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Grafikkarten Spannungswandler, wie wichtig ist hier die Kühlung?


Hersteller: Gainward, Arctic Cooling  

Rubrik:

Grafikkarten Kühlung

Testzeit: 2 Tage
Getestet am: Dezember 2005
Preis: ----

    

Vorwort:

Mit einem heiklen Thema haben wir uns die letzten Tage befasst, und zwar ging es um die Spannungswandler auf den Grafikkarten. In einigen Foren kann man immer mehr beobachten, dass User über kaputte Grafikkarten klagen. Speziell ist die Verwendung eines bestimmten Kühlers erwähnt, des Silencer von Arctic Cooling. Diese Kühler gibt es mittlerweile für alle gängigen Grafikkarten, egal ob 9800 oder 7800 GTX. Der Unterschied ist nur, dass die Karten immer höheren Leistungen und Temperaturen ausgesetzt sind und die Kühlmaßnahmen der Hersteller stiegen. Bestes Beispiel sind die neuesten 7800 GTX oder X1800XT Karten, die enormen Temperaturen ausgesetzt sind.

Wir hatten schon eine normale und eine 512 MB Variante der 7800 GTX im Test. Da auch hier speziell auf Spannungswandler-Kühlung geachtet wird, sind wir der Frage nachgegangen, was passiert, wenn der Passivkühler nicht in die Kühlung integriert wird. Was ist, wenn man einen GPU Kühler verwendet, wo Spannungswandler-Kühlung nicht mit einberechnet wurde? Wie groß sind die Temperaturunterschiede? Wie warm dürfen sie werden? Das alles haben wir bei nVidia und Arctic Cooling nachgefragt. Das sind alles Fragen, denen wollen wir ein wenig auf den Grund gehen, denn die User, deren Karten kaputt sind, werden sich das Thema nicht aus der Nase saugen.

Warum haben wir speziell den Silencer angesprochen? Wir verwenden diesen speziellen Kühler schon seit mehreren Versionen, nie hatten wir Probleme. Doch einige User berichten von anderen Erlebnissen. Der Silencer ist so aufgebaut, dass Spannungswandlerkühlung nicht eingebunden ist. Das haben wir zwar schon bei mehreren Tests bemerkt, uns aber nie ernsthaft darüber Gedanken gemacht. Dieses selbe Problem hat man aber auch mit Wasserkühler für die Grafikkarte, die nicht Spannungswandler mitkühlen. Da der Luftstrom ausbleibt, werden diese nur passiv gekühlt und sind so von der Innentemperatur des Gehäuse abhängig.. Bei Wasserkühlung ist das auch der Fall aber nicht so grob wie beim Silencer, da dieser zusätzlich den Passivkühler abdeckt und so einen kleinen Stau verursacht.

  

An diesen beiden Bildern kann man gut erkennen, was gemeint ist. Wenn man den originalen Kühler abnimmt, bleibt noch der Passivkühler für die Spannungswandler oben. Wenn man dann den Silencer montiert, liegt der Lüfterteil genau über dem Passivkühler. Die Folge: Der Passivkühler bekommt keine Luft ab und der Kühler samt der Spannungswandler werden warm.

  

Anders ist das beim originalen Kühler von nVidia. Dieser ist so konzipiert, dass auch der Spannungswandlerkühler mit Luft versorgt wird. Das wirkt sich natürlich deutlich auf die Temperatur des Kühlkörpers, ergo der Spannungswandler. Was macht das in Grad aus und wie warm darf so ein Teil werden? Das kann uns natürlich nur der Hersteller selber beantworten, was wir natürlich hinterfragt haben.

Statement von Arctic Cooling:

"Auf den Karten werden die Transistoren mit einem passiven Al Profil gekühlt. Wir haben völlig unkritische Werte von bis zu 70°C gemessen. Ein Transistor funktioniert einwandfrei bis über 120°C. Es gibt Beispiele wo sich der Transistor funktionierend ausgelötet hat - funktionierend natürlich nur bis er runtergefallen ist. Im Dauerbetrieb würde ich nicht über 90°C empfehlen, da sonst die Lebensdauer leidet. Bei den Mainboards hat man damit schon lange Erfahrung. Fakt ist, dass Transistoren selbst bei sehr ungünstigen Verhältnissen äusserst selten ausfallen. Die Elkos sind das Problem, weil dort oft gespart wird (Spezifikationen nicht eingehalten werden) und durch hohe Temperaturen sich die Lebensdauer rapide verringert. Elkos sollten im Dauerbetrieb nicht wärmer als 70°C werden."

Was sind Elkos?

Elektrolytkondensatoren, kurz Elkos, sind Standardbauteile, die in den Netzteilen und Spannungswandlern eines jeden PC stecken. Spannungswandler wie in unserem Beispiel in Grafikkarten. Wenn der Hersteller hier spart oder der Anwender sie durch Übertakten oder ungenügende Kühlung übermäßig strapaziert, können die verschiedensten Symptome die Folge sein: Unerklärliche Systemabstürze, Schreib-/Lesefehler bei der Festplatte oder optischen Medien, Probleme mit der Grafikkarte. Es können ebenfalls spätere Schäden an der Grafikkarte nicht ausbleiben. Mehr zu Elkos könnt ihr in einem Artikel von C't finden.

Wenn also Systeme, speziell Grafikkarten in Verbindung mit dem Silencer, über Defekte klagen, dann liegt es nicht an der Bauform des Silencer, sondern eher an einem Zusammentreffen aller negativen Faktoren. Schlechte Kühlung im System, häufiges Übertakten der Grafikkarte oder billige Bauteile, sprich Elkos, auf der Karte. Diese Faktoren, kombiniert mit einem Kühler, der die Spannungswandler nicht mitkühlt, kann also eventuell einen Schaden hervor rufen. Deswegen kann man gleich vorweg sagen, dass der Silencer generell keine Schuld an kaputten Grafikkarten, bzw. deren Spannungswandler hat.

Um welche Temperaturen geht es hier?

Im Statement von Arctic Cooling konnten wir lesen, dass Temperaturen der Spannungswandler bis 70° Grad gemessen wurden. Da wird man gleich nachfragen, wie warm nun diese werden, wenn der originale Kühler von nVidia oben ist? Das haben wir mit einem externen Temperaturfühler nachgemessen.

  

Von den Messungen her haben wir natürlich nicht die beste Lösung. Trotzdem ist es uns ein guter Anhaltspunkt, um die beiden Kühler miteinander vergleichen zu können. Der Fühler wurde während der beiden Messungen nicht entfernt, auch nicht während des Kühlertauschs. Wie man am Bild sehen kann, wurde die Temperatur vom Kühlkörper entnommen. Gemessen wurde im geschlossenen Gehäuse. Als Messwert wurde die höchste Temperatur unter Vollast verwendet. Dafür haben wir das System eine Stunde laufen lassen, und mehrere Loops 3DMark 2005 verwendet, um das System optimal aufzuwärmen. Danach wurde der höchste Wert während eines Benchmarks verwendet.

Testsystem:
  • Athlon 64 X2 4800+

  • ASUS A8N-SLI

  • OCZ Gold 3500 GX DDR Ram

  • Gainward Geforce 7800 GTX 512 MB

  • 2x WD 74 GB Raptor Raid 0

  • Coolermaster Stacker Case

  • 2 Stück 120 mm Gehäuselüfter 7V

  • be quiet Blackline 2 BQT P5-470W-S1.3

  • Antec True Power 2 für Grafikkarte und HDD

  • Arctic Cooling Freezer 64 Pro

Die hier angegebenen Temperaturen gelten als Vergleich und sind nicht 100% genau, da der Fühler nicht direkt an den Spannungswandlern, sondern nur am Kühlkörper war. Wenn man einen eindeutigen Wert erreichen will, muss man genau dort messen, wo die Spannungswandler die Wärme produzieren und nicht nur am Kühlkörper. Uns hat lediglich der Unterschied zwischen den beiden Kühlern interessiert. An den erreichten Temperaturen kann man sehen, dass wir unter Vollast einen Unterschied von fast 12° Grad gemessen haben. Der Grund: Beim Boxed Kühler wird der Passivkühler der Spannungswandler mitgekühlt und steigt unter Vollast nie so hoch an. Beim Silencer ist der Passivkühler bedeckt und kann so nicht optimal gekühlt werden.

Im übertakteten Zustand sind die Temperaturen natürlich höher. Was uns beim boxed Kühler aufgefallen ist, dieser ist ja Temperaturgeregelt, und auch im übertakteten Zustand der Karte kamen wir nicht über 61° Grad unter Vollast. Bei rund 59° Grad hörte man eine Beschleunigung des Lüfters, anscheinend war ein Höchstwert für die nächste Drehzahlstufe erreicht, und die Temperatur ging sofort runter auf 51°. Das ist der Vorteil dieses Kühlers.

Das ist bei Verwendung anderer Kühler nicht der Fall. Diese drehen immer gleich schnell, weil sie selten Temperaturgesteuert sind. Beim Silencer haben wir nicht nur den Umstand, dass er den Kühler der Spannungswandler nicht mitkühlt, sondern auch noch nebenbei zur Gänze abdeckt. Darüber hinaus dreht der Lüfter immer mit der selben Drehzahl. Das bedeutet, im übertakteten Zustand kommt man deutlich über 70° Grad. Was sagt uns das weiter? Auch schlecht gekühlte Systeme können in den Genuss hoher Temperaturen kommen. Silent Systeme sind immer gefragter. Je leiser der Rechner, umso besser. Selten stehen da die zu hohen Temperaturen im Vordergrund.

  

Natürlich kann man auch in Verwendung mit Wasserkühlung, speziell nur für die GPU, diesen Temperaturanstieg beobachten. Das haben wir schon beim Overclock Versuch unserer 6800 Ultra bemerken müssen. Leider denkt man nicht an diese kleinen empfindlichen Bauteile. Was hier aber nicht so schlimm ausgefallen ist, weil der Passivkühler frei liegt und nie so hohe Temperaturen erreicht hat, wie mit dem Silencer.

Auf jeden Fall solltet ihr beim übertakten der Grafikkarte auch die Spannungswandler im Auge behalten. Ebenfalls achten müsst ihr auf die Umrüstkühler, wie Silencer und ähnliche Kühler. Es gibt zwar Hersteller wie Asus, die auf die 256 MB Karten der 7800 GTX Silencer Kühler verbauen. Doch unter schlechten Umständen, wenn alle negativen Aspekte, wie zu hohe Innentemperatur, schlecht oder nicht gekühlte Komponenten aufeinander treffen, könnte das eurer Hardware sicher schaden.

Eine Version später werden öfters Fehler zugegeben, nur davon haben wir jetzt nichts. Es gab schon Kühler, zum Beispiel einen Wasserkühler, der Spannungswandler einer 6800 Ultra gekillt hat. Zum Zeitpunkt des Geschehens hat es der Hersteller natürlich abgestrittenen. Die Nachfolgemodelle sind plötzlich ohne zusätzliche Spannungswandlerkühlung! Seltsam, oder? Deswegen unser Ratschlag, wenn schon Kühler umrüsten, dann immer alle Aspekte betrachten!

Sollte nVidia zu diesem Thema noch ein Statement abgeben, werden wir das gerne nachtragen.

 

 

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