Kühlung News Prozessor Wasserkühlung

Hat der Ryzen 3000 durch sein asymetrisches Design echte Probleme mit aktuellen CPU-Wasserblöcken und DHT-Luftkühlern?

Beim Testen mit diversen X570 Motherboards und den Ryzen 2 und Ryzen 3 Modellen ist mir aufgefallen, dass es beim Delta zwischen der Wasser-Temperatur und dem Die zum Teil erhebliche Unterschiede gibt, auch wenn ich z.B. im Precision Boost Overdrive (PBO) ein Power Limit von z.B. 95 Watt eingestellt habe. Gegentests als Messung am EPS-Anschluss ergaben die gleiche Leistungsaufnahme und auch das, was die Sensoren für die Package-Power auslesen, lag fast aufs Watt genau auf dem gleichen Niveau. Dass jetzt allein auf die höhere Wärmedichte zu schieben, da das 7-nm-Chiplet viel kleiner ist, wäre deutlich zu kurz gesprungen.

Schaut man mal auf das Bild unten, dann sieht man, dass der Hotspot beim 8-Kerner mit nur einem Chiplet eher rechts oben sitzt, also genau dort, wo sich das 7-nm-Chiplet befindet. Der größere I/O Die sitzt zwar zumindest horizontal mittig, aber leistungsmäßig ist der in größerer Strukturbreite gefertigte Chip ja eh kein großer Posten. Die Wärmedichte (Density) konzentriert sich also beim 8-Kerner nur auf einen sehr kleinen Teil des Heatspreaders. Bei den 12- oder späteren 16-Kernern wird sich die höchste Wärmedichte dann auf einen schmalen vertikalen Korridor konzentrieren.

Quelle: Wikipedia

Wenn wir jetzt einmal die Cold Plate eines handelsüblichen CPU-Wasserblocks (z.B. EK Velocity AMD) zu Rate ziehen, dann sehen wir, dass zwar die Mikrokanäle den gesamten Heatspreader überdecken, der Wasserfluss aber nicht optimal erfolgt, denn In- und Outtake sind mittig positioniert. Idealerweise sollte der Intake dann auch rechts oben erfolgen und am Ende bleibt die andere, viel größere Seite kühlungstechnisch der kleinere Posten. Das würde aber auch bedeuten, dass die Einbaurichtung der Wasserblöcke fest ist und nicht geändert werden kann.

Source: igorslab.de (Igor Wallossek)

Auch Luftkühler, vor allem die günstigeren Modelle im DHT-Design (Direct-Heatpipe-Touch) dürften hier nicht mehr optimal funktionieren, vor allem dann nicht, wenn nur wenige Heatpipes genutzt werden, die zudem ja alle zentriert angeordnet sind.  Das veranschaulicht die Fotomontage unten:

Source: igorslab.de (Igor Wallossek)

Ich bin mir ziemlich sicher, dass für Ryzen ein spezielles Design der Cold Plate eine deutliche Verbesserung bedeuten könnte und die Hersteller sind aufgerufen, sich dieser neuen Herausforderung auch zu stellen. Da kann dieser eher zufällige Fund nur der Anfang sein.

Und im Übrigen: auch wir haben an einer einfachen Lösung gearbeitet und werden das Ergebnis sicher auch in Kürze präsentieren können. Vielleicht schon nächste Woche 😉

 

 

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Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.