Echte Labortests von Wärmeleitpasten auf igor’sLAB – Teil 2 – Erste Vergleichsmessung mit 2 teuren Pasten

1 - Wärmewiderstand statt Wärmeleitfähigkeit 2 - Praxisnahe Tests und Zusammenfassung

Der Vorteil vieler Messpunkte – Ableitung von praxisrelevanten Werten

Mal abgesehen davon, dass ich auch die Temperaturen des Heaters und der Wassers habe, die uns aber nichts nützen, weil sie immer konstant bleiben, habe ich ja meinen Messaufbau mit den Temperaturfühlern 1 bis 6 (siehe Schema unten). Mit diesen Werten kann man jetzt auch noch ganz nette Überlegungen anstellen. Auf geht’s!

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 mit 6 Punkten, sondern nur mit 2 absoluten Werten für die Temperaturdifferenz statt eines Gradienten wie bei T_Tim, 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. Diesen Wert werde ich ebenfalls in meine Pastentests und die Online-Datenbank mit aufnehmen.

Jetzt vergleiche ich jeweils T1 der Referenz mit T1 der Gaming Paste A. Während der Heater ja konstant bleibt, haben wir hier bereits einen ausreichenden Wärmewiderstand im Referenzblock aus Kupfer, um die CPU-Temperatur und deren Unterschiede mit verschiedenen Pasten im Vergleich zur Referenz und in Abhängigkeit zur Schichtstärke der Paste zu simulieren. Denn genau diese variable Bewertung kann kein Test auf einer CPU bieten, weil es immer individuell anders ausfällt und damit nicht wirklich reproduzierbar bleibt. Hier im TIMA5-Test aber schon.

Was auch noch interessant scheint, ist der Kontaktwiderstand, also in unserem Fall der Interface-Widerstand. Hier sieht man nämlich, wie gut sich die Oberfläche der Paste an die Kontaktflächen (IHS, Heatsink) “anschmiegt”. Auch diese Werte sind gut vergleichbar und aussagefähig,  da es immer dieselben, kalibrierten Referenzblöcke sind. Gröbere Mahlgrade bzw. eine ungünstigere Mikrostruktur können genauso ein negativer Faktor sein, der dann den effektiven Wärmewiderstand und damit auch die Leitfähigkeit beeinflusst, wie zu niedrige Temperaturen und eine zu hohe Viskosität.

Zusammenfassung und Fazit

Das Erste, was aufgefallen ist: Die ganzen Angaben für die Wärmeleitfähigkeit sind eigentlich überflüssig wie ein Kropf. Wenn sich eine Paste einfacher und dünner verteilt, dann kann sie durchaus auf dem Level einer nominell besseren Paste performen, die vielleicht deutlich viskoser ist und einen schlechteren Interface-Widerstand aufweist. Ich habe ja den Gegentest auf einem wassergekühlten Intel Core i9-13900K mit diesen beiden Pasten gemacht, wo am Ende auch nur ein Kelvin Unterschied bei der CPU-Temperatur zwischen dem Sample und der Gaming Paste A herauskam. Denn wir wissen ja schon länger, dass die Unterschiede zwischen den Pasten in der Realität gar nicht so groß sind, solange sie nicht ausbluten oder austrocken und reißen.

Zu diesen sechs Tests und der Bewertung wird es die bald die Online-Datenbank geben, die natürlich auch noch weitere Angaben enthält (Herstellerdatenblatt), dazu eigene Fotos, die TIMA5-Belege und die im Interface der Webseite eine Sortierung bzw. Suche nach verschiedenen Faktoren erlaubt. Dazu kommen natürlich auch noch die Materialtests mit der Analyse des Pasteninhaltes und etwas hochauflösende Mikroskopie für die Galerie. Bei bestimmten Pasten und Verdachtsmomenten kann ich, aber das ist wie immer eine reine Zeitfrage, auch Alterungstests machen. Aber das wird dann wohl eine reine Fallentscheidung, je nachdem.

So, ich nehme mir jetzt ganz viele Tücher, leckeres Isopropanol und etwas Zeit, um den heutigen Schmand aus dem TIMA5 wieder zu entsorgen. Denn ich messe ja bereits ab 400 µm abwärts und genau deshalb muss ja erst einmal jede Menge Paste drauf. Ich reinige natürlich jedes Mal die Referenzkörper, aber es kleckst eben auch eine Menge daneben und runter. Das gehört natürlich am Ende jeder Session auch noch entsorgt. Und Scheiben putzen, das ist Ehrensache. Morgen, also am Mittwoch, gibt es einen Gehäuselaunch und am Donnerstag und Freitag lüfte ich dann jeweils das Geheimnis der Referenzpaste und der Gaming Paste A. Danach gibt es, je nach Verfügbarkeit von Pasten, noch jede Menge Einzeltests, also wird das hier sicher eine längere Angelegenheit.

Wer noch Anregungen und Ideen für die Testinhalte oder die Datenbank-Inhalte hat, darf sich gern mit einbringen. Was ich aber definitiv nicht machen werde, ist auf einer CPU oder GPU zu testen. Das kann ich hier genauso auch emulieren, jedoch mit sicher reproduzierbaren Werten, egal ob nun im Zimmer nur kalte 10 °C oder mediterrane 30 °C herrschen. Dafür gibt es ja Chiller und Heater sowie jede Menge Mess- und Regelelektronik. Ansonsten bin ich froh, dass endlich alles läuft, wie es laufen soll. Und ein klein wenig mehr Transparenz am Pasten-Goldmarkt kann ja nun wirklich nicht schaden.

Ich verweise noch einmal auf meine Bitte nach weiteren Pasten, denn die Auswahl und der Vorrat können nie groß genug sein! Und außerdem habe ich ja bald einen fleißigen Helfer, der sich als Padman Junior schon bestens bewährt hat. Aber keine Angst, es bleibt definitiv alles in der Familie! Und Pasten sind dankbar, die kann ich auch ohne Launchstress schön vorarbeiten. Denn nächste Woche bin ich im mal kurz im Urlaub, dann gibt es Artikel vom Team und quasi neue Artikel von mir aus der Pasten-Konserve. Also wie gehabt und hoffentlich ohne Lücke:)