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18.

Februar

2006

Optimierung der passiven Kühlung einer Gigabyte GeForce 6800

Der große Vorteil von passiv gekühlten Grafikkarten: Sie sind leise. Der größte Nachteil von passiv gekühlten Grafikkarte: Sie kühlen nicht so gut wie eine Karte mit aktivem Lüfter. Insbesondere dann nicht, wenn man sie direkt vom Hersteller als passiv gekühltes Exemplar erwirbt. Zumindest gibt es noch genügend Potenzial zur Optimierung der Kühlleistung des passiven Kühlers.

Beim Modell von Gigabyte wird die Abwärme über zwei Heatpipes von der GPU zu einem großen, massiven Kühlkörper auf der anderen Seite der Grafikkarte geführt. Die Kontaktstellen zwischen GPU und Kühlkörper bzw. Heatpipe sind jedoch recht rauh ausgeführt. Überbrücken soll diesen Umstand die von Gigabyte aufgetragene Wärmeleitpad.

Erster Schritt für die Optimierung ist es, zunächst den Kühler von der GPU zu entfernen und das von der Konsistens an eine Mischung aus Kerzenwachs und Pattex erinnernde Pad entfernen.

Wie man auf dem nächsten Bild sehen kann ist der Kühlkörper bzw. die Heatpipekonstruktion zweiteilig.

Auf Kühlkörper und GPU bleiben zähe Reste des Wärmeleitpads zurück. Ich konnte sie mit einem Reiniger auf Alkoholbasis vorsichtig entfernen.

Die Kontaktstellen der Heatpipes sind mit einer Wärmeleitpaste versehen. Diese ist allerdings recht optimistisch verteilt gewesen. Auch diese Reste habe ich mit dem Reiniger auf Alkoholbasis entfernen können. In der rauhen Oberfläche des Kühlers hatte sich die Wärmeleitpaste schon relativ gut eingebrannt gehabt.

Anschließend habe ich an den Übergangsstellen der Heatpipes zum Alukörper noch ein wenig Nassschleifpapier die »nagelfeilenartige« Oberfläche abgeschliffen.

Dazu habe ich einen kleinen Würfel aus Stahl als Schleifklotz verwendet um eine möglichst plane Oberfläche erreichen zu können. Bei CPU-Kühlern wird gerne auf Spiegel oder andere Glasplatten zurückgegriffen, dies war hier jedoch leider nicht möglich.

Auf dem vorangegangenen Bild sieht man zwar das auch die Kontaktfläche zur GPU bearbeitet wurde, allerdings doch recht undeutlich. Daher noch eine Detailaufnahme von diesem Teil der Kühlung:

Ebenfalls eine Detailaufnahme: Der noch nicht vollständig von den Überresten des zähen Wärmeleitpads befreite Prozessor auf der Grafikkarte.

Nachdem alle Reste entfertn waren konnte ich die Wärmeleitpaste Arctic Silver 5 aufgetragen. Sie wurde dünn auf GPU und die Kontaktstellen der Heatpipes und zum Speicher aufgebracht.

Nach dem Zusammenbau der Grafikkarte war sofort eine Verbesserung zu sehen:

Im 2D-Modus waren nach dem Einschalten des Rechners 40°C (Tendenz steigend) über SpeedFan abzulesen. Vor der Optimierung betrug die Temperatur bis ich SpeedFan gestartet hatte bereits etwa 55°C.

Noch eine Detailaufnahme von der wieder zusammengebauten Kühlkonstruktion der Grafikkarte. Zwischen GPU und der Kontaktfläche ist kein Abstand. Daher ist es wichtig, die Kontaktfläche gleichmäßig abzuschleifen.

Der kleine »Knubbel« welcher als Abstandshalter auf dem großen, massiven Kühlkörper montiert ist und auf der Rückseite unter der GPU liegt, kann ebenfalls auf dem Bild erkannt werden:

Im 3D-Betrieb war bei der maximalen Temperatur ein Unterschied von 15-20 °C festzustellen. Die Temperatur blieb laut SpeedFan bei 60–65°C anstatt der 70 bis 80°C welche die Karte zuvor regelmäßig hatte.

Ist dies das Ende der Fahnenstange oder geht noch mehr? Wirklich passiv gekühlt, also ohne Einsatz eines Lüfters ja. Man könnte natürlich einen CPU-Kühler kaufen, welcher von der Grafikkarte die Luft mit nach oben absaugt und so die Grafikkarte mitkühlt, dabei allerdings den Prozessor weniger gut kühlen kann.

Daher habe ich mich dazu entschlossen einen leisen da langsam drehenden 80 mm Lüfter auf die Grafikkarte bzw. den großen Kühlkörper zu montieren.

Der erste Versuch mit dem Lüfter, einfach nur auf den Kühler bei geöffnetem Gehäuse gerichtet war verblüffend:

Statt der 60-65°C zeigte mir SpeedFan im 3D-Betrieb lediglich 46-47°C an. Zurück im 2D-Betrieb ist zeigt SpeedFan binnen weniger Sekunden wieder eine Temperatur von knapp über 40°C an, nach längerer Phase im 2D-Betrieb waren sogar nur noch 35°C abzulesen.

Abschließend noch ein Screenshot mit montiertem 80er Lüfter auf dem Kühlkörper in meinem System bestehend aus der hier beschrieben Grafikkarte und einem AMD 3700+ welcher von einem Arctic Cooling Pro 64 gekühlt wird:

Der Prozessor erreicht unter Volllast bei geschlossenem Gehäuse übrigens nur knapp 43°C und fällt auf bis zu 30°C im idle zurück. Natürlich alles bei den jetzt im Februar gerade üblichen ca. 22°C im heimischen Dachgeschoss.

X_FISH


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