17 low-profile CPU-koelers review: onopvallend effectief?

Klein betekent top-down

De meeste koelers van grootformaat hebben een verticaal georiënteerde 12cm-fan, wat betekent dat de hoogte van de cpu-koeler sowieso al meer is dan dat. Nu is er wel een aantal compactere towerkoelers met simpelweg een kleinere ventilator, maar de enige manier om een koeler echt laag te kunnen maken, is het zogenaamde top-down principe te volgen, dat overigens ook wel top-flow wordt genoemd.

Low-profile processorkoelers

Bij een top-down koeler ligt de ventilator horizontaal, waardoor hij rechtstreeks lucht op je moederbord blaast. Naast dat dit ruimte bespaart in de hoogte, zorgt het ook voor airflow over je moederbord, waardoor bijvoorbeeld de componenten van de stroomvoorziening beter worden gekoeld dan bij een tower- of waterkoeler.

Een schematische weergave van een top-down koeler.

De meeste top-down koelers zijn qua opbouw goed vergelijkbaar met normale torens: een koperen (soms vernikkelde) baseplate maakt contact met je processor, waarvandaan de hitte naar het koelblok wordt getransporteerd door één of meerdere heatpipes. Dat koelblok bestaat doorgaans uit aluminium vinnen, waar de ventilator van bovenaf lucht doorheen blaast. Bij sommige extra lage koelers zit er juist een fan onder het koelblok, die lucht door de vinnen heen aanzuigt. Incidenteel komen we zelfs een top-down koeler met een heuse push-pull configuratie van twee fans tegen.

Boxed koelers van AMD en Intel

De bekendste low-profile en tevens top-down koelers zijn ongetwijfeld de exemplaren die AMD en Intel zelf meeleveren met het merendeel van hun processors. Ook die hebben we meegenomen in deze test, maar ze leveren doorgaans zeer slechte koelprestaties. De meeste boxed koelers maken veel lawaai, óf koelen überhaupt niet goed genoeg om je processor niet te laten terugklokken als hij zwaar wordt belast.
Intel levert bij de meeste cpu’s een zeer simpele koeler mee, die volledig uit aluminium is opgetrokken. Zelfs de baseplate is niet van koper. Als de Intel-koelers in enkele grafieken ontbreken, dan is dat omdat we de test moesten stopzetten vanwege te hoge temperaturen. Sinds een aantal generaties krijg je overigens in z’n geheel geen boxed koeler meer bij een K-processor; bij zo’n overklokbare cpu gaat Intel ervan uit dat je sowieso een losse koeler aanschaft.

Deze koelers leveren AMD en Intel mee bij veel processors.

Bij AMD krijg je, afhankelijk van het type processor dat je aanschaft, een van de drie Wraith-koelers. De Wraith Stealth lijkt het meeste op de boxed koelers van Intel, maar zelfs dit relatief simpele model is al 70% zwaarder van gewicht. De Spire is een hogere variant die bovendien een koperen contactplaat voor de cpu heeft, terwijl de Wraith Prism een meer klassieke top-down koeler met een fors koelblok en heatpipes is. Deze bovendien van rgb-verlichting voorziene koeler krijg je alleen bij het topmodel, de Ryzen 7 2700X.

Een paar maanden geleden publiceerden we een uitgebreid artikel over de prestaties van boxed CPU-koelers - lees dat vooral nog even terug als je daar interesse in hebt.

Arctic Alpine 11 GT Rev.2 & Alpine 11 Pro Rev.2

Van Arctic testten we twee spotgoedkope koelers: de Alpine 11 GT en Pro, beide in hun tweede revisie. De GT kost gemiddeld nog geen tientje, terwijl je de Pro voor gemiddeld 12 euro in huis haalt. Ze hebben veel weg van de stock-koelers en moeten volgens de fabrikant vooral stiller zijn dan de exemplaren van Intel – ze bieden dan ook alleen ondersteuning voor socket 115x en 775.

Arctic Alpine 11 GT Rev.2 en Pro Rev.2.

Be quiet! Shadow Rock TF 2

In het land der blinden is éénoog koning: de 11,3 centimeter hoogte en het gewicht van 710 gram van de Be quiet! Shadow Rock TF 2 zouden bij torenkoelers niets bijzonders zijn, maar in deze vergelijkingstest is het zowel de meest forse als de zwaarste koeler. Hij ondersteunt alle gangbare sockets van AMD en Intel, behalve de TR4-voet voor Threadripper.

Be quiet! heeft de Shadow Rock TF 2 uitgerust met een vijftal 6mm-heatpipes en een fors koelblok, dat helemaal doorloopt tot aan de baseplate. Bovenop zit een 135mm-ventilator uit eigen stal, terwijl het asymmetrische ontwerp zorgt voor goede geheugencompatibiliteit. Naast de grootste is de Shadow Rock TF 2 ook één van de duurste koelers uit de test: je betaalt er gemiddeld 58 euro voor.

Be quiet! Shadow Rock TF 2.

Cooler Master MasterAir G100M

Op CES toonde Cooler Master voor het eerst zijn MasterAir G100M, een bijzonder gevormde cpu-koeler die doet denken aan een vliegende schotel. In het midden en in de buitenste ring van de ufo is rgb-verlichting verwerkt.

Ook in technisch opzicht is de MasterAir G100M echter interessant. In het midden van de koeler zit een koperen buis die doet denken aan een heatpipe, maar veel dikker is dan normaal. De werking is gelijkaardig en zo combineert Cooler Master de heatpipe en baseplate in één kolom, die contact maakt met de door een 92mm-fan gekoelde vinnen.

De Cooler Master MasterAir G100M is compatibel met alle courante sockets behalve TR4 en kost gemiddeld 40 euro.

Cooler Master MasterAir G100M.

Cryorig C1 & C7

Cryorig leverde twee modellen aan voor deze test: de 33 euro kostende C7 en de meer dan dubbel zo dure C1, die met zijn 75 euro gelijk de duurste koeler uit de test is. De C7 is alleen compatibel met de mid-range sockets van beide processorfabrikanten en combineert een relatief compact koelblok met een witte 92mm-fan. Qua uiterlijk valt hij dus zeker op.

De C1 is duidelijk een luxer model: hij heeft zes in plaats van vier heatpipes, een grotere 120mm-fan en is met 640 gram ook beduidend zwaarder. Dit keer wordt Intels high-end socket 2066 wel ondersteund, maar AMD’s TR4 niet. Origineel leverde Cyrorig deze koeler overigens zonder montagemateriaal voor socket AM4, maar mocht je nog een exemplaar uit een oudere batch kopen, dan kun je gratis een upgradekit aanvragen. Dat geldt overigens voor vrijwel alle merken.

Cryorig C1 en C7.

Noctua NH-D9L, NH-L9i, NH-L9x65 & NH-L12S

Het Oostenrijkse Noctua heeft maar liefst vier courante cpu-koelers in dit segment, uiteraard allemaal in het bekende beige-met-bruin. Opvallend is dat de prijzen allemaal tussen de 45 en 55 euro zitten: ze verschillen vooral van elkaar qua afmetingen.

De NH-D9L is de uitzondering die de regel bevestigt: het gaat zowaar om een klein towerkoelertje met een hoogte van 11,5 centimeter en twee torentjes, waartussen een 92mm-fan is geplaatst. Doordat de koeler niet meer dan 9,5 x 9,5 cm groot is, zit hij per definitie geen geheugen- of pcie-sloten in de weg.

Noctua NH-D9L.

De NH-L9i is de kleinste van de drie top-down koelers van dit merk en is in totaal slechts 3,7 centimeter hoog. 1,4 centimeter daarvan is de dikte van de 92mm-fan, terwijl het compacte koelblok direct in verbinding staat met de baseplate. De NH-L9x65 is een iets hogere versie (6,4 cm) met dezelfde ventilator, maar een wat groter koelblok waar bovendien vier heatpipes doorheen lopen.

Noctua NH-L9i en NH-L9x65.

Ten slotte de NH-L12S, die wederom net wat hoger is (7 cm), maar vooral groter en breder door het gebruik van een 120mm-fan. Die zit bovendien niet langer bovenop het koelblok, maar juist eronder. Aan de zijkant vouwen vier heatpipes zich om de fan heen.

Noctua NH-L12S.

Van de L9i en L9x65 zijn speciale AMD-versies te koop, die met een montagekit voor socket AM4 worden geleverd. De andere koelers worden tegenwoordig uitgeleverd met AM4-mounting, maar komen sowieso in aanmerking voor een gratis upgradekit als je een ouder exemplaar aanschaft.

Scythe Kozuti

De Scythe Kozuti is met een hoogte van 4,2 cm slechts nipt kleiner dan de Noctua NH-L9i. De baseplate is met twee in een 180-graden-bocht lopende heatpipes verbonden met het koelblok, waartussen een 80mm-fan is gemonteerd.

Gemiddeld kost de Kozuti 32 euro. Hij heeft wel als nadeel dat hij geen ondersteuning biedt voor socket AM4 en daar ook niet voor geschikt te maken is met een mountingkit. Op Socket 115x van Intel en oudere AMD-sockets kan je hem wel monteren.

Scythe Kozuti.

SilverStone AR06

Je kent SilverStone waarschijnlijk vooral van de compacte kastjes, maar in zo’n kleine behuizing kan je natuurlijk geen enorme koeler kwijt. Vandaar ook dat deze fabrikant zijn eigen compacte cpu-koelers voert. Wij testten de AR06, een 5,8 centimeter hoog exemplaar.

Opvallend aan de AR06 is de blauwe 92mm-ventilator, die bovenop het koelblok is geplaatst. Zoals we dat wel vaker zien, staat de baseplate daar via vier heatpipes mee in verbinding. Alleen Intel socket 115x en AMD socket AM3/FM2 worden ondersteund, de nieuwere voet AM4 en de high-end sockets van beide fabrikanten niet. SilverStone vraagt gemiddeld 44 euro voor zijn AR06.

SilverStone AR06.

Testmethode

Sinds enige tijd maken we gebruik van een compleet vernieuwde testopstelling. Deze maakt nog altijd gebruik van officiële Intel cpu-simulators, vermogensweerstanden die het uiterlijk en de afmetingen van een echte socket 1150 of socket 2011 processor hebben, maar waarmee we door middel van een geregelde voeding een precieze hoeveelheid warmte kunnen opwekken om zo processors met verschillende TDP's na te bootsen.

Onze nieuwe testopstelling voor CPU-koelers.

Wat we wel veranderd hebben, is de omgeving waarbinnen we deze testopstelling gebruiken. Dit platform bestaat uit een geïsoleerde box met een testcompartiment van 55 x 55 x 28 centimeter. Aan de voorzijde van het compartiment zitten drie grote, langzaam draaiende fans die lucht aanvoeren, terwijl aan de achterzijde één outtake fan is aangebracht. In een gevouwen luchtkanaal aan de voorzijde van de kast zijn twee warmte-elementen aangebracht, elk voorzien van een ventilator. Vlak voor de ingang van de testkamer is een temperatuursensor aangebracht die meet hoe warm de lucht is die de testkamer ingeblazen wordt. Door middel van een closed loop-systeem met een zelflerende PID-controller kunnen we de temperatuur zeer constant houden: de PID-controller meet continu wat de temperatuur van de aangevoerde lucht is, waarna de controller indien noodzakelijk extra warmte kan laten opwekken door de warmte-elementen.

Voor onze tests hebben we gekozen voor een luchttemperatuur van 35 graden. Die waarde hebben we om meerdere redenen gekozen. Ten eerste zijn de warmte-elementen onder alle omstandigheden krachtig genoeg om deze temperatuur te leveren, zelfs als de omgevingstemperatuur slechts 18 graden is. Daarnaast zal het in ons testlab (hopelijk) nooit warmer dan 35 graden worden, zodat we ook nooit lucht zullen aanvoeren die warmer is. Daarnaast is de aanwezigheid van enige warmte rondom de koeler realistischer, want in een echt systeem produceren andere componenten zoals de voeding, het moederbord en de videokaart ook warmte. De basistemperatuur moet echter ook niet te hoog hebben, omdat we goed willen zien waar de cpu-koelers toe in staat zijn. Een omgevingstemperatuur van 35 graden is, zo hebben we ook in afzonderlijke tests voor behuizingen gezien, een uitstekende weergave van de temperatuur in een echt systeem.

Bij het testen van cpu-koelers zijn we vooral geïnteresseerd in de efficiency, ofwel hoe de koelprestaties zich verhouden tot de geluidsproductie. Een koeler die goede prestaties levert maar daarbij extreem veel herrie produceert, is immers minder aantrekkelijk dan een model dat vergelijkbare prestaties levert bij een veel lager geluidsniveau. Om een gelijk speelveld te creëren testen we alle koelers daarom allereerst op geluidsproductie. In onze geluidsdichte box meten we op 10cm afstand wat de geluidsproductie is als de ventilator op 12 volt draait, en vervolgens noteren we bij welke spanning de ventilator 30 dB (fluisterstil) en 40 dB (hoorbaar, maar niet lawaaierig) produceert.

Vervolgens testen we alle koelers op twee cpu-simulators: een kleiner model dat een LGA115x-platform nabootst, en een grotere die LGA2011- processors simuleert. Op het socket 115x-platform testen we alle koelers bij een belasting van 65 en 95 watt, op het socket 2011 platform testen we bij een hogere belasting van 130 watt. Omdat het contactpunt tussen de koelers en de socket 2011 chip aanzienlijk groter is, wordt warmte gemakkelijker overgedragen, wat bij de meeste koelers resulteert in aanzienlijk betere koelresultaten. De testresultaten met 130 watt belasting op socket 2011 ontlopen die van 95 watt op 1150 doorgaans dan ook niet veel.

Om een gelijk speelveld te creëren testen we alle koelers hierbij met hun 30dB en 40dB instellingen, waarbij we zorgen dat de ventilator via een geregelde voeding precies de juiste spanning geleverd krijgt. Lang niet alle geteste koelers bieden ondersteuning voor socket 2066 en het is ook maar de vraag of je überhaupt zo’n high-end processor moet plaatsen in een relatief compacte kast, wat toch het meest logische gebruiksscenario voor een low-profile cpu-koeler is. Om die reden focussen we ons nu op de resultaten voor socket 1151, waarbij we testen met 65 en 95 watt aan warmte, ruwweg het equivalent van respectievelijk een Core i5 en i7.

Testresultaten

Veruit de best presterende koeler is de Be quiet! Shadow Rock TF 2, die de ‘processor’ in alle tests het koelst weet te houden. Aangezien dit een van de grootste en veruit de zwaarste koeler uit de test is, blijkt toch maar weer eens dat size matters. Daar heb je echter weinig aan als de 11,3 cm hoge Be quiet! niet past. Dan is het goed om te weten dat de slechts 7 cm hoge Noctua NH-L12S vrij dicht in de buurt komt, al lopen de verschillen wel snel op als we met 95W belasting testen.

Een relatief goedkope en bovendien nog veel dunnere koeler die het toch nog vrij aardig doet, is de Scythe Kozuti. Bij een load van 65 watt wordt hij maar 10 graden warmer dan de veel grotere Shadow Rock TF 2, die ook nog eens bijna dubbel zo duur is.

De echt goedkope low-profile koelers kun je wat ons betreft beter in de winkel laten liggen. Ze bieden nauwelijks meerwaarde boven de stock koelers van AMD en Intel.

Overigens ontbreken een boxed koeler van Intel en de Cryorig C7 in de 30dB(A)-grafieken, omdat de ventilator van die koelers zelfs op de laagste stand nog altijd meer dan 30 decibel produceert. Als een koeler in een 95W-grafiek ontbreekt, dan hebben we de test vroegtijdig moeten afbreken omdat de temperatuur te hoog opliep.

Conclusie

De makkelijkste manier om een koeler beter te maken, is het vergroten van het koeloppervlak. Dat is nou juist wat in dit segment niet mogelijk is. Dat betekent dat een vernuftig ontwerp noodzakelijk is om zo goed mogelijke koelprestaties uit een relatief klein koeloppervlak te persen.

De beste koeler die lager is dan 12 cm, de grens die we voor dit artikel hadden gesteld, is de Be quiet! Shadow Rock TF 2. Hij valt dan ook slechts nipt binnen die grens, maar zet wel overtuigend de beste koelprestaties neer in alle uitgevoerde tests. Heb je er de ruimte en het budget voor, ga dan vooral voor deze Be quiet!, die met een welverdiende Excellent Choice award naar huis mag.

Past zo’n relatief grote koeler niet, dan biedt Noctua met de NH-L12S (7 cm hoog) een uitstekend alternatief, dat niet eens zo heel veel slechter koelt en zelfs nog een paar euro goedkoper is. Let er wel op dat je geen geheugenmodules gebruikt die hoger zijn dan 3,5 cm – is dat wel het geval, dan moet je de fan bovenop monteren en neemt de totale hoogte dus toe. Ook deze koeler ontvangt een Excellent Choice award.

Ten slotte reiken we nog een Great Value award uit aan de Scythe Kozuti, die flink goedkoper is dan de koelers van Noctua en Be quiet!, maar voor zijn formaat nog altijd prima prestaties neerzet. Hij is namelijk slechts 4,2 cm hoog, wat hem tevens ideaal maakt voor behuizingen met extreem weinig ruimte voor een cpu-koeler. Desondanks is deze Scythe nog altijd een grote stap vooruit ten opzichte van de meeste stock koelers.

Scythe Kozuti

Be quiet! Shadow Rock TF 2
Noctua NH-L12S

Een eerdere versie van dit artikel verscheen in Hardware.Info Magazine #4/2018. Neem een abonnement op Hardware.Info Magazine om als eerste onze beste, uitgebreidste artikelen te lezen en de gratis publicaties op deze site te steunen.