verwenden. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Kapitel 5 · CPUs konfigurieren 163 5.1.2 Die optimale Kühlung Alle aktuellen CPUs lassen sich aufgrund der verwendeten Sockel relativ einfach montieren. Der Pentium 4 benötigt jedoch eine zusätzliche Halte - rung in Form eines Rahmens, wo der riesige Kühlkörper zusätzlichen Halt findet. Für die ersten Pentium 4-CPUs mit 423 Pins im PPGA-Gehäuse ist außerdem vorgeschrieben, dass der Kühlkörper mit dem ATX-Gehäuse - boden zu verschrauben ist, d.h., das Gehäuse muss explizit für den Pen- tium 4 ausgelegt sein. Für den kurz darauf erschienenen Pentium 4 im 478-Pin-Gehäuse (µPGA), welches trotz der höheren Anschlussanzahl kleiner ausfällt, ist dies nicht mehr notwendig, sodass hierfür auch die üblichen ATX-Gehäuse verwendet werden können. Eine Aufrüstung eines Pentium 4-Systems der ersten Generation mit einer aktuelleren Pentium 4- CPU ist im Übrigen nicht möglich. Bis hin zu einer Taktfrequenz von 2 GHz kann eine Pentium 4-CPU sowohl für den älteren als auch für den neueren Sockel ausgelegt sein, wobei alle aktuellen P4-Prozessoren natür - lich den neueren 478-poligen (siehe Bild 5.12) voraussetzen. Bekanntermaßen geht der allgemeine Trend bei den CPUs zu immer höhe- ren Taktraten, was immer leistungsfähigere – und damit meist gewaltigere – Kühlkörper erfordert. Um den Pentium 4-Prozessor mit dem Kühlkör - per wurde erstmalig eine »Keepout Area« für Mainboards definiert, damit die Hersteller ihre Kondensatoren und weiteren Bauelemente nicht derart platzieren, dass der Kühlkörper, der über den Rahmen ragen kann, nicht zu montieren ist, wie dies in ähnlicher Form auch bei den älteren CPUs (siehe Bild 5.3) und auch aktuellen Athlon-CPUs passieren kann. Bild 5.12: Der Pentium 4-Kühlkörper findet seinen Halt auf dem montierten Rahmen. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Überprüfung des Prozessors und seines Umfeldes 164 0 magnum In der Praxis gibt es dabei jedoch durchaus Probleme, und nicht jeder geeignet erscheinende Kühlkörper lässt sich derart montieren, dass er die Elektronik nicht berührt, oder er lässt sich möglicherweise auch gleich von vornherein nicht aufsetzen, weil Bauelemente des Mainboards hier im Weg sind. Sowohl AMD als auch Intel spezifizieren zwar passende Kühl - körper (und auch Mainboards) für ihre aktuellen CPUs, wobei die Kühl- körper laut ihren Internetseiten mitunter jedoch gar nicht in Deutschland erhältlich sind. Stattdessen wird daher oftmals auf die Kühlkörper im ein - schlägigen PC-Handel zurückgegriffen, und selbst wenn einer explizit für einen Athlon-XP oder einen Pentium 4 ausgewiesen wird, bedeutet dies noch lange nicht, dass er sich auch auf dem jeweiligen Mainboard korrekt montieren lässt. Dem Thema CPU-Kühlung kommt demnach eine bedeutende Rolle zu, wie man es in dieser Form von den älteren Prozessoren her nicht kennt, und zwar nicht nur aus den erwähnten mechanischen Gesichtspunkten, sondern gewissermaßen auch aus physikalischen, d.h., der jeweilige Kühl - körper mit dem Wärmeleit-Pad oder auch -paste (dazu später mehr) muss die entstehende Wärme laut Spezifikation des Prozessorherstellers zufrie - den stellend ableiten können. Zur Sicherheit werden von den Herstellern verschiedene Mechanismen in den CPUs, den Chipsets und somit auch dem BIOS implementiert, was auch unter Hardware-Monitoring (siehe Kapitel 2.5) firmiert. Da man im BIOS-Setup prinzipiell aber auch unsinnige und damit für die CPU gefährliche Überwachungsparameter festlegen kann, reicht dies nicht unbedingt aus, um die CPU vor dem Durchbrennen zu schützen. Bild 5.13: Kühler, die für alle möglichen gesockelten CPUs vorgesehen sind, passen nicht immer auf das jeweilige Mainboard. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Kapitel 5 · CPUs konfigurieren 165 Bereits bei einigen Mainboards mit Sockel 7 (Pentium I) befindet sich ein Temperaturfühler im Sockelzwischenraum (siehe Bild 5.14), der eine ent- sprechende Information über den Chipset zum BIOS signalisiert, wodurch im Fall einer unzulässig hohen CPU-Temperatur eine Abschal - tung des Systems erfolgen kann, und zwar möglicherweise auch unab- hängig von etwaigen Monitoring-Einstellungen. Bei SEP-, PPGA- und FC-PGA-CPU-Gehäusen muss ebenfalls ein externer Temperatursensor zum Einsatz kommen, während CPUs im FC-PGA 2-Gehäuse für den 370-poligen Sockel (Pentium III, Celeron) diesen bereits integriert haben, was zu einer weitaus zuverlässigeren Messung führt, als dies mit einem externen Sensor der Fall sein kann. Der Pentium 4 verfügt ebenfalls über einen im Chip (On Die) integrierten Temperatursensor, und AMD hat es erst mit dem Athlon XP (Palomino- Kern) geschafft, eine entsprechende Thermal-Diode mit zu integrieren. Leider verfahren die Mainboard- bzw. BIOS-Hersteller jedoch unter - schiedlich mit dieser Temperatur-Information. Mitunter wird sie über- haupt nicht zur direkten Deaktivierung des Systems bei Übertemperatur ausgewertet und erscheint möglicherweise nur als Monitoring-Funktion Bild 5.14: Die Information des Temperaturfühlers im Sockelzwischenraum wird je nach Mainboard und BIOS unterschiedlich ausgewertet. Da die Abschaltung der Spannungsversorgung bei einer nicht ausrei- chenden Kühlung der CPU auf unterschiedlichen Prinzipien beruht, wie der Kontrolle der Lüfterdrehzahl, der Messung der Temperatur mit einem externen Sensor oder aber auch einem CPU-internen (Thermal- Diode), gibt es im Zusammenspiel mit der jeweiligen Mainboard-Elek - tronik und dem BIOS eine ganze Reihe von möglichen Problemfällen, die bereits den Start des PC verhindern können. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Überprüfung des Prozessors und seines Umfeldes 166 0 magnum im BIOS-Setup. Zudem gibt es BIOS-Versionen, wo sich zwar Abschalt- bedingungen festlegen lassen, allerdings sind die hierfür notwendigen Sensoren gar nicht eingebaut, und nach dem Einschalten einer derartigen Option kann der PC beim nächsten Boot seine Arbeit komplett verwei - gern. Daher kann es auch passieren, dass nach Aktivierung der CPU-Überwa- chung per Thermal-Diode bei einem Athlon mit einem älteren Kern (Thunderbird), der keinen Temperatursensor »On Die« besitzt, kein Neuboot mehr möglich ist. Insbesondere bei Athlon-Mainboards gibt es des Öfteren Probleme. Weil die AMD-CPUs generell recht empfindlich bei einer nicht ausreichenden Kühlung reagieren, haben die Hersteller hierfür unterschiedlich (gut) wirkende Schutzmechanismen realisiert. Dreht sich der CPU-Kühler beispielsweise nicht mit der im BIOS (nicht veränderbaren) Drehzahl, startet der PC möglicherweise erst gar nicht. Um falsche Einstellungen, die einen PC-Start und somit auch den Zugang zum BIOS-Setup verhindern, wieder rückgängig machen zu können, bleibt einem meist nichts anderes übrig, als den Inhalt des CMOS-RAM- Chips zu löschen. Dies wird in Kapitel 13 näher erläutert. Bei einigen Mainboards für Athlon-CPUs wie beispielsweise dem AKN39N (siehe Bild 5.15) der Firma Shuttle findet sich eine vom BIOS unabhängige Schutzschaltung für die Athlon XP-Prozessoren, die direkt die Prozessor-Die-Temperatur auswertet. Wenn die Temperatur zu hoch ist, stürzt der PC unmittelbar mit einem dreimaligen Piepton ab, wodurch die CPU zwar geschützt wurde, was jedoch Windows bekanntermaßen nicht behagt und daher beim nächsten Mal im abgesicherten Modus star - tet. Glücklicherweise ist bei diesem Mainboard eine extra LED (an recht ungünstiger Stelle) angebracht, die die Auslösung dieses Schutzmechanis - mus signalisiert, sodass man tatsächlich den Grund für die Systemabschal- tung erkennen kann, was aber leider nicht bei allen Mainboards der Fall Bild 5.15: Auf diesem Mainboard für Athlon-XP-CPUs ist mit dem Chip der Firma Attansic eine vom BIOS unabhängige Überhitzungsschutzschaltung reali - siert. Wenn diese ausgelöst hat, ist dies an der kleinen Leuchtdiode (LED3) zu erkennen. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Kapitel 5 · CPUs konfigurieren 167 ist, die über eine derartige CPU-Schutzfunktion verfügen. Dass bei dieser radikalen Abschaltmethode, die permanent aktiv ist, Programme und Dateien beschädigt werden können, ist gewissermaßen der »Wermuts - tropfen« der Sicherheit. Die CPU-Überhitzungsabschaltung reagiert zumindest bei dem AKN39N außerdem recht empfindlich, d.h., wer mit seiner Athlon-CPU und dem passenden Kühler in einem anderen Main - board bisher keinerlei Schwierigkeiten hatte, kann beim Umzug auf dieses Mainboard eine Überraschung erleben. Die Abschaltelektronik verhin - dert bei einem Systemtakt von 133 MHz (für den die CPU ausgelegt ist) gleich den PC-Start, und bei 100 MHz Bustakt dauert es – je nach Anwen - dung – Minuten bis Stunden, bevor die CPU »brutal« abgeschaltet wird. Hier schaffte der Ersatz des Kühlers durch ein leistungsfähigeres Modell erst Abhilfe, wobei der bisher verwendete laut AMD für die eingesetzte CPU aber völlig ausreichend war. Für Pentium 4-CPUs ist auf dem Mainboard keine separate Abschalt- elektronik notwendig, denn diese befindet sich ebenfalls mit im Chip. Aus diesem Grunde ist bei Pentium 4-Systemen eher seltener mit Proble - men bei der Überhitzungsabschaltung zu rechnen, als dies bei Athlon- Systemen der Fall ist; ein passender Kühler ist natürlich immer Voraus - setzung für eine möglichst optimale Wärmeableitung. Bild 5.16: Der Pentium 4-Kühlturm im 2,6 GHz-Aldi-PC erstreckt sich über die gesamte Breite des Gehäuses, welches an der linken Seite (hier oben) eine Öffnung für den Luftaustritt aufweist. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Überprüfung des Prozessors und seines Umfeldes 168 0 magnum Die Wärme muss von der CPU möglichst optimal an den montierten Kühlkörper abgeleitet werden können. Wie gut dies funktioniert, hängt auch von der Bauform des CPU-Chips selbst ab. In Bild 5.17 ist der Unterschied zwischen FC-PGA2 und dem Vorläufer FC-PGA für Intel- CPUs erkennbar, und es wird deutlich, dass unterschiedliche Kühlbleche (mit Lüfter) notwendig sind, die genau auf den Chip passen müssen. Der Die sitzt bei FC-PGA2 unter einem so genannten Integrated Head Spreader (IHS, ein Wärmeverteilblech), was nicht nur für eine bessere Wärmeabfuhr sorgt, sondern den Chip auch vor mechanischer Beschädi - gung schützt, wenn beispielsweise der Kühlkörper montiert wird. Bei FC- PGA muss man daher bei der Montage besonders sorgfältig vorgehen, da der Chip hier relativ ungeschützt hervorragt. Dies trifft nach wie vor auch auf Athlon-CPUs (Athlon, Duron) zu. Hier muss der Kühlkörper auf jeden Fall auf den vier »Polstern« der CPU zu liegen kommen. Es ist schon des Öfteren vorgekommen, dass bei einer Verkantung eine Ecke der CPU abgebrochen ist, wodurch der Prozessor unwiederbringlich »dahin ist«. Der eigentliche Chip ist zudem auch recht ungeschützt und kann bei der Kühlkörper-Montage leicht unglücklich angestoßen werden, was ebenfalls das schnelle Ende der CPU bedeuten kann. Es wäre sicher keine schlechte Idee, wenn AMD wie Intel ebenfalls einen Heat Spreader (Hitzeverteilungsblech) bei der Fertigung vorsehen würde, was nicht nur gegen mechanische Beschädigungen des Die einen gewissen Schutz bieten, sondern auch für eine bessere Wärmeabfuhr Sorge tragen würde. Bei der AMD-K6-CPU ist schließlich ebenfalls ein entsprechender »Metalldeckel« aufgeklebt. Sowohl für die Die-ungeschützten Intel- als auch die Athlon-CPUs gibt es als Zubehör zwar entsprechende Heat Spreader (Spacer) als einzelne Kupferbleche, die zwischen CPU-Gehäuse und Kühlkörper gelegt werden können, allerdings sind sie meist recht schwer zu beschaffen und müssen zudem explizit für die jeweilige CPU-Version ausgelegt sein, weil sich die jeweilige Die-Größe unterscheiden kann und entsprechende Aussparun - gen für die Bauelemente auf der CPU-Oberseite vorhanden sein müssen. Bild 5.17: Die Wärmeableitung ist bei FC-PGA2 besser möglich als bei FC-PGA, und der Chip ist durch den IHS (links) auch besser vor mechanischen Beschädi - gungen geschützt. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Kapitel 5 · CPUs konfigurieren 169 Wie der Kühlkörper auf die CPU aufzusetzen ist, kann man oftmals noch leicht erkennen, denn die Bügel des Kühlkörpers müssen einerseits in die beiden Nasen am Rande des Sockels einrasten können, und andererseits muss der Kühlkörper auf der gesamten CPU-Gehäusefläche aufliegen. Bei den mittlerweile doch recht voluminösen Kühlkörpern, die ziemlich unhandlich wirken und zuweilen auch über den Rand des Sockels ragen (müssen), wird die korrekte Montage möglicherweise etwas schwieriger. Zum einen, weil sich nicht alle Mainboard-Hersteller an die Keepout Area rund um den CPU-Sockel halten und zum anderen, weil man doch sehr genau hinsehen muss, ob der Körper tatsächlich richtig auf der CPU zu lie - gen kommt, denn selbst wenn er sich problemlos aufsetzen und befestigen lässt, kann er dennoch falsch montiert sein. Die größeren Kühlkörper müssen auf der einen Seite auf dem Rand des Sockels (wo sich die Beschriftung befindet) aufliegen und besitzen daher an einer Seite eine Aussparung, also ein anderes Niveau. Bild 5.18: Der Kühlkörper muss bei den Athlon-CPUs auf den vier Polstern aufliegen. Bild 5.19: Der Kühlkörper besitzt an einer Seite eine Aussparung, die auf dem höheren Rand des Sockels zu liegen kommen muss. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Überprüfung des Prozessors und seines Umfeldes 170 0 magnum Das grundlegende Befestigungsprinzip ist zwar bei allen Sockel-CPUs (z.B. Sockel 7, Sockel 462) das gleiche, allerdings sind die Befestigungsme - chanismen mittlerweile doch recht unterschiedlich, sodass man sich das jeweilige Prinzip genauestens ansehen sollte. Wenn man sich sicher ist, wie der Kühlkörper zu befestigen ist, wird nur noch etwas Kraft benötigt, um den Bügel, der meist aus Metall besteht, festzusetzen, wenn er an der einen »Nase« des Sockels eingehakt ist. Dies ist vielfach aber leichter gesagt als getan, denn möglicherweise funktioniert dies nur mit relativ hohem Kraftaufwand, und aufgrund der Enge im Gehäuse ist die ganze Prozedur doch eine recht »fummelige« Angelegenheit. Hier wird oftmals der Tipp angeführt, einen Schraubendreher für das Herunterdrücken des Bügels einzusetzen, und jeder der dabei schon einmal abgerutscht ist und den Schaubendreher in die Leiterbahnen des Mainboards gerammt hat, wird diesem Tipp doch eher skeptisch gegenüberstehen. Der Einsatz einer Flachzange erscheint ungefährlicher, was auch für das Lösen des Bügels gilt, falls der Schaubendreher im Bügel keinen festen Halt finden sollte. Nicht zu vergessen ist die Verwendung von Wärmeleitpaste, die nicht zu dick auf den Chip aufzutragen ist, um einen besseren Wärmeübergang zu gewährleisten. Alternativ gibt es auch so genannte Wärmeableit-Pads, die vielfach bereits an der Unterseite des geeigneten Kühlkörpers aufge - klebt sind, was sowohl Intel als auch AMD für ihre aktuellen Prozesso- ren als beste Lösung ausweisen, denn selbst für Wärmeleitpaste schreibt zumindest AMD ganz bestimmte Sorten vor. Am besten erwirbt man eine CPU in a Box, denn derartige Bundles enthalten neben der CPU den passenden Kühlkörper und –falls hier keine Wärmeableitschicht am Kör - per angebracht ist – auch noch die notwendige Wärmeleitpaste. Insbesondere bei den gesockelten AMD-CPUs wird zuweilen vergessen, die Schutzfolie, die sich unter dem Kühlkörper über der Wärmeableit - schicht befindet, vorher zu entfernen. Die mit dem Streifen verdeckte Flä- Bild 5.20: Vorsicht ist bei der Befestigung des Kühlkörpers angebracht, denn, falls der Schraubendreher nicht wie hier einen guten Halt in der Kerbe des Metallbügels findet, kann man sehr leicht abrutschen. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. . zwi - schen CPU-Gehäuse und Sockel gehaltert. Falls dieser Rahmen nicht rich- tig unter der CPU sitzt, kann aufgrund eines zu großen Abstandes zwi- schen CPU und Sockel kein richtiger und somit wärmeabführender. CPUs, den Chipsets und somit auch dem BIOS implementiert, was auch unter Hardware-Monitoring (siehe Kapitel 2.5) firmiert. Da man im BIOS- Setup prinzipiell aber auch unsinnige und damit für die. to remove this watermark. Überprüfung des Prozessors und seines Umfeldes 164 0 magnum In der Praxis gibt es dabei jedoch durchaus Probleme, und nicht jeder geeignet erscheinende Kühlkörper lässt