Cooling Editor's Desk Reviews Watercooling

10 CPU water blocks tested on socket LGA1700 and AM5 in a big roundup including a necessary reappraisal

in today’s article, we have tested 10 water blocks, on 2 platforms, with 2 pump settings, each with different mounting variants. Today is not about theoretical values, but about real performance figures that every reader can measure themselves at home with a little effort. The background to all this is, of course, the initial review of the Alphacool Core 1 water block here on our site, which we took offline due to the lack of credible results. The reasons for this should be well known and, if not, you can read about them in various pieces.

Foreword by Igor

My personal thanks go first of all to Xaver, who bravely saw today’s test through to the end against all odds with a great deal of time and personal commitment. In the end, it was also a question of transparency and honor for all of us to properly review the entire shambles, or in this case, to have it reviewed by a third party without bias. Although I did not personally carry out any of the tests, I was also called upon to act as a control mechanism and unfortunately failed in this respect at the time. That is why today’s test is somewhat more extensive.

My own foreword

I was warned more than once by acquaintances or friends to do this test and offer my name as the clean-up guy after the shitstorm and possibly get personally affected. Because even if it is often overlooked, each of us testers has our own name under the articles, Igor often only provides the platform. Anyone who works incorrectly in an article and does not admit their mistakes is potentially unacceptable in the entire industry for all eternity.

However, as one of the first users of the Core 1, I’ve been interested to see how the block really performs against other established water blocks such as Watercool Heatkiller or EK Velocity, but I had not been able to test it in the past. Now I can do so and if you can’t trust the tests of others, then the only thing to do in case of doubt is to measure it yourself! With my current setup, I believe I have achieved a level of reproducibility and fairness that justifies publishing the results. It’s not perfect, of course, and there’s always a certain risk remaining, but I’m prepared to take it – partly out of personal curiosity, partly out of loyalty to Igor and, last but not least, because all manufacturers deserve a fair re-test.

Test methodology

The heat generator is an Intel Core i9-13900KF on the LGA1700 platform and a Ryzen 9 7950X on AM5. The CPUs are each statically overclocked, including e-cores in the case of Intel, in order to generate a heat load that is as high and constant as possible. The exact settings follow on the next page in the test hardware section. Prime 95 (p95v308b17.win64) is used as the heat load with a fixed FFT size of 200K, in-place. This allows us to generate as much constant waste heat as possible and is also independent of the RAM, as the benchmark runs completely in the CPU cache.

To determine the temperatures, the individual core temperatures and the water temperature are recorded over the benchmark run of 15 minutes and the effective delta to the water temperature is calculated for each core for each data sample. This allows us to measure the water blocks pretty fairly even without a chiller and completely constant water temperature. It is important to understand that we really form the delta for each core, for each data set, and only at the end are metrics generated from the data sets, such as the average of all P-cores or the difference between the on average hottest and coldest P-core. The delta values are given in Kelvin, although these can of course be transferred 1:1 to degrees Celsius.

Still this setup is not quite perfect. Because 1. the higher the temperature of a CPU, the higher its waste heat and 2. the higher the temperature of the water, the higher its thermal conductivity. Even if these factors balance each other out to some extent, I make sure that the room temperature does not leave the 22 – 24 °C range when testing. I don’t even want to mention humidity or dust buildup. In the end, a test setup is never 100% perfect, but you should at least be aware of the limitations and potential external influences.

The data recording is done with HWInfo (7.41.5020) and here I have to confess a potential uncontrolled variable. Because even with priority “High” or “Realtime”, it was not possible for HWInfo to write a completely constant and reliable number of CSV log entries in a defined period of time. This is probably because the CPU is under so much load from Prime95 that HWInfo sometimes has to wait for a free CPU cycle. And even if you configure the polling interval to e.g. 500 ms, a log entry is only generated in the CSV file approx. every 2000 ms.

So I decided to always evaluate a fixed number of log entries or data records per run. 419 samples correspond to exactly 15 minutes in the best case and approx. 13 minutes and 30 seconds in the worst case. In any case, Prime95 manages 2 FFT cycles and averaging with a fixed number of data sets seemed the fairest and most constant to me. Differences in the “warm-up time” of the loop are effectively negligible, as we only use the delta temperature anyway.

The test procedure is as follows: A block is mounted according to the manufacturer’s specifications and with the orientation of the block “upright” or oriented as shown in the instructions (e.g. no rotation by 90 or 180 degrees) and then 30 minutes of load is generated with Prime95 for the “burn-in”. During this time, air bubbles can work their way out of the block and the thermal paste can liquefy, spread and settle. The system is then rebooted and the first benchmark run is started by starting Prime95 again with the above parameters and HWinfo records the data in a CSV file in parallel, for at least 15 minutes. The first measurement always takes place with 2 pumps connected. Then the system is rebooted and the measurement is repeated with 1 pump. In this way, we can also determine the influence of the flow rate on the performance of the water block.

The block is then removed, the block and CPU are cleaned and the block is mounted for a second set of measurements. The procedure from the last paragraph is repeated so that we end up with 2 measurements for each of 2 pump configurations. At the same time, I can filter out one-off errors in the mounting of the block from the results, such as uneven tightening of the screws, because only the better of the two runs per pump configuration makes it into the diagrams later. In other words, I would have to be stupid twice in a row for a block to perform worse than it could.

Assembly is always carried out according to the individual manufacturer’s instructions if specified and, if necessary, even with a torque screw driver. Inlet and outlet are of course connected as specified by the manufacturer. If a measurement appears implausible, e.g. because too few data records were logged or because the results of the two mounts are very different, a third mount is also tested, again with two pump configurations.

The flow rate is also logged so that we can also measure how restrictive a block is for the water circuit. A constant flow rate via variable pump settings may seem fairer at first, but in practice a very restrictive block with a resulting low flow rate also performs very well, and vice versa. With static pump speed, however, the influence on the flow rate in the entire loop can also be derived.

By the way, we provide you with the CSV data of the individual test runs for reasons of transparency, so that there is really no doubt as to whether it is real test data or fantasy values: https://drive.google.com/drive/folders/1K_K2ujN6f5csCPO5mlN4BUbVZeXpLmnn?usp=sharing

Since Intel only measures or logs the core temperatures in whole degrees, results to a tenth or hundredth of a Kelvin can only be reproduced to a limited extent. Although the water temperature is recorded accurately to a tenth of a degree Celsius and in the end we also form an average from the 419 individual data points, a certain measurement tolerance remains. According to my analyses, this amounts to 0.4 to 0.6 K. Incidentally, AM5 CPUs do log to within a tenth of a degree Celsius, so their results will be a bit more accurate.

Finally, I decided to use the average of the average temperature values for each core, not the average of the maximum values for each core. We do not explicitly record the “0.1 % metric”, as we know it from frametime analyses, but it is very unlikely that a single core will run significantly hotter for fewer data points than for the rest of the test run with this type of cooling.

 

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ipat66

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1,359 Kommentare 1,357 Likes

Sauber !!!
Tolle Arbeit Xaver :)

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s
scotch

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153 Kommentare 103 Likes

Super Arbeit. Ich nutze auf AM5 den Wasserblock von NTech. Qualitativ und von der Montage ist das für mich das beste Gesamtpaket für den Preis. Von der Kühlleistung und vom Flow gibt es auch nichts zu meckern.

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FritzHunter01

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1,155 Kommentare 1,572 Likes

Hey Xaver,

danke für den Einsatz!

Grüße

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ApolloX

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1,668 Kommentare 934 Likes

Endlich Mal einer, der sich in der Lage sieht, den Core 1 auf AMD zu testen.
Ansonsten schaut's auch sehr fundiert und reflektiert aus.
Danke Xaver für den Aufwand!

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F
Falcon

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114 Kommentare 117 Likes

Top Test!
Und nein, dein Qualitätsempfinden ist in Ordnung. (y)

Wen ich soviel Geld für nen Block ausgebe kann ich auch Erwarten das er passt, ich keine Gewinde Nachschneiden muss, sich der Block nicht bis kurz vor die Selbstzerstörung verbiegt und so weiter.

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Opa-Chris

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84 Kommentare 120 Likes

Top Arbeit und Aufarbeitung. Vielen Dank!

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S
S.nase

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1,349 Kommentare 453 Likes

Mir fehlt ja immer noch der Glaube daran, das man nur anhand des Losbrechmoments eines normalen Gewindes, die Kompressionsrate einer Schraubenfeder exakt einstellen kann. Bei meinen Versuchen hat das selbst mit einem feinen Trapezgewinde(Schraube und Mutter aus Edelstahl) nicht wirklich exakt funktioniert. So das am Ende doch wieder die klassische Methode mit dem Nachmessen per Schiebelehre an allen vier Schraubenfedern nötig war.

Kann natürlich auch sein, das es an meinem zu ungenauen Drehmomentschlüssel lag. Daher meine Frage: ob du vorher mal getestet hast, wie genau sich die Anpresskräfte mit der DrehmomentMethode wiederholbar an den Schraubenfedern einstellen lassen. Denn das ist mMn schon sehr wichtig, damit der Kühler gleichmäßig aufliegen kann.

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echolot

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932 Kommentare 723 Likes

Prima Test...ich hoffe die Werte für den Core 1 sind jetzt akkurat :D ...wird dann mein nächster Kühler.

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komatös

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97 Kommentare 60 Likes

Danke schön für die investierte Zeit und das doch ernüchternde Fazit. Für mich zeigt sich einmal mehr, dass der Massenfertigungswahnsinn in Asien, die Qualität der Produkte verschlechtert. Oder wie soll man sonst die Fertigungsmiesere mit zu kleinen Löchern und überstehenden Schraubenköpfen etc. nennen?
Auch wenn das eine oder andere Ergebnis in diesem Test, Soft- und/oder Hardwarebedingt, Tolleranzen hinterläßt, kann man diese als valide ansehen.
Also noch einmal danke schön für die zeitintensive Aufarbeitung und Neubewertung.

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RedF

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4,665 Kommentare 2,553 Likes

Danke für den Test.

Was bei mir allerdings anders aus sah ist die Durchfluss Rate Heatkiller vs Core1.

Bei mir war der Heatkiller 50l/h restriktiver wie der Core1.

Habe auch den highflow next.

Und jetzt weiß ich auch warum ich beim loggen mit HWInfo unterschiedlich viele Datenpunkte habe ^^.

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skullbringer

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306 Kommentare 328 Likes

Die Länge der Schrauben bzw. Überstand zu Messen setzt ja auch vorraus, dass sich die Schrauben nicht längen bzw. sich alle 4 gleichmäßig längen, oder?

Um es wirklich genau zu machen, müsste man also wirklich die Anpresskraft auf der CPU messen und das notwenige Equipment dafür habe ich stand heute leider nicht.

Also ja, du hast Recht. Wir montieren "blind" nach Vorgaben des Herstellers und vertrauen darauf, dass die Schrauben alle gleich sind bzw. das Drehmoment auch zum gewünschten Anpressdruck führt. So machen es ja auch die allermeisten Endanwender und somit ist es auch im Interesse des Wasserblock-Herstellers, dass die Drehmomente zum korrekten Ergebnis führen.

Angezogen wird zudem über Kreuz, schrittweise und in gleichmäßigen zügen, um "stick and slip" zu vermeiden. An einer einzelnen Schraube mit festem Anschlag habe ich auch mal die Wiederholgenauigkeit meines Amazon-China-Drehmoment-Schlüssels getestet und bis auf 0,02 Nm schien das reproduzierbar zu sein. Aber mit 4 Schrauben kann sich der Block ja auch verkannten, evtl. sind nicht alle Schrauben gleich gefertigt oder die Wärmeleitpaste ist auf einer Seite der CPU dicker aufgetragen, sodass eine Schraube mal mehr Kraft transportieren muss. Alles ziemlich viel Blindflug :D

Ein Test der Schrauben, Anpressdrücke, Wiederholgenauigkeit wäre aber definitiv ein Thema für einen extra Artikel. Danke für den Input! :)

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skullbringer

Veteran

306 Kommentare 328 Likes

auch Heatkiller IV Pro oder ein leicht anderes Modell?

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NilsHG

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85 Kommentare 52 Likes

Großartiger Test, vielen Dank dafür!
Ich habe meine Kühler von AquaComputer und Sockel 1155 auf AM4 umgerüstet. Sollte es kein Umrüstkit für den nächsten Sockel, den ich verwenden werde, geben, kann man sich hier sehr gut orientieren. Die größte Verbesserung meiner Wakü in den vergangenen Jahren war die Erweiterung des Kreislaufs auf einen externen Mora 420. Damit steigen die Wassertemperaturen trotz neuer GPU nicht mehr über 34°C. ;-)

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RedF

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4,665 Kommentare 2,553 Likes

Gerade die Rechnung rausgesucht.
HEATKILLER® IV PRO (AMD, AM4 ready) ACRYL
Bestellt am 5.10.2020

Habe ihm in der ganzen Zeit allerdings nicht gereinigt, vielleicht liegt es daran.

Habe eine laing DDC 1T Plus und eine Grafikkarte vor der CPU im Kreislauf.

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HerrRossi

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6,779 Kommentare 2,243 Likes

Vielen Dank für den Test, super Arbeit und kommt mir gerade recht.

Der Core 1 ist ja wirklich gut und gefällt mir auch vom Design her gut. Aber 20 EUR für 4 Schrauben und 2 Plastikteile (aka Performance Kit) ist echt frech, auch bei dem recht geringen Unterschied.

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Schnuffel

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183 Kommentare 145 Likes

Damals mit 2 oder 4 Kernen konnte man recht einfach unter Last vorsichtig die Verschraubungen lösen bzw fester drehen und dabei die Temperaturen beobachtet. Fingerspitzengefühl vorausgesetzt. Scheint inzwischen kompliziert.
Federn vertraue ich grundsätzlich nicht. Wer schon einmal einen Zylinderkopf eingemessen hat (Ventilfedern) der kennt die Serienstreuung - im kleinen wie im großen halt.
Guter Artikel übrigens @skullbringer 👍

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Megaone

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1,746 Kommentare 1,645 Likes

Was soll man sagen? Du hast einen Top-Job gemacht. Danke für die Arbeit.

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echolot

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932 Kommentare 723 Likes

Ja, sie nehmen es von den Lebenden. Aber bedenke wie lange Du daran hast. I.d.R. mehrfach einsetzbar und immer noch besser als jede Lukü.

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N
NilsHG

Mitglied

85 Kommentare 52 Likes

Sofern es weiterhin Mountingkits für neue Sockel geben wird, ist das absolut richtig. An der Wakü Hardware ist i.d.R. kein Vergang. Ggf. werden Schläuche, Dichtungen, Kühlmittel gewechselt, aber Kühlblöcke/Radiatoren halten ewig. Beim Neukauf orientiere ich mich dann gerne an solchen Tests. Bei dem was eine Wakü zusätzlich zur PC Hardware kostet, spielen 20 € (für mich) auch keine Rolle mehr.

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Danke für die Spende



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Xaver Amberger (skullbringer)

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