Watercool Heatkiller V Pro mit der GeForce RTX 4090 FE im Test - Vergleich mit drei anderen GPU-Wasserblöcken

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Heute teste ich mit dem Watercool Heatkiller V Pro auf der GeForce RTX 4090 FE den vierten und vorerst letzten Wasserblock für NVIDIAs Spitzenmodell. Und ich kann es schon vorab spoilern: alle vier Kühler liegen sehr eng beisammen und die eigentlichen Unterschiede gibt es nur bei der Optik und in Teilbereichen bei der Temperatur, je (den ganzen Artikel lesen...)
 
Ich komme von einer wassergekühlten 3090 und bin happy das die 4090 so einen geilen Luftkühler hat (in meinem Fall Suprim X)
Ich kann somit alle 3 Radiatoren für meinen ollen ü500Watt saugenden 10980XE benutzen - welcher somit nochmal 2 Jahre durchhalten kann.
 
So, das mit den Temperaturdifferenzen hat mir keine Ruhe gelassen. Ich habe noch einmal den Heatkiller V Pro und den EK Quantum Vector 2 verglichen (der schon beim Auflegen des Haarlineals zeigt, dass er nicht plan ist). Zum Einsatz kommt diesmal als Paste Dowsil TC-5288, also die blaue Paste von Dow (besser bekannt als Kingpin Cooling KPx :D )

Ich habe es hier aus Zeitgründen etwas eingekürzt und auch mal die Temperaturveränderungen dokumentiert. Man sollte sich, in Abhängigkeit vom Ambiente, mindestens 10 Minuten Zeit lassen, um überhaupt mit der Messung zu beginnen. Um das "Rauschen" der GPU-Sensoren etwas zu glätten, messe ich nach Erreichen der Endtemperaturen normalerweise immer 10 Minuten lang und bilde erst dann den Mittelwert. Hier sind es nur mal reichlich 5 Minuten, aber für diese Übersicht reicht das durchaus.

Weil auch immer wieder gefragt wird, warum nicht mit mindestens fünf verschiedenen Durchflüssen und dazu drei unterschiedlichen Watt-Stufen protokolliert wird: das wären allein 15 Messungen mit jeweils mindestens 15 Minuten und dann noch 5 Minuten abkühlen mittels Wasser und Windmaschine. Alles ohne Cooldown nacheinander zu messen ist nicht exakt genug. Um es dann wirklich sicher und belastbar zu haben, nehme ich mir da pro Messung sogar noch deutlich mehr Zeit. Das wäre dann aber schon ein kompletter, überlanger Arbeitstag, nur für einen einzigen Kühler. Es ist eine 450 Watt-Karte, wer da mehr rausprügelt... ok. Die 100 l/h sind ein guter Durchschnittswert, da dieser bei den meisten zwischen 80 und 120 l/h liegen sollte. Für die Einschätzung der Kühleistung interessiert mich der praxisnahe Einsatz und kein Extrem-OC oder Niedrigwasser-Gekühle. Außerdem sind die meisten Flow-Meter unter 60 l/min eh nicht mehr genau, das Gleiche gilt ab ca. 150 l/h. Ohne kalibrierten Ultraschallmesser und einen absolut geraden Vorlauf von mindestens 50 cm geht da eh nichts auber durch. Und wenn 450 Watt draufstehen, sollten auch 450 Watt durchgehen....

1678171654245.png

Anhand der Spikes und Drops sieht man auch, wo das Rauschen der DTS in der GPU herkommt. Es gibt keine glatten Werte!

Die an anderer Stelle mal aufgetauchten 18K Differenz habe ich beim HK V Pro nach knapp 2 Minuten, aber das wäre doch keine echte Messung...

1678163769410.png
 
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Mal noch ein kleiner Nachtrag:
Sowohl der Kühler von Corsair, als auch der von Alphacool sind bereits nach ca. 4 bis 5 Minuten im GPU-Bereich gesättigt. Beim Corsair geht es aufgrund der eingesetzten zweiten Platte am schnellsten. Da der Heatkiller V Pro die längste Zeitspanne benötigt, muss man wirklich sicherstellen, dass alle Messungen mit jeweils komplett gesättigten Platinen (und auch Kühlern) erfolgen, sonst stimmen die Deltas nicht. Ich nehme hierfür eben nicht nur die GPU Temperatur als Indikator, sondern die gesamte Platinenüberfläche an den neuralgischen Punkten (berührungslose Messung). Erst wenn sie nichts mehr ändert, startet frühestens die Messsung.

Nach ca. 10 Sekunden sieht das noch so aus... Wer sich über die 16°C wundert, der Wasserblock lag über Nacht im Lager bei ca. 15 bis 16 °C :D
Torture Heating Up.JPG

Nach einer Viertelstunde dann so:
Torture 01.JPG
 
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Wie groß war dann der Unterschied im eingeschwungenen Zustand?
Aus dem Bild rausgemessen würde ich auf 3,47K (ich sage nicht, das 2 Nachkommastellen unbegingt sinnvoll sind, aber die Rundung auf nur eine Nachkommastelle würde den Wert noch mehr in die Richtung meiner Werte verschieben) kommen.
dT Vector²: 27,2097K
dT HK V Pro: 23,7435K

Im Review liegt der Unterschied zwischen den beiden bei nur 2,3K:
Screenshot Review Igor dT GPU.png

Bei meinen Tests kam für 100l/h und 450W ein Unterschied von 5,56K heraus.
Durch den Nachtest hätten sich die dT-Unterschiede zwischen den Kühlern angenähert.

Zu der Frage der Wassertemperatur (mittlere Wassertemperatur über alle Durchflüsse am Eingang des GPU-Kühlers):
Vector²: 33,5 (Spannweite (Max-Durchfluss - Min-Durchfluss): 1,4K)
Core: 35,2 (Spannweite (Max-Durchfluss - Min-Durchfluss): 1,6K)
HK V Pro: 36,4°C (Spannweite (Max-Durchfluss - Min-Durchfluss): 1,7K)

Damit ist die Diode der GPU deutlich über den genannten 20°C gewesen.

Bei meinen Messungen musste ich beim Hochheizen des Wakükreislaufes warten (hier z.B. grob 30Minuten):
Kombustor Luxx 4090 FE HK V Pro 450W 100% (163l_h) 1.PNG

Ich hatte dabei auch mal bei anderen Kühlern beobachtet, wie sehr sich während der Hochheizphase der dT-Wert ändert.
Dieser folgte dabei eigentlich sehr gut den anderen Werten.
Nichtsdestotrotz heize ich trotzdem immer soweit auf bis die Temperaturen statisch (oder so gut wie statisch sind). Die Steigung ist dann wirklich nur noch sehr flach. Der Raum heizt sich während der Tests dann auch noch leicht auf.

Bei den Änderungen des Durchflusses hat sich das System dann aber immer recht fix neu "eingeschwungen".
Hier im Verlauf sieht man noch, wie zuerst die Pumpenleistung Stück für Stück reduziert worden ist und wie dann am Ende wieder auf 100% gestellt worden ist:
Kombustor Luxx 4090 FE HK V Pro 450W 100% (166l_h) 1 zuvor 0%.PNG

Nach der Änderung des Durchflusses wird ca. 7 Minuten gewartet und dann werden für 5 Minuten die Mittelwerte gebildet.


Davon ab habe ich mich natürlich auch gefragt, woher die Unterschiede kommen könnten und dieser Punkt scheint mir eine mögliche Erklärung:
Je größer der Temperaturunterschied des zu kühlenden Objektes zur Umgebung ist, desto mehr Wärme wird dann auch über die Wärmestrahlung und die freie Konvektion an die Umgebung(sluft) abgeführt. Dieser Teil geht dann nicht ins Wasser.

Kann man das zu kühlende Objekt auf einem niedrigeren Temperatur-Niveau (im Vergleich zur Umgebung halten), wird weniger an die Umgebung abgeführt und diese Wärme muss dann ja über die Wasserkühlung abgeführt worden sein.

Es würden sich dann unterschiedliche dT-Werte ergeben. Selbst müsste ich meinen Radiator auf den Balkon stellen, um die Wassertemperatur signifikant zu drücken.

Ein anderer Gedanke:
Eventuell spielt die Viskosität des Kühlmediums bei den immer feiner gewordenen Kühlfinnen einen größeren Einfluss und damit dann auch die Temperatur eine größere Rolle bei den zu erziehlenden dT-Werten.

Ein anderer User im Nachbarforum hat mir seine Werte zur Verfügung gestellt und dies sind beim HK V Pro und Core:
Vergleich dT GPU 450W mit Gr3yh0und-Werten.png

Bei 100l/h sind die Werte von Gr3yh0und um 1,9K auseinander und bei meinen Messungen sind es 2,7K (Trendlinienfunktion).

@Igor Wallossek
Hast Du Erfahrungswerte, inwieweit sich die Wassergrundtemperatur auf die sich ergebenden dT-Werte auswirkt bzw. kannst Du in Deinem System auch eine höhere Zieltemperatur einstellen?

Ich kanns mit meinem System leider nicht gezielt machen und müsste den Radiator auf den Balkon stellen.
 
@Dampfkanes
Das Problem beim EK Kühler ist, dass sich das Ding mittlerweile komplett verzogen hat. Das Delta war bei der ersten Messung kleiner (siehe Charts), so dass ich mir hier bei der zweiten Messung den Weg etwas abgekürzt habe. Das Teil ist mittlwerweile reif für die Mülltonne. Schlimm, aber es ist nun mal so. Messen kann man das eigentlich nicht mehr.

Hast Du Erfahrungswerte, inwieweit sich die Wassergrundtemperatur auf die sich ergebenden dT-Werte auswirkt bzw. kannst Du in Deinem System auch eine höhere Zieltemperatur einstellen?
Das mit der Zieltemperatur habe ich früher schon mal gemacht. Dabei ergeben sich aber neue Baustellen. Die Spannungswandlerverluste sind sehr temperaturabhängig. Am Ende kommt bei höherer VRM-Temperatur weniger Abwärme auf die GPU, d.h. die Hotspots verschieben sich auch auf dem Kühler. Genau deshalb vesuche ich ja, konstante Temperaturen und möglichst niedrige Temepraturen zu halten. Weil der AGB mit seinen 20l so groß ist, macht es für mich auch aus zeitlichen Gründen einfach mehr Sinn, Wasserzieltemperatur und Raum anzugleichen.

Wenn sich die abzuführenden Wärmemengen auf dem PCB verschieben, ändern sich auch die dT Werte oberhalb möglicher Messtoleranzen. Je wärmer das Wasser, umso weniger GPU-Anteil ist im dT drin.

Hier mal der "Idealfall" einer RTX 3090, basierend auf NVIDIAs interner Platinenanalyse und dem Thermal Design. Du siehst, dass fast 30% der abgzuführenden Wärme NICHT auf der GPU landen.

1678179323488.png

Die RTX 4090 hat, je nach Temperatur, ein GPU-Fenster von ca. 310 bis 350 Watt (da der RAM effizienter ist). Du misst ja eh schon mit Werten von unter 430 Watt (zumal HWInfo das nicht ganz korrekt ausgibt, meist etwas zuviel). Da kann es passieren, dass Du em Ende egentlich über die GPU nur noch 330 Watt abführst. Bei 20 °C sind es immerhin fast 350 Watt.
 
@Igor Wallossek
Die 450W gewährleistest Du dann auf der Basis von einer Messung des Verbrauchs auf den Zuleitungen der GPU?
Wenn es dort 450W sind, was zeigt dann GPU-Z an?
Seit geraumer Zeit zeigt ja GPU-Z auch einen Wert namens "GPU Chip Power draw an".
Bei meinen Tests lag das Verhältnis zwischen diesem und der Board Power draw für alle 3 Kühler bei 89% für die 450W Durchgänge.

Sofern dieser Wert nicht nur ein rechnerischer ist, sondern auch halbwegs gemessen wäre, wäre meine Hoffnung, das hier Unterschiede in der Verlustleistung der Spannungswandler zu erkennen sind.

Mit Kenntnis der GPU-Z-Werte könnte man die Werte noch besser in Relation setzen.
 
Ich will hier nicht alles verraten, aber die 450 Watt kann ich recht exakt steuern und messe sie ja auch direkt an allen Zuleitungen (12V, 12V PEG und 3.3 V PEG). Chip Power Draw stimmt nicht. 11% Abschlag heißt, dass es gerade mal die Spannungswandler- und stellenweise PCB-Verluste sind. Ich befürchte mal, GPU-Z addiert hier alle Spannungswanderausgänge zusammen. Die GPU allein hättst Du nur unter NVVDD.

Dass dieser Chip Power Draw Wert konstant ist, liegt an der Telemetrie. Wie sich das dann aufteilt, ist wieder was anderes.
 
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Das Problem beim EK Kühler ist, dass sich das Ding mittlerweile komplett verzogen hat. Das Delta war bei der ersten Messung kleiner (siehe Charts), so dass ich mir hier bei der zweiten Messung den Weg etwas abgekürzt habe. Das Teil ist mittlwerweile reif für die Mülltonne. Schlimm, aber es ist nun mal so. Messen kann man das eigentlich nicht mehr.
Kannst Du das genauer erklären? "Komplett verzogen" hört sich so extrem an. Was sagt EKWB dazu?

Ich hab hier von meinem Exemplar des EK-Kühlers die 3D-Daten aufgenommen und ich seh da schon mal nicht direkt, das etwas komplett verzogen ist (die Daten sind gespiegelt, da damit direkt die Positionen der Suchbereiche (ROIs) verwenden werden können, wie sie auch auf einem Scan des PCBs platziert sind):
Höhendaten DiffToMean 4090 FE Vector².png

Bei einem anderen Waküler wars so, dass ein Abstandshalter seitens EK schon nicht korrekt eingeschraubt worden ist. Hatte der Nutzer bei der ersten Montage übersehen.
Kanns sein, das bei Deinem vielleicht auch einer nicht korrekt eingeschraubt gewesen ist und sich bei der ersten Demontage ein Stück unbemerkt gelöst hat?
 
Ich schrieb vom Haarlineal, das wippt. Was auch die VRM Temperaturen und den 12VHPWR betrifft. Ich denke mal, mit besseren Pads würde der deutlich besser funktionieren, aber die originalen sind unterste Schublade.
 
Was für ein Glück verlangt Alphacool nicht so viel Kohle und bringt doch anständige Produkte.
Ist ja unglaublich wie die Preise für WaKü Blöcke in den letzten par Jahren gestiegen sind.

Schade das Aquacomputer so gut wie aus dem Rennen ist.
Früher fast nur die verbaut gehabt.

Was mir am Heatkiller gut gefällt sind die Anschlüsse am ende der Karte. Bei Alphacool war ich leider gezwungen die Karte Vertikal einzubauen weil sie sonst zu breit fürs Gehäuse wurde.
Kenne ich das Problem :(

Musste bei meiner Seitenwand den Lüfter abmontieren damit ich das noch zu bekomme ^^
Aber da ja CPU und GPU Nun Wassergekühlt sein reichen der Lüfter Oben und Vorne führ eine gemütliche Gehäuse Temperatur...
Mal sehen bis sommer kommt mit 35°C

PXL_20230402_121546780.jpg
 
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Welche Maße müssen denn die Alternativunterlegscheiben haben und welche könnte ich wo kaufen ?
Mein Kühler liegt noch bei der Post, kann diesen erst am Wochenende abholen.

Von daher kann ich nichts nachmessen aber ich würde mir gerne vorab eine Alternative besorgen. Bevor ich diese Umbau.

Vielen Dank vorab.


Selbst manche geschliffene PassScheiben aus Metall, haben Grate...warum auch immer. Daher hab ich mir angewöhnt, jeder metallische Scheibe, beim verwenden auf einer Leiterplatte, vorher auf eine feine Feile zu legen, und ein paar Mal hin und her zu schieben. Sei es nur dafür, um sicher fest zu stellen, das kein Grad mehr vorhanden ist.

Kunststoffscheiben haben den Vorteil, das sie die Leitplatte nicht beschädigen können, weil sie relativ weich und rutschig sind. Aber eben auch den Nachteil, das sie so weich sind, das ein zu kleiner Schraubenkopf sehr schnell in die Kunststoffscheiben einsinken kann.

Welche Abmessungen haben die Kühlerschrauben(Gewindedurchmesser, Schraubenkopfdurchmesser, Durchmesser der freien Fläche auf der Leiterplatte um das Schraubenloch herum)? Davon hängt ab, welche Scheibe sich an der Stelle auf der Leiterplatte am besten eignet.
 
Kunststoffscheiben haben den Vorteil, das sie die Leitplatte nicht beschädigen können, weil sie relativ weich und rutschig sind. Aber eben auch den Nachteil, das sie so weich sind, das ein zu kleiner Schraubenkopf sehr schnell in die Kunststoffscheiben einsinken kann.

Ich hatte mir bei Amazon so eine kleine Box mit diversen Kunststoffunterlegscheiben gekauft und da war das passende dabei.
Der Heatkiller selbst habe ich nun einige Wochen im Einsatz und bin mehr als zufrieden damit.
 
@Dampfkanes
Das Problem beim EK Kühler ist, dass sich das Ding mittlerweile komplett verzogen hat. Das Delta war bei der ersten Messung kleiner (siehe Charts), so dass ich mir hier bei der zweiten Messung den Weg etwas abgekürzt habe. Das Teil ist mittlwerweile reif für die Mülltonne. Schlimm, aber es ist nun mal so. Messen kann man das eigentlich nicht mehr.
Hi Igor,
erstmal herzlichen Dank für die ganzen Wasserkühler-Reviews auf der 4090FE.

Kannst Du zu obigem etwas schreiben, bzw. hast Du dazu ein paar Infos?
Ich habe kürzlich beim rendern bemerkt, dass die Hotspot-Temp meiner 4090 unter dem EKWB Block deutlich höher lag als nach der Montage Ende letzten Jahres. Verbaute Pads sind die aktuellen, weichen Arctic TP-3. Kann zT an den paar K höherer Wassertemperatur durch den Sommer liegen, wenn das Gebiege allerdings ein generelles Problem ist, würde ich mir das mal genauer ansehen wollen.

Finde den Heatkiller in jedem Fall interessant wegen der hinteren Anschlüsse - das eröffnet einem neue Möglichkeiten beim Verschlauchen. EKWBs Bepreisung steht für mich in Verbindung mit der mittlerweile gelieferten Qualität leider in keinem Verhältnis mehr. Gab zu dem Zeitpunkt im letzten Jahr leider nix anderes. :D
 
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