Wie krieg ich den Spagat hin? Viele Cores / Power in ITX Case

So, nun hat es ein wenig länger gedauert, hier wie versprochen noch das Ergebnis:

Ich hatte die Möglichkeit, einen i9 13.900K sehr günstig zu schnappen. Damit ging die Odysee los ... Da ich vernünftig undervolten möchte (also via BIOS und nicht XTU oder Throttlestop), schieden die B760er Boards leider aus (ich wollte keinen Microcode 104 BIOS-Hack und was es nicht alles gibt). Bei den Z690/Z790er Boards ist die Luft für Mini-ITX recht dünn. Die 790er haben alle einen (lauten Lüfter), blieben noch die Z690er.
Von der Ausstattung her hat mir das Asus Z690-i sehr gut gefallen. Aber das Ding hat ja das unglücklich konstruierte M2-Deck, wo kaum noch Lüfter drauf passen, zumindest die in Frage kommenden NH U12A und NH U12S nicht. Ich habe es aber trotzdem geschafft: Der originale Monster-M2-Heatsink wurde durch einen kleineren ausgetauscht und von der oberen Platine (wo die M2-1 drin ist) habe ich am oberen Rand einen knappen Millimeter weggefeilt, damit die Heat Pipes des Kühlers dran vorbei gehen und der Kühler plan auf der CPU aufliegt. Verrückte Aktion! Beim Feilen muss man aufpassen, weil auf der Unterseite schon ziemlich nah am Rand der Platine winzige Leiterbahnen entlang laufen. Jedenfalls passt der NH U12S jetzt drauf (0,5 mm Spiel zw. M2-Platine und Heat Pipes), obwohl das laut Noctua und Netz (Foren etc.) eigentlich gar nicht möglich ist ;-) Bevor jetzt jemand mit Garantie oder so Einwände hat, das Board habe ich ebenfalls günstig/gebraucht geschnappt, im aller schlimmsten Fall hätte ich die Platine geschrottet, no risk no fun!

Bzgl. des Airflows wende ich eine kleinen Trick an, der sich in diesem Case seit Tag 1 (schon in der alten Combo) bewährt hat: Da keine Luft aktiv in das Case hinein geblasen wird, haben wir durch den Case-Lüfter an der Rückseite ein Unterdruck-Szenario. Das Netzeil hat einen Lüfter der direkt über dem CPU-Kühler ist. Der läuft aber erst ab ca. 250 W an. Diese Grenze wird nicht erreicht. Insofern ist das einfach nur ein Luftschacht, der duch das Netzteil geht. Das bedeutet, der Case-Lüfter erzeugt Unterdruck und zieht sich die Luft durch das Netzteil hindurch, weil dort der Widerstand einfach am geringsten ist. Weil der Abstand zw. Netzteil und CPU-Lüfter nur ca. 15mm beträgt, wird die angesaugte Luft nun direkt durch den CPU-Kühler durchgeleitet und trägt zur weiteren Kühlung der CPU bei. Ich habe später noch, das ist auf dem Foto nicht drauf, ein Stück Pappe genommen (sieht nicht schick aus, aber was soll´s?!), dass die Luft vom Netzteil nicht wieder direkt vom Case-Lüfter angesaugt wird, sondern wirklich durch den CPU-Kühler durch muss.

Ok, das war also schon mal die erste Quadratur des Kreises. Monster-CPU mit Monster-Mainboard mit Wunsch-Noctua-Lüfter. Der Rest war dann sorgfältiges Finetuning und hat auch nochmal viel Zeit gekostet. Nämlich die Temps im Zaum zu halten, trotzdem viel aus der CPU raus holen und das Ganze etrem leise. Am Ende kam das hier raus:

Bei einem offenen PL2 von 253 W hatte ich (mit deaktiviertem Turbo Boost 3.0 / Asus MCE) knapp 40 K im CR23 Bench, aber schon nach dem ersten Lauf Thermal Throttling auf 2 Power Cores. Ok, das war von vorn herein klar. Ich wollte einfach nur wissen, wie die CPU rennt, wenn man sie laufen lässt ;-) Am Ende habe ich die PL1/2 auf 125 W gesetzt (ohnehin deutlich mehr als was ich ursprünglich für möglich gehalten hätte), das war der absolute Game Changer!

Damit ist der PC im Stand nicht hörbar, bei Videobearbeitung habe ein minimales Rauschen der Lüfter, wobei man da schon genau hinhören muss (absolut lautloser Raum, keine Musik etc.). Wenn ich ihn zu 100% lautlos haben wollte, hätte ich auf 110 Watt runter gemusst. Ich hatte in diesem Case maximal eher so um die 95 Watt erwartet. Aber am Ende hat mich die Leistung so begeistert und das Lüfter-Rauschen ist so minimal, dass ich hier von meiner ursprünglichen Linie (wahrnehmbar 100% lautlos) ein kleines Stück abweiche. By the way, den Artic Slim Lüfter am Boden des Cases habe ich wieder deaktiviert, ich brauch ihn nicht.

Ein paar Facts, falls es jemanden interessiert: Die P-Cores fallen bei Last auf ca. 4.600 MHz bzw. 3.500 Mhz, weil die CPU halt nur 125 Watt kriegt. Beim Undevolten (riesen Thema!) gemäß Anleitung (https://www.overclock.net/threads/a...00k-an-overclocking-and-tuning-guide.1801569/) wäre sicherlich die Methode mit den VF Curves die Kür. Aber ich wollte vor Weihnachten fertig werden ;-) Am Ende habe ich das Board so eingestellt (nur die wichtigsten Parameter):
  • Turbo Boost 3.0 aus
  • Asus MCE aus (enforce all Limits)
  • LLC 2 (konservativ um Voltage Overshots einzudämmen)
  • PL1/2 125 W
  • Global Core SVID Voltage -0,080 V
  • Cache SVID Voltage -0,035 V
  • ICCMax default (360 A)
  • Fan Profiles silent ("accustic noise mitigration"-Feature unter Advanced nicht konfiguriert)
  • (Windows Power Plan "Ultimate")

CPU Idle ca. 1,18 V Idle, unter Last ca. 0,95 V (im Schnitt, ändert sich ja ständig)
Core Temps Idle ca. 33°, unter Last ca. 77°, einzelne P-Cores bis zu 83°, E-Cores vernachlässigbar
Lüfter CPU Idle ca. 630 RPM, unter Last ca. 1000 RPM
Lüfter Case Idle ca. 500 RPM, unter Last ca. 860 RPM
CR 23 Bench ca. 33 K

Ob ich nunr eine "gute" oder "schlechte" CPU erwischt habe, weiß ich nicht wirklich. Mein Gefühl und die Werte sagen mir ja :-) Ich bin mir sicher, die Freaks unter euch, und da gibt es viele hier, würden noch mehr raus holen. Aber hey, 33K mit CR23 bei 125 W mit durchschnittlich 77° P-Core Temps in einem Mini-ITX Case mit schlechtem Airflow und trotzdem kaum hörbar – ich bin seeeeehr zufrieden und meine Erwartungen wurden total übererfüllt. Im Schnitt habe ich im Vergleich zur alten Combo (i7 8700, 65 W TDP) nahezu eine Verdreifachung meiner Single Core- und eine Versechsfachung der Multi Core-Performance. Ich werde das jetzt so lassen und keine weitere Zeit mehr rein stecken.

War es den ganzen Aufwand wert? Kommt drauf an wie man es betrachtet. Natürlich werde ich die viele Zeit, die ich investiertt habe, nie wieder raus holen. Aber mein Workflow bei z.B. der Videobearbeitung hat sich entscheidend geändert. Ich muss nun nicht mehr 25 Sekunden warten, bis ein Clip fertig ist um ihn dann beurteilen und ggf. optimieren zu können. Der gleiche Clip wird jetzt in 4 Sekunden gerendert, die ätzend langen Wartzeiten, die ich kaum anderweitig sinnvoll nutzen konnte, sind nun auf einem erträglichen Niveau, mein Workflow wird nicht mehr permanent (zu lange) unterbrochen und ich kann quasi "am Stück" arbeiten. Und letztlich war es eine coole Challenge, diesen verrückten und eigentlich "unmöglichen" PC zu bauen, das hat Spaß gemacht und auch gezeigt, was drin ist, wenn man mit dem Kopf durch die Wand will.
 

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