TechN: High-End-Wasserkühler für AM4, LGA 1200 und 2066

[Gast1666645802]

Das Problem bei vielen Zusätzen, wenn man zu viel zusetzt, ist die steigende Viskosität bei fallenden Temperaturen und umgekehrt. Da noch einen konstanten Flow hinzubekommen ist ohne Regelung fast unmöglich. Wenn man den schwankenden Flow zugrunde legt, sind zumindest Temperaturkurven über den gesamten Test von kalt bis Endtemperatur eklig.

@Torsten:
Unbekannte Kühler spüle ich erstmal einige Stunden, denn 30 Liter destiliertes Wasser zu ersetzen oder dort das Nickel wieder rauszufiltern ist reichlich ärgerlich. Hatte ich alles schon. Galvanik-Pleiten vom feinsten

 

[PCGH_Torsten]

Ein hoch auf alle Hersteller, die Acetal-auf-Kupfer-Samples schicken. (Sind auch viel einfacher zu fotografieren. )
Ich bin bislang von abblätternden Beschichtungen verschont geblieben. Aber da ich bei alltagsnäheren Wassertemperaturen um die 35 °C teste und entsprechend viel kleinere Testkreisläufe verwenden kann, sind Wasserwechsel sowieso kein Problem. Das ist dann nur eine Zeitfrage – je mehr warmes Wasser während des Wechsles im Kreislauf bleibt, desto schneller ist das System danach wieder auf Messtemperatur.

 

[Duke711]

Die Kanalbreite liegt wohl bei 0,2 mm. Das ist sehr fein und der Leistung zuträglich, aber keine neue Größenordnung gegenüber einem Kryos Next. Eine schnelleres Zusetzen als bei bereits verfügbaren Kühlern würde ich nicht befürchten.

Dann ist das Ding breiter als ein Alphacool XPX, der hat 0,13 - 0,16 mm

 

[Gast1666645802]

Der Deal beim TechN sind eh die geringe Restbodenstärke und der Einspritzer auf die Dies. Mehr kann man eh kaum anders machen.

 

[Duke711]

Man kann nur stupide die Kanäle enger machen, alles unter 0,25 mm ist aber eher kontraproduktiv, da dann der Druckverlust zur Temperaturabnahme in keinen sinnvollen Verhältnis mehr steht und somit der breite Kanal dann im Endeffekt die besseren Temperaturen hat.

 

[PCGH_Torsten]

Bei der Breite der Lamellen dürfte auch noch etwas zu holen sein. Im Gegensatz zum Abstand (also der Kanalbreite) ist die bei den meisten Herstellern nicht durch das kühltechnisch sinnvolle, sondern durch das mechanisch in Großserie machbare begrenzt. Sollte allerdings tatsächlich der Einströmpunkt, wie von Igor berichtet, bereits einen messbaren Anteil am Vorsprung haben, wären alle weiteren Reduktionen im Materialquerschnitt an CPU-spezifische Auslegungen gekoppelt. Wer nicht genug Metall hat, um die Wärme über die Länge der Kühlstruktur zu verteilen, der nähert sich wieder den Zuständen der Nullerjahre an.

 

[Anthropos]

Wer nicht genug Metall hat, um die Wärme über die Länge der Kühlstruktur zu verteilen, der nähert sich wieder den Zuständen der Nullerjahre an.

Was meinst du mit "Zuständen der Nullerjahre" konkret? (Sorry, bin da noch nicht so tief in der Materie drin)

 

[PCGH_Torsten]

Damals dominierten Düsenkühler mit sehr kleinen Strukturen das Feld. Ungefähr so groß wie ein Daumennagel – oder ein Athlon-/Athlon-XP-Chip. Auf Pentium 4s und später Athlon 64 mit Heatspreader hatten die aber keine Chance gegen Kühler mit größerer, flächigerer Feinstruktur und Mikorstrukturen waren damals ebensowenig kommerziell fertigbar, wie heutige Restbodenstärken. Unseren eigenen Messungen nach war bislang die Position der Kühlstruktur auch weniger wichtig (siehe PCGH 10/2020 mit Tests zu versetzten Kühlern auf Ryzen 3000), die (Rest-)Materialstärke von Kühlerboden und Heatspreader also mehr als ausreichend, um die Wärme großflächig zu verteilen und über die gesamte Kühlstruktur an das Wasser abzugeben. Wenn das bei TechN jetzt anders ist, stünde wieder ein Paradigmenwechsel an. (So recht glaube ich aber, trotz Igors Aussage, nicht daran, denn im Vergleich zur Restbodenstärke ist der IHS ohnehin sehr dick und daran ändert sich nichts. Deswegen auch alle Aussagen im Fakultativ.)

 

[Gast1666645802]

Ich teasere mal was an, das kommt demnächst:

Jungfräulicher IHS, noch nie Paste gesehen oder Druck bekommen:

Irreversibel zerknautscht nach dem ersten Mal:

Wohlgemerkt, der gleiche Prozessor mit einmal Verschraubung und dem Betrieb über ca. 1 Stunde Volllast samt anschließender Demontage. Die ganze Konvex-Konkav-Diskussion ist überflüssig wie ein Kropf. Ich denke mal, man wird bei vielem Umdenken müssen.

Ich messe hier seit Monaten, immer wenn man Zeit ist, und lasse in einem Unternehmen gegentesten, wo man lieber zum Mond fliegt

Womit auch geklärt wäre, was sich als Bereich noch in Restbodenstärke und Paste reinteilen muss. Also muss es die Düse richten

 

[ursmii]

Die ganze Konvex-Konkav-Diskussion ist überflüssig wie ein Kropf.

also apothekerpaste drauf, festzurren, durchglühen und gut ist.
​

danke @FormatC oder igor, damit ist dieses thema auch durch

 

[Lios Nudin]

Das kann man schon zwischen zwei verschiedenen CPU-Exemplaren haben, erst recht wenn man soweit runterkühlt. Die internen Sensoren sind keine Präzisionsmessinstrumente und da man keinen externen Referenzfühler sinnvoll platzieren kann, gibt es auch keine Kalibrierungsmöglichkeit. Aus CPU-/GPU-Kühlungstests kann man deswegen immer nur relative Angaben ziehen (bei Radiatoren und Lüftern sieht es anders aus):
"Produkt X ist bei Heizleistung Y auf Wärmequelle mit Form Z um A Kelvin besser/schlechter als Produkt B".
(Wobei Z meiner Einschätzung nach ein eher kleiner Faktor ist, während das real vorliegende Y viel zu oft bei der Betrachtung ignoriert wird.)

Sowohl bei Igors als auch Nabennarrs Test soll man den hohen, fixierten Durchfluss im Hinterkopf behalten. Arbeitet man in der Praxis mit deutlich schwächeren Pumpen, kann sich der Abstand verändern und in Abhängigkeit von den restlichen Komponenten im Kreislauf haben Kühler mit niedrigerem Widerstand in der Praxis einen mehr oder minder großen Vorteil, da in der Regel die Pumpenleistung/-lautheit und nicht der Durchfluss fixiert wird.

Guter Aspekt, der Druckabfall sollte in die Bewertung mit einfließen. Daneben sind 60-80 l/h häufiger anzutreffen als 170 l/h.



Und Vario gleicht jede nachträgliche IHS Veränderung aus.

 

[Sinusspass]

Andererseits kann man Pumpenleistung erhöhen; so gesehen ist es kein Problem, wenn ein Kühler viel Druck auffrisst, dafür aber besser kühlt.

 

[Lios Nudin]

Eine D5 / DDC mit 1800-2000 U/min statt 4800 U/min ist mir persönlich lieber. Zwei Pumpen mit 1800 U/min als Ausgleich für die 170-200 l/h ist eher wieder Nische innerhalb der Nische.

Bei der Breite der Lamellen dürfte auch noch etwas zu holen sein. Im Gegensatz zum Abstand (also der Kanalbreite) ist die bei den meisten Herstellern nicht durch das kühltechnisch sinnvolle, sondern durch das mechanisch in Großserie machbare begrenzt. Sollte allerdings tatsächlich der Einströmpunkt, wie von Igor berichtet, bereits einen messbaren Anteil am Vorsprung haben, wären alle weiteren Reduktionen im Materialquerschnitt an CPU-spezifische Auslegungen gekoppelt. Wer nicht genug Metall hat, um die Wärme über die Länge der Kühlstruktur zu verteilen, der nähert sich wieder den Zuständen der Nullerjahre an.

Wie müsste hier die Umsetzung deiner Meinung nach aussehen? Ein Raystorm Pro/Neo deckt ja eine größe Fläche ab und hat breite Lamellen.
In dem einen Test ist er vorne mit dabei, in der Mehrheit läuft er aber um ~2°C hinterher.

The cold plate is relatively thin coming in at 55.7 x 56 x 3 mm with 54 microchannels occupying a surface of 31.2 mm x 47.8 mm in size. This is slightly higher than what was in the Raystorm.

Thermalbench.com

thermalbench.com

 

[Duke711]

Ich denke mal, man wird bei vielem Umdenken müssen.

Wieso, die Messung zeigt nur eine Momentaufnahme nach der Demontage. Viel interessanter ist die Biegelinie und der Abstand beider Flächen im montierten Zustand bzw. die effektive Schichtdicke der WLP.
Und hier ist wohl eher eine Messung mit einem Heizmosfet und genauer Temperaturmessung des Heizelementes am aussagekräftigsten. Wie uneben nun der HS ist, damit kann man doch eigentlich nichts anfangen, denn der ebenere HS hat Aufgrund der Biegelinie eben nicht die besseren Temperaturen.
Wäre ja mal eine Überlegung für Dich als weiteres Projekt, dazu noch die Anpresskraft ermitteln.

 

[Gast1666645802]

hier gibt es keine Biegung mhr. Das Lot unterm HD ist verdrängt, den Rest halten die stabilen Seitenwände des IHS. Das Teil geht nochmal unter Epoxyd and wird dann zerschnitten.

 

[Duke711]

hier gibt es keine Biegung mhr. Das Lot unterm HD ist verdrängt, den Rest halten die stabilen Seitenwände des IHS. Das Teil geht nochmal unter Epoxyd and wird dann zerschnitten.

Ja es schaut so aus, als ob der IHS vom Lot nach oben gedrückt wird. Das meinte ich aber nicht mit der Biegelinie. Mit der Biegelinie meine ich die Durchbiegung des Kühlers, die findet weiterhin statt. Denn dieser verformt sich ja wie eine Banane, in dem die Mitte abhebt und hier die Schichdicke am größten ist. Natürlich kann man den Anpressdruck verringern, dann erhöht sich aber wiederrum die Schichtdicke der WLP, oder man kann natürlich den Kühlerboden konvex gestalten.

Schichtdicke von WLP und Co

Update: Einige waren der Meinung, man könnte durch verstreichen dünnere Schichten erreichen. Die Testreihe wurde erweitert: mPas g/cm³ W/m K Liquid Pro 0,0018 6,85 80 MX-2 85000 3,96 5,6 MX-4 87000 2,5 8,5 Kryonaut 150000 3,7 12,5 Conductonaut 0,0021 6,24 73 Noctua NH-H1...

extreme.pcgameshardware.de

 

[Gast1666645802]

Der Kühler wird anders sein müssen, von nichts anderem schrieb ich ja. Ich experimentiere ja auch mit einigen Dingen und es gibt interessante Ansatzmöglichkeiten.

Deiner Biegelinie begegnet man ja heute schon mit einer absichtliche Überwölbung.

 

[maexi]

Wie erkenne ich denn die Biegelinie, wenn die CPU und Kühler verbaut sind? Und für was oder wen ist das wichtig?

 

[DonBongJohn]

Und für was oder wen ist das wichtig?

Notorische Bastler, Enthusiasten, (hardcore) Overclocker und oder Ingenieure.
Der Rest kann einfach weiterhin Kühler wie gewohnt verbauen weil man eh nichts dagegen tun kann bis etwas angepasstes auf den Markt kommt.

 

[PCGH_Torsten]

Ich teasere mal was an, das kommt demnächst:

Jungfräulicher IHS, noch nie Paste gesehen oder Druck bekommen:
Anhang anzeigen 1336986

Irreversibel zerknautscht nach dem ersten Mal:
Anhang anzeigen 1336987

Wohlgemerkt, der gleiche Prozessor mit einmal Verschraubung und dem Betrieb über ca. 1 Stunde Volllast samt anschließender Demontage. Die ganze Konvex-Konkav-Diskussion ist überflüssig wie ein Kropf. Ich denke mal, man wird bei vielem Umdenken müssen.

Was für ein Kühler war da drauf/mit welcher Anpresskraft arbeitest du?

Guter Aspekt, der Druckabfall sollte in die Bewertung mit einfließen.

Versteht sich bei guten Tests doch von selbst, oder?

Wie müsste hier die Umsetzung deiner Meinung nach aussehen? Ein Raystorm Pro/Neo deckt ja eine größe Fläche ab und hat breite Lamellen.
In dem einen Test ist er vorne mit dabei, in der Mehrheit läuft er aber um ~2°C hinterher.

Thermalbench.com

thermalbench.com

Ich meine die breite der einzelnen Lamellen, nicht die Breite der Fläche mit Lamellen. Reduziert man erstere, kann man auf gleicher Fläche mehr Lamellen und mehr Oberfläche unterbringen, genauso wie wenn man die Kanäle zwischen den Lamellen schmaler macht. Während letzteres aber zu Lasten des Durchflusses geht und irgendwann seine Grenzen in den sich annähernden Grenzschichten findet, dient das Innenvolumen einer Lamelle nur der Wärmeleitung von der Bodenplatten in das obere Ende der Lamelle. Hier haben wir meinem Wissen nach noch Einsparpotenzial, zumal die Lamellen im Laufe der Jahre ohnehin immer flacher geworden sind. Aber die Lamellen müssen auch dick genug sein, um die Bearbeitung zu überleben – das zwingt aktuell zu einer Mindestbreite, die man durch Weiterentwicklungen in der Fertigung reduzieren könnte. Vor dem Wechsel von gefrästen Kanälen zu geschnittenen Lamellen war zum Beispiel eine Breite der metallenen Kühlstrukturen von ungefähr einem Zehntel der Höhe und einem Zehntel der wasserführenden Teile üblich. Heute sind die Lamellen oft genauso dick, wie die Kanäle und selten mehr als 2-4 mal so hoch.

Andererseits kann man Pumpenleistung erhöhen; so gesehen ist es kein Problem, wenn ein Kühler viel Druck auffrisst, dafür aber besser kühlt.

Das geht zu Lasten der Lautheit, undzwar oft deutlich. Ein Kühler, der mit einer leisen Pumpe gut statt mäßig kühlt ist für die meisten Anwender attraktiver als ein Kühler, der bei lauter Pumpe extrem gut statt nur sehr gut kühlt. (Angaben relativ zu dem, was für Wasserkühler üblich ist. Es geht hier um Zehntel Kelvin in Regionen, die Luftkühler gar nicht erst erreichen.)