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Test: Kontaktfläche Kühler und Prozessor - konvex oder plan?

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Seite 4: Sockel AM3+, Messergebnisse Teil 1

Die Kühlerhersteller stehen vor der Wahl, einfach einen planen Kühlerboden zu fertigen, der im Mittel eher bei AMD-Prozessoren von Vorteil wäre, oder einen konvexen, der bei CPUs von Intel theoretisch bessere Resultate zur Folge hätte. Meist entscheidet man sich aber auch aus Gründen der Fertigung für eine ebene Ausführung des Bodens. Fernerhin hat der Grad der Konvexität der blauen Prozessoren im Vergleich zu früheren Zeiten abgenommen. Also inzwischen alles mehr graue Theorie als handfest messbare Unterschiede in der Praxis?

Alpenföhn K2 04
Theorie ist das eine, aber was sagt die Praxis?

In unserem ersten Test nahmen wir uns das AMD-Setup zur Brust. Der Prozessor Marke FX-8120 wurde dazu auf satte vier Gigahertz übertaktet und abwechselnd mit beiden Kühlermodellen getestet.

temps 02 3

Mit einer Differenz von 0,75 Kelvin liegt der Alpenföhn K2 mit ebener Bodenplatte vor seinem identischen Kontrahenten mit konvex geformter Unterseite. Abgeleitet aus der Theorie nicht weiter verwunderlich. Der plane Konkurrent profitiert von der nominal größere Kontaktfläche zwischen den beiden ebenen Flächen. Die verwendete Wärmeleitpaste füllte zwar in beiden Fällen die Unebenheiten zwischen den Flächen aus und verteilte sich sehr gleichmäßig, vermochte jedoch nicht den größeren Abstand der Flächen im Fall konvexer Kühler und planer Prozessor zu kompensieren.

konvex-amd logo
Grafik 1: Ein ebener Heatspreader trifft auf einen konvexen Kühlerboden

Grund: Auf Höhe des DIE - wir erinnern uns an die grafische Darstellung - berühren sich beide Flächen optimal, die Wärmeleitpaste wird tendenziell zum Rand gedrängt. Im Randbereich ist der Abstand der Flächen größer, die Paste sammelt sich an diesen Stellen. Der eigene thermische Widerstand der Paste fällt damit aufgrund der größeren Dicke der Schicht im Randbereich stärker ins Gewicht, als auf Höhe des DIEs. Die Wärmeabgabe zwischen Kühler und Prozessor wird an den Außenseiten behindert.

 

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Kommentare (35)

#26
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Registriert seit: 07.10.2009
Hannover
[online]-Redakteur
Pilger
Beiträge: 2586
Diese Fragen kannst du in der Summe bei jedem x-beliebigen Kühlertest jeder Seite stellen. Wir arbeiten halt nicht in klimatisierten, abgeschirmten Räumen mit fixer Raumtemperatur, konstanter Raumfeuchte und gleicher Lichttemperatur. Letzteres mit einem ;) zu verstehen.

Bei normalen Kühlertests ist die Varianz größer richtig. In diesem Fall haben wir die Tests direkt hintereinander durchgeführt und bsp. auf Faktoren wie eine möglichst gleiche Raumtemperatur geachtet und ggf. korrigierend eingegriffen. Aber hier mit Unterschieden in der Raumfeuchte oder Energieniveaus zu argumentieren, ist schon etwas fernab einer praktischen Relevanz. Du kannst zwei Lüfter ja auch in einer 0db-Messkammer mit 100.000€-Messgeräten testen und Lüfter A ist dann bei gleicher Fördermenge 1 db leiser, als Lüfter B. Daheim fällt keinem dieser Unterschied auf, dafür ist Lüfter B günstiger. Dreimal darfst du raten, welcher Lüfter sich besser verkaufen wird. ;)

Zitat Bzzz;19281047
Drittens ist die Rundung auf einen Wert mit mehr gültigen Ziffern als zuvor bekannt waren eine mathematische Perversität und wird mit mindestens dreimaligem Durch-Null-Teilen des Autors bestraft :fresse:


Aida64 liefert mir die vier Kerntemperaturen jeweils in einigen Sekundenintervallen auch nur als ganze Werte, die Raumtemperatur kann ich auf eine Nachkommastelle genau messen. Das hat nichts mit "Durch-Null-Teilen" zu tun. Soll ich mich deswegen aufhängen, weil ich es schlicht nicht genauer messen kann? Ich runde das Endergebnis auf 0,25 Kelvin, fertig. Die 0,15 Kelvin bezogen sich im Schnitt auf die geschätzte Abweichung der Zwischenergebnisse, durch die Rundung bekommen wir eine Art konstanten "Fehlerindex", der als Intervall gesehen alle unsere Messungen beinhaltet.

Zitat Bzzz;19281047

Weitere Dinge, die der gemeine Leser sofort nachfragen kann:
Wie oft habt ihr die Kühler gewechselt? (mal viel, mal wenig WLP verwendet, bei der anderen Plattform nur 1x gemacht und dann ein Haar mit reingefallen, ...)
Hat das eine Person durchgeführt, oder mehrere? (man glaubt nicht, welche Abweichungen man bei den simpelsten Dingen bei exakt gleichen Instruktionen feststellen kann, und Kühlermontage ist sicherlich keine einfache Sache)
Stammt die WLP aus einer Spritze oder warens verschiedene Chargen?
WLP frisch geöffnet oder der Anfang schon angetrocknet?
Wie lange lief das System jeweils, bis die Temperaturmessung durchgeführt wurde? (es dunsten schließlich die Lösungsmittel aus, damit ändert sich Schichtdicke und Dichte, damit wiederum spezifischer und absoluter Wärmewiderstand)
Der K2 wird ja mit gefederten Schrauben auf die Backplate gezimmert. Wie stellt man sicher, dass a) zuvor kein stärkerer Druck auf den Kühler ausgeübt wurde als hinterher durch die Schrauben anliegt, b) die Schrauben stets gleich fest angezogen sind, c) die Federn bei gleich weitem Anziehen auch die gleiche Kraft ausüben?
Konntet ihr vermessen, welche Form der Spezialboden nun tatsächlich hat, oder gibts da nur die Aussage des Herstellers?

Bitte nicht alles beantworten, das ist nur ne kleine Aufzählung, was alles an Fehlern reinspielen kann und sich am Ende vielleicht rauskürzt oder aufsummiert...


Richtig, das sich alles möglich Fehlerindikatoren. Wenn du oder ein anderer User jemanden findet, der als nicht wissenschaftlicher Mitarbeiter an der naturwissenschaftlichen Fakultät alle ausschließen kann, spende ich dir ein Monatsgehalt. :D
#27
Registriert seit: 06.06.2011
Planet - Erde
Hauptgefreiter
Beiträge: 163
super test !! Trotzdem bleib ich beim h60 :D
#28
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Registriert seit: 06.05.2005

Fregattenkapitän
Beiträge: 2828
Sehr interessanter Artikel und schön zusammengefasst. Die Messunterschiede liegen aber schon im Bereich der Messungenauigkeit. Da hätte man schon den Kühler samt Wärmeleitpaste 5x neu auftragen müssen um sich sicher zu sein. Man erreicht wohl einen größeren Unterschied bei der Wahl eines generell stärkeren Kühlers, oder eben anderer Wärmeleitpaste, als auf diese Feinheiten zu achten. Ich hatte auch mal eine CPU und Kühler geschlieffen, aber der Unterschied war fast 0.

Wenn dann gleich eine dicke WaKü und gut is. ;)
#29
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Registriert seit: 09.01.2012
Bayern - Ingolstadt
Kapitänleutnant
Beiträge: 1654
Zitat nforce007;19032810

Test: Kontaktfläche Kühler und Prozessor - konvex oder plan?

"ein konkav verformter Heatspreader - also eine Intel-CPU"
"respektive konvexer Heatspreader, konkavem Kühlerboden - Intel"


Bitte für eine Variante entscheiden im Text!
Ansonsten danke für den Test, er zeigt immerhin, dass es in der Praxis egal ist bis auf für extreme Übertakter.
#30
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Registriert seit: 23.03.2012

Korvettenkapitän
Beiträge: 2111
Zitat bluesunset;19281860
Ansonsten danke für den Test, er zeigt immerhin, dass es in der Praxis egal ist bis auf für extreme Übertakter.


Richtig! Ich denke auch dieses Fazit ist bei Bzzz noch nicht wirklich angekommen, aber das hätte man im Text natürlich noch deutlicher hervorheben können.
#31
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Registriert seit: 22.08.2006

Fregattenkapitän
Beiträge: 2586
Bzzz hat aber vollkommen recht. Bei einem solchen Test, wo ihr eine Abweichung von gerade einmal 1K feststellt, kann man auf Grund der oben von Bzzz angeführten Gründe das Ergebnis nicht ernst nehmen. Bei sagen wir 3 bis 4 K lassen sich alle diese kleinen Fehler nicht wegdiskutieren aber bei Werten von 1K oder kleiner, kann man diese nur unter Laborbedingungen erst nehmen.

Übrigens ist ein konvexer Kühlerboden auch deswegen von Vorteil, weil die Flächenpressung selbst bei zwei zueinander planen Flächen nicht konstant ist. An den Rändern tritt eine höhere Spannung als in der Mitte der Kontaktfläche auf.
#32
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Registriert seit: 23.03.2012

Korvettenkapitän
Beiträge: 2111
Was bringt es dir denn zu wissen, dass die Differenz nicht ungefähr 1K, sondern, sagen wir, 0,965K +/-0,73K beträgt?! Am Ende heißt es genauso, dass so 'nen Unterschied keinen interessieren wird.
#33
Registriert seit: 07.08.2005
Schwandorf
Kapitänleutnant
Beiträge: 1732
Auch wenn das Ergebnis stimmt, was ich gar nicht bezweifeln will, ist es für die Realität mehr als unwichtig. Allein wann man nur leicht unterschiedliche Werte für WLPs und Anspressdruck annimmt, könnte ein ganz (minimal) anderes Ergebnis rauskommen. Dass man weiß, dass es keinen Unterschied gibt, ist aber auch nicht schlecht. Von daher: Guter Test, aber mir wird es auch in Zukunft egal sein, wie Kühler und CPU nun genau beschaffen sind.
#34
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Registriert seit: 29.09.2005
sleeping under tartaros
Korvettenkapitän
Raupe Nimmersatt
Beiträge: 2872
Danke für den mühevollen Test - ich war dazu bislang zu faul => schön, die Ergebnisse so angenehm aufgetafelt zu bekommen :)
#35
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Registriert seit: 29.11.2009

Oberbootsmann
Beiträge: 1001
ich enthalte mich vorerst, mein text war nicht die feine englische.

um es kurz und fair zu widerholen: der test hat keine aussagekraft, bzzz hat bereits die gründe genannt. hier muss nachilfe im messen und auswerten genommen werden. Vor allem müssen die grundlagen der Messtechnik besprochen werden. Ich biete mich gerne an in dem gebiet aufzuklären.
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