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Wärmeleit-Pad-Tests auf der NVIDIA GeForce RTX 3080 – Vier Referenz-Pads und brachiale Temperaturstürze des heißen GDDR6X bis auf 50%!

Wasserkühlung ist ein Muss!

Um wirklich genau und objektiv urteilen zu können, brauche ich ein Medium mit möglichst konstanter Temperatur. Der Raum hat zwar bei Bedarf klimatisierte 20 °C, aber aufgrund der ganzen Einflüsse und mechanischen Gründe eines häufigen Umbaus samt Folgeschäden, setze ich lieber auf den bewähren Wasserblock, dessen Verhalten ich zudem gut kenne. Dazu kommt wie immer der Chiller mit Extra-Reservoir für den Kühlkreislauf der Grafikkarte. Den Intel Core i9-11900K habe ich thermisch bewusst entkoppelt und kühle ihn über einen zweiten Kreislauf mit einer anderen Wasserkühlung (Bild unten).

Das trägt ebenfalls zur Temperaturkonstanz bei und vermeidet unnötige Schwankungen. Man kann auf der nächsten Grafik gut erkennen, wie sich die Wassertemperaturen nach wenigen Minuten einpendeln und die Hysterese des Chillers am Ende ein Temperaturfenster von maximal 0.6 Grad am Intake des GPU-Kühlers ergibt. Da die Messung des GDDR6X-Hotspots in ganzen Grad erfolgt und zudem nicht so sehr schwankt, kann man alle Abweichungen unter einem Grad also locker vernachlässigen.

Darüber hinaus teste ich auch nicht auf der luftgekühlten Karte, weil der Umbau nach nur wenigen Malen den Kühler irreparabel schädigen würde (Gewinde, Stecker usw.), sondern auf einem Wasserblock, weil ich hier die Temperaturunterschiede noch viel deutlicher darstellen kann und sich die Gewindeeinsätze auch bei Bedarf ersetzen lassen. Ich verwende zudem die Referenzplatine von Nvidia ohne V-Shape.  Dieses kurze PCB benötigt nur 8 Schrauben (4x GPU, 4x Platine).

Zum Einsatz kommt wieder ein Alphacool GPX-N, den ich bereits separat getestet hatte und der im Labor quasi die Allzweckwaffe schlechthin ist. Der Vorteil ist hierbei, dass die VRM nicht direkt auf der gleichen Kupferplatte sitzen und somit auch kaum bzw. keinen Einfluss auf die neben der GPU positionierten GDDR6X-Module hat. Ein Gegentest mit den VRM ohne Pads ergab gerade mal einen Unterschied von rund einem Kelvin. Das passt also schon einmal. Und eleganter Weise braucht er ja die 1-mm-Pads. Volltreffer also.

Ich kühle den Wasserblock für alle Tests mit 20 °C kaltem Wasser (siehe oben) bei einem kontrollierten Durchfluss von ungefähr 160 l/h (Toleranzbereich zwischen 159 bis 161 l/h).  Eine weitere Erhöhung bis auf 200 l/h ist nicht nur für den Alltag komplett unrealistisch, sondern sie bringt auch keinen weiteren Gewinn an Kühlperformance. Bis ca. 150 l/k konnte ich noch marginale Zuwächse verzeichnen, darüber hinaus nicht mehr. Deshalb setze ich den Durchfluss auf 160 l/h, um noch einen kleinen Puffer zu besitzen.

 

Die richtige Montage unter möglichst identischen Bedingungen

Auch diesen Punkt muss man berücksichtigen, denn der Speicher sitzt direkt neben der GPU und wird ja auch über die Platine mit aufgeheizt. Darüber hinaus würde eine dickere Schicht an Wärmeleitpaste ja auch den Abstand zwischen Kühler und Speichermodul negativ beeinflussen. Ich nutze hier die Sub Zero von Alphacool, die eine mittlere Viskosität besitzt. Die Federschrauben ziehe ich mit einem Drehmomentschrauber alternierend und diagonal über Kreuz fest (0.7 Nm). Das reicht, um die Paste auf die immer gleiche Schichtdicke zu drücken und den Überschuss rauszupressen.

Doch wieviel Paste braucht man eigentlich? Man muss den Kompromiss suchen und sicherstellen, dass es am Ende für den ganzen Chip reicht, dessen Wölbung berücksichtigt und Lücken kompensieren kann, ohne später herauszulaufen. Zunächst wiege ich die leere Platine und stelle das Endergebnis als Tara ein.

Um das genau und reproduzierbar hinzubekommen, wird die Paste im Sous Vide Wasserbad zunächst auf ca. 40 Grad erwärmt und es werden dann genau 0.2 Gramm Paste als längliche Wurst auf den Chip appliziert. Das sollte man auch nicht verschmieren, denn die Wurst drückt sich so am besten komplett flach.  Die GPU-Temperatur als Delta zum Wasser differiert da nie mehr als um 0,2 °C im Mittelwert über 30 Minuten nach dem kompletten Aufwärmen. Mehr wird man mit den mir zu Verfügung stehenden Mitteln auch kaum erreichen können.

So gerüstet, geht es nun ans Messen, denn wir wollen ja auch wissen, was läuft (oder vielleicht auch nicht).  Oder es laufen die Tränen, je nachdem. ich weiß es schon!

Test System and Equipment
Hardware:
Intel Core i9-11900K
MSI MEG Z590 Ace
2x 16 GB Corsair DDR4 4000 Vengeance RGB Pro
1x 2 TByte Aorus (NVMe System SSD, PCIe Gen. 4)
1x 2 TB Corsair MP400 (Data)
Be Quiet! Straight Power 11 1000 Watt Platin
Cooling:
Alphacool Eisblock XPX Pro
Alphacool GPX-M RTX 3080 Reference
Case:
Microcool Banchetto 101
Monitor: BenQ PD3220U
Cooling:
Alphacool Eisblock XPX Pro
Alphacool GPX-M RTX 3080 Reference
Aqua Computer High Flow Next
Alphacool Chiller Eiszeit 2000
Thermal Imager:
1x Optris PI640 + 2x Xi400 Thermal Imagers
Pix Connect Software
Type K Class 1 thermal sensors (up to 4 channels)
OS: Windows 10 Pro (all updates, current certified or press drivers)

 

317 Antworten

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Casi030

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11,923 Kommentare 2,338 Likes

Genau das habe ich gesucht.

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G
Guest

Toller Test! War sicherlich mal wieder eine Heidenarbeit und Friemelei! 👍

Wollte meine Pads auch schon tauschen aber mein GPX Kühler hat mit 1mm nicht genügend oder keinen Kontakt zum VRAM und ich bräuchte deshalb dann zu den 1mm leider noch 1,5er Pads (für 3090 hinten ja noch 2mm). Das wird dann teuer.

Ich hab im 4K Gaming ca. 72-76ˋ und das ist wahrscheinlich der hinten drauf. Das passt… Ich lass die Karte jetzt lieber so.

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Case39

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2,503 Kommentare 929 Likes

Danke für den Artikel. Ob das NV jetzt auch mal weiß?

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Igor Wallossek

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10,198 Kommentare 18,815 Likes

Die wissen das schon lange 😝

Pads lassen sich auch stapeln. Und dann zusammendrücken. 😇

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L
Lowmotion

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86 Kommentare 23 Likes

Der Artikel vermittelt mir das Gefühl, dass die Ultra Soft letztes Jahr ein Fehlkauf waren.

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grimm

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3,084 Kommentare 2,040 Likes

Ich würde mir auch wünschen, dass einem die Board-Hersteller statt Bling-Bling-Optionen bessere Kühlungsmöglichkeiten anbieten. Im Gegensatz zu Plastik-Schienen in Eisschollen Optik wäre ich für vernünftige Kühllösungen auch bereit zu zahlen ;)

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K
Kearvaig

Mitglied

32 Kommentare 9 Likes

Ein Augenöffner - toller Artikel. Wenn Nvidia das schon weiß, ist der Einsatz der billigen Pads ja schon fast geplante Obsoleszenz.

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L
Lowmotion

Mitglied

86 Kommentare 23 Likes

1 Cent Ersparnis bei 20 Millionen Mainboards im Jahr bedeutet 200.000 Euro extra auf dem Chefkonto. Warum dann extra Geld ausgeben, wenn es doch läuft?

Die Grafikkarten ziehen immer mehr Strom und der Highendkühler vor ein paar Jahren ist heute normaler Standard. In naher Zukunft mit 500+ Watt Grafikkarten werden sicherlich auch bessere Pads verbaut werden müssen, da auch dort der Preis fallen wird.

Ein umfassender Test aller verfügbarer Wärmeleitpads auf dem Markt würde für mehr Qualität und bessere Preise sorgen.

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jo-82

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54 Kommentare 21 Likes

Wird Zeit für Wärmeleitpads mit RGB? 😂

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RedF

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4,665 Kommentare 2,553 Likes

Ja wie? du hast noch keine?

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F
Freelancera1

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59 Kommentare 16 Likes

Würde sich das überhaupt bei einer Luftkühlung überhaupt lohnen? Weißt du zufällig, ob andere Boardpartner hier andere Pads verwenden, um ihre oc Modelle zu verkaufen? Oder ist das eher eine Spielerei für Wasserkühlungen

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S
Speedbones

Neuling

6 Kommentare 0 Likes

Vorallem Gigabyte verbaut nur Schrott Pads deswegen werden ich mir auch keine Gigabyte mehr kaufen.

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S
Speedbones

Neuling

6 Kommentare 0 Likes

Hat einer eine Quelle (auch import) wo man die Pads günstig erstehen kann? Auch größere Mengen alla 300x300x1mm oder 500x500x0,5/1/1,5/2/2,5 mm mit so ab ungefähr 12 W/mK ? um auch im Bekanntenkreis die Grafikkarten Pads mal auszutauschen. 13,-€ für ein 85x45x1mm ist doch Wucher.

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Igor Wallossek

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10,198 Kommentare 18,815 Likes

Nö. Sie tun doch, was sie sollen. Weit unter Tjunction und es gab im Einzelhandel damals für genau diesen Zweck kaum was Besseres. AC hat dann noch fast 6 Monate gebraucht, um das Pad mit 7 W/(m*K) auszugraben, das auch funzt. :D

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Igor Wallossek

1

10,198 Kommentare 18,815 Likes

Das bringt auch auf Luft was, wenn da nur Geraffel drauf ist.

Und was den Import betrifft - Nein. Gute Pads bekommst Du nicht einfach mal so für ein paar Cents, das ist ein knallhartes Business. Größere Mengen beginnen so bei ein paar Tausend Pads a 100 x100 mm. Unter dem redet da gar keiner mit Dir. :D

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Martin Gut

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7,783 Kommentare 3,577 Likes

Da gab es vor ein paar Jahren schon schlimmeres. 250 bis 300 Watt hat man immer wieder gesehen. Aber schau dir einmal die RX 295 X2 mit ihren 500 bis 560 Watt an. Ein Referenzkarte mit Wasserkühlung. o_O

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Klicke zum Ausklappem
ipat66

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1,357 Kommentare 1,355 Likes

Für eine PC-Komponente dieser Preisklasse,sollten diese Pads eigentlich zur Grundausstattung gehören!
Dann müsste man auch nicht mehr eine nagelneue Karte aufschrauben um die Temperaturen in den Griff zu bekommen.
Viele trauen sich da nicht dran....

Haben diese Mondpreise eigentlich noch irgend eine Relation zu den Herstellungskosten?

Die Abnahme der Temperaturen sind auf alle Fälle der Hammer...
Das sollte der Langlebigkeit sehr dienlich sein.
Oder die OC-Fraktion kann noch etwas mehr Takt raus quetschen ?

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My-konos

Veteran

270 Kommentare 91 Likes

Hätte ich einen Hut auf, würde ich ihn ziehen.

Sehr schön aufgearbeitet, alle Randbedingungen abgeklopft und sauber aufbereitet. Dazu noch die Aussicht auf mehr.

Ich bekomme sofort Bock, entsprechend selbst wie aktiv zu werden und pads zu tauschen.
Zum Frühstück erstmal eines unter das Brötchen kleben, bevor es zum Wiederaufbacken auf den Toaster kommt.

Btw: wie sehen die Teile nach dem "einbrennen" aus? Verhalten sich alle gleich? Und lassen diese sich alle gleich gut wieder entfernen?

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amd64

1

1,103 Kommentare 670 Likes

@Alphacool

Bei der Gelegenheit würde ich gern einmal darauf hinweisen, dass Alphacool die Kennzeichnung ihrer Eisschicht-Produkte durchaus
verbessern könnte.

Ich habe im April jeweils 1x 0,5mm und 1mm Alphacool Ultrasoft mit 3 W/(m*K) bei der Verstandfabrik gekauft.
Eine Kennzeichnung ist nicht vorhanden, da die Verpackung noch für die anderen Produkte war.

Evtl. ist dahingehend ja schon etwas passiert, mir fiel es nur gerade wieder ein?

Am Produkt selbst hatte ich nichts auszusetzen, die Überholung eines 2015er IMac 5k hat damit gut funktioniert.

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About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

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.

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