HP Z420 ruhig(er) stellen

Damit Bildbearbeitung richtig Spaß macht, darf der Rechner gerne etwas mehr Leistung haben. Mein, inzwischen schon etwas in die Jahre gekommenes, Thinkpad T520 müht sich doch bisweilen sehr wenn ich mit darktable arbeite. Insbesondere für diesen Zweck habe ich mir daher eine gebrauchte HPZ420 Workstation gekauft, die sich inzwischen in einem erschwinglichen Preisrahmen bewegt. Mit einem Intel Xeon E5-2670 (8 Kerne @ 2,6GHz) und 32GB RAM ist der Rechner schon deutlich leistungsstärker als mein Notebook. Enorm profitiert darktable, dank OpenCL, außerdem von einer nachgerüsteten NVidia GTX1060 (6GB RAM).

Nun bin ich zugleich kein großer Freund von deutlich hörbaren Lüftern. Das Kühlkonzept der Z420 sieht die Verwendung von leistungsstarken, aber relativ kleinen und schnellen Lüftern vor, die dann mit PWM halbwegs gedrosselt werden. In Summe war das für meine verwöhnten Ohren doch etwas zu laut, der Verschleiß nach diversen Betriebsstunden wird da sicher auch seinen Beitrag geleistet haben. Im Folgenden will ich die daher von mir durchgeführten Umbaumaßnahmen beschreiben. Mit dem Endergebnis bin ich durchaus zufrieden, der Rechner ist kaum hörbar und bleibt kühl. Die Bilder zeigen den Zustand nach meinen Modifikationen.

Auslieferungszustand

Bestückt war mein Z420 mit zwei 92mm Lüftern (einer im Netzteil, eine Gehäuselüfter unterhalb), welche Luft aus dem Gehäuse saugen. Zusätzlich ist der Einbau eines dritten Lüfters dieses Typs im unteren Bereich der Front möglich, welcher von vorne Luft ins Gehäuse bläst. Ein weiterer 92mm-Lüfter ist für die Kühlung der CPU zuständig, ein kleinerer 60mm-Lüfter für die hinteren Speicherriegel. Die von HP verbauten Typen (92mm: Delta 0912VH und ähnliche, 60mm: Delta 0612HH) haben dabei ein deutlich größeres maximales Fördervolumen (und auch einen höheren Förderdruck) als die im Handel üblicherweise erhältlichen PC-Lüfter.

Umbaumaßnahmen

Um den Geräuschpegel zu reduzieren wurden folgende Maßnahmen durchgeführt:

  • Austausch des hinteren 92mm-Gehäuselüfters
  • Austausch des 60mm Speicherlüfters
  • Austausch des Prozessorkühlers
  • Einbau eines zweiten 92mm-Gehäuselüfters vorne
  • Austausch des 92mm-Lüfters im Netzteil

Alle ausgetauschten Lüfter wurden durch leisere PWM-regelbare Lüfter ersetzt. Die geringere Förderleistung sollte durch den zweiten Gehäuselüfter kompensiert werden.

Hinterer Gehäuselüfter

Der untere Lüfter war einfach zu tauschen, zum Anschluss an das Mainboard sind nur ggf. vorhandene Führungsnasen mit einem scharfen Messer vom Stecker zu entfernen.

Speicherlüfter

Für den Speicherlüfter konnte ich keinen zufriedenstellend ruhigen Ersatz finden. Wer auf geringen Lärmpegel Wert legt, verbaut einfach keine 60mm-Lüfter. Meine Lösung bestand daher darin, mit dem AFB0612VHC einen dem Original ähnlichen Lüfter zu kaufen und diesen durch einen 10-Ohm-Widerstand (1W) in Serie zur Spannungsversorgung zu drosseln. Zur Montage musste ich außerdem noch einen Distanzring verbauen, da der neue Lüfter mit 13mm dünner ist als der zuvor verbaute mit 25mm. Als Materialquelle diente hierzu eine Unterputzdose.

Prozessorkühler

Der Standard-Prozessorkühler der HPZ440 (zu finden als 749554-001) ist für eine höhere Kühlleistung ausgelegt als der der Z420, aber vollständig kompatibel. Damit kann der Lüfter bei gleicher Last mit geringerer Drehzahl arbeiten. Die Montage ist selbst ist unproblematisch und schnell erledigt. Beim Anschluss ist zu beachten, dass der Lüfterstecker 6-polig ist, bei der Z420 werden nur fünf Kontakte benötigt. Der Stecker muss hier auf der Seite über die Stiftleiste hinaus ragen, auf der die beiden äußeren Anschlüsse miteinander verbunden sind.

Ursprünglich hatte ich in Erwägung gezogen, den Prozessorlüfter auch durch ein Modell mit geringeren Drehzahlen zu ersetzen. Einerseits zeigte es sich, dass das nicht erforderlich war, andererseits hätte es aber auch zusätzliche Arbeiten am Stecker erfordert. Der Lüfter selbst wird 4-polig angeschlossen. Den fünften Pin verwendet HP damit das Mainboard den angeschlossenen Kühler erkennen kann (Standard oder High-End). Bei einem Lüftertausch hätte diese Anschlussbelegung entsprechend nachgebildet werden müssen.

Zusätzlicher Gehäuselüfter vorne

Zum Einbau eines zusätzlichen Lüfters sieht HP einen Kunststoffeinsatz vor, welcher zu obszön hohen Preisen erhältlich ist. Anstelle dessen habe ich eine in Form und Abmessungen ungefähr passende Brotdose gekauft. Für Lüfter und den im Frontbereich verlaufenden Kabelbaum wurde diese mit Löchern versehen. Zur Befestigung nutze ich Bindedrähte die durch Löcher in der Dose sowie dem Gehäuse geführt wurden. Eine Lage Moosgummi dient sowohl als Dichtung als auch zur Schwingungsdämpfung.

Netzteil-Lüfter

Für den Lüfter im Netzteil muss letzteres geöffnet werden (Netzspannung, Lebensgefahr!). Nach Entfernen der Führungsnasen passt der Lüfterstecker auch hier, die Pinbelegung ist aber verdreht – Das Netzteil verweigert so seinen Dienst. Bei meinem Austauschlüfter konnte ich die Steckkontakte, durch Herunterdrücken der Rastnasen, aus dem Stecker heraus ziehen und in umgekehrter Reihenfolge wieder einstecken.

8 Gedanken zu „HP Z420 ruhig(er) stellen“

  1. Ist es nicht so, dass HP beim PWM eine eigene Ansteuerung hat?
    Invers, d.h. statt mit steigender Spannung auf der Kontrollleitung mehr Leistung
    vom Lüfter zu verlangen, ist bei 0V Max und bei 5V Leerlauf.
    Das bedeutet wenn es dem Rechner jetzt zu warm wird, drosselt er unbewusst die
    Standard-PWMs immer mehr.
    Wieviel RPMs haben die Ersatzteile? Das HP-Bios meckert gerne herum wenn die
    weniger als die urspr. zurückliefern.

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    • Die Aussage zur inversen Ansteuerung kann ich nicht bestätigen, und deckt sich auch nicht mit dem was ich in diversen HP-Foren gelesen habe. Unter Last werden die Lüfter durchaus auch etwas lauter, man spürt den stärkeren Luftzug und die Temperaturen bleiben in normalem Rahmen.
      Das BIOS ist ganz brav, es scheint auch nur zu prüfen ob die Lüfter sich überhaupt drehen. Es nutzt die PWM-Signale auch offensichtlich nicht um eine Drehzahlregelung o.ä. zu machen, die Regelschleife (sofern es nicht nur eine einfache Lookup-Tabelle ist, wonach es fast aussieht für mich) arbeitet nur auf Basis der Temperatur und steuert die Lüfter mit einem entsprechenden PWM-Signal an.
      Die verbauten Lüfter haben laut Datenblatt 1800 bzw. 1900 RPM als maximale Drehzahl.

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  2. Guten Tag,
    Sie schreiben, durch Ihre Änderungen wurde Ihr Z420 kaum hörbar.
    Könnten Sie bitte noch genauer angeben, welche Lüfter Sie neu eingebaut haben?
    Also Artikel-Bezeichnung, Marke, usw. , denn da gibt es ja zig Möglichkeiten….
    Beim Prozessorkühler hattten Sie es ja angegeben.
    Besten Dank und Grüße

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    • Das liegt daran, dass die 92mm eine gängige Lüftergröße darstellt und es daher eher eine Frage dessen ist, wie viel Geld man ausgeben möchte. Der Prozessorkühler ist dagegen ein spezielles Bauteil für das man nicht beliebig einen anderen Ersatz nehmen könnte.
      Zurück zur Frage: Ich habe einfache Arctic Cooling F9 PWM verbaut, die sind günstig und für meine Zwecke in dem Drehzahlbereich in dem sie laufen ausreichend leise. Ein weiterer Punkt ist, dass viele Silent-Lüfter recht leistungsschwach sind. Die Arctic F9 sind im Hinblick auf Fördervolumen und -druck näher an den von HP verbauten Lüftern dran.

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    • Die Frage kann dir nur jemand beantworten, der das Netzteil entworfen oder Reverse-Engineered hat. Das Netzteil hat irgend eine Form von Lüftersteuerung. Ob die nach Temperatur oder nach Last geht, kann ich nicht sicher sagen, ich denke nach Temperatur (die Drehzahl geht verzögert hoch wenn ich den Rechner unter Vollast setze).

      Meine Beobachtung ist aber, dass die Abluft selbst unter Last nur warm und nicht wirklich heiß wird. Ich reize das Netzteil mit meinem Setup aber auch bei weitem nicht aus. Der vordere Gehäuselüfter wurde von mir aber mit dem Hintergedanken verbaut, dass damit der Gegendruck für den Netzteillüfter verringert und damit die geringere Kühlleistung ausgeglichen wird.

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