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CPU-Kühler im Quad-Core Extremtest

Autor: doelf - veröffentlicht am 21.08.2007 - Letztes Update: 29.02.2008
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  • 29.02.2008: Scythe Orochi - Kühlermonster mit 10 Heatpipes und knapp 1,3 kg Gewicht

Bis in den Mai 2007 hatten wir für unsere Kühlertests einen Intel Pentium 4 Extreme Edition Prozessor mit 3,46 GHz Taktrate und einer TDP von 110,7 Watt verwendet, als Mainboard diente uns das ASUS P5ND2-SLI Deluxe (NVIDIA nForce 4 SLI Intel Edition). Durch einen Ausfall dieser Hauptplatine, die zuvor unzählige Kühler- und Netzteil-Tests erdulden musste, sahen wir uns gezwungen, eine neue Testplattform aufzubauen. Obwohl die Mehrzahl der aktuellen Prozessoren deutlich weniger Strom verbraucht als noch vor zwei Jahren, haben wir uns dazu entschlossen, mit unserem neuen Setup an die Grenze zu gehen. Herz des Testsystems ist ein Intel Core 2 Extreme QX6800, ein Vierkern-Prozessor mit einer TDP von 130 Watt (die aktuelle Schmerzgrenze im Desktop-Segment).

Mit der Thermal Design Power (TDP) spezifiziert der Hersteller ein Worst-Case Szenario: In jeder Modellreihe gibt es gewisse Streuungen, so dass sich die eine CPU mit 95 Watt begnügt, während ein baugleicher Prozessor 110 Watt konsumiert. Wenn nun die durstigsten Prozessoren der jeweiligen Baureihe auf die ungünstigste Verbrauchssituation treffen, können im schlimmsten Fall 130 Watt Abwärme erreicht werden. Und die Kühlerhersteller haben mit diesem schlimmsten Fall zu rechnen.

Intel verwendet in seinen Core 2 Prozessoren digitalen Temperatursensoren (DTS), pro Kern kommen mehrere dieser Sensoren zum Einsatz, welche der Hersteller insbesondere an ausgemachten Hotspots angeordnet hat. Aus den einzelnen Werten wird pro Kern wird ein Maximalwert ermittelt und an das Platform Environment Control Interface (PECI) weitergegeben. Diese Temperaturwerte lassen sich mit Programmen wie Core Temp oder CPU Temp Watch für jeden Kern auslesen, allerdings wird nicht die absolute Temperatur übermittelt, sondern die Differenz zwischen der absoluten Temperatur und der zulässigen Maximaltemperatur des Prozessors (Tjunction). Damit die Programme die richtige Temperatur anzeigen können, müssen sie folglich die Tjunction des Prozessors kennen. Bei unseren ersten Versuchen lagen die Werte von Core Temp 0.94 und CPU Temp Watch 1.02 immer 15°C auseinander, dies änderte sich erst mit Core Temp 0.95, welches für unseren Core 2 Extreme QX6800 nun eine Tjunction von 100°C anzeigt. Allerdings haben die Entwickler den Core 2 Extreme QX6800 noch nicht richtig eingepflegt, so dass nur ein Core 2 Extreme QX6700 erkannt wird. Ein Beispiel: Angenommen die Temperatur liegt bei 80°C und Tjunction beträgt 100°C, so wird der Wert -20°C übermittelt. Eine Software, welche Tjunction mit 85°C zu Grunde legt, wird nun 65°C (=85-20) statt 80°C ausgeben.

In seinen Datenblättern gibt Intel nur die Tcase der Prozessoren an, diese Temperatur ist deutlich niedriger und bezieht sich auf die maximal erlaubte Oberfächentemperatur des Heatspreaders. Beim Core 2 Extreme QX6800 beträgt die Tcase 64,5°C. Die Werte, welche für die vier Kerne unseres Prozessors ausgelesen werden, dürfen demnach deutlich höher liegen. Dennoch sollte die Temperatur zugleich deutlich unter Tjunction bleiben, denn bereits zuvor legt Intels Quiet System Technology (QST) die maximale Lüfterdrehzahl an und kurz vor dem Erreichen von Tjunction setzt das Throttling ein. Hierbei wird mit allen Mitteln versucht, das drohende Überhitzen des Prozessors abzuwenden. So werden Taktzyklen übersprungen, der Multiplikator auf 6 herabgesetzt und die VCore verringert.

Das Testsystem
Die weiteren Komponenten des Testsystems wurden so ausgewählt, dass es sich sowohl für die Tests von CPU-Kühlern als auch von Netzteilen der Leistungsklasse von 500 bis 600 Watt eignet:

  • CPU: Intel Core 2 Extreme QX6800 @ 2,93 GHz und 1067 MHz FSB (TDP: 130 Watt)
  • Netzteil: be quiet! BQT P6-Pro 530 Watt
  • Mainboard: MSI P6N SLI Platinum mit NVIDIA nForce 570i SLI Chipsatz
  • Arbeitsspeicher:
  • Grafikkarten: 2x MSI NX7900GT-VT2D256E mit ForceWare 162.18 Beta im SLI-Betrieb
  • Festplatten:
  • Optisches Laufwerk: Toshiba DVD-ROM
  • Floppy: NEC
  • Windows XP SP2, DirectX 9C, Chipsatztreiber 8.22 WHQL

Für die Messungen wurde das System offen und ohne weitere Lüfter betrieben. Verschaffen wir uns nun einen Überblick über das Testfeld:

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