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Jun 04, 2023

Läppen, Delidding und Flüssigkeitskühlung zur Zähmung der Thermik der 13. Generation von Intel

Gepostet von Kent Burgess | 9. August 2023 | Gehäuse und Kühlung | 2 In den letzten Generationen von CPUs und GPUs gab es einen beunruhigenden Trend zu einem hohen Stromverbrauch und damit zum Aussterben

Gepostet von Kent Burgess | 9. August 2023 | Gehäuse und Kühlung | 2

In den letzten Generationen von CPUs und GPUs gab es einen beunruhigenden Trend zu einem hohen Stromverbrauch und damit zu Temperaturen, die die Grenzen dessen überschreiten, was viele Benutzer als angenehm empfinden. Dieser Trend hat zu einer größeren Beliebtheit von All-in-One-Flüssigkeits-CPU-Kühlern und GPUs mit enorm überdimensionierten Kühllösungen geführt. Wir haben auch gesehen, dass kundenspezifische Flüssigkeitskühlungen bei Menschen immer beliebter werden, die früher mit rezeptfreien Lösungen zufrieden gewesen wären.

In jüngerer Zeit, da die neuesten AMD Ryzen-Prozessoren bei 95 °C laufen und die neuesten Intel-CPUs der 12. und 13. Generation 100 Grad (oder mehr) erreichen, sehen wir, dass sich immer mehr Leute mit CPU-Lapping und CPU-Delidding befassen. Vor nicht allzu langer Zeit galten diese beiden Verfahren (zum Erlöschen der Garantie) nur als etwas Extremstes, manche würden es vielleicht als rücksichtslos bezeichnen, was PC-Enthusiasten überhaupt in Betracht ziehen würden. Seit einigen Jahren haben wir einige kleinere Hersteller, die Produkte zum Läppen, Entdecken und direkten Kühlen der Matrizen anbieten.

Der Markt hat sich verändert und jetzt, im Jahr 2023, bieten einige der großen Player im Bereich PC-Kühlung, wie EK Waterblocks und Thermal Grizzly, Produkte an, die darauf ausgelegt sind, mehr Menschen dabei zu helfen, diese Temperaturen zu bändigen. Wenn große Namen auf einen Trend aufspringen, gibt es natürlich auch einige kostengünstige Optionen (und manchmal Nachahmungen), die bei Quellen wie AliExpress zu finden sind. Das Ziel dieses Artikels besteht darin, einen wissenschaftlichen Blick auf einige der verschiedenen Lösungen zu werfen, die zur Senkung der Temperaturen auf Intel-CPUs der 12. und 13. Generation angeboten wurden, und herauszufinden, welche Art von Verbesserung sie tatsächlich bieten.

Bei der Veröffentlichung von Intel der 12. Generation kam es zu einer der ersten Kontroversen, dass die serienmäßige CPU-Montagehalterung eine ungleichmäßige Kraft auf die Leiterplatte ausübte. Es hat sich gezeigt, dass dieses Problem zu einem schlechten Kontakt mit der Kühllösung führt und in manchen Situationen sogar dazu führt, dass sich die Leiterplatte verbiegt. Hier und da wurden ein paar DIY-Lösungen vorgeschlagen, dann stellten Der8auer und Thermal Grizzly ihren CPU-Kontaktrahmen der 12. Generation vor. Dieser präzise gefertigte, eloxierte Aluminiumrahmen ersetzte den gesamten Intel-Montagemechanismus und sorgte für einen gleichmäßigen Montagedruck rund um das gesamte IHS der CPU, und viele stellten mit dieser Lösung deutlich bessere Temperaturen fest.

Mit dem Erfolg von Der8auer kam schnell eine erstaunliche Anzahl von Nachahmungen zu deutlich niedrigeren Preisen auf den Markt. Diese waren zu einem viel günstigeren Preis von unbekannten Herstellern und sogar von renommierten Kühlunternehmen wie Thermalright erhältlich. Während die Leistung dieser Kopien in den meisten Fällen im Wesentlichen mit der des Thermal Grizzly-Produkts übereinstimmte, berichteten einige Leute, dass ihr Rahmen das CPU-Niveau nicht hielt und sie immer noch ungleichmäßigen Kontakt mit ihrer Kühllösung hatten. Das in diesem Artikel getestete Beispiel ist das Thermalright-Modell.

Ich möchte darauf hinweisen, dass dies zwar die einfachste der in diesem Artikel getesteten Aftermarket-Lösungen ist und nicht zum Erlöschen der CPU-Garantie führt, der Kontaktrahmen jedoch nicht ohne eigene Risiken ist. Wenn die Torx-Schrauben zu fest angezogen werden, kann es beim Benutzer zu Instabilität, Kommunikationsverlust mit einem oder beiden RAM-Kanälen und sogar zu Schäden am Motherboard kommen (obwohl ich noch nie gehört habe, dass Letzteres passiert).

Das empfohlene Drehmoment für die Befestigung dieses oder eines anderen CPU-Haltesystems für LGA 1700 beträgt 0,03–0,06 Nm. Es gibt einige YouTube-Anleitungen sowohl von der8auer als auch von Gamers Nexus mit hervorragenden Anleitungen, wie man mit der Hand annähernd die richtige Drehmomentspezifikation erreicht. Für diesen Test habe ich jedoch einen Präzisions-Drehmomentschraubendreher verwendet, der auf 0,5 cN-m (0,05 Nm) eingestellt war.

Wenn Sie Ihre CPU-Garantie tatsächlich erlöschen lassen möchten, sich aber noch nicht vollständig dem mit Delidding verbundenen Risiko verschrieben haben, dann ist das Läppen Ihres IHS der perfekte Anfang. Der8auer und Thermal Grizzly haben sogar das Produkt, das Ihnen dabei hilft, Ihr IHS richtig zu läppen, sodass Sie am Ende eine ebene Oberfläche erhalten. Dies sollte dazu beitragen, dass Ihre CPU bei jeder von Ihnen verwendeten Kühllösung einen besseren Kontakt mit der Kühlplatte hat.

Dieses Kit enthält einen CPU-Halter und drei Ebenen Schleifpapier mit gleichmäßiger Körnung. Sie benötigen einen Kontaktrahmen, um Ihre CPU im Werkzeug zu befestigen, und eine ebene Fläche für das Schleifpapier. Für diesen Test habe ich Dead Flat Float Glass gekauft, um eine möglichst flache Arbeitsfläche zu gewährleisten, aber ich glaube nicht, dass die meisten Benutzer zu solchen Extremen gehen müssten. Das Thermal Grizzly-Läppwerkzeug ist derzeit für 21,99 $ für Intel-Prozessoren der 12. und 13. Generation und 23,99 $ für Prozessoren der Ryzen 7000-Serie erhältlich.

Da es in diesem Artikel letztendlich darum ging, einen demontierten i9-13900KS zu testen, war es notwendig, dass ich die CPU tatsächlich demontiert habe. Zuvor habe ich einige Delid-Tools von RockitCool verwendet und positive Erfahrungen gemacht, aber da EKWB kürzlich ihr eigenes Delid-Tool der 12. und 13. Generation herausgebracht hatte (entwickelt in Zusammenarbeit mit Der8auer), wollte ich ihr Angebot ausprobieren.

Insgesamt war ich im Großen und Ganzen zufrieden. Das Design des EK-Tools erfordert, dass die CPU und die obere Platte des Tools mehrmals gedreht werden, es war also mehr Arbeit als bei anderen Tools, die ich verwendet habe, aber ich denke, dass dieses Design viel weniger Spielraum für Fehler lässt. Diese Methode ist etwas mühsamer und dauert länger als andere Lösungen, aber Delidding ist kein Prozess, den man überstürzen sollte. Es ist viel besser, sich Zeit zu nehmen, es richtig zu machen und sicher zu sein, dass Sie Ihre CPU nicht zerstören. Mit 85,99 US-Dollar ist die EKWB-Lösung etwas teurer als die meisten anderen Optionen, aber die zusätzlichen Kosten lohnen sich für die Sicherheit und die Qualität des Endprodukts.

Abgesehen davon empfehle ich die Verwendung einer Schutzbeschichtung auf allen oberflächenmontierten Geräten der demontierten CPU. Sie sollten dies nicht zu dick auftragen, da die Kühlplatte keinen korrekten Kontakt herstellen würde, wenn die Beschichtung höher als der Siliziumchip auf der Leiterplattenoberfläche wäre.

Da ich das EKWB-Delid-Tool verwendet habe, sollte es nicht überraschen, dass ich auch deren Lösung zur direkten Kühlung der Matrize getestet habe. Um es klarzustellen: Hierbei handelt es sich um das EKWB-Direkt-Die-Upgrade-Kit, mit dem der standardmäßige LGA 1700 Velocity^2-CPU-Block in einen Direkt-Die umgewandelt wird. Das Kit besteht aus einem neuen CPU-Halterahmen, der Teil einer überarbeiteten EKWB Exact Mount-Rückplatte ist, sowie einer neuen Kühlplatte und einer internen Düsenplatte. Wenn Sie bereits über den LGA 1700 Velocity2 verfügen, beträgt der Preis für das Upgrade-Kit 124,99 $. Der komplette LGA 1700 Velocity^2 Direct Die-Block kann für 219,99 $ erworben werden.

Optisch ist der EKWB-Bausatz großartig. Das Aussehen des Plexi-Top-Velocity^2-Blocks hat mir schon immer sehr gut gefallen, und die Exact Mount-Rückplatte sieht aus wie ein wirklich erstklassiges Montagesystem. Leider habe ich in der Praxis immer festgestellt, dass das Exact Mount-System ein größeres Ärgernis und Ärgernis darstellt als jedes andere CPU-Block-Montagesystem. Es muss von der Rückseite des Motherboards aus am Block befestigt werden. Sie müssen also entweder das Motherboard auf den Block absenken oder (wie ich es am einfachsten gefunden habe) das Motherboard seitlich drehen, sodass die Kante auf der Arbeitsfläche liegt Sie halten den Block in einer Hand und die Rückplatte in der anderen.

Das zu komplizierte Montagedesign macht es schwierig, bereits beim ersten Versuch Montagedruck zu erzeugen, selbst wenn das angegebene EKWB-Drehmoment von 0,6 Nm verwendet wird. Ich musste meine erste Testrunde mit dem EKWB Direct Die-Kit tatsächlich abbrechen, weil ich nicht den gleichen Montagedruck hatte und einige Kerne innerhalb von Sekunden nach Beginn des Cinebench-Laufs über 90 °C waren. Die unten gezeigten Ergebnisse stammen von meinem zweiten Montageversuch, der durchweg zu deutlich besseren Temperaturen führte.

Seit seiner Einführung Anfang des Jahres gab es einige Kontroversen um den EKWB Direct Die-Block. Mehrere Benutzer beschwerten sich über schlechte Temperaturen und viele behaupteten, dass die Kontaktplatte nicht flach sei und daher keinen vollständigen Kontakt mit dem CPU-Chip habe. EKWB ging auf beide Probleme ein, indem es zunächst feststellte, dass einige der frühen Muster die Fehlertoleranz bei der Herstellung der PCB-Halteklammer (die Teil der Rückplatte ist) überschritten hatte, und dass sie ihre Toleranzen bei späteren Einheiten überarbeiteten. Zweitens lautet die Aussage von EKWB, dass die Kontaktfläche auf einer Drehmaschine bearbeitet und nicht gefräst wurde, und obwohl sie möglicherweise nicht flach aussah (aufgrund der konzentrischen Ringe, die bei der Drehbearbeitung sichtbar waren), versicherten sie dem Benutzer, dass sie flach sei, aber sie überarbeiteten die Produktion entsprechend Erstellen Sie eine neue Platte, die optisch den Erwartungen der Benutzer entspricht.

Das im Test verwendete Gerät wurde zwei Monate nach den Aussagen von EKWB bestellt und scheint mit Fotos der überarbeiteten Geräte übereinzustimmen, die ich online gesehen habe. Trotz dieser Überarbeitungen gibt es immer noch viele Online-Berichte von Benutzern, die sich über höhere Temperaturen als erwartet bei einer Direkt-Die-Lösung beschweren.

Jetzt kommen wir zum wahren Grund, warum ich dieses Projekt ursprünglich begonnen habe. Da so viele Probleme mit einer sehr teuren EKWB-Lösung haben, haben sich viele andere an weniger bekannte Hersteller gewandt, um ihre CPU-Temperaturen unter Kontrolle zu bringen. Eine dieser Optionen ist der Iceman Cooling Direct Die-Block, den Sie bei AliExpress für 76,97 USD bestellt und innerhalb von 12 Tagen erhalten haben. Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels ist der Preis etwas gestiegen und der Listenpreis liegt derzeit bei 87,04 US-Dollar.

Der Iceman-Block ist eine vernickelte Kupferlösung. Iceman verwendet eine Nylonhalterung, die die gleiche Aufgabe wie ein Kontaktrahmen erfüllt und die serienmäßige CPU-Halterung ersetzt. Die Installation war super einfach und ich habe einfach das gleiche Drehmoment von 0,5 Nm verwendet, um es mit der serienmäßigen Rückplatte zu montieren. Das größte Problem besteht darin, sicherzustellen, dass das flüssige Metall an der richtigen Stelle auf der Kühlplatte aufgetragen wird. Auch wenn es etwas mühsam sein kann, würde ich empfehlen, die Montage mit Standard-Wärmeleitpaste zu testen, um Ihnen zu zeigen, wo der Chip die Kühlplatte berührt.

Spezifikationen des Testsystems:

EKWB Velocity CPU-Block und Arctic MX-6 Wärmeleitpaste wurden beim Testen der serienmäßigen Intel-Halteklammer, des Thermalright-Kontaktrahmens und des Kontaktrahmens mit geläpptem IHS verwendet. Thermal Grizzly Conductonaut Liquid Metal wird für beide Direktdüsenkonfigurationen verwendet. Der Test wurde bei einer kontrollierten Umgebungstemperatur von 23 °C durchgeführt. Der Lasttest wurde durch Ausführen eines vollständigen 10-minütigen Cinebench R23-Benchmarks durchgeführt.

Die erste große Überraschung, die mir beim Testen auffiel, war, dass es fast keinen Temperaturunterschied zwischen der Lagerhalterung und dem Thermalright-Kontaktrahmen gab. Viele Kerne wiesen die gleiche Temperatur auf, und der Kontaktrahmen zeigte bei den anderen Kernen nur eine maximale Verbesserung von 1 °C. Das war für mich sehr überraschend, da ich persönlich bereits zuvor einen Vorteil dieser Rahmen gesehen habe und mein geschätzter Redakteur Sebastian eine massive Verbesserung bei seinem 13900KS-Beispiel festgestellt hat.

Ich war so überrascht, wie ähnlich die Temperaturen in diesem Test waren, dass ich die CPU und den Kontaktrahmen erneut montierte und die Drehmomentangaben noch einmal überprüfte. Meine erneuten Testergebnisse waren im Wesentlichen identisch mit denen des ersten Tests. Es ist möglich, dass diese spezielle Halterung eines der zuvor erwähnten fehlerhaften Beispiele ist, aber da es das einzige Beispiel war, das ich zur Hand hatte, habe ich die Ergebnisse des erneuten Tests veröffentlicht.

Sowohl beim Lagerrückhaltesystem als auch beim Kontaktrahmen bemerkte ich große Unterschiede bei den Kerntemperaturen. Im Allgemeinen waren die heißesten Kerne 12–13 °C höher als die kühlsten Kerne. Außerdem waren die Kerne Nr. 5 und Nr. 7 bis zum Delidding immer die heißesten beiden und die Kerne Nr. 0 und Nr. 1 die kühlsten. Das Überrunden des IHS brachte einen messbaren Unterschied, wenn auch wieder nicht ganz so groß wie erwartet. Bei den heißesten Kernen gab es nur einen maximalen Vorteil von 3 °C, aber insgesamt blieben die meisten Kerne während der gesamten Testdauer ein paar Grad kühler.

Interessant wird es mit dem EKWB Velocity2 Direct Die Block. Wie bereits erwähnt, ging mein erster Test sofort schief und ich wusste, dass etwas nicht stimmte. Nach erneutem Auftragen des Conductonaut und erneuter Montage des Blocks sahen die Zahlen sehr gut aus. Der heißeste Kern war ganze 13 °C niedriger als der Standardkern und 9 °C niedriger beim kühlsten Kern. Insgesamt war ich mit diesem Ergebnis ziemlich zufrieden und hatte das Gefühl, dass sich der Ärger mit dem EK-Montagesystem vielleicht gelohnt hat. So habe ich es auch empfunden, bis ich den Iceman getestet habe.

Hier besteht kein Grund, um den heißen Brei herumzureden, der Direktdüsenblock von Iceman Cooling bietet eine ERSTAUNLICHE Leistung. Die Pakettemperatur war ganze 11 °C niedriger als beim EKWB-Block. Das sind 24 °C weniger als der Standardwert unter Last! Nur ein Kern überschritt 80 °C, und seltsamerweise war das Kern Nr. 3, nicht Nr. 5. Der stärkste aller anderen Kerneinschläge betrug 76 °C.

Beim Durchsehen aller Daten sind mir einige interessante Dinge aufgefallen. Alle drei Ergebnisse erreichten vor dem Delidding während ihrer Cinebench-Schleifen eine maximale Leistung von über 360 Watt. Trotz der Tatsache, dass alle Motherboard-Einstellungen unverändert waren (ich habe das noch einmal überprüft), verbrauchte die CPU nach dem Ausschalten weniger Strom. Während ihrer R23-Schleifen habe ich mit dem EKWB-Block nur 356,49 Watt und mit montiertem Iceman 350,41 Watt gemessen. Außerdem waren die Iceman-Ergebnisse die einzigen, bei denen die Pakettemperatur nicht mit dem heißesten Kern übereinstimmte, aber es ist auch das einzige Ergebnis, bei dem der heißeste Kern nicht #5 war. Dies sagt mir, dass sich der Pakettemperatursensor sehr nahe an Kern 5 befindet oder dass Kern 5 der Sensor ist, der zur Meldung der Pakettemperaturen verwendet wird.

Trotz allem, was in meiner Einleitung gesagt wurde, würde ich den meisten Endbenutzern – selbst den Enthusiasten – das Läppen oder Delidieren im Allgemeinen nicht empfehlen. Es mag so klingen, als würde ich nur die Aussage des Unternehmens wiederholen, aber diese Prozessoren (sowohl Intel als auch AMD) sind für den Betrieb bei Temperaturen ausgelegt, die noch vor wenigen Jahren ausgesprochen gefährlich geklungen hätten.

Vor ein paar Monaten hatte Der8auer ein fantastisches, zweiteiliges Videointerview mit einem Ingenieur bei Intel. Dabei gingen sie ausführlich auf die Temperaturen ein und warum wir uns wirklich keine Sorgen machen sollten, wenn unsere CPUs während Prime 95 oder Cinebench 100 °C erreichen. Der erste Grund ist, dass die von diesen Benchmarks reproduzierten Arbeitslasten für die meisten Benutzer nicht realistisch sind. Wenn Sie spielen, werden Sie niemals Belastungen und Temperaturen auf Ihrer CPU feststellen, wie sie bei einem R23-Lauf auftreten. Zweitens sind diese Chips, wie ich gerade oben erwähnt habe, darauf ausgelegt, bei solchen Temperaturen zu laufen und ihnen standzuhalten. Wenn Sie Ihre Übertaktung jedoch auf einem Desktop- oder Tischsystem wirklich steigern möchten, bietet Ihnen Delidding die beste Chance, den Spielraum zu maximieren (mit Ausnahme exotischer Kühlungen wie LN2).

Wenn das alles der Weg ist, den Sie gehen möchten, sehe ich im Überrunden nicht genug Vorteile, als dass es sich lohnen würde, Ihre Garantie ungültig zu machen. Das Delidding ist eine andere Geschichte, beide Blöcke zeigten eine deutliche Verbesserung gegenüber dem Original und sogar gegenüber dem Überlappen. Der IceMan Cooling Direct Die-Block ist jedoch einfach unglaublich. Es ist auf einer anderen Ebene als das EKWB-Direktdüsenset oder jede andere Direktdüsenlösung, die ich zuvor verwendet habe. Vor diesem Test hätte ich nicht geglaubt, dass ein solcher Unterschied zwischen zwei Direktdüsenlösungen möglich ist. Alle außer Kern Nr. 3 zeigten eine Verbesserung von über 20 °C gegenüber der Standardkonfiguration.

Das ursprüngliche Konzept dieses Artikels bestand darin, die Probleme zu untersuchen, die einige mit dem EKWB-Direktformsatz hatten. Von da an entwickelte sich daraus eine ziemlich umfangreiche Ansammlung von Zahlen und Diagrammen. Es war nie als Rezension eines bestimmten Produkts gedacht, aber das änderte sich mit den Ergebnissen des IceMan-Kühlblocks. Ich gebe ihm die PC-Perspektive „Editor's Choice“. Für 77 Dollar war es ein Schnäppchen. Für 87 US-Dollar ist es immer noch ein Schnäppchen, und wenn es auf 100 US-Dollar steigt, wird es immer noch ein Schnäppchen sein.

Der ICEMAN Cooling LGA 1700 Direct-Die-Wasserblock verdient unsere höchste Empfehlung

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