The thermal resistance Rth– in theory and practice
Let’s start with the most important aspect, the thermal resistance Rth and a classification for our PC. The most important property of Rth is that in theory it correlates nicely linearly with the layer thickness, while the thermal conductivity describes a completely different curve and remains anything but linear. This time, however, we must also consider the behavior of the rigid graphene pad, although I will devote an extra section to this later in the section with the converted graphics card and the CPU. This time, however, we must differentiate between laboratory values and reality in terms of the actual possible contact pressures and forces.
We are normally interested in layer thicknesses of 200 µm and less on the CPU, with the GPU it is usually even 100 µm and less, depending on the bending. This is not possible with this rigid and solid sheet. The forces or rather pressures required for maximum performance, as I mentioned and explained on the previous page, unfortunately show a completely different picture than what we see first:
I have now compared the relevant layer thicknesses from 100 to 175 µm as a bar chart for Rth:
But watch out! Now we have to be brave. According to the manufacturer, the GeForce RTX 4080 from the test should be well below 40 N. If we divide this by the ratio of die area and test specimen and round up generously, we end up with around 10 N in the graph. In other words, only around 2.0 cm²K/W, because the pad is not compressed significantly!
Control curve of the Rth in the TIMA analysis
In the data interface, you can check the calculated values again and deselect the deviating values for the calculation. In addition, there are slight anomalies above 150 µm, where the thermal resistance no longer correlates very linearly with the layer thickness due to the lack of contact pressure. We will scrutinize this later, but you have already seen it in the curve above (hump) and of course also in the contact pressure. We can see that the almost 94 W/(m-K) specified by SHT is also achieved here in my measurement, but the values are only for the gallery. If the value at 175 µm were included, then the thermal conductivity, for example, would only be a good 36 W/(m-K), with a strong downward trend with the contact pressure.
Minimum possible layer thickness
At least I wanted to know how far you can go with a lot of pressure or force, even if it is completely unrealistic here with the sheet. At 300 N it is still approx. 100 µm (here the pad in the diagram deviates from the 41 N or 60 PSI actually used, but this is complete nonsense. At least with a sheet like this. Because by then it is already beginning to disintegrate and crumble.
Interface Resistance
What also seems interesting is the contact resistance, in our case the interface resistance. Here you can see how well the surface of the paste “clings” to the contact surfaces (IHS, heatsink) if you could apply the optimum pressure that the sheet needs.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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
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.
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 ^^
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.
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.
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.
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:
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..
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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