Die effektive Wärmeleitfähigkeit
Ich hatte ja bereits in den Grundlagen geschrieben, welche Rolle der Interface-Widerstand spielt. Noch lasse ich ihn in der Rechnung drin, denn es ist deutlich Praxis-relevanter. Und auch diesmal gilt, wie in allen anderen Reviews von mir auch: Wenn man Rth bereits hat, bräuchte man λeff, also die effektive Wärmeleitfähigkeit eigentlich gar nicht.
Wir sehen auch, wie sich die Werte über die BLT ändern, wobei man hier wegen der inkludierten Fläche und BLT keine lineare Kurve mehr erwarten kann.
Das Ganze natürlich auch noch einmal als Balkendiagramm für die wichtigsten Schichtstärken (auch wieder nur ab 150 µm wegen der Relevanz):
Mal abgesehen davon, dass ich auch die Temperaturen des Heaters und des Wassers habe, die uns aber nichts nützen, weil sie sich entweder den Widerständen anpassen oder immer konstant bleiben, habe ich ja meinen Messaufbau mit den Temperaturfühlern 1 bis 6 (siehe Schema auf Seite 2). Mit diesen Werten kann man jetzt auch noch ganz nette Überlegungen anstellen.
GPU-Simulation
Nehmen wir zunächst die Werte von T3 und T4, die uns die beiden Temperaturen an den jeweiligen Kontaktflächen ausweisen, zwischen denen sich die Paste befindet. Diese Kurven sind nicht mehr ganz linear, denn auch der Interface-Widerstand ändert sich ein wenig. Und wir rechnen ja nicht mehr mit 6 Punkten, sondern nur mit 2 absoluten Werten für die Temperaturdifferenz statt eines Gradienten wie bei TTim, wobei die Sample-Temperatur ja konstant bleibt. Und wozu nun das Ganze? Das Verhalten ist so ähnlich wie bei einer Grafikkarte, die ja ohne einen IHS auskommen muss und wo man das Delta meist zwischen dem Substrat und der Wassertemperatur misst. Das kann man recht gut projizieren, denn ich teste ja den Temperaturunterschied an den beiden Flächen, zwischen denen sich die Paste befindet.
Diese Messung ist allerdings reichlich sinnbefreit, denn eine GPU kommt mit den 135 µm bzw. den gemessenen 150 µm überhaupt nicht klar, denn die BLT ist viel zu groß. Außerdem ist das im Alltag kaum vernünftig zu handhaben.
CPU-Simulation
Jetzt vergleiche ich jeweils T3 der getesteten Produkte. Wenn man die Werte für den Heater normalisiert, haben wir hier bereits einen ausreichenden Wärmewiderstand im Referenzblock aus Kupfer, um die CPU-Temperatur und deren Unterschiede mit verschiedenen Pads im Vergleich untereinander und in Abhängigkeit zur Schichtstärke Pasten-Ersatz zu simulieren. Denn genau diese variable Bewertung kann kein Test auf einer CPU bieten, weil die jeweiligen CPUs anders gebogen sind und es damit nicht wirklich reproduzierbar bleibt. Im TIMA5-Test aber schon, denn ich kann alle Abstände messen, was auf nur einer einzelnen CPU einfach nicht geht.
TIMA5 Kontrollergebnis für die Bulk-Werte
Parker gibt gerundete 6,2 W/m·K für die Bulk-Wärmeleitfähigkeit an und ich messe 6.248 W/m·K, was eine nahezu ideale Punktlandung ist und zudem beweist, dass selbst solche speziellen Gels keine Werte von 8 W/m·K und mehr erreichen können. Auch die minimale BLT von 135 µm stimmt mit den Hersteller-Angaben überein. Der sehr hohe Interface-Widerstand zeigt allerdings von eine eher suboptimalen thermischen Kontaktierung an den Übergängen, so dass man zusammen mit der Konsistenz auf die Zusammensetzung der Paste schließen kann. Genau darum geht es jetzt auf der nächsten Seite.
28 Antworten
Kommentar
Lade neue Kommentare
Urgestein
1
Mitglied
Mitglied
Urgestein
1
Urgestein
Veteran
Urgestein
Urgestein
Mitglied
1
Veteran
Veteran
Mitglied
1
Urgestein
1
Urgestein
Alle Kommentare lesen unter igor´sLAB Community →