50c delta zwischen Wassertemperatur und CPU OK?

[Crazy- Jak]

Hallo zusammen.

Ich habe schon seit längerem das Problem das meine CPU (7900x) relativ warm läuft, und das trotz vergleichsweise niderigen Wassertemperaturen. Es hat bis jetzt noch keine Leistungsainbusen erzeugt, wobei ich die CPU meist auf 165w limitiere und einen leicht undervolte um die Temperaturen niedrig zu halten.

Ich nutze einen Ryzen 7900x für die letzten Tests mit einem Powerlimit von 190w und Temperaturlimit habe ich auf 85c gesetzt was ganz knapp erreicht wird in einem in einem Cinebench R23 Durchlauf. Unter reiner CPU Belastung bleibt die Wassertemperatur jedoch bei rund 30 grad unter vollast (mit ca 700rpm auf den Lüftern für die Tests) und damit ist der Unterschied zwischen Wasser und CPU Temperatur um die 50 grad, was mir sehr hoch erscheint.
Die GPU (RTX 4090) welche auch Wassergekühlt ist bleibt deutlich kälter mit ca 56c unter kombinierter Last (im GPU limit mit der 4090 bei 400-450w) und bei einer Wassertemperatur von ca 37 grad, also ein deutlich geringeres delta von 20 Grad.

CPU Wasserkühler ist ein EK quantum magnitude, vor einer Weile habe ich mal Wärmeleitpaste neu drauf gemacht, aber das hat keinen Unterschied gemacht (war sowieso weniger als ein Jahr drauf zu dem Zeitpunkt).
Pumpe ist eine Barrow SPD10-T die in den Tests mit 88% lief (mehr und es werden Blasen geworfen und eingesaugt).
Radiatoren sind eine 280mm und ein 420mm in einem custom Gehäuse.

Ich habe vor ein paar Monaten den Loop mal Komplett auseinander genommen und gereinigt konnte aber kein Problem finden.

Die Tatsache das meine GPU ein deutlich geringeres Delta zur Wassertemperatur hat als meine CPU ist für mich komisch.
Ist ein so großes Delta normal für einen 7900x oder ist irgendwo ein deutliches Problem?

 

[VDC]

Ist ein so großes Delta normal für einen 7900x oder ist irgendwo ein deutliches Problem?

Bei der Energiedichte moderner CPU ist das halt normal. Solange die Temps (und Stabilität) von Wasser und CPU konstant bleiben sollte ja alles seinen Job machen.

 

[Fragger911]

Hattest du bei der Reinigungsorgie auch den CPU-Block zerlegt und den Finstack gereinigt oder nur gespült?
Nicht das die kleinen Kanäle zugesetzt sind.

 

[Azghul0815]

Stichwort ist eben Energiedichte der Chips.
Schau dir mal die Grösseunterschiede der Flächen der Chips einee GPU und einer CPU an.

 

[qiller]

Die Tatsache das meine GPU ein deutlich geringeres Delta zur Wassertemperatur hat als meine CPU ist für mich komisch.

Das ist nicht komisch, das ist normal. Die reine maximale Leistungsaufnahme eines Chips ist schon seit ner Weile nicht mehr der alleinige Faktor für hohe Temperaturen. Der Vergleich CPU vs. GPU zeigts ja schon recht deutlich. Eine GPU die deutlich mehr Leistung aufnimmt, bleibt mit demselben Kühlmittel trotzdem kühler.

Knackpunkt des ganzen ist die Wärmestromdichte und die ist bei einer CPU punktuell deutlich höher als bei einer gleichförmig aufgebauten GPU. Diese Hotspots in der CPU, die sich über den Rechenwerken der Kerne abzeichnet, sind es letztendlich, die die hohen CPU-Temperaturen ans System zurückmelden. Mit Zen6/Nova Lake und kleinerer Strukturbreite erwarte ich hier noch ein Verschärfung dieser Problematik, wenn die CPU-Hersteller sich da nicht noch was einfallen lassen.

Edit: Und nicht zu vergessen, die GPU kühlst du Direct-Die, bei der CPU hast du noch den Heatspreader dazwischen.

 

[Crazy- Jak]

Solange die Temps (und Stabilität) von Wasser und CPU konstant bleiben sollte ja alles seinen Job machen.

Alles funktioniert einwandfrei, nur etwas wärmer als ich gerne hätte, aber wenn das so normal ist kann man da ja nicht viel machen.

Hattest du bei der Reinigungsorgie auch den CPU-Block zerlegt und den Finstack gereinigt oder nur gespült?
Nicht das die kleinen Kanäle zugesetzt sind.

Ja habe ich. Der Schwamm in meiner EK Pumpe hat angefangen sich zu Zersetzen (Unverschämtheit, dass das so überhaupt verkauft wurde), weshalb ich dan ganzen Loop gereinigt habe, inklusive Zerlegung aller Kühler.
Es war zum Glück noch nicht so schlimm.

 

[DJKno]

Das ist echt normal. Mein 9800X3D kommt auch auch 70-75°C in Cinebench bei 30°C Wasser.

 

[rafiibs]

Moinsen,

warum du deine CPU nicht kühlen kannst? Du erzeugst beim Ryzen 7900X auf einer Fläche von 262mm² eine Leistung von bis zu 230W (PPT von deinem Chip), mit einem Strom von knappen 200 - 400A, je nach Anwendung und Befehlssatz, und du willst das kühlen durch verschiedene Substrate und Materialien hindurch? Die Leistungsdichte in modernen Prozessoren ist nicht kühlbar mit normalen Mitteln. Das wissen auch die Hersteller, daher sind die Temperatur-Regelungsmechanismen so gut und präzise, das absolut nichts passiert. Solange du nicht ständig in den Bereich kommst, wo die Abschaltung stattfindet, easy going! Der Bereich ist bei 115°C bei den meisten Mainboards. Das Indium Lot zwischen Heatspreader und CPU Die wird bei ca. 170°C flüssig.... weit von entfernt! Der Chip kann laut AMD 24/7 mit 95°C laufen. Auch kein Thema, wenn du siehst, dass die Notabschaltung erst bei 115°C kommt. Und über 95°C kommst du eh nicht, weil der Chip das mit Kühlung nicht zulässt, sondern sich eben einbremst, um immer unter dem Wert zu bleiben.

Hinzu kommt die Tatsache, das eine CPU auch bauartbedingt schlechter kühlbar ist.

Der Wärmewiderstand als Beispiel für den Prozessor (dein 7900X hat eine Fläche von 262mm²):
Wärmeleitwert in W pro m*k:
Substrat zum oberen Rand des Dies: ca. 400 W/m*k
Die zum Indium Lot für den Kontakt zum Heatspreader: 82W/m*k
Heatspreader aus Alu ca. 235W/m*k oder eben Kupfer mit 400W/m*k
und am Ende quasi Heatspreader zum Luft-/Wasserkühler via Premium Wärmeleitpaste mit 10 - 17 W/m*k oder bis zu 70 W/m*k, wenn ich Flüssigmetall verwende.

Bei der RTX4090 (Die Fläche 609mm²) spielt die Tatsache des Direct Die Kontaktes eine große Rolle. Wir haben also "nur":
Substrat zum oberen Rand des Dies: ca. 400 W/m*k
und am Ende quasi Luft-/Wasserkühler via Premium Wärmeleitpaste mit 10 - 17 W/m*k oder bis zu 70 W/m*k, wenn ich Flüssigmetall verwende.

Wir haben also beim CPU nicht nur die zu hohe Leistungsdichte und daraus resultierend höhere Temperatur pro cm², sondern aber auch den Wärmewiderstand, welcher deutlich höher ist, bzw. andersherum, den deutlich schlechteren Wärmeleitwert.

Ich denke, das ist relativ gut verständlich. (hatte jetzt etwas mehr Zeit hier mal ausführlicher drauf einzugehen)

Mein 9800x3D kommt immer auch an die 95°C heran, und das Wasser liegt in der AiO dann meistens bei um die 45 - 48°C (Drehzahl am Radiator ist bei mir nur 800rpm).

 

[Drewkev]

das meine GPU ein deutlich geringeres Delta zur Wassertemperatur hat als meine CPU ist für mich komisch.
Ist ein so großes Delta normal für einen 7900x oder ist irgendwo ein deutliches Problem?

Noch nie gesehen wie viel größer der Die einer GPU ist? Ryzen 9000 ist deutlich kühler als Ryzen 7000 und wird dennoch bei Volllast gerne über 70°C warm.

 

[LiniXXus]

Das ist mit solchen Stresstests wie z.B. Cinebench, Prime95 und OCCT normal. Denn hier werden alle Kerne mit 100 % Last ausgelastet. Mit Cinebench R23 kommt noch AVX mit dazu, was die Last und die Temperatur noch stärker ansteigen lässt.

Ist mit meinem System mit einem 13900K Prozessor und 24 Kerne nicht anders. Bei mir wird ein Limit mit 253 Watt noch nicht mal erreicht, da ich im Schnitt um die 215 - 225 Watt anliegen habe. In meinem Fall limitiert aber die Stromaufnahme auf 307A und dadurch takten die Kerne nicht voll hoch. Normalerweise sollte der Prozessor 5,5 mit den P-Kernen erreichen und 4,3 GHz mit den E-Kernen. Im Test sind es aber nur 5,1 GHz + 3,9 GHz. Andernfalls würde der Prozessor noch eine höhere Leistungsaufnahme erreichen und sogar ein Temperaturlimit von 100 °C auf einzelne Kerne erreichen.


Bei mir ist intern 1x 240 + 1x 420 an Radiatoren verbaut und extern habe ich noch einen Mora 360 stehen. Vor einigen Jahren hatte ich zwischen dem iHS und dem Kühler am Prozessor noch LM dazwischen und hiermit kam ich in solchen Stresstests etwa 10 °C niedriger. Verwende aber kein LM mehr, weil es sich sehr schwer entfernen lässt und in Games und realen Anwendungen macht es nur um die 3-5 °C aus. LM hat sich daher eher mit Stresstests gut gemacht, weil dadurch der Übergang zwischen iHS und dem Kühler verbessert wurde. Hierdurch konnte die Wärme besser abgeführt werden.

Daher solltest du dieselben Tests auch mal mit Games und realen Anwendungen machen, wo nicht ständig alle Kerne voll ausgelastet werden. Mit meinem Prozessor komme ich in Games an die 55 -120 Watt und nicht wie in diesem Test bis auf 225 Watt. Selbst mit meinem Programm zum Rendern von Videos komme ich nicht so hoch.

 

[qiller]

Mal Beispiel R9 5950X + RTX3090. Full Custom Wasserkühlung mit einem Wasserkreis zusammen für CPU+GPU (also CPU- u. GPU-Kühler durchfließen das selbe Kühlmittel). Hab das Wesentliche mal markiert:

CPU-Last: P95 SFFT FMA3/AVX2 8 Threads
GPU-Last: Furmark Knot (VK) 2560x1440

CPU Delta T zur Wassertemperatur: 62K bei 120W Leistungsaufnahme
GPU Delta T zur Wassertemperatur: 8K bei 350W Leistungsaufnahme (GPU-Temp wird 2K zu wenig zurückgemeldet)

Ist mit der Teillast auf der CPU sicherlich konstruiert, aber große Unterschiede sind bei den Deltas bei GPU- und CPU-Temperaturen durchaus möglich.

 

[LiniXXus]

In Games kommt mein Prozessor auf etwa 55 bis 65 Grad und meine RTX 3080 Grafikkarte auf etwa 46 Grad. Die Wassertemperatur liegt dann bei etwa 35 Grad.