Erfahrungsbericht GTX 260 (216) 65nm @ Accelero Xtreme

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Das Objekt der Begierde
Man kann die Resonanz auf die Ankunft des Accelero Xtreme GTX 280 in diversen Testlaboren nicht anders, als euphorisch bezeichnen, denn lange genug hat man auf einen alternativen Luftkühler für die G200-Karten warten müssen und um so willkommener waren dessen Kühlleistungen, die zu Anfang einstimmig als herausragend bewertet wurden.
Was die GPU- und RAM-Temperaturen angeht, gibt es daran auch nach meinen Erfahrungen nichts zu rütteln. Was mich dann aber bei der genaueren Betrachtung meines Exemplars zwangsläufig viel mehr zu interessieren begann, war die Kehrseite der zahlreichen Award-Medaillen, die der Kühler nach und nach einheimste, also das wohl bekannte aber, welches das uneingeschränkte Ja hinter einer perfekt scheinenden Hardware nicht selten gründlich relativiert.

Worum es geht
Dieser Bericht ist keine Hardware-Review und keine Bauanleitung, auch wenn er einige praktische Hinweise enthält. Er beschäftigt sich viel mehr mit der Frage, in wie weit es möglich ist, eine Highend-Grafikkarte sowohl unter Last, als auch im Office-Betrieb mit möglichst geringem Aufwand angemessen zu kühlen. Der Bericht ist einerseits nicht repräsentativ, weil er von konkreten Voraussetzungen und Bedürfnissen ausgeht, andererseits ist er in so fern allgemeingültig, weil er gerade deshalb dem Luftkühlungsproblem von Hochleistungs-Grafikkarten auf den Grund geht. Dass auf diesem Weg Kompromisse notwendig sind, liegt zum einen an den hardwareseitigen Beschränkungen, zum anderen an den Grenzen meiner technischen Möglichkeiten.

Hinweis! Sämtliche hier dargestellten Modifikationen führen unweigerlich zu einem Verlust
der Herstellergarantie und geschehen auf eigene Gefahr des Anwenders!

Die Basis
Ausgangspunkt meiner Untersuchung ist eine Inno3D GTX 260 (216) in 65nm-Fertigung,
deren Taktraten für Chip/Speicher/Shader von Edelgrafikkarten in der Performance Edition auf 660Mhz/2300MHz/1400MHz angehoben wurden. Da ich bis auf die Lautstärke mit der Karte sehr zufrieden war, wartete ich sehnsüchtig auf die Markteinführung eines brauchbaren Alternativkühlers. Am 20.03.09 packte ich in heller Freude ein hoch gelobtes Stück Hardware aus, das mich schon bald enttäuschen sollte.

Der Kühler und das aber
Zur Veranschaulichung aller montagebezogenen Details bediene ich mich neben Fotos aus eigener Herstellung vor allem der ausführlichen Bebilderung im Review auf HT4U.
Abgesehen von dem Umstand, dass meine Lieferung keine Kleberinge für die Kunststoff-Unterlegscheiben enthielt, welche zwischen Kühler-Halterung und PCB gelegt werden müssen und statt 4 passender Schrauben zur Befestigung des Kühlers nur 2 vorhanden waren, verlief die Montage problemlos. Dank doppelseitigem Klebeband und Stanzeisen waren die Spacer bald fixiert, die Schrauben, mit denen die Backplate des Stock-Kühlers befestigt war, passten zufällig in die M2 Innengewinde des Kühlers. Darüber hinaus wähnte ich mich Glück, denn die mitgelieferte Kühlplatte für die Spannungswandler passte zum Layout meiner Inno3D-Karte, was leider nicht die Regel ist, denn die Anordnung der Bauteile kann bei verschiedenen Herstellern unterschiedlich sein.
Die Kühlplatte selbst wird je nach Basiskarte mit 6 oder 7 Wärmeleit-Klebepads
(7mm x 7mm x 1,5mm) auf den Spannungswandlern befestigt.
Das erste Teil, auf welches jeder vernünftige Mensch verzichten wird, ist die im Lieferumfang enthaltene Backplate aus Aluminium, die nach Ansicht des Herstellers ebenfalls nur mit Klebepads montiert werden soll. Da bei dieser simplen Fixierung die Gefahr von Kurzschlüssen durch die Berührung der Platte mit anderen Bauteile auf längere Sicht nicht ausgeschlossen werden kann, habe ich mich zuerst für die Verwendung der verschraubten Backplate des Stock-Kühlers, später dann für den Einsatz einzelner Kühlkörper auf den rückseitigen Speicherbausteinen entschieden. Beide Methoden haben sich in der Praxis bewährt.

Als der Accelero Xtreme GTX 280 endlich lieferbar war, machte man sich sowohl von Seiten des Herstellers, als auch in den meisten Reviews ausgerechnet zum heißesten Kühlungsthema die wenigsten Gedanken:
Die Temperaturen der Spannungswandler blieben in ersten Testberichten weitgehend unberücksichtigt und auch die erste Montageanleitung war diesbezüglich von einer gravierenden Sorglosigkeit geprägt, denn hiernach galt es einfach den 4-Pin Stecker des Accelero mit dem Anschluss auf der Grafikkarte zu verbinden und somit die Lüftersteuerung den vorhandenen Standardeinstellungen im BIOS der Grafikkarte zu überlassen. Die Referenztemperatur für die Lüftersteuerung ist aber die Temperatur des Grafikchips. Dieser Umstand hat zur Folge, dass die Lüfter des Accelero aufgrund dessen enormer Kühlleistung in diesem Bereich selbst unter Last nie höher, als mit 40%-iger Leistung drehen. Für Chip und RAMs ist das in allen Laststufen mehr als ausreichend, für die Spannungswandler jedoch unter Extrembedingungen völlig unzureichend.
Mittlerweile sieht die Welt hier etwas anders aus, denn sowohl in manchen Testberichten, als auch von Herstellerseite scheint man dank der regen Diskussionen in verschiedenen Hardware-Foren auf das Problem der Spannungswandler-Kühlung aufmerksam geworden zu sein. [siehe: Ausblick]

Erste Testeindrücke
Auch dem Stock-Kühler hatte ich schon mit Hilfe des Stability Test im FurMark 1.6.0 auf den Zahn gefühlt. Das Programm lief in einem Fenster von 800x600 Pixel Größe. Diese Einstellungen wurden bei allen folgenden Tests beibehalten.



Beim Stock-Kühler stieg die Temperatur der Spannungswandler stetig an. Bereits nach 2 Minuten waren 105° C erreicht, bemerkenswert ist jedoch, dass sich die Temperatur der Spannungswandler (VRM) um diesen Wert einpendelte und auch nach insgesamt 4 Minuten nicht weiter anstieg.



Der Standard-Kühler ist also durchaus in der Lage, die Temperaturen der Spannungswandler unter Kontrolle zu halten, allerdings war hierzu eine Lüfterdrehzahl von 2175 RPM (71%) nötig, unter welcher der Lüfter einen beinahe ohrenbetäubenden Lärm entwickelt. Dennoch bleibt festzuhalten, dass sich der eben so deutliche Anstieg der Chip-Temperaturen unter Last und die daraus resultierende hohe Lüfterdrehzahl nicht zuletzt zu Gunsten einer ausreichenden Kühlung der Spannungswandler auswirkt.
Das oft kritisierte Kühlerdesign von Nvidia ist also bei weitem nicht so schlecht, wie die Geräuschkulisse nahelegt. Vielmehr ist der Lärmpegel ein deutlicher Hinweis darauf, dass es keine leichte Aufgabe ist, dem enormen Ausmaß an Abwärme, das eine Karte dieser Leistungsklasse im Bereich der Spannungswandler produziert, auf anderem Wege Herr zu werden, als über einen mit brachialer Leistung aufdrehenden Lüfter, der nicht ohne Grund unmittelbar über der Stromversorgung im hinteren Teil der Grafikkarte platziert wurde.
Genau in dieser Disziplin aber scheitert der Accelero im Vergleich kläglich.



Hier steigt die Temperatur der Spannungswandler zunächst verhalten, dann aber zügig an. Nach weniger als 90 sec. waren nicht nur 112° C erreicht, der Kühler machte bei den Ohren schmeichelnden 1326 RPM (40%) auch nicht die geringsten Anstalten, dem weiteren rapiden Anstieg der Wandlertemperaturen Einhalt zu gebieten. Erschreckt von diesem Testverlauf brach ich abrupt ab, auch deshalb, weil mir die genaue Spezifikation der Bauteile zu diesem Zeitpunkt noch nicht bekannt war.
Nach dem Absinken meines Adrenalinspiegels gab die sich anschließende Ernüchterung über den Testverlauf allen Anlass zu einer eingehenden Untersuchung des Problems.

Wo der Gewinner verliert
Natürlich ist FurMark als synthetischer Lastfall nur bedingt mit der Beanspruchung einer Grafikkarte in Spielen zu vergleichen, aber auch hier kann in anspruchsvollen Titeln die 100° C Marke überschritten werden. Dennoch gibt der Test einen guten Eindruck über die Leistungsfähigkeit der Kühlung wieder, zumal er auf ein und derselben Karte bei unterschiedlichen Kühlkonzepten durchgeführt wurde.
Warum der Accelero bei der Kühlung der Spannungswandler im Vergleich zum Standard-Kühler deutlich unterliegt, hat vor allem drei Gründe:
1. Die im Lastfall auf 40% Leistung festgelegte, zu geringe Drehzahl der Lüfter,
2. Der bei dieser Drehzahl zu große Abstand des hinteren Lüfters zur Kühlplatte über den
    Spannungswandlern,
3. Die zu geringe Wärmeübertragungsfläche zwischen Spannungswandlern und
    Kühlplatte, welche mittels zu dicker Wärmeleitpads hergestellt wird.

Mehr Druck
Die erste Maßnahme zur Verbesserung der Kühlleistung gründete sich auf die naheliegende Überlegung, den hinteren Teil des Standard-Kühlers als Ersatz für die Kühlplatte des Accelero einzusetzen.



Ein Holzweg, wie sich zeigen sollte, denn auch von der in verschiedenen Foren gern als Geheimwaffe gehandelten Verschraubung von Kühlkörpern und dem damit verbundenen höheren Anpressdruck, zeigte sich der FurMark im anschließenden, hier nicht dokumentierten Test, völlig unbeeindruckt.
Der zwangsläufige Verlust der Funktionsfähigkeit des Standard-Kühlers ließ mir keine andere Wahl, als zunächst den Ursprungs-Ort des Problems unter die Lupe zu nehmen, um dann nach einer geeigneten Lösung zu suchen.

Hot like hell – wo die Spannungswandler wohnen
Da ich nur eine sehr leise Ahnung von dem hatte, was mir der Blick auf das Hinterteil der GTX 260 offenbarte, war es nach dem Ablesen der Beschriftungen nun an der Zeit, mir professionellen Rat zu holen. Auf die neugierigen Fragen des Elektronik-Noobs gab mir @E.T. geduldig die aufschlussreichsten Antworten. Denn das, was gemeinhin mit dem Begriff Spannungswandler umschrieben wird, ist in Bezug auf mein Kühlungs-Problem ein Zusammenhang von Bauteilen, der wohl differenziert werden will.



Der Fachmann erklärte mir das so:

Was es für Teile sind, kann man grob auch an der Positionsnummer ablesen, das sind die weißen Nummern, die mit einem Buchstaben beginnen.
C = Kondensator
R = Widerstand   ( Pos. 6 )
D = Diode
L = Spule       ( Pos. 5 )
(okay, hier werden die großen Widerstände auch als Spulen bezeichnet, das kommt halt auch auf die Anwendung an, ein Widerstand, nur schon ein gerades Stück Draht oder eine Leiterbahn, ist in der HF-Technik immer auch eine Spule und eine nicht ideale Spule ist in der Starkstromtechnik immer auch ein Widerstand...)
T, Q = Transistor (Bezeichnung variiert je nach Hersteller)
IC, U = IC       ( Pos. 1 – 4 )
(integrierte Schaltung, Bezeichnung variiert je nach Hersteller) Hier werden die MOSFET auch mit U bezeichnet, obwohl es eigentlich Transistoren sind, das liegt daran, dass offenbar mehrere (2-3) MOSFET in ein Gehäuse gepackt wurden, was die Definition einer integrierten Schaltung erfüllt.

Im weiteren Verlauf unserer Korrespondenz machte mich @E.T. darauf aufmerksam, dass es nicht etwa die mit U bezeichneten ICs sind, welche von sich aus die meiste Abwärme produzieren, sondern die „dicken Brocken“, also die mit L bezeichneten Spulen und Widerstände!
Diese selbst lassen sich aber sowohl wegen ihrer großen Bauhöhe, als auch wegen der zu geringen Wärmeleitfähigkeit ihrer Ummantelung nicht effektiv durch aufgesetzte Passivkühlkörper kühlen. Auch im Standard-Kühler sind deshalb nur Aussparungen für Widerstände und Spulen vorgesehen.
Wie aber werden diese primären Hitzequellen nun gekühlt?
Zum geringeren Teil durch einen möglichst freien Luftstrom, zum größten Teil aber über die Kupfer-Layer des PCB, mit dem sie verlötet sind. Aufgrund der außergewöhnlich hohen Wärmeleitfähigkeit des Kupfers überträgt sich jedoch ein Großteil der Abwärme von den Widerständen und Spulen auf die umliegenden Bauteile, insbesondere auf die benachbarten ICs und die nahe liegenden, hinteren RAM-Bausteine. Klick
Hier also liegt der Hase im Pfeffer. Denn das, was gängige Diagnoseprogramme als VRM-Temperatur auslesen
(VRM = Voltage Regulation Module = Spannungswandler = IC),
wird in erheblichem Maße durch die umliegenden Spulen und Widerstände verursacht.

Der Abschied von der Standard Ausstattung
Die derart aufgeheizten ICs wären somit die einzigen Bauteile, für die eine Kühlung mit Hilfe von Passivkühlkörpern in Frage käme, ständen dieser Lösung nicht zwei wesentliche Hindernisse im Wege:
Zum einen die verstreute Platzierung der ICs in einem ungeordneten Layout und die daraus resultierende, im Vergleich zu einer gruppierten Anordnung relativ kleinere Kühloberfläche, zum anderen die geringe Bauhöhe der ICs, welche das Anbringen großflächiger Passivkühler nur über dicke Wärmeleitpads möglich macht, welche die umliegenden Kondensatoren überhöhen.



Aus demselben Grund wäre es auch nicht sinnvoll gewesen, einzelne Kühlkörper auf den ICs zu verwenden, denn überall sind diese von Kondensatoren umringt, welche einer Vergrößerung der Kühloberfläche nicht nur im Wege stehen, sondern auch potentielle Gefahrenquellen für Kurzschlüsse durch unachtsam montierte Kühlkörper darstellen.
Das Layout meiner Karte und die gesammelten Erfahrungen legten mir unter diesen Umständen nahe, auf den Einsatz von Kühlkörpern -zumindest in diesem Bereich- völlig zu verzichten.

Umso mehr drängte sich mir die Frage auf, welche maximale Betriebstemperatur den ICs noch zuträglich wäre. Da sämtliche auf meiner GTX 260 verbauten ICs (Pos.1 - 4) von Volterra stammen, deren Datenblätter aus Gründen der Geheimhaltung jedoch nicht frei zugänglich sind, schickte ich eine diesbezügliche Anfrage mit den genauen Bauteilbezeichnungen und der Schilderung meines Problems an den Volterra-Support. Bereits einen Tag später erhielt ich die folgende Antwort:

Yes, we can provide you with the information you seek.  All these devices have an operating Tj max of 125°C.  Please note that the power devices have an Over Temperature Protection circuit that will shut down the device at a Tj of 150°C.
Regards

Nach dieser beruhigend wirkenden Information startete ich den zweiten FurMark-Test mit dem Accelero und der nach Herstellerangaben montierten Kühlplatte für die Spannungswandler. Wieder zeigte der Temperaturanstieg der VRMs einen ähnlichen Verlauf. Die von Volterra angegebenen 125° C wurden bereits nach 130 sec. überschritten und wie im ersten Test vermochte der Kühler den weiteren, rapiden Temperaturanstieg nicht aufzuhalten. Kurz danach brach ich den Test bei 128° C ab. Das Ergebnis wurde nur handschriftlich dokumentiert, denn es diente mir lediglich dazu, die aus dem Temperaturverlauf des ersten Tests abgeleiteten Vermutungen zu bestätigen.
Als erstes Fazit bleibt an dieser Stelle festzuhalten, dass die dem Accelero beigelegte Kühlplatte in Bezug auf die Temperatursenkung der ICs nicht nur weitgehend wirkungslos bleibt, sondern zudem die großflächige Abdeckung der umliegenden Bauteile einer Wärmeabfuhr über den Luftstrom im Gehäuse eher entgegenzuwirken scheint.
Dieses Ergebnis zeigt sich wohlgemerkt unter der Voraussetzung der oben erwähnten BIOS-Einstellungen, also bei festgelegten 40% der maximalen Lüfterdrehzahl!   
Nach dem Abschied von dieser Standard-Ausstattung mit Kühlplatte galt es nun nach einem neuen Weg zu suchen, die Temperaturen der Spannungswandler in den Griff zu bekommen.

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Perspektivwechsel
Nachdem mir klar wurde, dass auf meiner GTX 260 eine Kühlung der ICs von der Oberseite der Grafikkarte nicht möglich war, die Temperaturen der ICs unter Last aber im wesentlichen von den Spulen und Widerständen verursacht wurden, richtete ich meine Aufmerksamkeit nun auf den einzigen Ort, an dem eine zusätzliche Kühlung technisch möglich war, nämlich auf die Rückseite der Grafikkarte.
Wenn sich die Abwärme der Spulen und Widerstände vor allem über den hinteren Teil des PCB ausbreitet, sollte die Wärmeableitung durch einen großflächigen, von der Rückseite angebrachten Kühlkörper unterstützt werden können und im besten Fall dazu beitragen, auch die Betriebstemperaturen der ICs zu senken.

Der etwas andere Passivkühler
Der Umweg über die Kühlung des PCB von der Rückseite der Grafikkarte legte mir nahe, als Material für die Grundplatte des Passivkühlers Kupfer zu verwenden. Da auch auf der Rückseite der Grafikkarte Kondensatoren und herausragende Lötstellen vorhanden sind, war der Einsatz eines Wärmeleitpads zum Höhenausgleich zwischen PCB und Kühlerplatte unumgänglich.



Um das Risiko eines Kurzschlusses zwischen der rückseitig verschraubten Kühlerplatte und den Kondensatoren zu minimieren, wählte ich ein Phobya Wärmeleitpad von 1mm Dicke aus. Die Grundplatte misst 80 x 90 x 4 mm und musste in Ermangelung passenden Rohmaterials notgedrungen aus zwei Hälften mit Hilfe von Wärmeleitkleber aneinander gefügt werden. Um eine ausreichende Klebefläche an der Verbindungsstelle zu erhalten, wurde die Materialdicke mit 4 mm vermutlich größer gewählt, als für den Zweck der Wärmeableitung notwendig gewesen wäre. Für das gesamte Kühlkonstrukt habe ich im Einzelnen folgende Materialien verwendet:

- 1m Kupfer-Flachstange (E-Cu) 40 mm x 4 mm abgelängt in Stücken zu je 90 mm,
- 1x Arctic Silver Premium Wärmeleitkleber,
- 1x Phobya Wärmeleitpad 100 mm x 100 mm x 1mm,
- 2x Enzotech BMR-C1 14 mm x 14 mm x 14 mm,
- 1x Enzotech BCC9 14 mm x 14 mm x 9mm.
- 4x Kreuzschlitz-Flachkopfschraube M3 x 16 mm
- 4x Unterlegscheibe 3,2 mm x 9,0 mm x 0,8 mm
- 4x Sechskantmutter M3.

Eine Werkzeichnung des Passivkühlers wird später im Anhang als Download zur Verfügung stehen.

                   


Zwei Sätze zu je 8 Enzotech Kühlern wurden an den Stellen auf die Grundplatte geklebt, über denen die hitzigsten Bauteile liegen. Ein Sicherheitsabstand von 20 mm zur mainboardseitigen Kante der Grundplatte musste frei bleiben, um einen Kontakt der Kühlkörper mit den RAM-Riegeln auf dem Mainboard zu vermeiden. Da sich auf der Rückseite der GTX 260 nur 7 Speicherbausteine befinden, wurde der aus dem dritten Kühlkörpersatz übrige achte ebenfalls auf einen freien Platz der Grundplatte geklebt.
Der offensichtlichste Nachteil dieses etwas anderen Passivkühler-Monstrums machte sich gleich im Anschluss an die Montage bemerkbar, denn stolze 367g Gesamtgewicht auf dem statisch ungünstig gelegenen hinteren Ende der Grafikkarte, nötigten selbst das solide aufgebaute PCB der 65nm Karte zu einer ehrfurchtsvollen Verneigung. 

Zielsetzung und Kompromisse
Um die GTX 260 im Idle möglichst geräuscharm betreiben zu können und unter Last trotz der Übertaktung die Spannungswandler so gut wie möglich zu kühlen, war neben der Ausstattung mit dem oben beschriebenen Passivkühler eine die hardwareseitigen Veränderungen begleitende BIOS-Modifikation notwendig. Zur Anpassung des BIOS an meine Bedürfnisse wurden folgende Veränderungen vorgenommen:

1. Eine Absenkung der Taktraten des Chips im 2D von 300Mhz auf 150MHz, sowie des
    Shaders von 600MHz auf 300MHz,
2. Eine Senkung der Betriebsspannungen auf 1,06V im Extra bzw. 0,75V im 2D,
3. Eine Absenkung der Lüfterdrehzahl im Idle von 40% auf 23%,
4. Eine dynamische Erhöhung der Lüfterdrehzahl unter Last.



Ergänzend zu den folgenden Testergebnissen sei noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei meinem Modell um eine GTX 260 handelt, die im Vergleich zum Standardmodell mit deutlich höheren Taktraten daherkommt: 660Mhz/2300MHz/1400MHz zu 576Mhz/1998MHz/1242MHz
Dass sich diese Übertaktung nicht unwesentlich auf die Temperaturentwicklung der Grafikkarte insgesamt auswirken würde, war mir wohl bewusst, dass sie das Kühlungsproblem der Spannungswandler verschärfen sollte, ebenfalls. Ginge es mir allein darum, eine hauptsächlich leise Karte zu betreiben, hätte ich mich in einer anderen Leistungsklasse umsehen müssen. Der Reiz meines Experiments bestand aber gerade darin, die Grenze der Möglichkeiten zwischen Performance und Silence genauer zu erkunden. Unter diesen Umständen erwartete ich keine Wunder von dem neuen Kühlkonstrukt.

Zu den Eigenarten des Accelero Xtreme möchte ich an dieser Stelle noch hinzufügen, dass der Kühler im Idle bei 40% Lüfterdrehzahl für meine Bedürfnisse zu laut agiert (daher die Absenkung auf 23%), unter Last aber selbst bei über 80% der maximalen Drehzahl deutlich Gehör schonender zu Werke geht, als der Lüfter des Stock-Kühlers.
Darüber hinaus ergaben verschiedene Testszenarien, dass der 12V Betrieb des Accelero, also bei 100% Lüfterleistung, keine signifikanten Auswirkungen auf die Senkung der Chiptemperatur zeigt, sich dieser aber sehr wohl positiv auf die Kühlung der Spannungswandler auswirkt und das besonders deutlich, nachdem auf die mitgelieferte Kühlplatte verzichtet wurde.
Dieses Verhalten legte mir nahe, einen Teil der 60% brachliegender Lüfterleistung im Lastfall zu Gunsten einer besseren Kühlung der Spannungswandler zu nutzen und die Lüftersteuerung zu diesem Zweck entsprechend schärfer einzustellen. Denn gemessen an der hohen Grafikleistung meiner GTX 260 im 3D ist die damit verbundene Geräuschentwicklung des Accelero Xtreme mehr als annehmbar.

Der Test
Der an das Flashen des modifizierten BIOS anschließende FurMark-Test wurde wie zuvor im geschlossenen Gehäuse durchgeführt. Der Luftstrom im Gehäuse wird neben den Lüftern von CPU-Kühler und NT durch zwei über die Lüftersteuerung des Mainboards geregelte Gehäuselüfter der Firma Scythe (S-Flex SFF21D) unterstützt.



Um einen Eindruck über die Temperaturentwicklung der Passivkühler zu gewinnen, wurden zusätzlich zum Diagnoseprogramm Everest Ultimate 5.0 zwei Temperaturfühler eines Revoltec Thermoeye angebracht, welche die Temperaturen des mittleren Ram-Bausteins (T1) sowie die Temperaturen auf dem vorderen Teil der Grundplatte des Passivkühlers (T2) dokumentieren sollten. Die Raumtemperatur zum Testzeitpunkt lag bei annähernd 24° C.

         

Festgehalten wurden die jeweiligen Ergebnisse zu Beginn des Tests, nach 4 min., 8 min. und 12 min.

                             

Schon zu Beginn des Testverlaufs ließ sich an den langsam ansteigenden Temperaturen erkennen, dass der Zusatzkühler Wirkung zeigte. Ab der 3. Minute schwankte die VRM Temperatur bis zum Ende des Tests lediglich in einem Bereich zwischen 111°C und 116°C, blieb also weitgehend stabil und machte deutlich, dass der Kühler selbst unter Extrembedingungen dem zügellosen Anstieg der Spannungswandlertemperaturen Einhalt gebot. Das Thermoeye lieferte für T1 und T2 folgende Temperaturen:

T1 (RAM)              36°C / 58°C / 62°C / 63°C
T2 (Grundplatte)   36°C / 50°C / 60°C / 63°C

Fazit
Gemessen an dem, was ich erreichen wollte, bin ich mit dem Gesamtergebnis mehr als zufrieden. Selbst meine kühnsten Träume, dass der modifizierte Accelero im Bereich der Spannungswandler an die Leistungsfähigkeit des Standard-Kühlers heranreichen könnte, wurden beinahe erfüllt. Trotzdem kann ich mein Experiment nur bedingt zur Nachahmung empfehlen, denn allein der finanzielle Aufwand für den Passivkühler ist nicht gerade gering. Für mich persönlich wiegt der Preis des Kühlers weniger schwer, denn mir ging es neben dem Wunsch einen leistungsfähigen und leisen Rechner zu perfektionieren in erster Linie darum, sowohl die mir angeborene Neugier zu befriedigen, als auch eine bis dahin unbekannte Region im Hardware-Dschungel zu erforschen.

Ausblick
Wer seine G200-Karte mit einem Accelero Xtreme GTX 280 ausstattet, der muss sich in jedem Fall von dem Gedanken verabschieden, es sei mit der bloßen Montage nach Herstelleranweisung getan. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Standard-Kühler mit der Zielsetzung ausgetauscht wurde höhere Übertaktungsraten zu erreichen. Montiert man darüber hinaus den Kühler auf einer Basiskarte, bei der sich keine VRM-Temperaturen auslesen lassen, sollte zumindest auf eine extreme Belastungen der Grafikkarte wie im FurMark verzichtet werden.
Auf die Verwendung der Kühlplatte für die Spannungswandler kann nach meinen Erfahrungen unter allen Umständen verzichtet werden. Soweit es das Layout der Grafikkarte im Bereich der Stromversorgung zulässt und umliegende Kondensatoren nicht berührt werden, können die ICs mit einzelnen Kühlkörpern versehen werden.
Ein erhöhter Gehäuseluftstrom im Lastfall wirkt sich besonders auf die Kühlung der Spannungswandler positiv aus.
Der einfachste und empfehlenswerteste Eingriff ist die Anpassung der Lüftersteuerung des Accelero, da sich eine erhöhte Drehzahl vor allem auf die Kühlung der Spannungswandler auswirkt. Von dieser Notwendigkeit ist mittlerweile auch der Hersteller überzeugt und schlägt in einer erweiterten Montageanleitung vor, das vierte Kabel für die PWM-Steuerung der Lüfter abzuklemmen. Ein gut gemeinter, aber wenig brauchbarer Vorschlag, denn wer investiert schon über 40,- € in einen Alternativkühler, um diesen auch im Office Betrieb bei voller Lüfterdrehzahl zu betreiben?
Wer die Möglichkeit hat die Betriebsspannungen seiner Grafikkarte zu senken, sollte dies als begleitende Maßnahme nicht versäumen.

Eine Hauptursache des Problems der Spannungswandlerkühlung liegt jedoch in einem ungeordneten, beinahe chaotischen Layout vieler G200 Karten begründet. Hier kann man sich für die Zukunft nur wünschen, dass die Bauteile in Gruppen zusammengefasst werden, deren unterschiedlicher Wärmeemission durch eine entsprechend günstigere Positionierung Rechnung getragen wird und so der Einsatz großflächiger und verschraubter Passivkühler begünstigt wird. Erste Ansätze hierzu lassen sich bei neueren Karten bereits erkennen.

Anhang

[Faust]

Vielen Dank an Di°g für diesen sehr ausführlichen Bericht.
Wer Fragen, Anmerkungen oder Kommentare hierzu hat, der kann diese im Diskussionsthread kundtun.

Grüße