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Toms Hardware: Hitzige CPUs bringen Mainboards an ihre Grenzen

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intel-core-i9 Die Kritik von Roman "der8auer" Hartung an den Mainboards mit x299-Chipsatz hat für großes Aufsehen gesorgt – sowohl bei den Lesern als auch bei den Mainboardherstellern selbst. Es stellt sich die Frage, wer Schuld am hohen Verbrauch der Skylake-X-Prozessoren ist und in wie weit dies Auswirkungen auf die Auslegung der Mainboards hat. Toms Hardware hat sich das Thema Leistungsaufnahme der Prozessoren sowie die Auslegung der Mainboards noch einmal genauer angeschaut.

Toms Hardware schaute sich dabei im Detail zwei Fragestellungen an:

  • Skylake-X ist bereits im Normalbetrieb nur schwer zu kühlen, da die Leistungsaufnahme in einzelnen Extremsituationen hoch sein kann. Die von Intel zwischen dem Die und Heatspreader verwendete Wärmeleitpaste soll einen zusätzlichen negativen Einfluss auf die Kühlleistung haben.
  • Es besteht für den "normalen Overclocker" kaum noch Übertaktungsspielraum. Hier wird auch die von der8auer aufgenommene Kritik an den vielen Mainboards aufgenommen, die durch Konstruktionsmängel, wie zum Beispiel die unzureichende Kühlung der externen Spannungswandler, bereits von sich aus die CPU unangemessen limitieren sollen. Extremübertakter haben zwar noch etwas mehr Spielraum, kommen aber ebenfalls recht schnell an ihre Grenzen.
  • Nach den ersten Messungen durch Toms Hardware kommt man dort zum Ergebnis, dass die integrierten digitalen Temperatur-Sensoren (DTS) sehr wohl Temperaturen messen, die bereits im Normalbetrieb dazu führen, dass der Prozessor seinen Takt herunterfährt. Hier spielt vor allem die Verlustleistung der IVR, also der in der CPU integrierten Spannungswandler, eine wichtige Rolle.

    Wärmeleitpaste zwischen Heatspreader und Die als Schwachpunkt ausgemacht

    Die hohe Verlustleistung des Prozessors ist der eine Punkt. Diese ließe sich aber abführen, wenn Intel sich nicht dazu entschieden hätte, eine Wärmeleitpaste zwischen Heatspreader und Die zu verwenden. Dies behindert die Abfuhr der Abwärme und egal wie gut man den Heatspreader kühlt, diese Kühlleistung kommt nur schwer am eigentlichen Prozessor an.

    Das Köpfen des Prozessors ist nur im Extremfall eine Lösung, denn für den normalen Nutzer bedeutet dies einen enormen Aufwand und die Prozedur selbst sowie die Montage des Kühlers birgt einige Gefahren, die mit Heatspreader nicht vorhanden sind.

    Für den derzeit schnellsten Skylake-X nennt Intel eine Thermal Design Power von 145 W. In bestimmten Fällen kann und darf der Prozessor aber auch deutlich mehr verbrauchen. Die integrierten Spannungswandler ermöglichen eine Versorgung von theoretischen 297 W. Dann betreibt man das Package aber schon weit oberhalb der vorgesehen Spezifikationen. Ein Langzeitbetrieb mit 250 W ist aber durchaus realistisch – wenn für die notwendige Kühlung Sorge getragen wird.

    Mainboards arbeiten am Limit

    Ohne Zutun des Nutzers erreichen die neuen Prozessoren je nach Verwendung des Enhanced-Turbo Leistungsaufnahmewerte von etwas über 230 W (mit AVX) und 200 W (ohne AVX). Damit wird die Kühlung unter Dauerlast schon zu einer großen Herausforderung – eine Luftkühlung ist kaum noch denkbar. Doch wie ist es um die VRMs auf den Mainboards bestellt, die ebenfalls in der Kritik stehen?

    Intel hat es den Mainhoardherstellern mit der hohen Leistungsaufnahme der Prozessoren und der damit verbundenen Versorgung nicht einfach gemacht. Laut Toms Hardware drosselt sich der Prozessor aber meist immer wegen der hohen Temperaturen selbst – nicht wegen zu hoher VRM-Temperaturen. Zunächst einmal hätte Intel auf einen besseren Wärmeübergang zwischen Die und Headspreader achten sollen.

    Dennoch aber gibt man den Mainboardherstellern eine gewisse Mitschuld. Die Kühler der Spannungsversorgung hätte gerne etwas mehr Beachtung bekommen sollen, denn hier geht Design offenbar vor Funktion. Derart am Limit arbeitende Hardware kann schnell zu Problemen führen. Ob dies nun für den Normalnutzer problematisch ist oder nicht spielt dabei keine Rolle.