Encoder-CPU-Overtemp und Throtteling
Problembeschreibung
Unter Vollast werden die Encoder mit den neuen 12-Kern CPU über 100°C heiß und vom BIOS verlangsamt, um einen Schaden zu vermeiden.
Analyse
Während der August-Maintainance haben wir den Airflow in den Encodern untersucht und folgende Erkenntnis erlangt:
- Die Case-Lüfter in der Front bewegen Luft von vorne in den Encoder hinein
- Der Luftstrom der Case-Lüfter kommt aufgrund der Case-Geometrie und der Platzierung der Festplatten-Schlitten kaum bei der CPU an
- Die Case-Lüfter drehen auch unter Vollast recht langsam
- Der CPU-Lüfter bewegt Luft nach unten in Richtung der Kühlrippen des CPU-Kühlers
- Die heiße Luft die unten aus dem CPU-Kühler austritt hat keinen Weg zu entweichen und staut sich im unteren Teil des Gehäuses
- Das Netzteil, dessen Lufteinlass direkt über der CPU angebracht ist, bewegt Luft nach oben aus dem Case heraus
Um empirische Messwerte zu erhalten, haben wir alle Cores mittels stress -c 12
unter maximale Last gesetzt und die Temperatur mittels sensors
überwacht. Die Messungen wurden jeweils nach 15 Minuten genommen. Dabei wurden im oben beschriebenen Originalzustand folgende Temperaturen gemessen sowie das kernel-Log auf Throtteling überwacht:
- Seitendeckel offen: 89-90°C
- Seitendeckel geschlossen: 100°+ und Throtteling
Maßnahmen
Als erste Maßnahme wurde der CPU-Lüfter andersrum montiert, so dass er kühle Luft von unten durch die Kühlrippen in das Netzteil hinein befördert, welches seinerseits diese Luft hinten hinaus abführt. Dabei wurden folgende Temperaturen gemessen.
- Seitendeckel offen: 87°C
- Seitendeckel geschlossen: 100°+ und Throtteling
Als nächstes wurde die Drehzahl aller Lüfter im BIOS auf permanent maximum gestellt. Dadurch wurde die Temperatur weiter gesenkt:
- Seitendeckel geschlossen: 95°C
In dieser Einstellung trat auch nach 20 Minuten Vollstress keine Überhitzung und kein Throtteling ein.
Diese Maßnahmen wurden auf folgenden Encodern umgesetzt:
- [✓ mazdermind, 2018-08-09]
encoder1 - [✓ mazdermind, 2018-08-09]
encoder2 - [✓ mazdermind, 2018-08-09]
encoder3 - encoder4
- encoder5?
alternativen & weitere Maßnahmen
- Neben dem Netzteil kann ein 80mm Lüfter montiert werden, der zusätzlich Luft aus der Region über der CPU befördert.
- Ein PCI-Slot-Lüfter wie https://www.amazon.de/Mod-PC-L%C3%BCfter-Geh%C3%A4usel%C3%BCfter-Slot-Blende/dp/B005PUUAZU/ könnte zusätzlich weitere Wärme aus dem Case befördern
- Die Leistungsfähigkeit des CPU-Lüfters ist evtl. nicht ausreichend für die CPU und den Kühlkörper. Der Lüfter kann unabhängig vom Kühlkörper getauscht werden.
- Die Lüftersteuerung des BIOS kann die Case-Lüfter-Geschwindigkeit von der CPU-Temperatur (statt wie normalerweise von einer Mainboard-Temperatur) abhängig steuern. Das BIOS könnte außerdem vom Lüfterprofil “Standard” in “High Performance” umgestellt werden. Dies könnte die Lautstärke verringen; obwohl diese auch bei voller Drehzahl nich signifikant ist.
- Als etwas invasivere Lösung könnten weitere Lufteinlässe in den Seitenwänden auf Höhe der CPU helfen. Diese müssten aber von uns gebohrt werden.
In-Situ Maßnahmen
Tritt erneut eine Übertmperatur-Situation auf, kann durch entfernen der Seitenteile des Encoders und schaffen von Abluft-Wegen in diesen Bereichen die Temperatur unter den kritischen Punkt gesenkt werden.