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Keine großen Vorteile: Messungen eines geköpfen RYZEN-Prozessors

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Bereits in der vergangenen Woche berichteten wir darüber, wie der deutsche Overclocker der8auer sich daran machte, einen der neuen RYZEN-Prozessoren, genauer gesagt einen RYZEN 7 1700, zu köpfen, um sich anzuschauen, was sich unter dem Heatspreader befindet. Das Ergebnis bzw. die wichtigste Erkenntnis waren ein verlöteter Heatspreader sowie zwei kleine Indium-Plättchen, die den eigentlichen Kontakt zwischen Heatspreader und Die herstellen. Die Frage war nun, ob eine direkte Kühlung einen Vorteil bringt oder es besser ist, den Heatspreader dort zu belassen, wo er ist.

Mit noch installiertem Heatspreader konnte der8auer mit einer Luftkühlung keine 4,0 GHz mit einem RYZEN 7 1800X unter Prime95 halten. Stabil lief er mit 3,9 GHz auf allen acht Kernen bei 1,4 V. Die CPU-Temperatur lag bei maximal 81,1 °C. Im Cinebench waren mit 1,45 V immerhin 4.050 MHz möglich. Eigentlich sollten die Tests mit einer Custom-Wasserkühlung gemacht werden, dies war aber nicht möglich, da der AM4-Sockel die Installation einer geköpften CPU zusammen mit dem Wasserkühler (z.B. von EKWB) erschwert. Grund hierfür ist eine Seite des Sockels, an der sich die Arretierung befindet. Dieses Plastikteil ist höher, als die Die des Prozessors und verhindert damit, dass der Kühler richtig aufliegen kann. Für eine Direct-Die-Kühlung muss die Bodenplatte des Kühlers also recht kompakt sein.

Bevor der Kühler direkt auf die Die aufgesetzt werden kann, muss das Indium entfernt werden, welches auf der Die aufsitzt. Dies ist mit einer einfachen Rasierklinge möglich. Danach kann der Kühler installiert werden. Die Unterschiede durch die Direct-Die-Kühlung sind aber weitaus kleiner, als der8auer dies erwartet hat.

Ohne Heatspreader erreichte der RYZEN 7 1800X bei 3,9 GHz und 1,4 V eine Temperatur von maximal 80,1 °C – also 1 °C weniger als zuvor. Im Durschnitt können es auch ein paar Grad Celsius mehr sein. Das Entfernen des Heatspreaders lohnt sich also wegen der Temperaturen nicht, birgt aber einiges an Gefahren den Prozessor zu beschädigen.

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Kommentare (41)

#32
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Guten Morgen DragonTear,

also ich verwende zB. sehr oft Photoscan, das läuft auch gerne mal im Hintergrund. Um die Stabilität zu verbessern wird oft von mir ein Kern bzw Kern+1SMT thread abgeschaltet. Üblicherweise waren das die beiden letzten threads. Auch so geschehen am 2600K.
Photoscan lastet das System teilweise so stark aus wie Prime95, oder gar stärker in manchen Situationen. Und ein systemcrash nach Stunden ist nicht hinzunehmen, deshalb lieber auf Nummer sicher.

So, wenn ich nun wüsste welcher core sich wo befindet, könnte ich auch gezielt einen core aus der Mitte abschalten. Das würde zusätzlich die thermischen Bedingungen in der CPU verbessern.

Oder Stell dir vor du spielst ein game das tatsächlich nur 4 Kerne belasten kann, dann würde ich Kern links, Mitte beide diagonal und einen rechts für das Spiel zuweisen. Die anderen dürfen OS/Streaming whatever befeuern. Oder ganz krass ein Spiel mit nur 2 Kernen, dann natürlich Kern links und Kern rechts.
Oder verliert man dadurch tatsächlich Leistung, wenn sich die Kerne für das game nicht abwechseln können? Ich hätte jetzt geraten dass das ständige wechseln eher Leistung/Zeit kostet.

Process Lasso hatte ich vor allem für Photoscan oft benutzt. Momentan mit dem Ryzen wieder abgeschaltet aber ich scheine es doch wieder zu benötigen... Warum auch immer knallt mir Photoscan manchmal einen crash rein, egal wie niedrig getaktet und wie gut mit Strom versorgt. Das gesamte System erleidet zu gewissen Zeiten einen kompletten Stillstand, Bild wird schwarz, kommt mit ach und krach wieder zurück... manchmal fängt es sich, manchmal stürzt die .exe ab. Ich muss das Teil mal für über eine Stunde mit Prime95 laufen lassen.

Die Wärmeabfuhr über größere Fläche (bsp. 2xcore left + 2xcore right @100%) ist besser als bspw. 4xcore [email protected]%. Würde ich zumindest meinen..


-------------------
Ich muss mich mit dem Prozessor echt noch eine Weile beschäftigen. Ich vermute auch noch starke bugs im BIOS, anders kann ich die 1,5XX Volt, die zwar selten aber dennoch.... im IDLE anliegen nicht verstehen. Jetzt auch wieder kurz 1,526V. Das liegt wahrscheinlich am 4100Mhz boosten. Aber warum boostet der im idle so hoch? Und unter Last macht die CPU das dann überhaupt nicht mehr. Im BIOS ist bei mir CPU seitig vieles "Auto" und er soll mit Ratiox36 laufen, also 3600mhz. Läuft aber standardmäßig schonmal 3700 und boostet sinnlos im idle herum. 1,438 V dann wieder 0.523V und in der nächsten Sekunde 1,504V nur um dann im nächsten Moment auf 0,654V zu fallen. Muss man nicht verstehen. :vrizz:

Ich hatte mich Anfangs ja fast einepisst als ich 1,5XX V sah. Aber Leute...das Teil steht fast komplett auf Automatik o_O 1,574Volt.... yay Rekord. Das stimmt doch gar nicht........ (und dann auch nur ein paar Watt)

Entweder selber übertakten und dann hat man permanent die gleiche Spannung und viel Temperatur... oder es lassen und sich diese merkwürdigen Sprünge mit anschauen müssen
#33
Registriert seit: 09.09.2008

Flottillenadmiral
Beiträge: 4804
Zitat Riplex;25371624

Oder wie erklärt man das, dass unter Prime 80 Grad angezeigt werden aber der Boden des Kühlers gerade mal Lauwarm wird ?


habe ich bei meinem 2600k aber auch.
Da hat die Wärmeleitung bei meinem i5 750 bei ähnlichem Verbrauch erheblich besser funktioniert.
#34
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Beiträge: 2015
Ein i5 750 quadcore ist schlichtweg nicht mit einem Ryzen OctaCore zu vergleichen.
Der 750 entsteht im 45(!) nm Verfahren, Ryzen 14nm.

100Watt Verbrauch sind bei einer CPU zwar immer gleich, wenn es um den Verbrauch aus der Steckdose geht (+Verlust Netzteil), aber 100Watt bei einer sehr kleinen extrem leistungsfähigen und hoch getakteten CPU mit 8 Kernen ist etwas komplett anderes als 100Watt bei einer groben 4 Kern CPU mit geringer Performance. Die Wärmeentwicklung ist vollkommen anders und viel schwieriger schnell und effizient abzuführen umso kleiner und komplexer eine CPU wird.
Wäre die CPU maßstabsgerecht so groß wie ein Bett und würde auch 100Watt verbrauchen, dann würde die sich wohl ohne Kühler an der Luft selbst kühlen können.
#35
Registriert seit: 09.09.2008

Flottillenadmiral
Beiträge: 4804
Es ging darum dass auch verlötete CPUs teilweise einen beschissenen Wärme Übergangswiderstand haben können.

Zumal die Die Fläche beim Ryzen wohl kaum deutlich kleiner sein wird als die des 2600k.
#36
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Und dann lies meinen Post halt noch mal, bzw. die weiter vorne noch mal.

Wo bitte siehst du hier einen "beschissenen Wärme Übergangswiderstand" WENN eine delided CPU von der8auer mit Flüssigmetall und direct-die Kühlung KEINE VERBESSERUNG mit sich bringt?
Das macht es doch nur mehr als offensichtlich, dass kein großer Übergangswiderstand existiert.

Außerdem geht es nicht um die Fläche alleine sondern was sich darin verbirgt......... Auf dem Land stehen 30 Häuser mit 4 Wänden und in Tokyo 500 massive hochkomplexe Hochhäuser auf engsten Raum. So kann man sich CPUs auch vorstellen.
#37
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Iserlohn
Flottillenadmiral
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Zitat
Im Durschnitt können es auch ein paar Grad Celsius mehr sein.
Bitte in "Durchschnitt" ändern ;)
#38
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Zitat REDFROG;25374253
Wo bitte siehst du hier einen "beschissenen Wärme Übergangswiderstand" WENN eine delided CPU von der8auer mit Flüssigmetall und direct-die Kühlung KEINE VERBESSERUNG mit sich bringt?
Das macht es doch nur mehr als offensichtlich, dass kein großer Übergangswiderstand existiert.

Jein. Gäbe es keinen schlechten Wärmeübergang, dann wär die CPU nicht so warm - nur kann man das halt nicht mehr weiter verbessern, egal wie. Das Silizium selbst dämmt schon ein wenig und denke Heatpipes haben auch ihre Grenzen.

EDIT: Was vieleicht ein versuch wert wäre, wär LM zwischen Kühler und HS zu nutzen, wenn man wirklich aufs letzte Grad aus ist.
#39
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Zitat JZ_;25374263
Bitte in "Durchschnitt" ändern ;)



Zitat
Ohne Heatspreader erreichte der RYZEN 7 1800X bei 3,9 GHz und 1,4 V eine Temperatur von maximal 80,1 °C – also 1 °C weniger als zuvor. Im Durschnitt können es auch ein paar Grad Celsius mehr sein


das liest sich in der Tat etwas ..interessant.
:d
Gemeint ist wohl aber das eine MAX Temp von 80,1 erreicht wurde - welches im MAX also 1°C/1Kelvin Vorteil zur Heatspreader Kühlung brachte.

Im Durchschnitt des Testverlaufs konnte die direct-die Kühlung aber noch etwas besser abschneiden, mit noch etwas mehr Kelvin... als im Maximal-Fall die 1°C Differenz. :vrizz:
#40
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Flottillenadmiral
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@frog
Wenn die alle thermisch so agieren dann habe ich nichts gesagt.
Bin in Sachen Ryzen nit ganz uptodate, für mich klang es irgendwie so als wenn eine CPU so heiß werden würde, was natürlich immer aufgrund von Fertigungstoleranzen passieren kann.
Aber wenn die alle so heiß werden, dann liegt tatsächlich die Vermutung nahe, dass da etwas beim Auslesen der Temp nicht stimmt.
#41
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Zitat DragonTear;25374281

EDIT: Was vieleicht ein versuch wert wäre, wär LM zwischen Kühler und HS zu nutzen, wenn man wirklich aufs letzte Grad aus ist.


Warum?
Du weißt aber schon worüber dieser Artikel hier geht? der8auer hat mit Flüssigmetall DIREKT auf der 'die' gekühlt. Warum kommst du jetzt noch mit heatspreader? der8auer hatte sicherlich auch am HS Flüssigmetall angebracht. Deshalb auch der so geringe Unterschied. Hätte er dort Zahnpasta verwendet, dann wäre der Unterschied direct-die vs. Zahnpasta-Heatspreader noch eklatanter. Gar keine Frage.

(und von dem mal ganz ab...ich verwende seit Jahren ausschließlich Flüssigmetall.. warum sollte man an den paar Euro sparen...Aus Alu ist heute kein Kühler mehr)

Das Ergebnis jedoch ist, die Wärmeübertragung vom Chip an den Kühler ist bereits fast bestmöglich gelöst.

Der Wärmeübergang der von mastergamer erwähnt und gemeint war, war derjenige vom Wärmeleitmittel auf der CPU/auf dem HS.

Du sprichst jetzt vom Wärmeübergang des Siliziums selbst.
Aber darin liegt ja der Hund begraben. Das Silizium und vor allem durch die geringe Größe und dessen komplexen Aufbau kommt die Wärmeübertragung IM CHIP an seine physikalischen Grenzen. In den CPUs soll immer noch mehr pro Takt passieren, auf immer noch weniger Raum mit immer noch mehr Kernen. Da wird s viel Hitze produziert, so schnell kann die rein physikalisch durch das Silizium nicht fließen. Und wenn man jetzt mit schon im Bestfall 23°C Raumteperatur (Kühlerboden 23°C) dagegen halten will, dann langt das eben nur gerade so.
Genau deshalb der ganze Spaß mit Flüssigstickstoff/Trockeneis....

Ich habe den Chip jedenfalls relativ gut im Griff solange Wassertemp bei 25°C liegt. Man muss nur mit genügend "Gegenenergie" kommen.
Der i7 2600k ist noch munter mit 40°C Wasser gelaufen. Der hat auch nur selbst stark übertaktet die Hälfte geleistet...

Die nächsten Generationen Ryzen sind womöglich etwas sauberer aufgebaut und verbrutzeln dann nicht mehr so viel unnötigen Strom..
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