CPU Practice Reviews

AMD Ryzen 7000 heatspreader and cooling analysis – temperatures, hotspots and problems

Temperatures under full load

For measuring I take the igoBOT in an animation, that takes long enough with a scene of 10 frames to heat up the CPU completely. I have tempered the water laboriously beforehand, for the measurements from 25 °C water temperature I have bypassed the AGB and use only the small cooling circuit without AGB, since it is technically and economically hardly sensible to heat up the 20 liters to 30 °C. But the hysteresis is tight enough to compensate for fluctuations. I just take the remedy over 5 minutes, that fits.

Let’s first look at the Ryzen 9 7950X in direct comparison to the Ryzen 9 5950X, whose power dissipation was only 20 watts lower. But what we see is a temperature difference of 9 to 10 Kelvin. Since we know that the Ryzen 9 5950X leaves about 10 Kelvin between the die and the IHS surface, this is absolutely plausible because we had already measured 20 Kelvin in the Ryzen 9 7950X. If you add this up, you get the other results exactly.

By the way, to get above 95 °C at all, you have to deactivate PBO or let it run free manually, then it would even go up to 115 °C. However, I have set the temperature limit to 100 °C, to be on the safe side. That’s why both air coolers still stayed below 100 °C, although the clock already dropped by over 300 MHz here. Blender and air cooling are therefore completely ruled out, and even a normal AiO has to struggle a lot and already leaves more than 100 MHz above 90 °C.

 

If you now believe that the Ryzen 7 7700X would be much easier to cool because it consumes almost 100 watts less power than the Ryzen 9 7950X, you are very much mistaken. The concentration of 137 watts on only one CCD even produces a higher heat flux density than with the large CPU, where “only” 117 watts have to be dissipated per CCD. The thick IHS is only of limited help here, because heat transport in the horizontal plane is much too slow.

It is therefore not primarily a question of the amount of heat to be dissipated, but rather the speed with which the waste heat can also be transported away. And this is exactly where an air cooler will actually always fail at full load.

Gaming temperatures

We can only give the all-clear here, because not one game causes significantly more than half of the power dissipation in both new Ryzens like in Blender. Furthermore, depending on the game, this power dissipation is still significantly lower over long stretches of the runtime or is still as constant as during rendering. However, fluctuating loads are generally easier to cool. Since every game generates different temperatures, I didn’t bother with charts any further, otherwise everyone would complain again because exactly their game isn’t included.

To calm down the air cooler and AiO faction, I can write with a clear conscience that you probably won’t break the 90°C mark even in summer as long as you don’t use a cheap fan from the entry-level segment and provide some airflow in the case. Thus, the Ryzen 7xxx can definitely be cooled without much worry, even with air. But you really have to be careful what you use, here the best is just good enough. The upcoming graphics cards give me a completely different stomachache. But all in good time, that will come soon.

Summary and conclusion

The new Ryzen 7xxx have a highly stable heatspreader with a 3.42 mm thick top of the glued-on lid. Whether the thickness was deliberately chosen as a compatibility booster or to protect the very thin CCDs and in the end said that the necessary 2 mm would simply be padded to the old height to kill two birds with one stone – who knows. You should ask AMD’s R&D department, but I doubt if you will ever get an answer. The LGA socket can’t be made infinitely higher due to the contacts and can’t be moved further away from the PCB.

The fact is that the current design with the much smaller IHS area and the smaller CCDs is per se already a real hurdle for the high heat flux density. So a buzzkill like the extra-thick IHS with its 3.42 mm comes at an inopportune time. It’s the sum of the two, which accounts for about 20 Kelvin difference here as the delta between the package and the IHS surface, no matter how great and cold you actually cool from above.

Under absolute full load, this is possible with conventional means, but it entails a measurable clock loss. However, at least nothing will be destroyed, otherwise AMD wouldn’t have set the tjunction so high. In turn, no IHS has ever been as stable as this one, and absolutely flat to boot. The base including the massive backplate is, at least in Lotes’ design, a stunner and completely torsion-resistant. You have to get that right first. We will have to come to terms with the fact that the rest is so weak. No, it is anything but uncoolable. It’s just not very nice, and customers will probably have to rethink things a bit. Scaredy-cat mode and all… 😉

 

 

113 Antworten

Kommentar

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Falcon

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115 Kommentare 118 Likes

Guten Morgen!

Wie du perfekt zeigst hat so eine dicke Kupferplatte mechanisch Vorteile, beim Kühlen aber Nachteile.

Bei den AM4 Prozessoren konnte ich durch Abschleifen der Nickelschicht auf dem Heatspreader, sowie Planen und Entfernen der Nickelschicht auf diversen Kühlern (meist Noctua), zwischen 3 und 7°C zurückgewinnen, je nachdem wie "krumm" die Oberflächen waren.

Der Hauptvorteil lag aber darin das die Temperaturen nicht mehr so heftig "gesprungen" sind sobald ein bisschen Last auf die CPU kam.

Ohne die Bearbeitung habe ich sehr oft Temperatursprünge von 15-20° nach Oben/Unten gesehen mit dem Lastwechseln.
Da kann natürlich kaum eine Lüftersteuerung, selbst mit einstellbarer Verzögerung, Mithalten.

Nach den Bearbeitungen sprangen die Temperaturen nur noch 5-10° und bei weiter anliegender Last stieg die Temperatur dann halbwegs gleichmäßig so um 1-1,5°/s.

Vielleicht sollte man den Usern nochmals Aufzeigen das viele Kühlerböden nicht plan sondern konvex sind, was bei den doch recht guten Ebenheiten der AMD Heatspreader Nachteile hat.

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meilodasreh

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572 Kommentare 284 Likes

Zen4 sind jedenfalls keine Herzensbrecher, soviel ist schonmal klar. :ROFLMAO:

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man könnte sich glatt fragen, ob die Übersetzung sich da mit Absicht eine gewisse Doppeldeutigkeit hat einfallen lassen...so ein Algorythmus ist ja manchmal schon ein Schelm.

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Veteran

496 Kommentare 312 Likes

Die Gory Details des Algorythmus ;)

Wo kommt der Screenshot her? Amazon?

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konkretor

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303 Kommentare 313 Likes

Als ich heute Morgen gesehen habe wie Igor die CPU abklebt. Meinte mein Gehirn das kennst du da noch von früher. Ich habs sogar gefunden in der Krabbelkiste. Na wer kennt es noch? Bin mir gar nicht sicher ob das überhaupt was gebracht hatte.

Frage an die 3D Drucker Fraktion da würde sich doch eine art Abdeckung drucken lassen das einfach drüber gelegt wird.

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big-maec

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850 Kommentare 491 Likes

Ist kein Problem, dafür müsste man mal die Maße haben. Denke mal, da wird auch noch einiges kommen.

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Thorsten Heldt

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29 Kommentare 10 Likes

Hallo Igor,

super Bericht. Tja, da werde ich wohl trotz deinem empohlenen Fractal Torrent Gehäuses demnächst auf WAKU gehen müssen. Apropo ist ja noch früh. Irgendwie finde ich das Video nicht ;-) Link oder so. Fehlt da noch was ?

Gruss Thorsten

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RedF

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4,672 Kommentare 2,554 Likes

Ja, nur muss es gut überlegt sein weches material man nimmt. Aber gut, soll es halt anfließen ^^

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k
krelog

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173 Kommentare 53 Likes

Wenn man nur die Höhenangaben im inneren anschaut komme ich nicht auf 0,03mm Unebenheit sondern auf 0,14mm du gibst ja die werte an und da schwankt er doch von 47,85 bis 47,99.

und warum man ihn so "Dick" macht und eine Kühlerkompatibilität sicherzustehen erschliest s ich mir auch nocht ich kaufe ein Upgrade (CPU, Board und Ram) bin je nachdem ca. 1000€ los und dann kommt es drauf an ob ich eine neue Backplate brauche für Kühler oder nicht. Da hat sich die Technik von sales ganz schön überrumpeln lassen.

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grimm

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3,085 Kommentare 2,040 Likes

Der nächste Artikel ist dann: „Welche WaKü schafft CPU UND GPU?“

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Falcon

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Wieso? Willst du nen 7950X 24/7 beim Rendern Quälen? :unsure:

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ianann

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336 Kommentare 231 Likes

Lieber Herr @Igor Wallossek , gönn' Dir mal 'ne Pause - was hier dauerhaft und fließbandartig an hochwertigstem Content rausgeschoben wird, ist ja nicht mehr menschlich. :D

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Derfnam

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7,517 Kommentare 2,029 Likes

This is Heartcore, Baby. Unbroken.

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T
Thorsten Heldt

Mitglied

29 Kommentare 10 Likes

Neh. Das nicht. Aber da ich die Problematik beim 5000er Ryzen bei meinem Sohn schon sehe. Temperatur und Lautstärke technisch. Gehäuse Sharkoon Mesh TG4M . Definitiv zu klein. Kann ich mir ausmalen bei einem 7900x (weil zwei ccds) und ner "7800xt oder 7900xt" wie sie auch immer heißen mögen passiert. Mein System ist 11 Jahre alt mit nem 4790k und ner 1080 ti. Komplett alles neu. Mag es halt ruhig. Problem ist ja nicht die Leistung. Sondern die Leistungsdichte die abgeführt werden muss.

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K
Kyuss

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45 Kommentare 60 Likes

Naja, die Lautstärke ist ja ne Einstellungssache. Viel kühler wirds nicht ob die Lüfter bei 100% laufen oder nur bei 50% wenn die CPU unter Volllast läuft. Der 7900X sollte sogar eine bessere Figur machen als 7700X und 7950 X, weil pro Chiplet weniger Energie verbraten wird

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Falcon

Veteran

115 Kommentare 118 Likes

Schau mal bei CB, die haben da extra nen Test gemacht mit dem Torrent und ner 3090TI bei 450W.

Desweiteren sind ja schon diverse Veröffentlichungen da die Aufzeigen das mit ein bischen CurveOptimizer deutlich bessere Temperaturen herrschen als stock.

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Igor Wallossek

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10,222 Kommentare 18,926 Likes

600 Watt gehen auch mit einem Blower-Design. Aber das will ja keiner. Da fackelt dann hinten an der Wand nach einer Stunde Cyberpunk die Tapete ab. :D

Auf CB haben sie eine Asus-Karte. Die hat keinen Drall im Luftstrom und schiebt die Luft direkt an die Seitenwand. Dann gehen rund 40% auch wieder nach unten und werden gleich wieder eingesaugt. Dazu hatte ich vor Jahren schon mal einen Artikel.

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Es gibt 2 Hersteller die das mittlerweile besser lösen. Warum wohl? ;)

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ianann

Veteran

336 Kommentare 231 Likes

Ist es nicht unterdessen eh Wahnsinn soviel Abwärme ins Gehäuse zu schieben? Mich wundert dass man bei den ganzen 2-Slot oder mittlerweilse sogar 3,X Slot Kühlern keine Konstruktionen mehr nutzt, welche die Luft über die Slots nach hinten rausschieben. Bekommen jene die Hitze nicht schnell genug von den Hotspots?

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Ghoster52

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1,421 Kommentare 1,083 Likes

Wenn die CPUs mal billiger werden könnte man eine CPU mal abschleifen,
um zu sehen wie viel Temperaturunterschied pro mm möglich ist. :ROFLMAO:
Ich bräuchte dafür nur ein defektes Board mit magnetischer Backplate.

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RedF

Urgestein

4,672 Kommentare 2,554 Likes

1mm*20K/3,42mm = 5,8K/mm 😅

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Danke für die Spende



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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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