Kommen wir nun zur Messung, wobei ich wie immer auf die zentrale Labor-Kühlung mit dem Chiller und einen weiteren Ausgleichsbehälter setze. Zum Einsatz kommt nunmehr blau eingefärbtes Coolant, das turnusmäßig gefiltert wird. Die Wassertemperatur wird auf konstanten 20 °C gehalten, was die Ermittlung der absoluten Temperaturen und der Deltas deutlich vereinfacht. Die interne GPU-Diode misst ab ca. 19 °C Chiptemperatur einigermaßen zuverlässig, darunter wird es schnell ungenau. Raumtemperatur und Wassertemperatur sind damit ungefähr auch gleich, was gefährliches Kondensat vermeidet.
Die Erfassung der Temperaturen erfolgt über ein Engineering-Tool u.a. für die GPU-Diode (bzw. auch den Hotspot), die Substrat-Temperatur des GDDR6 (Hotspot) und die VRM Temperaturen, sowie mit Hilfe einer kalibrierten, hochauflösenden Industrie-Kamera für exakte Infrarot-Messungen. Hier kommt die PI640 von Optris mit einer Normalbrennweite zum Einsatz. Die Kamera besitzt ein 640 x 480 Pixel großes Bolometer zu Erfassung der thermischen Strahlung. Für die Auswertung zeichne ich ein radiometrisches Video auf, das ich später auch noch beliebig auslesen kann.
| Test System and Equipment |
|
|---|---|
| Case: |
Open Benchtable |
| Monitor: | Alphacool Eiszeit 2000 Chiller, 20l additional reservoir |
| Power Consumption: |
Oscilloscope-based system: Non-contact direct current measurement on PCIe slot (riser card) Non-contact direct current measurement at the external PCIe power supply Direct voltage measurement at the respective connectors and at the power supply unit 2x Rohde & Schwarz HMO 3054, 500 MHz multichannel oscilloscope with memory function 4x Rohde & Schwarz HZO50, current clamp adapter (1 mA to 30 A, 100 KHz, DC) 4x Rohde & Schwarz HZ355, probe (10:1, 500 MHz) 1x Rohde & Schwarz HMC 8012, HiRes digital multimeter with memory function MCU-based shunt measuring (own build, Powenetics software) NVIDIA PCAT and FrameView 1.1 |
| Thermal Imager: |
1x Optris PI640 Pix Connect Software Type K Class 1 thermal sensors (up to 4 channels) |
| OS: | Windows 11 Pro (all updates, current certified drivers) |
Jetzt muss sich der Kühler beweisen! Im leicht abgeregelten Kreislauf mit ca. 250 l/h lasse ich den Kühler bei 325 Watt TGP (ca. 408 bis 410 Watt TBP) und Horizon Zero Dawn in Ultra-HD und bei maximalen Settings eine Viertelstunde lang schwitzen. Das Durchwärmen der kompletten Platine ist nach ca. 8 bis 10 Minuten abgeschlossen, was sich über die großflächigen IR-Messungen sehr schön erfassen und auswerten lässt.
Kommen wir nun also zu den Einzelwerten in Kurvenform als Verlauf vom kalten Zustand bis hin zum kompletten Aufwärmen im Gaming-Loop, der übrigens in Bezug auf die TBP sehr ähnlich ausfällt. Für eine 400-Watt-Plus-Karte sind die ausgelesenen Werte wirklich schick, denn die Temperaturen sind an allen Stellen sehr ausgeglichen. Wir liegen im Schnitt 3-5 Grad über den Werten des Vorgängermodells, das aber über 50 Watt weniger wegkühlen musste. Reduziere ich die TBP der neuen Karte auf die damaligen 350 Watt, dann ist der neue Kühler im Ergebnis sogar bis zu 2 Kelvin besser, verringert den Flow jedoch deutlich weniger (<20 Prozentpunkte zu über 35 Prozentpunkten damals).
Das Messergebnis für die GPU geht in dieser Form erst einmal in Ordnung. Das Delta von unter 20 Grad für die GPU geht in dieser Watt-Klasse für eine aktuelle AMD-CPU völlig in Ordnung. Weitere Gewinne an dieser Stelle würden sicher designtechnische Nachteile an anderen Stellen erzeugen. Denn auch die maximal 44 °C bei den heißesten VRMs sind nichts, was einem Sorgen bereiten müsste.
Die Werte der IR-Messung liegen etwas höher, denn wir sehen hier ja auch noch den Einfluss der Spannungszuführung zur GPU, was den Bereich von den Spannungswandlern bis zum BGA etwas mehr erwärmt.
Trotzdem sind fast überall nur Temperaturen von unter 40 °C bzw. bei einem Spannungswandler in der nähe der Track für VDDC von ungefähr 44 °C messbar. Das ist in der Fläche gesehen absolut brauchbar und sogar schon vorbildlich. Dass die ganze Platine nur reichlich 20 Grad über der Wassertemperatur liegt, lässt drei Schlüsse zu: AMD hat beim Layout der Platine alles richtig gemacht, TSMC und die Packager haben ein extrem planes Package hergestellt, das kaum messbare Toleranzen aufweist (ich habe mittlerweile 15 Karten getestet, die absolut identisch ausfielen) und auch der Kühler taugt was. Drei Erkenntnisse, ein Ergebnis.
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