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    [Lesertest] Scythe Fuma: Doppelturmkühler in der Analyse


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    Tanz auf dem Vulkan
    Lesertest Scythe Fuma


    -0.0_titelbild.jpg


    -0.0.0-scythe-logo.jpg
    Quelle Logo: Scythe Firmenlogo



    .
    Vorwort
    Ein herzlicher Dank geht an die Firma Scythe für die kostenlose Überlassung des Testmusters sowie an die Redaktion von PCGH für die Organisation dieses Tests und das zur Verfügung gestellte Forum zur Veröffentlichung. Ich wünsche den Lesern viel Spaß beim Entdecken der Details des Kühlers. Besonderes Augenmerk in diesem Test wird auf Themen wie der Fertigungsqualität sowie einer einfachen und verständlichen Montage liegen, aber auch das Thema Temperaturverhalten und Geräuschentwicklung wird analysiert. Jedes Thema bekommt einen einzelnen Beitrag, um schnell navigieren zu können.

    Der erste Eindruck vom Kühler ist sehr positiv, aber schauen wir uns die Details Schritt für Schritt gemeinsam an.
    .

    Inhaltsverzeichnis

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  2. #2
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    Kapitel 1:Verpackung


    Der Scythe Fuma wird in einem Pappkarton ausgeliefert. (Bild 1.1). Kühlkörper und Lüfter sind
    während das Transportes durch eine Pappschicht getrennt. Die Lüfter liegen ohne weiteren
    Schutz oder Dämmmaterial direkt an der Außenseite. (Bild 1.2)

    -1.0_karton-2.jpg -1.1_karton_geoeffnet-2.jpg
    Bild 1.1: Verpackung ....................................................... Bild 1.2: Schutzfunktion der Verpackung

    Der Inhalt besteht vor allem aus dem eigentlichen Kühlkörper (Bild 1.3). Es liegen zwei 120mm
    PWM Lüfter bei (Bild 1.4)

    -1.2_kuehlkoerper-2.jpg -1.3_luefter-2.jpg
    Bild 1.3: Kühlkörper ........................................................Bild 1.4: Lüfter

    Das Montagematerial erlaubt eine Befestigung an allen gängigen Plattformen von Intel und AMD.
    Neben einer Backplate mit Gummischutz im Bereich der Auflage auf dem Mainboard, dem Halterungs-
    system und Lüfterklammern für drei Lüfter, liegt ein Maulschlüssel sowie eine ca. 1g fassende Tube
    mit Wärmeleitpaste. Außerdem liegt ein Y-Adapter bei, um beide Lüfter an einem Anschluss betreiben
    zu können. Das Kabel ist farblich codiert, um den Lüfter mit Drehzahlüberwachung zu kennzeichnen.
    (Bild 1.5)

    -1.4_zubehoer.jpg
    Bild 1.5: Montagesystem

    Die Montageanleitung gliedert sich in den ersten Teil mit umfassender Beschreibung jedes
    einzelnen Bauteiles und einer kurzen Darstellung der leistungswerte der Lüfter. Im zweiten
    Teil wird die Montage für jede der aktuellen Plattformen (Sockel 2001 / 20011-3 / Sockel
    LGA 775, 1150, 1151, 1155, 1156, 1366 / Sockel AM2, AM2+, AM3, AM3+, FM2, FM2+)
    eindeutig und bebildert dargestellt. Die Sicherheitshinweise sind Mehrsprachig beschrieben,
    erläuternde Textzeilen nur in Japanisch und Englisch. (Siehe Bild 1.6 und 1.7)

    -1.5_anleitung.jpg -1.6_anleitung.jpg
    Bild 1.6: Anleitung Seite 1 ............................................. Bild 1.7: Anleitung Seite 2
    Geändert von interessierterUser (14.10.2017 um 21:56 Uhr)

  3. #3
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    Kapitel 2: Kühlkörper


    Der Kühlkörper besteht aus 2 x 47 Lamellen mit je 130mm Breite und 33mm Tiefe. Die Fläche jeder
    Lamelle beträgt ca. 39cm². Die gesamte Kühlfläche mit Grundkörper und Heatpipes ist mit 3700cm²
    abzuschätzen. Der Abstand der Lamellen aus Alumium beträgt knapp 2mm. Der Kühler verfügt über
    sechs Heatpipes mit je 6mm Durchmesser, die die Wärme aus der Kupfergrundplatte zu den Lamellen
    transportieren.

    Der Kühler ist symetrisch aufgebaut, die Abmasse des Kühlkörpers sind im Vergleich zu gängigen
    Doppelturm Kühlern mit 140mm Lüftern gedrungen. Breite x Tiefe x Höhe= 130mm x 110mm x 148mm
    (ohne Lüfter)

    Der Kühler passt darum auch in kleine Gehäuse und der oberste PCIe Slot ist uneingeschänkt, auch
    für Grafikkarten nutzbar. Der Kühlkörper überragt, wie im Kapitel Montage detailiert gezeigt wird,
    die RAM-Bänke nicht. (Bild 2.1)

    Die Seitenansicht verdeutlich den symetrischen Aufbau. Es ist insgesamt Platz für drei Lüfter mit
    120mm x 25mm, die Vorne, in der Mitte und Hinten eingebaut werden können. Die Heatpipes liegen
    in einer Reihe auf zwei Ebenen. (Bild 2.2)


    -2.1_kuehlkoerper.jpg -2.2_kuehlkoerper.jpg
    Bild 2.1: Kühlkörper ...............................................................Bild 2.2: Kühlkörper Seitenansicht


    Die Symetrie zeigt sich auch von vorne. Der Kühler ist um 180° gedreht völlig identisch. (Bild 2.3).
    Die Heatpipes sind ohne nennenswerte Durchmesserstauchungen gebogen und mit der zweiteiligen
    Grundplatte verlötet. Grundplatte und Heatpipes sind vernickelt (Bild 2.4)


    -2.3_kuehlkoerper.jpg -2.4_kuehlkoerper.jpg
    Bild 2.3: Kühlkörper Vorderansicht ....................................Bild 2.4: Heatpipes


    Als Transportschutz fungiert auf der Grundplatte eine aufgeklebte Schutzfolie (Bild 2.5) Die Grundplatte
    ist riefenfrei
    abgedreht worden und hat eine einseitig leicht konvexe Form, die vermutlich vom Lötprozess
    und Verzug strammt. Die Oberfläche ist hochglanzpoliert und von makelloser Qualität (Bild 2.6)


    -2.5_kuehlkoerper.jpg -2.6_kuehlkoerper.jpg
    Bild 2.5: Schutzfolie...............................................................Bild 2.6: Oberfläche des Kühlerboden ...............................................................Bild 2.6: polierte Oberfläche


    Weder mit dem Fingernagel noch mit der Lupe wurden erkennbare Riefen auf der polierten Grundplatte
    erkennbar, einzig in der Mitte des Bodens ist der Mittelpunkt der abgedrehten Fläche minimal wahrnehmbar.
    (Bild 2.7). Die solide Grundplatte hat für das hoch präzise Befestigungssystem eine U-förmige Aussparung,
    in die für die Befestigung ein genau positionierter U-Stahl gelegt wird. (Bild 2.8)


    -2.7_kuehlkoerper.jpg -2.8_kuehlkoerper.jpg
    Bild 2.7: polierte Oberfläche.................................................Bild 2.8: Befestigungskonzept


    Die Lamellen wirken auf sämtlichen Fotos zum Kühler nicht parallel, sondern windschief zueinander. Die
    Luft scheint durch die Lamellen gepresst werden zu müssen (Bild 2.9) Ein genauer Blick im 90° Winkel zeigt
    aber, dass es nur eine optische Täuschung ist, die aber auch bei der Betrachtung des realen Kühlkörpers
    sofort entsteht. (Bild 2.10)


    -2.9_kuehlkoerper.jpg -2.10_kuehlkoerper.jpg
    Bild 2.9: Schiefe Lamellen? ...................................................Bild 2.10: oder doch parallel?


    Verursacht wird die optische Täuschung durch schief abgetrennte Kanten an der Seite. Dadurch wird die
    Befestigung der Lüfter erleichtert, wie wir im Kapitel Montage sehen werden. Die Lamellen sind sämtlich
    symetrisch und alle eingebauten 94 Lamellen sind baugleich. Es ändert sich nur die Einbaurichtung. (Bild 2.11).

    Hier noch einmal die optische Täuschung, die dem Auge schief stehende Lamellen suggerieren. (Bild 2.12)


    -2.11_kuehlkoerper.jpg -2.12_kuehlkoerper.jpg
    Bild 2.11: schiefe Kanten ......................................................Bild 2.12: nur eine Optische Täuschung


    Die Lamellen sind auf die Heatpipes nur aufbeschoben und verklemmen über die ca. 2mm hohen Durchzüge.
    Die Durchzüge der Lamellen sind etwas länger als der Lamellenabstand. Die jeweils obere Lamelle presst
    darum den Durchzug der tieferliegenden auf die Heatpipes. Der Kontakt von Lamelle zu Heatpipe wird
    erheblich verbessert, der Wärmeübergang verbessert.

    Die Lamellen wären abziehbar, der Kraftaufwand dafür ist aber relativ hoch. (Bild 2.13).
    Die Lamellen haben
    eine wellenförmig ausgestanzte Seite. Der Grund ist unklar. Vermutlich dient es zur eindeutigen Positionierung
    der Lamellen während der Fertigung, es könnte aber auch zur Minimierung der Lüfter geräusche dienen, da
    die Lüfterblätter nicht über eine harte Kante, sondern ein Wellenmuster laufen. (Bild 2.14)

    -2.13_kuehlkoerper.jpg -2.14_kuehlkoerper.jpg
    Bild 2.13: aufgesteckte Lamellen .....................................Bild 2.14: Wellenmuster in Lamellen

    Geändert von interessierterUser (29.11.2016 um 07:23 Uhr)

  4. #4
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    AW: [Lesertest] Scythe Fuma: Doppelkühler in der Analyse

    .
    Kapitel 3: Lüfter


    Lüfter-Spezifikationen

    -3.1_tabelle_1a.jpg
    Tabelle 3.1
    : Lüfterdaten............................Quelle: Fuma: CPU Kuhler, Lufter, Luftersteuerung, PC Netzteile von Scythe


    Die zum Kühler beigefügten Lüfter entsprechen dem technischen Standard. Es sind 120mm PWM
    geregelte 9 Blattlüfter aus glasfaserverstärktem Kunststoff mit handelsüblichem Rahmen. Es gibt
    keine Vibrationsdämpfer und auch keine Entkoppelungselement zwischen Lüfter und Kühlkörper.
    (Bild 3.1 und 3.2)

    -3.1_luefter.jpg -3.2_luefter.jpg
    Bild 3.1: Lüfter Vorderseite ............................................... Bild 3.2: Lüfter Rückseite

    Die geringe Blattbreite ohne Überdeckung erlaubt eine Fertigung des Impellers in einem schieberlosen
    Werkzeug. (Bild 3.3) Dies garantiert ein gute Auswuchtung, da Fertigungstoleranzen minimiert werden.
    An der Formtrennung ist umlaufend eine minimale Schwimmhaut (Grat) zu erkennen. (Bild 3.4)

    -3.3_luefter.jpg -3.4_luefter.jpg
    Bild 3.3: Profilgeometrie ............................................... Bild 3.4: leichter Grat

    Der Abstand vom Impeller zum Gehäuse hat ein relativ hohes Spaltmaß. Hier verschenkt Scythe
    zugunsten der Laufruhe einen möglichen höheren Druckaufbau. (Bild 3.5). Zum Vergleich liegen in
    Flugzeugturbinen mit Durchmessern jenseits der 2m die Spaltmaße im 0,1mm Bereich.


    -3.5_luefter.jpg
    Bild 3.5: Spaltmaß zum Gehäuse


    Messwerte
    Die Lüfter wurden einer kurzen Messung von Anlaufverhalten und Drehzahlkennfeld unterzogen.
    Dazu diente ein Asrock Mainboard vom Typ H81M-G, welches für CPU-Lüfter sowohl einen 3-PIN
    als auch einen 4-PIN Lüfteranschluss besitzt. Damit ist sowohl eine Regelung mit PWM als auch
    eine Steuerung über die Spannung möglich.

    Als Anlaufspannung bei beiden Lüfter wurden ca.3V gemessen. Ab 3V liefen die Lüfter bei kühlen
    18°C sicher an, bei 2V war ein Betrieb möglich, ein sicherer Anlauf aber nicht gegeben. Die Kenn-
    felder sind in Tabelle 3.2 sowie 3.3 dargestellt.

    ...-3.2_tabelle.jpg ................. -3.3_tabelle.jpg
    Tabelle 3.2: uKennfeld PWM................................................Tabelle 3.3.: Kennfeld spannungsgesteuert: Kennfeld PWM

    Das Kennfeld unterscheidet sich in Nuancen. Die Maximaldrehzahl bleibt gleich, das PWM-Kennfeld
    zeigt aber ein lineareres Verhalten. Die Minimaldrehzahl ist im PWM-Modus auf ca. 350 U/min limitiert.
    Spannungsgeregelt sind zwar tiefere Drehzahlen erreichbar, diese sind aber nicht stabil zu halten. Der
    PWM Modus ist relativ temperaturstabil, im spannungsgeregelten Modus wurde eine nicht näher unter-
    suchte aber bemerkbare Abhängigkeit von der Temperatur festgestellt. Sollten die Lüfter z.B. zweckent-
    fremdet als Gehäuselüfter genutzt werden, ist das je nach Regelmechanismus des Mainboards zu beachten.

    Das Geräuschverhalten wird erst im eingebauten Zustand im Kühlkörper bewertet. Die Lüfter sind
    über den gesamten Drehzahlbereich ohne hörbare Schleifgeräusche oder Klackern. Die Strömungs-
    geräusche nehmen erwartungsgemäß mit der Drehzahl zu. Eine freie Strömung ist aber unerheblich,
    erst im Zusammenspiel mit den Lamellen hat eine Beurteilung Sinn.
    Geändert von interessierterUser (27.11.2016 um 20:37 Uhr)

  5. #5
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    Kapitel 4: Montage auf einem Sockel 1150


    Für den Test des Kühlers kommt ein System mit Sockel 1150 zum Einsatz. Die erste Montage erfolgt
    auf einen offen liegendem Ersatz- H81 Mainboard, um die Montage besser dokumentieren zu können.
    Temperatur- und Geräuschmessungen erfolgen in einem übertaktbaren System mit Z87 Board.

    Für die Montage auf dem Sockel 1150 werden wenige Bauteile benötigt (Bild 4.1). Die Trägerplatine
    bei Sockel 1151 (Skylake) ist dünner und empfindlicher. Sie darf im Gegensatz zu älteren CPUs nur
    mit erheblich weniger Vorspannkraft durch den Kühler belastet werden. Beigelegt sind vier Unterleg-
    scheiben, die leider in der Montageanleitung keine Erwähnung finden. Wer das Thema nicht kennt
    und den Kühler ohne die Unterlegscheiben bis zum mechanischen Anschlag verschraubt, kann sich
    unter zusätzlicher Transportbelastung erhebliche Schäden der CPU einhandeln.

    Wie bei allen größeren Kühlern gilt auch hier: Transport des Rechners nur mit demontiertem Kühler!

    -4.1_bauteile_sockel_1150.jpg -4.2_montage-kit_skylake.jpg
    Bild 4.1
    : Montagebauteile Sockel 1150.......................
    .. Bild 4.2: Vorspannungsreduzierungskit Skylake


    Im ersten Schritt wird die Backplate auf die Rückseite gelegt. Die Gummielemente müssen in Richtung
    Mainboard als Kratzschutz liegen, die beiden Löcher müssen auf die Sockelvernietung passen. (Bild 4.3)
    Die Backplate liegt nicht auf der Mainboardplatine auf, sondern auf dem Sockel. Alle vier Gummielemente
    haben ca. 0,5mm Luft (Bild 4.4).

    Das kann so gewollt sein, um die Mainboardplatine bei hoher Vorspannkraft zu entlasten. Während der
    Montage aber wird das Mainboard leicht verformt. Das kann ausreichen, um Spannungswandler vom
    Kühlkörper zu lösen, kann aber genauso bei kompletter Montage dazu führen, dass das Mainboard gerade
    nicht mehr verformt wird. Eine Bewertung ist nicht möglich.

    -4.3_backplate.jpg -4.4_spalt_zum_mainboard.jpg
    Bild 4.3: Backplate................................................................Bild 4.4: Spalt zwischen Backplate und Mainboard



    Die Backplate muss dann von der Vorderseite mit vier Distanzhaltern verschraubt werden. Dabei muss
    man gut darauf achten, die erste Schraube nur sehr lose einzuschrauben, ansonsten sorgt der Spalt der
    Backplate zum Mainboard dafür, dass sich die Platte verkantet und die weiteren Schrauben das Gewinde
    nicht mehr erreichen. (Bild 4.5). Keinesfalls dürfen die Kunststoffscheiben als Kratzschutz zum Board
    vergessen werden ( Bild 4.6)

    -4.5_verschraubung_distanzhalter.jpg -4.6_kunststoffscheiben.jpg
    Bild 4.5:
    Distanzhalter..........................................................Bild 4.6: Kunststoffscheiben


    Danach werden die beiden Halterungsbügel verschraubt. Die Orientierung sollte genau nach Anleitung
    erfolgen (Bild 4.7). Es empfiehlt sich, nach einer losen Fixierung und vor dem Festziehen der vier Halterungs-
    bügelschrauben die Quertravers vorzumontieren, um den richtigen Abstand der Halterungsbügel zu bekommen.

    -4.7_haltebuegel.jpg -4.8_quertraverse_vormontiert.jpg
    Bild 4.7: Halterungsbügel........................ ..........................Bild 4.8: Quertraverse vormontiert


    Wärmeleitpaste liegt bei. Ein kleiner Klecks in der Mitte ist völlig ausreichend. (Bild 4.9). Bevor der Kühlkörper
    aufgesetzt wird, empfiehlt es sich, die Quertraverse mit dem hochgenauen Positionierungssystem einzulegen.
    Die Quertraverse hat zwei Rastnasen, die im Kühlkörper mittig einzulegen sind (Bild 4.10). Die mitgelieferte
    Tube ist allerdings nur zur Hälfte gefüllt und reicht für 2-4 Anwendungen, je nach eingesetzte Menge.

    -4.9_waermeleitpaste.jpg -4.10_einlegen_quertraverse.jpg
    Bild 4.9: Wärmeleitpaste....................................................Bild 4.10: Vormontage Traverse


    Die Traverse wird dann mit zwei sehr gut erreichbaren Schrauben festgezogen. Dabei sollte mit Vorsicht
    vorgegangen werden und die Schrauben sollten mit Gefühl immer abwechselnd angezogen werden. Es liegt
    ein kleiner Maulschlüssel bei, ein passender, lange Schaubendreher ist aber vorteilhaft, z.B. das verwendete
    Modell, welches dem Scythe Ninja 4 beiliegt. (Bild 4.11 und 4.12)

    -4.11_verschraubung_kuehlkoerper.jpg -4.12_werkzeugeinsatz.jpg
    Bild 4.11: Verschraubung Quertraverse........................Bild 4.12: Werkzeug Freigang


    Die Vorspannung auf die CPU ist abhängig von der Einschraubtiefe der Verschraubung. Entsprechend
    verbiegt sich der Haltebügel und die CPU-Platine wird in den Sockel gedrückt. In Bild 4.12 sieht man die
    Schraube ohne Vorspannung, los angezogen, Bild 4.13 zeigt den Zustand, den der Verfasser als sinnvolle
    handfeste Verschraubung mit ca. 1Nm bezeichnen würde. Der mechanische Anschlag ist damit aber nicht
    erreicht. Für die Temperaturmessungen wurde der Kühler maximal möglich festgezogen.

    -4.13_lose_verschraubt.jpg -4.14_handfest_verschraubt.jpg
    Bild 4.13: Verschraubung lose..........................................Bild 4.14: Verschraubung handfest


    In Bild 4.15 sieht man den maximal verschraubten Zustand. Der Haltebügel verformt sich sichtbar und
    ist biegeweicher, als erwartet. Er fungiert damit als Blattfeder, um Temperaturschwankungen und damit
    Längenänderungen auszugleichen. Die Verschraubung ist relativ fest bei ca. 2,5Nm und über dem von
    mir grob überschlagenem Wert von 1Nm, bei dem die Intel-konforme Vorspannung erreicht wird. Die
    Verspannung hat erheblichen Einfluss auf den Temperaturübergang von CPU zu Kühler. In diesem Test
    wird der Kühler bis zum mechanischen Anschlag festgezogen.

    Bild 4.16 zeigt die für Skylake einzusetzenden Distanzscheiben. Mit ihnen wird die maximale Vorspannung
    erheblich reduziert, da die Haltebügel entsprechend der Scheibendicke höher liegen. (Die Alumin ium-
    scheibe liegt neben der Bügelverschraubung und ist ca. 2mm dick)

    -4.15_mechanischer-_anschlag.jpg -4.16_skylake_reduzierte_vorspannung.jpg
    Bild 4.15: mechanischer Anschlag...................................Bild 4.16: Distanzscheibe Skylake


    Die Lüftermontage ist Scythe typisch einfach. Zuerst drückt man die dann selbsthaltenden Bügel in die
    Lüfter, dann schiebt man den Lüfter in Position und klinkt die Halterung ein. Hier erklärt sich, warum die
    Lamellen angeschrägt sind, der Freiraum für die Bügel erhöht sich. (Bild (4.17). Der Autor empfieht, den
    mittleren Lüfter so tief wie möglich zu montieren. Dadurch gibt es einen kühlenden kalten Luftstrom
    unterhalb des Kühlkörpers zu den Spannungswandlerkühlern. Auch der RAM bekommt dadurch ein
    laues Windchen. (Bild 4.18)

    -4.17_mittlerer_luefter.jpg -4.18_luftstrom_unterhalb_kuehler.jpg
    Bild 4.17: Lüftermontage....................................................Bild 4.18: Luftstrom unterhalb des Kühlkörpers


    Der vordere Lüfter lässt sich ebenso einfach einklinken ( Bild 4.19) Der vordere Lüfter definiert die
    Gesamthöhe des Kühlers. Ist flacher RAM wie in Bild 4.20 verbaut, bleibt die Bauhöhe unter 148mm.
    Je höher Kühlkörper sind, umso höher muss der Lüfter positioniert werden.

    -4.19_luefter_vorne.jpg -4.20_ram_freigang.jpg
    Bild 4.19: Lüfter vorne.........................................................Bild 4.20: Freiraum zum RAM


    Zum Abschluss der Montage auf dem Ersatzmainboard Bilder mit zwei und mit drei Lüftern:

    -4.21_zwei_luefter.jpg -4.22_drei_luefter.jpg
    Bild 4.21: zwei Lüfter...........................................................Bild 4.22: drei Lüfter


    Im Messsystem sieht der Kühler wie folgt aus. Die RAM-Bänke sind uneingeschränkt nutzbar, wenn der
    vordere Lüfter entsprechend in der Höhe verschiebbar ist (Gehäusebreite beachten). Der oberste PCIe
    Slot ist ebenso uneingeschränkt zu nutzen. Der Freiraum zum hinteren Lüfter ist sehr groß, so dass es
    keine störenden gibt. Die Montage von Kühlkörper und Lüfter ist mit eingebauter Grafikkarte problemlos
    möglich. Die Befestigungsschrauben sind perfekt zu erreichen. Die mittlere Lüfter ist nur zu montieren,
    wenn die Lüfterklammern ganz in den Lüfter eingedrückt wurden. Ein verhaken in den Lamellen ist aber
    nicht ausgeschlossen.

    -4.23_einbau_im_messrechner.jpg -4.24_einbau_im_messrechner.jpg
    Bild 4.23: Einbau im Messsystem.....................................Bild 4.24: Einbau der Lüfter
    Geändert von interessierterUser (27.11.2016 um 14:34 Uhr)

  6. #6
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    Kapitel 5: Messungen

    Inhalt
    5.1: Prinzipielles zur Messung
    5.2: Messsystem und Messprogramm
    5.3: Vergleichskühler
    5.4: Temperaturmessungen
    5.5: Geräuschverhalten

    5.1: Prinzipielles zur Messung:
    Kommen wir nun zum für viele wichtigsten Kapitel, den Temperaturmesswerten und einer
    subjektiven Geräuschbeurteilung. Zur Temperaturmessung wird ein anderer Weg als üblich
    gewählt, da die Aussage der reinen Maximaltemperatur unter Belastung XY wenig Aussagen
    über die Ursache des Temperaturanstiegs gibt. Dieser hat mehrere Gründe, die bei geeigneter
    Messung differenziert werden können.

    Die erste Frage, die beantwortet werden soll, ist das prinzipiell zu erwartende Verhalten
    eines Systems aus CPU, Kühlkörper, Lüftern und Gehäuse. Eine CPU unterliegt sehr unter-
    schiedlicher Belastung. Vom abgeschalteten Zustand ohne Wärmeeinwirkung, der minimal
    Temperatur im Idle (also ohne jede Programmaktivität außer dem Betriebssystem), einer
    stochastischen Belastung im realen Betrieb durch Browser, Programme oder Spiele und einer
    Maximalbelastung durch Benchmarkprogramme.

    In dem Augenblick, in dem eine Belastungsart beginnt, es ist regelungstechnisch ähnlich einer
    Sprungfunktion von Null auf einen bestimmten Maximalwert, reagiert das Gesamtsystem
    mit einer messbaren Systemantwort, dem Temperaturverlauf. Dieser ist in mehrere Phasen
    zu unterteilen.

    Phase I kennzeichnet den Zustand Idle, Phase II zeigt die Erwärmungs des Siliziumchips
    innerhalb weniger Sekunden, solange der eigentliche Kühlkörper noch Raumtemperatur
    besitzt, Phase III zeigt die langsame Erwärmung des Kühlkörpers in Form eine E-Funktion
    gegen einen Grenzwert, der je nach Kühlergewicht nach wenigen Minuten erreicht ist.

    Phase IV
    zeigt das Verhalten nach Abschalten des Benchmarkprogrammes. Der Temperatur-
    unterschied zum Testbeginn zeigt die Erwärmung des Kühlkörpers, die dann langsam wieder
    aus die ursprüngliche Temperatur absinkt. (Siehe Bild 5.1).

    Für die Bewertung eines Kühlers sind nun mehrere Kenngrößen wichtig. Zum einen die Maxi-
    maltemperatur, dazu aber auch die Zeit, bis diese erreicht wird. Ebenso ist der Temperatur-
    unterschied von Idle zum Beginn der Phase IV interessant, gibt er im Vergleich eine Aussage
    über die Güte des Wärmeübergangs von CPU zum Gehäuse. Dazu später mehr, wenn die
    Messergebnisse interpretiert werden.

    -5.1_prinzipieller_verlauf_fuma_2.jpg
    Bild 5.1: Prinzipieller Verlauf der Erwärmung

    Der Temperatursprung in Phase II ist nur abhängig vom Wärmeübergang des Siliziumchips zum
    CPU-Gehäuse und zum Kühlerboden. Er ist im wesentlichen bei nicht verlöteten Chips von der
    verwendeten Wärmeleitpaste abhängig, dazu ist die Gestaltung des Kühlerbodens und der
    Anpressdruck relevant. Die langsame Erwärmung des Kühlkörpers ist ein Maß dafür, wie effektiv
    die Lamellen und der Luftstrom durch die Lüfter die Wärme der CPU an die Luft im Computer-
    gehäuse angeben kann.

    Als weitere Erwärmung der CPU ist zu bedenken, das jeder Rechner durch die Grafikkarte
    erwärmt wird. Die Abluft der Grafikkarte kommt zum Teil an den CPU-Kühler und erwärmt den
    Kühlkörper weiter. Je nach Grafikkarte und Gehäuse verändert sich dadurch Phase III erheblich.
    In diesem Test wird darum der Einfluss der Grafikkarte nicht näher untersucht, da keinerlei
    Reproduzierbarkeit für andere Systeme besteht.

    Dieser Test wird sich auf ein Benchmarkprogramm beschränken, da die Idle Belastung minimal
    ist, stochastische Verläufe z.B. durch Browser ebenso wie Spiele nicht reproduzierbar sind, und
    einzig ein Benchmark Programm eine konstante und vergleichbare Belastung erzeugt.


    5.2: Messsystem und Messprogramm:
    CPU: i5-4670K, 4300 MHz, VCore 1,25V
    Board: Z87 MSI M-Power Mainboard
    Gehäuse: R5-PCGH
    Belastung: Intel Extreme Utilities CPU-Stresstest
    Wärmeentwicklung: 65-75W (laut CoreTemp), alternierend

    Das üblicherweise verwendete Programm Prime95 in der Belastungsart "In-Placelarge FFT"
    erzeugt eine so absurd hohe und unrealistische Belastung, dass nach ersten Tests mit diesem
    Programm auf eine umfassende Auswertung insbesondere wegen der Verwendung auch kleinerer
    Kühler wie dem Intel Boxed verzichtet wurde. Trotz festgesetzter VCore erhöhte sich diese unter
    Prime95 auf 1,312V und die Wärmenentwicklung verdoppelte sich fast auf gut 130W, bei denen
    die CPU an ihre Grenzen der Wärmeabgabe an der Gehäuse kommt. Sowohl mit dem Ninja 4 als
    auch mit dem getesteten Scythe Fuma waren zwar Temperturen um 80-85°C haltbar, die kleinern
    Kühler versagten aber sofort.


    Stattdessen wird dieser Test mit dem CPU-Stresstest von Intel Extreme Utilities durchgeführt,
    der sehr praxisnah ungefähr eine maximale Belastung wie in sehr CPU-lastigen Spielen darstellt.
    (Siehe Bild 5.2 und 5.3). Der Test wird jeweils über 20min durchgeführt. Die ersten 5min dienen
    als Idle-Wert, die folgenden 15min mit CPU-Stresstest, um einen einigermaßen eingeschwungenen
    Zustand zu erreichen. Die Temperaturen werden manuell mit dem Programm HWMonitor nach
    5min, 6min, 10min, 15min, 20min und 21min abgelesen.

    -5.2_prime.jpg -5.3_intel_extreme_tuning_utilities_3.jpg
    Bild 5.2: Prime95............................................................Bild 5.3: Intel extrem Utilities


    5.3: Vergleichskühler
    Im ersten Test werden vier kompakte Kühler im Vergleich vermessen. Ein Scythe Fuma, ein Scythe
    Ninja 4, ein EKL Brocken Eco und ein obligatorischer Intel Boxed. Kennzeichnend dieser kompakten
    Kühler ist die geringe Bauhöhe von max. 150mm, die eine Installation auch in schmalen Gehäusen
    ermöglich. Im Vergleichstest werden aller Lüfter mit 12V betrieben, um eine gute Vergleichbarkeit
    der maximal möglichen Kühlung zu bekommen. Real wird jeder Lüfter natürlich vom Nutzer erheblich
    in der Drehzahl reduziert, der Unterschied zwischen z.B. 800U/min und 1500U/min ist relativ gering,
    da die Abwärme der CPU mit max. 75W nicht hoch ist.

    -5.4_vergleichskuehler_4.jpg
    Bild 5.4: Vergleichskühler: Scythe Fuma, sowie Scythe Ninja 4, EKL Brocken Eco und Intel Boxed


    Die physikalischen Eigenschaften der Vergleichskühler sind in nachfolgender Tabelle zusammen gefasst.
    Der Intel-Boxed sticht durch sehr geringes Gewicht und im Vergleich minimale Lamellenfläche heraus.
    Der EKL-Brocken Eco hat relativ große Lamellen und konnt auf eine Fläche von ca. 75% des Scythe Fuma.
    Der Scythe Ninja 4 widerum hat 30% mehr Fläche als das Testmuster Scythe Fuma, die Lamellen sind beim
    Ninja 4 mit 115mm aber relativ lang, was den Luftstrom behindert.

    -5.5_vergleichskuehler_tabelle.jpg
    Tabelle 5.1: Eigenschaften der Test-Kühlkörper


    5.4: Temperaturmessungen

    In einem Vorabtest wurde die dem Kühler Scythe Fuma beigelegte Wärmeleitpaste mit der durchschnittlichen
    Arctic MX4 verglichen. Die Temperaturen sind vergleichbar. Im Test wird für sämtliche Messungen darum
    einheitlich die MX 4 verwendet.

    Im ersten Test werden die Vergleichskühler mit einer Lüfterspannung von 12V betrieben und für 5min im
    idle, sowie je 15min unter Vollast betrieben, danach folgt eine 1 minütige Abkühlung und erneute Messung:

    -5.6_vergleichsmessung_tabelle_2.jpg
    Tabelle 5.2: Temperaturverhalten unterschiedlicher Kühler mit 12V Lüfterspannung

    Die Unterschiede der Kühler sind deutlich zu erkennen. Die beiden Scythe Modelle haben einen sehr
    guten Wärmeübergang vom CPU-Gehäuse zum Kühlerboden. Darum bleibt die Anfangstemperatur merklich
    unter dem Brocken Eco. Der Intel Boxed Kühler dagegen ist mit der moderat übertakteten CPU überfordert,
    nach wenigen Minuten greift die Temperaturlimitierung und die CPU wird minimal herunter geregelt.

    Erstaunlich ist, dass der Scythe Fuma trotz kleinerer Lamellenfläche noch besser als der Scythe Ninja 4
    kühlt. Es sind nur wenige Grad Celsius und innerhalb der Messtoleranz, aber das Ergebnis ist reproduzierbar.
    Der Scythe Fuma Kühlkörper erwärmt sich über 15min nur um 4°C. In der nächsten Messung sollte darum
    untersucht werden, inwieweit die Lüfteranzahl eine Rolle spielt:


    -5.7_scythe_fuma_luefteranzahl_tabelle_3.jpg
    Tabelle 5.3: Scythe Fuma mit unterschiedlicher Lüfteranzahl unter 12V

    Die Unterschiede sind gering, mit einem weiteren dritten Lüfter ist eine ungefähr um ein Grad Celsius
    geringere Temperatur erreichbar, das liegt innerhalb der Messtoleranz. Aber selbst mit nur einem
    Lüfter sind die 65-75W Abwärme der CPU sicher abzuführen. Eine Drehzahlreduzierung zur Geräusch-
    minimierung ist darum möglich und sinnvoll

    -5.8_scythe_fuma_luefterspannung_tabelle_4.jpg
    Tabelle 5.4: Scythe Fuma mit unterschiedlicher Lüfterspannung

    Man sieht deutlich, dass der Unterschied zwischen 12V (1450 /min) und 7V (ca. 900 U/min) sehr gering
    sind. Erst mit 5V (ca. 700 U/min) steigt die CPU-Temperatur um 3°C. Für eine typische Mittelklasse
    CPU des Types Intel i5 oder i7 reichen selbst unter hoher Übertaktung geringe Lüfterdrehzahlen zur
    guten Kühlung. Der Spagat von guter Kühlung und geringer Geräuschentwicklung ist möglich.


    5.5 Geräuschentwicklung
    Die Geräuschentwicklung kann nur subjektiv beschrieben werden. Die Lüfter haben bei tiefen Drehzahlen
    kaum hörbare Lagergeräusche. Allerdings sind Noctua NF-P12 Lüfter noch eine Spur leiser. Bei 5V sind die
    Scythe Fuma Lüfter nicht aus einem Fractal Design R5 PCGH heraus zu hören, ab 800 U/min sind sie wahr-
    nehmbar, bei 7V (ca. 900 Umin) leise hörbar. Unter 12V oder 1450 U/min wird es für den Silentliebhaber
    störend, aber diese Drehzahl ist für eine sehr gute Kühlung nicht notwendig. Im Bereich von 1200-1450
    U/min erzeugt der Motor leigt drönende Geräusche durch die Regelung. Die Luftdurchsatz ist aber erheblich
    höher als bei anderen mir zur Verfügung stehenden Lüftern. Bezogen auf die Kühlleistung entsprechen
    ungefähr 800 U/min des Scythe Lüfters 1000U/min eines Be Quiet SW2. Das relativiert die Geräusche.

    Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass der Scythe Ninja 4 bei derselben Lüfterdrehzahl leiser wirkt.
    Der ca. 50% größere Lamellenabstand des Ninja 4 führt zu merklich geringerer Geräuschentwicklung bei
    höheren Drehzahlen. Mit dem Scythe Fuma ist trotzdem der Spagat zwischen Silentbetrieb im Idle und
    geringer Last sowie sehr guter Kühlung unter hoher Belastung zu erreichen.
    Geändert von interessierterUser (14.10.2017 um 21:47 Uhr)

  7. #7
    Avatar von interessierterUser
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    Kapitel 6: Resümee


    Der Scythe Fuma überzeugt auf ganzer Linie. Die hohe Fertigungsqualität fällt schon beim Auspacken auf.
    Die Montage ist sehr einfach und die Kühleigenschaften sind sehr gut. Die mitgelieferten Lüfter entsprechen
    einem durchschnittlichen Standard und hinterlassen einen positiven Eindruck. Die Einsatzgebiete des Kühlers
    sind vielfältig.

    Wer wirklich sparen muss, kann den Kühler mit nur einem Lüfter betreiben und den zweiten Lüfter als hochwertigen
    Gehäuselüfter einsetzen. Wer ein nicht übertaktetes System besitzt, kommt mit einem 5V-Betrieb einem unhörbaren
    Kühler und sehr guten Temperaturen. Selbst hoch übertaktete i5 und i7 der Desktopbaureihen werden sicher gekühlt.
    Interessant wäre das Verhalten mit CPUs sehr hoher Wärmeentwicklung, z.B. einem FX-8350 oder einem i7-5820
    die in diesem Test leider nicht zur Verfügung standen.

    Positiv:
    ++ sehr hohe Wertigkeit
    ++ sehr gute Kühlleistung
    ++ sehr geringe Abmaße (150mm Höhe. keine RAM Einschränkungen, oberster PCIe Slot voll nutzbar)
    + geringe Lauftstärke der Lüfter bis ca. 800 U/min und sehr hohe Förderleistung
    + einfache Montage, nur der mittlere Lüfter ist etwas hakelig zu installieren
    + taugliche beigelegte Wärmeleitpaste


    Negativ:
    o etwas lautere Strömungsgeräusche als im Scythe Ninja 4

    -- Skylake Nutzer (Intel Sockel 1151) werden in der Montageanleitung nicht auf die Distanzscheiben hingewiesen!


    Zusammen mit dem sehr attraktiven Preis um 40,-€ wird der Kühler mit 5 von 5 möglichen Sternen bewertet und
    kann ohne Einschränkung empfohlen werden.
    Scythe Fuma Preisvergleich | Geizhals Deutschland

    -6.1-bewertung.jpg


    Geändert von interessierterUser (14.10.2017 um 21:47 Uhr)

  8. #8
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    Geändert von interessierterUser (27.11.2016 um 22:45 Uhr)

  9. #9
    Avatar von Magera
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    AW: [Lesertest] Scythe Fuma: Doppelturmkühler in der Analyse

    Netter Test,

    Ich wollte nur mal anmerken, das der Temperaturen-Test wenig Aussagekraft hat, bzw mir da in der Tabelle ein wirklich vergleichbarer Kühler fehlt.

    Ich mein du hast in der Tabelle, den Fuma mit 2 Lüftern genommen, aber bei dem Brocken Eco und dem Ninja 4 nur einen Lüfter? das da die Temps etwas höher sind sollte wohl klar sein.
    Das die beiden Kühler ( Also der Eco und der Ninja) nur begrenzt die installation eines zweiten Lüfters zulassen ist schade, aber da hätte man aus Test Sicht deffinitiv einen anderen Kühler mit selben Aufbau zum vergleich nehmen können.
    Prozessor - Intel Core i7 - 4790K / Mainboard - ASUS Maximus Ranger VII /
    Arbeitsspeicher - 16GB Crucial Ballistix Sport 1600Mhz /
    Festplatte(n) - 4 x 1TB WD Green / / Netzteil - Bequiet Straight Power E10 CM 600Watt
    Grafikkarte - ASUS ROG Strix GTX 1060 OC /
    Gehäuse - Fractal Design Define R5 / Betriebssystem - Windows 7

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  10. #10
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    AW: [Lesertest] Scythe Fuma: Doppelturmkühler in der Analyse

    Zitat Zitat von Magera Beitrag anzeigen
    Ich wollte nur mal anmerken, das der Temperaturen-Test wenig Aussagekraft hat,.
    Bei der Belastung von 65-75W (alterniert im CPU-Benchmark von Extrem Utilities) erwärmt sich der Kühlkörper des Scythe Fuma je nach Lüfter und Spannung um 3-7°C. Das ist völlig egal im Verhältnis zur gesamten CPU-Temperaturerhöhung. Relevant ist vor allem der Wärmeübergang vom Chip zum CPU-Gehäuse und zum Kühlerboden. Da spielt die Musik und da unterscheiden sich die Kühler. Ob nun eine CPU in einem Rechner warm wird, hängt weniger davon ab, ob der Fuma 1,2 oder3 Lüfter und mit 5,7 oder 12V Spannung betrieben wird, als viel mehr davon, dass der Kühler fest angezogen ist, die Wärmeleitpaste gut ist und die Gehäusebelüftung gut ist. Das sollte aus dem Test heraus kommen. Dieses ganze rum geteste mit plus/minus 1°C ist völlig irrelevant. Bei größeren CPUs mit mehr Abwärme ist das etwas anders, das hätte ich gerne getestet. Die Zeit zum Test wurde zum Ende hin knapp, es war zuviel ungebaue etc.. Ich will Prime95 in naher Zukunft durch Taktreduzierung irgendwie so einstellen, dass ich auf ca. 100W Abwärme komme, damit sollten bestimmte Effekte deutlicher werden. Muss ich noch eine ruhige Minute finden. Warum Prime95 trotz fester Spannung und fester Maximalstromstärke auch unerträgliche 130W Abwärme kommt, ist mir ein Rätsel.

    Ich hätte gerne andere, größere Kühler eingesetzt, ich habe aber keinen. Den Brocken habe ich natürlich auch mit allerlei Lüfterdrehzahlen und auch 2 Lüftern getestet, den Ninja auch. Beim Brocken spielt der zweite Lüfter gar keine Rolle für die maximale Kühlleistung, beim Ninja ist es ähnlich dem Fuma. Ein Lüfter mit 12V kühlt sehr gut, wer es leiser will, nimmt 2 Lüfter mit 600U/min, hat die selbe Kühlleistung und keinerlei hörbaren Geräusche. Das ist aber relativ trival. Löst Euch im Test von 3°C Unterschied, das ist völlig irrelevant, weil andere Einflussgrößen wichtiger sind. MAn sieht im Test aber schon deutlich den Unterschied zum Brocken Eco, der vor allen an seiner günstig gefertigtem Kühlerboden Punkte verliert. Die Lamellenfläche würde für mehr ausreichen, großartig erwärmt wird der Kühlkörper nicht.

    Ich halte die Aussage der Ergebnisse für erheblich größer als bei allen mir bekannten Tests, weil über die Grafik genau differenziert werden kann, wie groß der Anteil des Wärmeübergangs zwischen CPU und Kühler ist und wie groß der Anteil dadurch, dass der Kühlkörper wärmer wird. Ich war erschrocken, wie kühl die Kühlkörper bleiben. Immer ohne Grafikkarte betrachtet. Darum sind Lüfteranzahl und Lüfterdrehzahl relativ egal.

    Der Ninja lässt natürlich problemlos zwei Lüfter zu, mit Kabelbindern sind auch vier Lüfter anzubauen (siehe Bild 7.1). Das mag für 200W CPU witzig werden, für typische i7-6700K im Spieleeinsatz ist das völig egal... Problem wird der geringe Abstand zum Hecklüfter. Es geht, es neigt aber je nach Lüfter zum Brummen und Schwebungen entstehen. Außerdem war es ein Test des Fumas und nicht der anderen Kühler.

    Ich hoffe und denke potenziellen Käufern insbesondere mit der eindeutigen Anbauanleitung und einigen kleinen Kniffen geholfen zu haben. Die Kühlleistung der Kühlers ist deshalb als sehr gut abzuschätzen, weil die Bodenplatte mit ihrer Kontur relativ gut zur CPU passt und weil fertigunghstechnisch die Wärme optimal in die Lamellen geht, da diese ineinainder gedrückt wurden. Da ist auch mit größeren Kühlern und 140mm Lüftern wenig zu holen.

    Anhang:
    -7.0_nachtrag_ninja_zwei_luefter.jpg
    Bild 7.1: Scythe Ninja mit zwei Lüftern
    Geändert von interessierterUser (14.10.2017 um 21:51 Uhr)

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