Luftkühlung eines Renderingsystems unter Dauerlast

Luftkühlung eines Renderingsystems unter Dauerlast

Hallo zusammen,

ich bastle mir momentan ein System für GPU-Rendering zusammen und habe mich für 4 GTX 1080 TIs entschieden. Die Grafikkarten laufen während dem Rendern unter 99% Last bis zu mehreren Tagen.

Kurz gesagt, ich habe 4 1080 TIs unter Vollast dauerlaufen und möchte wissen, ob sich das mit einer Luftkühlung noch kühlen lässt. Um 4 Stück in ein ATX-System zu bringen, benötige ich Grakas mit Radiallüfter. Dazu habe ich mir die ZOTAC 1080 TI Blower herausgesucht:
11GB ZOTAC GeForce GTX 1080 Ti Blower Aktiv PCIe 3.0 x16 (Retail) - GTX 1080 Ti - Hardware,

Als Case habe ich mir einen Midi Tower herausgesucht, der bis zu fünf 140mm Lüfter unterstützt. Eine andere Überlegung wäre ein Würfel wegen dem besseren Luftzug und der hohen Anzahl an Lüftern, die man dort unterbringen kann.

Ich habe mir das System bereits mit einer ordentlichen Wasserkühlung zusammengestellt. Allerdings kostet die Wakü natürlich einiges an Geld und muss bei einem so teuren Setup auch ordentlich installiert werden. Für die Wakü würde ich die Asus 1080 TI Strix OC verbauen. Diese ist aber leider mehr als 2 Slots breit und passt damit nicht mehr aufs Mobo wenn 4 Stück nebeneinander rein sollen.
11GB Asus GeForce GTX 1080 Ti ROG Strix OC Aktiv PCIe 3.0 x16 (Retail) - GTX 1080 Ti - Hardware,

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Was so locker reingefragt: wieso nimmst du keine Quadro von Nvidia? Preisfrage?

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Also ich denke, wenn du die Karten nicht übertaktest und sie eventuell sogar ein wenig undervoltest (siehe hier GTX 1080 Ti Over/Undervolting + Overclocking) dann könntest du sie in einem sehr grossen und sehr gut belüfteten Case auch mit Luftkühlung gerade so eben davon abhalten, ins "thermal throttling" zu geraten (gibts dafür eigentlich einen vernünftigen deutschen Begriff?)

Shmobi schrieb:

Für die Wakü würde ich die Asus 1080 TI Strix OC verbauen. Diese ist aber leider mehr als 2 Slots breit und passt damit nicht mehr aufs Mobo wenn 4 Stück nebeneinander rein sollen.
11GB Asus GeForce GTX 1080 Ti ROG Strix OC Aktiv PCIe 3.0 x16 (Retail) - GTX 1080 Ti - Hardware,

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Ich glaub, da hast du einen Denkfehler drin... in dem Moment, in dem du auf die Karten einen Wasserblock schraubst, sind sie ja nicht mehr breiter als 2 Slots.
Hier würde ich dann aber eher eine Founders Edition in Verbindung mit dem EKWB Block nehmen.. dann sind sie sogar nur 1 Slot breit.
EK-FC1080 GTX Ti - Nickel – EK Webshop

Eine Wasserkühlung wäre natürlich die deutlich coolere (hah!) Variante.
Auf Silent Betrieb, Optik und rekordverdächtige Temperaturen kommt es dir ja wahrscheinlich nicht an.. also sollte das auch für unter 1000€ machbar sein. (4 GPU Blöcke, Pumpe, AGB, MoRa, Fittings und Schläuche, Durchflussüberwachung, 9 Lüfter und gut ist)

Die Frage nach der Quadro ist natürlich berechtigt.
Es muss ja nicht gleich das sündteure Topmodell sein.. aber die professionellen nVidia Karten gibt es ja nicht ohne Grund.

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Werden die Karten nach unten hin nicht auch langsamer im SLI Verbund? Soweit ich das hier im Forum mehrfach gelesen habe, wird es ab 3-fach SLI nur noch wenig sinnvoll, daher wohl eher eine starke Einzelkarte oder eben maximal 2 auf einen Schlag. Ich bin da aber auch kein Experte.

Zudem hat die neue Quadro schon HBM2 RAM und 4096bit Speicheranbindung. Das ist beim Rendern sicherlich deutlich förderlicher als 4 GPUs

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Warum sollte er eine Quadro nehmen? Wenn der die paar wenigen Zusatzfeatures nicht braucht für seine Renderings wäre es ja hirnrissig den horrenden Aufpreis zu bezahlen. Von schnellerer Speicheranbindung wird die Rohleistung auch nicht höher. Benchmarks sowie ein Blick auf die Specs helfen hier mehr als Schätzungen

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Die Vorteile hatte ich bereits genannt und auch die Preisfrage gestellt. Das kann der TE ja für sich entscheiden.

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Ich bin da jetzt auch kein Experte, aber ich glaube, die Nachteile von 3-fach und 4-fach GPU beziehen sich nur auf SLI beim Gaming (da geht mehr als 2-fach praktisch so gut wie gar nicht).

Beim Rendering oder anderen professionellen Anwendungen benutzt man ja aber kein SLI sondern lässt die Karten einfach einzeln an ihrem jeweiligen "Workload" arbeiten.
Das sollte eigentlich ohne große Nachteile (vom Stromverbrauch und Hitze mal abgesehen) funktionieren.

Trotzdem bleibt das Argument der besseren Speicheranbindung bei der Quadro natürlich bestehen.

Aber bevor der TE mehr als 3200€ in GPUs investiert, wird er sich darüber hoffentlich intensiv informiert haben.

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teachmeluv schrieb:

Die Vorteile hatte ich bereits genannt und auch die Preisfrage gestellt. Das kann der TE ja für sich entscheiden.

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Welche Vorteile? Du erzählst hier etwas von SLI und Speicheranbindung, beides irrelevant für den Anwendungsfall. Es geht um Rohleistung ohne SLI.

Aber zum Thema: Einen midi-Tower würde ich dafür nicht mehr nehmen, wenn dann etwas "ausgewachsenes". Wichtig ist ja auch dass genügend Lüfter vorne oder unten einblasend montiert werden können, die GPUs blasen ja schon selber raus. Das Define XL ist gerade im Angebot. Ich kanns empfehlen, du wirst aber 3 stärkere Lüfter für die Positionen vorne und Unten brauchen. Die Vorhandenen Lüfter kannst du dann hinten oben montieren.
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z.B. Noctua NF-A14 industrialPPC-2000 PWM Preisvergleich | Geizhals Deutschland

Lautlos geht das unter Vollast sicher nicht mehr ab, da stößt Luftkühlung eben an ihre Grenzen.

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Der Preisbereich liegt für das Setup bei max. 5k. Mit der Wakü und den Strix treffe ich die 5k auch ziemlich genau. Deshalb habe ich mir Luftkühlung angesehen und bin gleich mal auf 4k runter gerutscht. Ich möchte mich trotz dem Budget niedriger halten und die 5k nicht voll ausreizen. Das Gerät wird für den Heimgebrauch verwendet. Solange noch im Studium aktiv für Studiumaufgaben, danach evtl. auch für die Arbeit, sofern das Arbeiten von zu Hause aus möglich sein wird. Andernfalls nur privat.

@teachmeluv Vergleicht man die 1080 TI mit einer Quadro aus dem selben Preisbereich, schneidet die 1080 TI besser ab. Für stärkere Quadros ist das Budget nicht da.
Du hast schon recht, dass im SLI-Verbund die Leistung beim Gaming sinkt. Fürs rendering werde ich die Karten aber nicht im SLI-Verbund laufen lassen, da es dort nur um die Rohleistung geht. Wie @amdahl bereits erwähnt hatte. Man kann im Verbund durchaus rendern, bringt aber nichts. Ist angeblich sogar langsamer.

@Chukku die Strix wird von EKWB-Blöcken ebenfalls unterstützt und ist vom Hersteller aus bereits übertaktet. Daher viel die Wahl nicht auf die Founders Edition. Siehe hier:
EK-FC1080 GTX Ti - Nickel – EK Webshop

Um wieder zurück zum Thema zu kommen. Ist euere Schätzung nach das System mit Luft kühlbar, oder wird eine Wakü notwendig sein? Das Setup an sich ist hier nicht zu diskutieren.

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Wie gesagt, das geht schon. Natürlich nicht völlig leise.
Du kannst ja mal bei Puget Systems reinschauen, die verkaufen ähnliche Konfigs. Übrigens mit dem gleichen Gehäuse
Buy Workstations Designed for GPU-Based Rendering

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Ja, du kannst natürlich auch eine Strix mit EKWB Block nehmen.
Die FE hab ich nur aus Platzgründen vorgeschlagen, weil die mit dem EKWB Block im Gegensatz zu den Custom Designs zu einer echten Single-Slot Karte wird.
macht aber wahrscheinlich keinen Unterschied.
In jedem Fall kannst du die "mehr als 2 Slot" der Strix mit dem WaKü Block ignorieren.. ist ja nur der Luftkühler so gross.

Mit einer günstigen Ref.-Karte (wie der Asus Blower) könntest du halt ca. 130€ pro Karte sparen.. bei 4 Karten läppert sich das dann schon.
Und wassergekühlt kriegst du sie manuell dann auch auf ein ähnliches Niveau getaktet, wie die Strix.. wenn dir das Power Target keinen Strich durch die Rechnung macht.
Aber mehr als 300W würde ich den 4 Karten eh nicht gönnen, wenn es "nur" Arbeitstiere sein sollen.. die werden dann einfach zu uneffizient.
Und 1.2 kW müssen ja auch erstmal gekühlt (und bezahlt) werden... da würd sich dann sogar ein 1080er MoRa langsam schwer tun.
Leise wirds jedenfalls nicht.

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@amdahl habe mich auf der Seite mal umgeschaut. Die bieten die selbe Konfiguration wie meine, nur 2k teurer an. Allerdings ist dort für die CPU eine Wakü vorgesehen. Für die Grakas stehts leider nicht dabei. Weißt du ob sie Wakü oder Lukü haben für die Grakas? Ich gehe mal von Wakü aus, da das Setup ansonsten keine 2k mehr kosten dürfte.

@Chukku Die Strix kann ich im nachhinein ebenfalls übertakten. Insofern habe ich mit der Strix so und so ein höheres Powertarget. Und dass ich mich bei der Wakü Variante nicht um die Größe der Graka scheren muss ist mir schon klar, aber es geht hier um den Versuch das Setup mit einer Lukü kalt zu halten.

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Den Aufpreis gegenüber Einzelkauf der Komponenten nehmen sie sich für ihre Aufwendungen und den Gewinn. Wie jeder Anbieter von Komplettsystemen. Das ist kein Hinweis auf eine Wasserkühlung.
Und ja, die Grafikkarten sind definitiv luftgekühlt.

Edit: man kann das auch mal rein theoretisch von der thermodynamischen Seite betrachten. Die Luft die durchs Gehäuse muss nimmt die Wärme der Komponenten auf und erwärmt sich dabei. Ist der Massenstrom zu klein erwärmt sich die Luft zu sehr und kann die Komponenten nicht mehr auf niedrige Temperaturen kühlen. Die Formel dafür liefert der 1. Hauptsatz. Mit Werten für durchschnittlich 30°C warme Luft (Näherung weil grobe Abschätzung) sieht das etwa so aus:



Um z.B. die 1200W der Grafikkarten so wegzukühlen dass die Luft die das Gehäuse Verlässt um etwa 15K aufgeheizt wird braucht es einen Volumenstrom von ~250m³/h.
Die Noctua-Lüfter die ich oben verlinkt habe schaffen maximal 180m³/h, im eingebauten Zustand mit den ganzen Strömungswiderständen rechnen wir mal konservativ die Hälfte: 90m³/h. Davon nehmen wir 3 Stück einblasend (eventuell noch einen vierten ins Seitenteil), das macht 270m³/h Volumenstrom durch die 3 Lüfter.
Jaja, da stecken ein Haufen Näherungen drin, aber so funktionieren nunmal Grobauslegungen. Dass es auch in der Praxis funktioniert beweisen Händler die solche Systeme mit Garantie verkaufen und immer noch einen guten Ruf haben.
Überschlagsmäßig ist das also eine ausreichend dimensionierte Luftkühlung. Die Noctuas werden bei 2000 rpm nicht mehr ganz leise sein, werden aber definitiv von den Lüftern der Grafikkarten übertönt.

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Shmobi schrieb:

@Chukku Die Strix kann ich im nachhinein ebenfalls übertakten. Insofern habe ich mit der Strix so und so ein höheres Powertarget.

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Naja das ist ja gerade das, was ich meine:
die Strix erlaubt dir rein theoretisch beim Übertakten ein maximales Powerlimit von 330W. Die Referenzkarten erlauben dir nur 300W.
Das höhere Powerlimit der Strix führt dazu, dass du sie rein theoretisch weiter übertakten könntest (bzw. dass sie ihren Takt dann auch unter Last eher halten kann).
Aber: jenseit von 300 W werden die 1080Ti sehr ineffizient. Du gestehst ihnen dann 10% mehr Stromverbrauch zu, dafür dass sie 2% schneller rechnen.

Das ist natürlich deine Entscheidung, aber ich würde es in deinem Fall einfach nicht machen!
1200W sind so schon schwer genug wegzukühlen, da muss man nicht noch 120W extra oben drauf setzen.
Und wenn du das System rund um die Uhr arbeiten lässt, spielt die Stromrechnung bei dieser Grössenordnung ja auch irgendwann eine Rolle.

Ich würde also die Strix Karten auf 300W begrenzen.
Dann machen sie aber wiederum keinen Sinn weil sie ohne den Bonus des höheren Power Limits keinen Vorteil mehr gegenüber den Referenzdesigns bieten. (vom besseren Kühler mal abgesehen, aber den würdest du dann ja eh durch die Wasserkühlung wieder aus der Gleichung rausnehmen).
Die 1080tis können rein von der Chipgüte her nämlich alle auf den gleichen Takt übertaktet werden.. völlig egal, welches Modell. Nur das Powerlimit spielt da noch rein.

Aber wie gesagt: ob du die 330W der Strix voll auslasten möchtest oder nicht, ist deine Entscheidung.

*edit*
All die Überlgungen beziehen sich jetzt natürlich auf eine Wasserkühlung.
Wie amdahl beschrieben hat, könntest du durchaus auch mit Luft kühlen.. wird dann nur sehr laut.
Dann kommt aber definitiv nichts anderes in Frage als eine 1080Ti mit DHE (direct heat exhaust) Kühler. Also eine Founders Edition oder eine Asus Blower oder ein ähnliches Modell.
4 Custom Modelle, die ihre 1200W Wärme mit ihren Axiallüftern im Gehäuse verteilen, würden sich wohl massiv gegenseitig aufheizen.

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Absolut, wenn man sowas luftkühlen will ist DHE Pflicht.
Es kommt hier vielleicht so rüber als würde ich LuKü bei diesem Projekt für die bessere Lösung halten. Dem ist nicht so, mir ist schon klar dass Wakü hier abgesehen vom Preis nur Vorteile hat. Ich würde nur dann zur Luftkühlung raten wenn die Geräuschkulisse wirklich keine Rolle spielt. Angesichts des Anschaffungspreises für die restliche Hardware relativieren sich die zusätzlichen Kosten für eine Wasserkühlung von ~1000€ auch wieder, und man kann damit sicher noch ein wenig mehr Leistung und Laufzeit aus den Karten rausholen.

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Mich würde ja interessieren wofür sich der TE letzten Endes entschieden hat. Bilder von so einem Build sind natürlich auch immer nett

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Also ich würde dir empfehlen sie Wasser zu kühlen.

1. Langlebiger
2. Leiser
3. Du kannst nach ein paar Jahren die Karten einfach übertakten anstatt wider neue kaufen zu müsse, sprich sie bleiben dir länger erhalten
4. ja es ist besser für die Karten denn wenn die Standart Lüfter oft und lange unter Vollast drehen nutzen sich diese ab, das heisst eine Wasserkühlung ist da auch zukunfts orientierter.

Wenn du schon so viel Investierst in ein Render PC dann kommt es auf die Wasserkühlung auch nicht mehr darauf an. Wenn dann richtig!

Ich werde bei meinem PC Build auch auf Wasser setzten und 2x eine 1080ti aber von EVGA und eine starken mehr Kerner CPU. Werde da aber noch abwarten was die Dinger von Intel können bezüglich den AMDs, bin da immer noch etwas skeptisch gegenüber den AMDs.

Zu dem Punkt wegen der Quadro. Eine schnelle Speicher Anbindung bringt dir nichts wenn du am ende zu wenig Speicher vorhanden hast. Sprich preis Leistung hast du mehr bei einem Verbund von 1080tis.