Cooling Editor's Desk Reviews Watercooling

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

Test hardware and systems

The water cooling system used to test the blocks is that of my primary testbench. This basically consists of two circuits, which I can connect together using quick couplings for more water volume and cooling capacity. Loop 1, as I call it, is located directly on my test bench. This consists of a 420 mm Alphacool NexXxoS ST30 radiator and a 240 mm Hardwarelabs Black Ice GTX 240 radiator. The fans are Noiseblocker NB eloops 120 mm fans, 2x from Noiseblocker itself and 4x in the red Phobya version. The water flow is provided by an XSPC D5 Vario pump in an expansion tank attachment from EKWB. Everything is connected with EK-WB ZMT hoses and EK-WB Quantum Torque STC fittings in the 10/16 mm version.

Loop 2 consists of a Watercool MO-RA3 360 PRO with 9 XPG Nidec Vento Pro 120 mm fans. On top of this is the matching Watercool Heatkiller Tube 200 mm reservoir with the second D5 pump, this time from Alphacool in the VPP655T version. For these water block tests, the loops are connected with the Alphacool Eiszapfen quick-release couplings and the pump of Loop 1 is always active. The pump of Loop 2 is switched on for the tests with 2 pumps and disconnected from the power supply for the tests with 1 pump, so it only runs passively. Rough ranges for the flow rate are 135-170 l/h with 2 pumps and 95-120 l/h with 1 pump, depending on the resistance of the respective block. Pumps and fans run statically with 12 V. The flow rate and temperature of the distilled water are recorded by an Aqua Computer high flow NEXT and transmitted to HWinfo via USB. It was reviewed by Igor in the past and verified as one of the few, actually dependable flow / temperature meters. And it’s specifically this component that makes our test also reproducible for basically everyone.

The heat generator in the LGA1700 socket is a Core i9 13900KF, statically overclocked to 5 GHz on the P-cores, 4 GHz on the E-cores and 4.5 GHz cache, with the core voltage set to 1.45 V with LLC5 on the Asus Maximus Z790 Apex motherboard. Under load in Prime95, the voltage drops to 1.19 V, which is actually still far too much for these clock rates – 220 mV too much to be precise. However, there are 2 reasons for this: 1. it generates a higher heat load and thus a higher resolution for our tests and 2. it ensures stable operation of the CPU even with poorer water blocks and consequently higher core temperatures of up to 110 °C. Depending on the temperature, the effective power consumption of the CPU alone is around 300 W here. I cannot use more, as otherwise the CPU will trigger an emergency shutdown (ProcHOT) with poorer water blocks.

In the AM5 socket on the Asus Crosshair X670E Gene is a Ryzen 9 7950X, also statically overclocked to 5 GHz with a voltage setting of 1.375 V and LLC level 5. This drops the voltage here to approx. 1.128 V under load and we generate approx. 280 W of waste heat (approx. 300 W at the EPS connection) and are thus effectively at the temperature limit with less good water blocks.

It is important that the waste heat is as high as possible, as the temperature differences are proportional to it and we can therefore measure larger differences between the blocks. In other words, the resolution of the test is higher. If the CPUs were measured with only 50 W of waste heat, for example, the differences between the blocks would be much smaller. So if another reviewer measures smaller distances between water blocks, it is probably because the CPU is running without OC and with power limit.

At this point it is important to mention that both CPUs are fixed in the socket with their standard mounting frames (ILM). No “washer mods” or aftermarket “frames” are used, as the test is intended to be representative of most users and the water blocks are mainly designed for this purpose. However, the standard ILM, especially with the LGA1700, means that the CPU is effectively bent downwards by the punctual force that the frame applies to the long edges. This effectively creates a dip in the middle of the CPU that has to be overcome by the water block and thermal paste, as this is where the silicon die with the heat-generating cores is located under the integrated heat spreader (IHS). Shortly after the market launch of the LGA1700 socket, we had already reported enough on the topic of “Washermod“.

For this water block test, it means that a block must be at least as convex as the CPU is concave in order to achieve optimum contact. Alternatively, the water block can use a rigid backplate to try to reduce the flexing of the CPU and motherboard, or a combination of both. Interestingly, the AMD CPU is also slightly concave, but not as much. Here again, a less convex cold plate of the water block is optimal. So if a water block is to perform very well on both platforms, it must inevitably make design compromises in order to serve both cases as well as possible. Alternatively, manufacturers can also offer separate blocks for the respective platforms, but this means higher prices and less flexibility for the customer. Who can best manage this balancing act will certainly be a decisive factor in the evaluation of a block!

The thermal paste used is Alphacool Apex, of which I bought a 100g tub. Why this paste? Actually, you could use any other paste as long as all the blocks are measured with the same one. And this is exactly where the subtlety lies. Because I need so much thermal paste for the large number of tests that conventional sizes such as a 10 g tube are far from sufficient. With several tubes, there would be a risk of getting different batches and qualities of paste. The Apex paste was the only one available to me at short notice in such a pack size, so that all blocks could be tested with the same paste and not just the same one. There is even a little left over for possible night tests, e.g. with an aftermarket frame instead of ILM on LGA 1700.

 

 

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Kommentar

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ipat66

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1,367 Kommentare 1,366 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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1,159 Kommentare 1,575 Likes

Hey Xaver,

danke für den Einsatz!

Grüße

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ApolloX

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1,687 Kommentare 955 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

Veteran

115 Kommentare 118 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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85 Kommentare 120 Likes

Top Arbeit und Aufarbeitung. Vielen Dank!

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S
S.nase

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1,357 Kommentare 455 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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974 Kommentare 747 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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104 Kommentare 78 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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4,704 Kommentare 2,576 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 329 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 329 Likes

auch Heatkiller IV Pro oder ein leicht anderes Modell?

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NilsHG

Mitglied

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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4,704 Kommentare 2,576 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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6,789 Kommentare 2,246 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

Veteran

185 Kommentare 153 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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1,755 Kommentare 1,652 Likes

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

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echolot

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974 Kommentare 747 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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