Idee für eine "Universal"-Grafikkartenkühlung

[coati]

Idee für eine "Universal"-Grafikkartenkühlung

Guten Abend allerseits,

da ich eher weniger Lust habe, mir bei jeder neuen Grafikkarte einen neuen Fullcover-Block zu kaufen, habe ich mir ein "Universal"-Konzept überlegt. Für Kritik oder Verbesserungsvorschläge bin ich gerne offen.

Der Grafikchip soll mit einer GPU-only-Lösung gekühlt werden, Spannungswandler und VRAM hingegen mit einer Kupferplatte. Diese würde ich auf das jeweilige PCB-Layout zurechtfräsen und fest verschrauben. Über einen weiteren Kühler (beispielsweise einen klassischen MOSFET-Kühler) könnte man dann wiederum die Platte kühlen. Im Anhang befindet sich eine Skizze, wie ich mir das Ganze anhand einer HD 7870 vorstelle. Bei einer neuen Grafikkarte müsste dann "nur noch" eine neue Kupferplatte gekauft und angepasst werden.

Meine Fragen dazu nun:
1. Reicht die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer aus, um die Wärme gleichmäßig über die Platte zu verteilen? Wie dick/stark müsste sie gegebenenfalls sein?
2. Reicht ein (MOSFET-)Kühler aus, um die Platte adäquat zu kühlen (<80°C)? Wären gegebenenfalls Reserven für eine stärkere GPU vorhanden?
3. Ist die ganze Idee Schwachsinn?

Vielen Dank für eure Antworten im Voraus,
mantlelist

 

[TheIllusion]

AW: Idee für eine "Universal"-Grafikkartenkühlung

Hy,

eigentlich e nette Idee. Die frage, die sich mir stellt, ist die Kupferplatte unten an dem Alphacool Heatmaster 2 Kühler entfernbar? Wenn es nicht der Fall sein sollte, hättest du gleich zwei Stellen, an denen du schlechte Wärmeleitfähigkeiten bekommen könntest. einmal zwischen der PCB und deiner Kupferplatte und zwischen der Kupferplatte und dem Kupferteil vom Kühler. Wenn du den Kühler ohne Kupferunterteil direkt auf der individuellen Kupferplatte montieren könntest, währe das schon mal nicht schlecht.

 

[VJoe2max]

AW: Idee für eine "Universal"-Grafikkartenkühlung

Abgesehen davon, dass die Idee fast so alt ist wie kühlungsbedürftige Grafikkarten und schon seit vielen Jahren immer wieder mehr oder weniger durchgehend von diversen Firmen angeboten wird, funktioniert sie, ist aber effektiv in der Regel nicht wesentlich billiger oder einfacher als fullcover-Kühler. Aktuell hat z.B Watercool etwas in der Art im Angebot (die haben auch am längsten Erfahrung damit, wobei ich ihre älteren Lösungen besser fand).

Für Karten mit weit verteilten Spannungswandlen und sonstigen kühlungsbedürftigen Bauteilen sind derartige System immer subotpimal, aber es funktioniert wie gesagt im Regelfall problemlos (zumal auchdie Spannungswandler auf Grakas mit hohen Temperauren umgehen können).

Um die Wärmeleitung musst du dir bei Kupfer kein großen Sorgen machen. Je nach zu überbrückender Strecke sollten es aber schon 3 bis 4mm Materialdicke sein. Einer direkt-Kühlung entspricht das zwar nicht gerade, aber da ist auch bei vielen fullcover-Kühlern nicht an jeder relevanten Stelle und bei jedem Modell gegeben. Auch zusätzliche die Wärmeübergange sind kein Drama (kann man aber auch vermeiden).

 

[coati]

AW: Idee für eine "Universal"-Grafikkartenkühlung

Danke für die Antworten. So tief habe ich mich dann wohl damals nicht mit der Materie auseinandergesetzt.

Wenn man eine solche Lösung anwendet, sollten auch Reserven für eine High-End-GPU vorhanden sein, oder? Dort sind die SpaWas ja in der Regel "gebündelt", sodass sie mehr oder weniger "aktiv" gekühlt werden können (siehe Radeon R9 290X). Also sollte dann auch noch ein ausreichender Wärmeübergang für den VRAM vorhanden sein?

 

[ruyven_macaran]

AW: Idee für eine "Universal"-Grafikkartenkühlung

Meine Fragen dazu nun:
1. Reicht die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer aus, um die Wärme gleichmäßig über die Platte zu verteilen? Wie dick/stark müsste sie gegebenenfalls sein?

Um Wärme von den Spannungswandlern ganz rechts bis zum RAM ganz links gleichmäßig zu verteilen? Also eine Entfernung von 15+cm mit einem Engpass von vielleicht wenigen mm Breite, weil deine flache Platte irgendwie um Kondensatoren und Spulen rum muss? Nein, das reicht nicht. Z.B. Watercool hat bei den GPU-X die Wärme per Blech an den GPU-Kühler übertragen (was eine deutlich kürzere Entfernung ist, als um einen solchen herum, bekam mit zunehmend längeren Karten aber Probleme. (Bei meiner 9800GTX+ habe ich iirc mal fast 10 K Differenz entlang dieses Bleches gemessen).
Ganz abgesehen davon, dass du aufgrund unterschiedlicher Bauteilhöhen mit z.T. extrem dicken Wärmeleitpads arbeiten oder eben doch komplexere Formen nehmen musst.

Zum Glück ist das für die Kühlung von RAM aber auch nicht von Bedeutung, der braucht eigentlich gar keine. Innerhalb der Spannungswandler brauchst du nur ein paar mm, da reicht Kupfer dann bequem.

2. Reicht ein (MOSFET-)Kühler aus, um die Platte adäquat zu kühlen (<80°C)? Wären gegebenenfalls Reserven für eine stärkere GPU vorhanden?

Hängt von Kühler und Wärmeübergang ab. Eine Grafikkarte setzt locker die doppelte Energie einer CPU um, entsprechend produzieren die Wandler doppelt soviel Abwärme - auf kleinerer Fläche. Wenn man einen full-Size-Mainboardkühler vernünftig anbindet, sollte das aber für 80 °C reichen, auch bei High-End-Karten. Womit wir beim nächsten Problem wären: Direkt über den Spannungswandlern bietet kaum noch eine Karte die 1,5 cm Breite, die so ein Kühler meist benötigt. 0,5 cm ist eher ein realistisches Maß. Mit eingerschränkter Kontaktfläche zu einer so schmalen Platte wird es wieder ein Bisschen schwieriger, bei sehr großen GPUs & OC & 100% Last ggf. zu knapp für dein Ziel.
(90-100°C, also stabilen Betrieb, halte ich aber für realistisch, solange innere Oberfläche und Durchfluss im Kühler stimmen. Was passiert, wenn man zu klein dimensioniert, kann man in der aktuellen PCGH nachlesen)

3. Ist die ganze Idee Schwachsinn?

Die RAM-Kühlung imho schon, bei der Spannungswandlerkühlung hängt es von deinen Bearbeitungsmethoden ab, ob sich der Aufwand lohnt. Eine Spannungswandlerbodenplatte/-adapterplatte ist sicherlich kein Problem, wenn man eine brauchbare Fräse bereit stehen hat.