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Thermal Grizzly KryoSheet Review with in-depth analysis – Durable all-purpose weapon with minor limitations

High-performance microscopy and laser-induced plasma spectroscopy (LIBS)

The material testing and measurement of the pastes and pads is carried out by my Keyence VHX 7000 with EA-300, which enables both precise measurements and quite accurate mass determinations of the chemical elements. The laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) I use for the articles is a type of atomic emission spectroscopy in which a pulsed laser is directed at a sample in order to vaporize a small part of it and thus generate a plasma.

The emitted radiation from this plasma is then analyzed to determine the elemental composition of the sample. LIBS has many advantages over other analytical techniques. Since only a tiny amount of the sample is needed for analysis, the damage to the sample is minimal. The real damage is caused in today’s article by my rather coarse cutting and separating tools. This still quite new laser technique generally requires no special preparation of the samples for material analysis. Even solids, liquids and gases can be analyzed directly.

LIBS can detect multiple elements simultaneously in a sample and can be used for a variety of samples, including biological, metallic, mineral and other materials. And you get true real-time analysis, which is a huge time saver. As LIBS generally requires no consumables or hazardous reagents, it is also a relatively safe technique that does not require a vacuum as with SEM EDX. As with any analytical technique, there are of course certain limitations and challenges with LIBS, but in many of my applications, especially where speed, versatility and minimally invasive sampling are an advantage, it offers distinct advantages.

I would first like to point out that the results of the percentages in the overviews and tables have been intentionally rounded to full percentages (wt%, i.e. weight percent), as it happens often enough that production variations can occur even within the presumably same material. Analyses in the parts-per-thousand range are nice, but today they are not useful when it comes to reliable evaluation and not trace elements. However, every day in the laboratory starts with the same procedure, because when I start, I work through a checklist that I have drawn up.

  • Mechanical calibration of the X/Y stage and the camera alignment (e.g. for stitching)
  • White balance of the camera for all lighting fixtures used
  • Check alignment of LIBS optics and standard lens, calibrate alignment of laser to own optics (x300)
  • Test standard samples of the materials to be measured and correct the curve if necessary (see image above)

 

TIM measurement according to ASTM D5470-17

I determine comparative test data under identical conditions, whereby all interfering factors (such as die distortions or non-coplanar contact surfaces) can be excluded. For me, ASTM D5470-17 is the primary test method for determining thermal conductivity and thermal resistance, whereby I only use ASTM D5470-17 and not the complementary electrical methods according to JESD 51-14. The values in a TIM provider’s data sheet should be developed using ASTM D5470-17 to produce comparable values to be determined under the following conditions:

– Controlled surface conditions
– Unidirectional heat flow conditions
– Parallel contact surfaces
– Precisely known clamping forces

And this is exactly where my TIMA5 comes into its own. It is a fairly compact all-in-one tabletop device that combines the measurement setup and the required PC in one device. It is therefore a self-sufficient and, above all, automated measurement setup that I can also run in parallel to other tasks in the background. All data is stored directly on the NAS via the network, so that’s safe. The device is calibrated and has already passed the first plausibility test. I measure the pastes at an average paste temperature of 60 degrees.

As this all seems a bit complex to outsiders, I have placed the individual assemblies against the function diagram so that you know where and how the measurements already explained take place. I have already explained in detail what happens in the background and how the whole thing works in the linked basic article. I don’t need to repeat all that again.

I will illustrate this once again in the already familiar diagram so that you can better visualize the meaning of these values to be determined. We can see that the effective thermal resistance affects both the material and the two contact surfaces. Yes, there are very sophisticated methods, including pulsed lasers, which can also evaluate the pure bulk value very accurately, but in practice we ALWAYS have contact surfaces. I use reference bodies with a standardized (low) roughness for the measurements so that I can also draw conclusions from these in practice. I then end up with two values, the effective thermal conductivity and a value averaged over all measuring points of the different layer thicknesses BLT minus the extrapolated contact resistance.

External cooling is provided by a laboratory chiller from IKA, which can maintain the water temperature almost to the nearest decimal place and which can not only cool but also reheat if necessary, so that the required 20 °C water temperature can always be maintained. The tubing was connected using Festo couplings and special tubing.

TIMA_5-23_datasheet-3

 

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RedF

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Auf meiner XTX habe ich mit dem Sheed gerade mal 4° C schlechtere Werte wie mit Flüssigmetall, das schafft so schnell keine Paste. Was man bei anderen Nutzern so liest haben die ähnlich gute Temperaturen mit dem Sheed auf ihrer XTX.

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Igor Wallossek

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Kleiner Denkfehler. Da sich das Pad nicht zusammendrücken lässt, erhöhst Du im Gegenzug zu flexiblen Pasten den Anpressdruck signifikant. Diesen Effekt errreichst Du auch mit jeder Paste, wenn Du das Mounting verschärfst und sei es durch eine Unterlegscheibe, um das Drehmoment zu erhöhen. ;)

Man muss beim Shet allerdings beachten, dass sich auch der Abstand zum Speicher etwas erhöhen kann. Deshalb sollte man lieber Putty nehmen oder etwas dickere Soft-Pads als beim Original.

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RedF

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Das war mit meiner Karte nicht so einfach, hatte (noch mit Flüssigmetall) bestimmt 6 verschiedene Pads durch, der Hotspot war nicht zu bändigen. Erst mit Putty ging es dann.
Die Karte scheint sehr schief und krumm zu sein.

Klar war der Vergleich zwischen Flüssigmetall und Sheed dann auch mit Putty erfolgt.

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Igor Wallossek

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Messungen an Grafikkarten, die sich immer wieder verziehen, sind Momentaufnahmen und individuelle Testumgebungen, die sich nur schwer reproduzieren lassen. Diese Erfahrung habe ich im Laufe der Jahre immer wieder machen müssen. Das ist auch der Grund,w arum ich mich von einigen Tests verabschiedet habe. 5 Tester, 10 Karten, 100 Ergebnisse. Und jeder hat Recht, irgendwie... :D Ist wie mit Ärzten

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RedF

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Schon klar : ) .
Mich wundern nur die "schlechten" Temps mit dem Sheed auf der GPU. Auf den XTX Karten kenne ich nur sehr positive berichte zum Sheed. Die scheinen gut dazu zu passen .

Auch auf meiner CPU macht es sich ganz gut, bei vielen ja nicht. Hab ich wohl Glück gehabt.

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RedF

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Was schätzt du was für ein Anpressdruck ohne Pads bei der XTX herrscht?

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RazielNoir

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Danke für den Test! Welcher wiederum beweisst: Die beste Kühlung ist keine oder nur wenig Wärmeentwicklung. Ich hätte gern die Hardware zurück, die keinen Custom Loop braucht um im optimalen Wärmebereich zu arbeiten.

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Igor Wallossek

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Definiere "schlecht". Das Pad liegt 2,5 K über dem TPM7950 und gleichauf mit der Apex. Die Originalpaste hat etwas über 6 W/mK, das TPM auch. Das Sheet hat, je nach Anpressdruck so um die 4...

AMD schreibt für die Kraft zwischen 30 und 40 N auf die Gesamtfläche für die GPU, Asus hat das angeblich von sich aus auf bis zu 60 N erhöht, was fast schon grenzwertig ist, weil es dann zu Cracks führen kann. Aber die Termperaturen waren signifikant besser. Das TIM war gleich :D

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Falcon

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Mit der Kombination hab ich eine sich sehr seltsam verhaltende 3080 TUF in den Griff bekommen!(y)
Durch das Sheet mehr Anpreßdruck auf dem Chip und dadurch endlich Delta <20K und vernünftige VRAM Temperaturen.

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RedF

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Möglich das meine Meinung von Pasten einfach zu schlecht ist.
Der Wechsel auf LM bei meiner 5700XT war einfach zu gewaltig.
Da wäre ich bei Ausus Anpressdruck bei 8,9 N/cm² mit meiner ca 27*25 Ciplet Fläche. Was durch die Chiplets sicher nicht ganz korrekt ist.

Wie hoch der jetzt tatsächlich bei meiner XFX XTX mit Alphacool Block ist, weiß nur Sankt Newton ^^

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RedF

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Das war mein Vergleich Sheet VS LM

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F
Falcon

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120 Kommentare 123 Likes

Das FLM ist dünner, deshalb waren deine Temperaturen da ein bisschen besser.

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RedF

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Die Temps waren für mich als Benchmark Punkte Jäger noch gut genug um das Sheet drauf zu lassen.

Leider hat die Karte beim Umbau auf Wasserkühlung wohl den ein oder anderen crack am Speicher BGA bekommen, was in ~100MHz weniger Speicher OC resultiert.
Das und mein 1000Watt Netzteil hat die Punkte Jagdt erstmal beendet.

Vermutlich war es aber nicht der Wasserkühler, sonder das extreme bending, was die Karte auf dem Original kühler hatte.

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echolot

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Der war mal interessant. Aber wenn Du sowas schreibst bin ich etwas verwundert.

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Denn den meisten wird es wohl so gehen wie in Satz 2 beschrieben. Das ist nix Spezielles sondern mMn die Regel. Und für diese Käuferschicht ganz klar eine Kaufempfehlung.

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c
cunhell

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Sieh es mal son, wenn der Druck nur hoch genug ist, bleibt die Karte dann sehr kalt ;)

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P
Pokerclock

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516 Kommentare 441 Likes

Mit dem KryoSheet ist es ähnlich wie mit dem Flüssigmetall. Das Zeug ist nur für einen ganz bestimmten Anwendungsfall gedacht (aber hier dann richtig gut), aber der Marketing-Hype macht daraus ein "Muss-ich-unbedingt-haben-sonst-ist-dein-PC-scheiße"-Aktion. Gefühlt eine Weiterentwicklung des 90er Jahre Schulhofs, wo Nokia-Handys und LaCoste-Schuhe dominierten und alles andere Abschaum war...

Und so kauft das Zeug jeder Heiopei, schmiert es sich auf seine teure Hardware und wundert sich dann, dass der Kurzschluss kommt, Flüssigmetall auch mal nachbearbeitet werden muss (nicht einmal Roman hat daran bei seinem TR gedacht, was ich schon echt lustig fand :ROFLMAO: ) oder die Performance doch nicht over the top ist, weil Langzeitstabilität im Fokus liegt.

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x
xXx0815

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39 Kommentare 21 Likes

P.S. ist immer noch ein Sheet und kein Sheed :)

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Alter.Zocker

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64 Kommentare 37 Likes

Also das Thema erzielbare Anpressdrücke auf GPU und VRAM bei Grafikkarten ist bei Nutzung des kaum komprimierbaren Sheets definitiv ein Thema, ich hatte da bei meiner Umrüstung meiner Inno3D RTX4080 Ichill Black mit einem gemeinsamen (AiO-)Kühlblock für GPU und Speicherbausteine auch mit verschieden hohen Pads für die Speicher rummachen müssen, um SOWOHL auf der GPU ALS AUCH auf den VRAM's akzeptable Temperaturen hinzubekommen:

https://www.igorslab.de/community/threads/noch-weitere-geforce-rtx-4080-mit-defekt-ab-werk-–-das-wärmeleitpasten-drama-geht-munter-weiter-und-nvidia-unternimmt-nichts.9843/page-7#post-273221

Das Problem war, dass ich bei zu dicken Speicherpads (1,5mm) auf dem KryoSheet zu wenig Druck hatte und die GPU-Temps schnell über die 90°C schossen (Hotspots bei kritischen 105°C und mehr), bei 1mm Speicher-Pads waren die GPU-Temps hingegen ein Traum mit Delta zum Hotspot bei deutlich <10K, ABER die Speicher waren dann schnell bei über 90°C...

Hier hätte ich mit Putty oder flexibleren ("schaumigeren" PAds) wie den originalen hellblauen, sicher das bessere MAterial gehabt, aber ich hatte es eben schlicht nicht "zur Hand" und wollte aber endlich die Karte und den ion Trümmern rumliegenden Rechner wieder zusammenbauen...

(Anmerkung: Das mit den Speichertemps merkt man i.d.R. nicht bei Furmark und Co, weil da der VRAM nur wenig ausgelastet ist, aber beim Zocken eines Spiels z.B. D4 wird der Speicher deutlich intensiver beansprucht und damit auch wärmer)

Da musste ich die Grafikkarte also mehrmals zerlegen und verschieden dicke Pads zw. 1 mm und 1,5mm auf den VRAM's ausprobieren, um festzustellen, dass das Optimum (siehe oben, beste Temps auf GPU und VRAM's) irgendwo bei Dicken um ca. 1,2mm dazwischen liegt (was ich wie gesagt nicht da hatte, die ziemlich festen Themal-Grizzly "Minus-8"-Pads gibts nur in den Dickenabstufungen 1mm und 1,5mm) Am Ende habe ich dann die 1,5mm Pads passgenau und einzeln auf die Speicherbausteine zugeschnitten, sodass das MAterial umlaufend bissl "Raum" hat, um beim Zusammendrücken noch etwas seitlich auszuweichen. Letzten Endes habe ich dann nach mehrenen Montage-Demontage-Zyklen immer wieder die Abdrücke der Speicher kontrolliert, überstehendes PAD-MAterial mit dem Skalpell weggenommen und die Ränder der Pads noch bissl mit einem flachen Metallspatel runtergedrückt, bis die Temperaturen auf GPU und VRAMS weitestgehend "ausbalanciert" waren.

Am Ende war es schon ein Gefrickel mit knapp einem Dutzend Demontage/Montage-Prozessen mit jeweiligen Testläufen zwischen drin, weniger wegen dem Kryosheet allein, sondern wegen dem ZUSAMMENSPIEL von Sheet und allen umliegenden Pads für die Speicher sowie einige der Spannungswandler uvm. die bei der Ichill Black allesamt von ein und dem selben starren CU-Kühlblock "versorgt" werden. Evtl. liegt hier auch ein generelles Problem vieler Karten, dass einfach die verschiedenen zu kühlenden Bauteile unter einem gemeinsamen Kühler alle unterschiedliche Schichtdicken des jew. TIM erfordern, was aber nicht immer optimal gemacht wurde und demzufolge für stellenweise "suboptimale" Anpressdrücke und damit partiell schlechte thermische Anbindung an den Kühler sorgt..

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Klicke zum Ausklappem
P
Pokerclock

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@Alter.Zocker

Dazu kommt, dass mehrfache (De-)Montage der Grafikkartenkühler es nicht besser machen. Die Manli von Igor dürfte auch bald nicht mehr zu gebrauchen sein, wenn man nicht neue Gewinde schneidet und andere Schrauben verwendet. Für (De-)Montagen >10x sind die Schrauben und Gewinde nicht ausgelegt.

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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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