Now we should pay attention to a special feature that takes into account the real heat flow. We can see that the Kryonaut Extreme is a tiny bit ahead in the values of effective thermal resistance and effective thermal conductivity and that this value hardly changes over the layer thicknesses (BLT). And so the two simulations are not in opposition, as the pastes only drift slightly apart as the BLT increases. In this case, the overall result is in favor of the Kryonaut Extreme, possibly also because its matrix is somewhat more flexible and therefore the interface resistance is slightly lower.
But the Extreme is and remains a low-temperature paste. In the 25 to 150 µm range relevant to us, both pastes are de facto on a par and it is probably more of a coincidence or measurement inaccuracy if reviews attribute the better performance to one or the other paste. According to Roman, they are also definitely equal. If benchmarks certify that the Extreme performs up to 1 Kelvin (or more) better, then this is not physically possible. And a little bit of psychology is certainly still very often involved. More expensive is better and so on… This on the subject of CPU tests in any performance limits (no constant loads) and without fully air-conditioned rooms and without water cooling with exactly constant temperatures (laboratory chillers).
In addition to the Kryonaut Extreme tested today, the 1:1 comparison also includes all pastes that have also been tested and recorded up to this point in time and is also automatically updated with every additional paste that is added. So all you have to do is select a paste of your choice on the right-hand side and update the display with “Show”, that’s all. The default setting is of course Kryonaut, but you can change that. In principle, you can already see the database today, but still without search fields and GUI. But that will come soon, because of course we have to make the whole thing user-safe.
Vergleich
Allgemeine Informationen
Herstellerangaben
Messungen
Anmerkungen
Minimal mögliche Schichtdicke
Genau deshalb wollte ich wissen, wie weit man mit etwas Druck gehen kann und wie sehr sich eine Paste noch zusammenpressen lässt. Ich nutze hier die üblichen 60 Psi (41 N) auf der Messfläche von 1 cm², was völlig ausreicht und mehr ist als das, was z.B. ein GPU-Kühler erreicht.
Die Wärmewiderstände Rth
Beginnen wir mit dem wichtigsten Aspekt, dem Wärmewiderstand Rth. Die wichtigste Eigenschaft von Rth ist, dass dieser schön linear mit der Schichtdicke korreliert, während die Wärmeleitfähigkeit eine ganz andere Kurve beschreibt und alles andere als linear bleibt. Aber der geübte Leser weiß das natürlich alles bereits. Uns interessieren auf der CPU Schichtstärken von 200 µm und darunter, bei der GPU sind es meist sogar 100 µm und deutlich weniger, je nach Bending.
Ich habe nun noch einmal die relevanten Schichtstärken von 50 bis 400 µm als Balkendiagramm für Rth im Vergleich.
Effektive Wärmeleitfähigkeit und Kühlungssimulation
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.
Ich habe nun noch einmal die relevanten Schichtstärken von 50 bis 400 µm als Balkendiagramm für λeff im Vergleich.
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.
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.
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