AMD Radeon 6950/6970 Wasserkühler-Roundup 05/2011

Erstellt am: 09.06.2011 um 20:45 Uhr von Oliver Opel.

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Moderne High-End-Grafikkarten bieten enorme Leistung, so auch die aktuellen AMD Flagschiffe der 6900er Reihe. Doch obwohl die Effizienz, d.h. die Performance je aufgenommene Leistung weiter zugenommen hat, produzieren diese Kraftpakete einiges an Abwärme, die abgeführt werden will, meistens mithilfe des Referenzkühlers - und damit nicht gerade unhörbar. Für viele Nutzer sind die nicht unwesentlichen Dezibel inakzeptabel, auf die Leistung will man aber auch nicht verzichten. Abhilfe schafft hier nur ein Kühler eines Drittherstellers. Dabei sind Wasserkühlungen unbestrittener weise von ihrer Leistungsfähigkeit her bislang unübertroffen. Wir testen drei aktuelle Komplettkühler namhafter Hersteller.

 


Warum Wasserkühlung?

Diese Frage sollte natürlich zuallererst beantwortet werden: Warum Wasserkühlung? Die Antwort kann von zwei Seiten her gegeben werden:

Aus der Sicht des Anwenders ist eine Wasserkühlung zwar eine nicht unwesentliche Investition - diese ist jedoch recht langlebig, überdauert das Wasserkühlungssystem doch in der Regel einige Rechnergenerationen, wenn nicht am falschen Ende gespart wurde. Man bekommt dabei die mit Heim-Mitteln bestmögliche Kühlleistung bei niedrigstem Geräuschpegel und gewinnt in der Regel einiges an Overclocking-Spielraum und Stabilität hinzu.

Von der technischen Seite her geht es zunächst einmal darum, die Wärme von den zu kühlenden Bauteilen abzuführen. Wasser eignet sich hierfür aufgrund seiner großen spezifischen Wärmekapazität besonders gut (Wasser besitzt mit 4,19 kJ/kg die höchste spezifische Wärmekapazität aller bekannten Materialien), das heißt, es kann viel Wärme aufnehmen, ohne sich stark zu erhitzen. Daraus resultiert am Bauteil eine gute Kühlung, da sich das Kühlmedium Wasser kaum erwärmt und dadurch hohe Leistungen aufnehmen kann. Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist dagegen nicht so gut wie beispielsweise die von Metallen. Die Wärme muss daher mit dem Wasser abgeführt werden, wozu man eine Pumpe und einen Wasserkreislauf benötigt. Schließlich kann das die Wärme abführende Wasser zentral mit einem Radiator wieder gekühlt werden, was zumeist größere Wärmetauscherflächen ermöglicht als bei einer direkt am zu kühlenden Bauteil angebrachten Luftkühlung. Der Radiator kann dabei unabhängig von der Platzierung der Bauteile an einer Stelle montiert werden, an der ausreichend Platz vorhanden ist. Über die Auslegung von Pumpe, Radiator und weiteren Bauteilen lässt sich bei geringer Geräuschentwicklung die Kühlwirkung gut skalieren.

Technisch sowie vom Anwenderstandpunkt aus ist ein Wasserkühlungssystem den standardmäßigen Luftkühlungssystemen also weit überlegen. Aber wie sieht es mit der Sicherheit aus? Wasser im PC - verträgt sich das?

Auch auf diese Frage gibt es im wesentlichen zwei Antworten: Zum einen sollte man Wasser im PC natürlich tunlichst vermeiden. Zum anderen wird bei Wasserkühlungen grundsätzlich destilliertes bzw. deionisiertes Wasser verwendet, das eine geringe Leitfähigkeit aufweist und beim Trocknen kaum Spuren hinterlässt. Durch die Zugabe von Korrosionsschutzmitteln und anderen Zusätzen kann sich zwar eine gewisse Leitfähigkeit ergeben, mit der richtigen Handhabung lassen sich Schäden jedoch so gut wie ausschließen - Murphy's Law einmal außen vor gelassen. Eine gute Befestigung der Schläuche und ausgiebige Probeläufe des Systems, bei denen ohne Stromversorgung der PC-Bauteile die Dichtigkeit geprüft werden kann, sind bei Wasserkühlungen Pflicht; ebenso eine Überwachung der Wassertemperaturen und eine sinnvolle Auslegung der Anlage auf die Abwärmelast, um Überhitzung und damit Überdruck im System zu vermeiden.

Zu guter Letzt gibt es noch das Thema des Garantieverfalls bei der Demontage der werksseitig beispielsweise auf Grafikkarten installierten Kühlkörper - dieses Problem lässt sich nicht wegdiskutieren. Einige Grafikkartenhersteller bieten jedoch hier erweiterte Garantierichtlinien an, und generell gilt, dass zumindestens in der halbjährlichen Gewährleistungsphase der Hersteller beweisen muss, dass ein Verschulden des Kunden vorliegt und nicht etwa ein Produktfehler. Man kann daher bei sachgerechter Montage zumeist mit der Kulanz der Hersteller rechnen, wenn der Schaden nachweisbar tatsächlich nicht durch den Kühlerwechsel entstanden ist. Letztlich gibt es jedoch ein Risiko, dessen man sich bewusst sein und auf das man mit angemessener Vorsicht bei der Arbeit mit einem Wasserkühlungssystem reagieren sollte.

 


Die Radeon HD 6900 Reihe

Das Kernstück unseres Testaufbaus ist eine AMD Radeon HD 6950 rev. 1 aus der Radeon HD 6900er Reihe. Das Modell ist bis auf wenige Änderungen identisch mit dem Single-GPU-Topmodell Radeon HD 6970. Nur der GDDR5-RAM und eine kleinere Bauteilgruppe in der Umgebung der Spannungswandler sowie ein per BIOS deaktiviertes Shadermodul unterscheiden die beiden Karten voneinander.

Durch die Fähigkeit, die bei der HD 6950 standardmäßig abgeschalteten Shader- und Textureinheiten per einfachem BIOS-Mod freizuschalten, und damit eine fast vollwertige HD 6970 zu erhalten, erlangte die Karte zuletzt einige Berühmt- und Beliebtheit. Dabei sorgte das auf der Karte integrierte Dual-BIOS für einige Sicherheit, denn die Karten konnten jederzeit per Schalter auf ein gesichertes, nicht veränderbares Standard-BIOS zurückgesetzt werden.


Allerdings wird die Leistungsaufnahme bei den Karten der HD 6900er-Reihe durch ein sogenanntes PowerTune-Feature begrenzt. PowerTune überwacht die Leistungsaufnahme der Karten und taktet den Grafikkarten-Core herunter, wenn die eingestellte maximale Leistungsaufnahme erreicht wird. Die maximale Leistung, bei der HD 6950 auf 200W begrenzt, kann per Treiber bei der 6950 um +/- 20% erhöht und abgesenkt werden. Damit ergibt sich für diese Karten eine maximale Leistungsaufnahme von 240W. Bei der HD 6970 ist die Last per PowerTune dagegen auf 250W begrenzt, kann jedoch ebenfalls noch per Treiber angehoben werden.

Der Vorteil dieses Features liegt bei höheren erreichbaren Taktraten, ohne die PCIe-Spezifikationen zu überschreiten und die Kühler auf die ohne dieses Feature maximal denkbare Leistung auslegen zu müssen. Das Leistungslimit in der Standardeinstellung ist dabei so gewählt, dass in den meisten Benchmarks und Spielen kein Heruntertakten des Cores erfolgt. Anders ist dies bei bestimmten Stabilitätstests wie dem berühmten oZone3D Furmark, bei dem in der Standardeinstellung ein Heruntertakten des Cores erfolgt. Die Einführung dieses Features kann mit einiger Wahrscheinlichkeit als Reaktion auf schlechte Erfahrungen mit diesen Stabilitätstests angesehen werden, da diese zu Leistungsaufnahmen weit jenseits der praktisch zu erwartenden Werte führten und teilweise Kartendefekte und Abstürze auftraten. Eine Auslegung der Karten auf eine Furmark-äquivalente Belastungsfähigkeit würde die Kosten für Spannungswandler und Stromversorgung der Karten erhöhen, ohne einen Mehrwert für die Nutzer zu bieten, weshalb man sich zugunsten einer Begrenzung entschlossen hat. Da diese veränderbar ist, begrüßen wir dieses Feature, das insgesamt zu erhöhter Stabilität bei geringeren Kosten und uneingeschränkter Nutzbarkeit führt. Beim Testen müssen wir diese Thematik jedoch beachten, weshalb wir diese kurze Darstellung vorangestellt haben.

Weitere erwähnenswerte Punkte sind, dass die von uns verwendete Revision 1 der Karte über recht hochwertige digitale Spannungswandler verfügt, die bei der Revision 2 verändert worden sind. Die Kühler für die Revision 1 der Karten lassen sich daher nicht für Revision 2-Modelle verwenden. Wir werden einen Test einiger Revision 2-Kühler demnächst veröffentlichen. Neben diesen beiden Revisionen existieren noch diverse Herstellermodelle, auf die sich die diskutierten Kühler ebenfalls nicht montieren lassen. Beim Kauf sollte demnach genau darauf geachtet werden, welches Kartenmodell vorhanden ist, um sicherzustellen, dass die bestellten Kühler zur vorhandenen Karte passen.


Testsystem und Testmethodik

 

Als Testsystem verwendeten wir neben einer Sapphire Radeon HD 6950 rev. 1 (mit gemoddetem BIOS und einer PowerTune-Einstellung von + 20%) unser AMD Testsystem:

  • AMD Phenom II x6
  • 4 GB DDR3 1466MHz
  • Corsair TX750W
  • Windows 7 64bit Business Edition


Als Wasserkühlungssystem wurden folgende Bauteile installiert:

  • Pumpe: Laing Pro
  • Ausgleichsbehälter: XSPC
  • Radiator Mora II mit 6x120mm Lüftern (5V)
  • CPU-Kühler EK Supreme
  • Verschlauchung 13x16mm
  • Schnellverschlüsse Koolance High Flow

Zur Überwachung nutzen wir ein Poweradjust2 mit Durchflussmesser und Temperaturfühler, das uns freundlicherweise wie die Testmodelle selbst von Aquatuning zur Verfügung gestellt wurde.

Die Tests wurden mit Furmark durchgeführt. Dabei wurde der Takt über das Sapphire-Tool TriXX eingestellt, die PowerTune-Einstellung wurde per Treiber wie bereits erwähnt auf +20% festgesetzt. Der Takt sowie die Temperaturen wurden während des Furmark-Stabilitätstests mit dem GPU-X Tool überwacht. Ausgewertet wurde anhand der Maximaltemperaturen im Verhältnis zur Wassertemperatur (dem sogenannten max. delta T, gemessen in Kelvin (K) ).

Neben der erzielten Kühlleistung legten wir noch Wert auf einfache Montage, den Durchfluss sowie die Optik der getesteten Kühler.


Testmodelle

Im Folgenden stellen wir die einzelnen Testmodelle in Wort und Bild vor. Getestet wurden neben dem Referenzkühler als Vergleich insgesamt drei Komplett-Wasserkühler von AquaComputer, Koolance und EK, die neben der GPU auch den Grafikkarten-RAM sowie die Spannungswandler und somit alle zu kühlenden Bauteile abdecken. Die Bodenplatte besteht bei den Kühlern aus Kupfer, wobei diese bei einigen Modellen für verbesserte Haltbarkeit vernickelt ist. In die Bodenplatte sind die Wasserkanäle eingefräst. Die Bodenplatte wird von einem Deckel abgedeckt. Zwischen Deckel und Bodenplatte strömt das Wasser auf einem durch die Fräsung festgelegten Pfad durch den Kühler, und transportiert die von der Bodenplatte zunächst aufgenommene Wärme ab. Die Fräsung kann dabei gröbere oder feinere Strukturen haben. Gröbere Strukturen führen zu einem geringeren Durchflusswiderstand, feinere Strukturen zu einer vergrößerten Wärmeübertragungsfläche. Beides wirkt in Richtung mehr Wärmeabfuhr, da sich das Wasser bei größerem Durchfluss weniger stark am Kühler erwärmt und damit ebenso eine verstärkte Kühlwirkung erreicht wird wie durch eine vergrößerte Oberfläche. Insgesamt haben sich die Systeme in letzter Zeit in Richtung High-Flow entwickelt, es gibt jedoch auch Feinstruktur-Modelle. Bei der Auswahl sollte auf die Auslegung des Restsystems geachtet werden. Ein High-Flow-Kühler macht in einem System, das ohnehin einen niedrigen Durchfluss besitzt, keinen Sinn. Die von uns getesteten Kühler sind allesamt zu unserem Testsystem passende High-Flow-Modelle.

 


AC aquagrATIx 6950/6970

Mit dem aquagrATIx tritt ein bekannter Kandidat des deutschen Herstellers AquaComputer an der ersten Startposition gegen die Kollegen aus Slovenien und den USA an. Der aquagrATIx, als nVidia-Version auch als aquagraFX bekannt, spiegelt die Kompetenz der deutschen Wasserkühlungsschmiede wider, die seit über 10 Jahren auf dem Wasserkühlungsmarkt vertreten sind. Entwicklung und Produktion, sowohl der Wasserkühler als auch elektronischer Komponenten und der entsprechenden Software, sind bei AquaComputer im eigenen Haus verortet. Dementsprechend genießen die Produkte einen außerordentlich guten Ruf, allerdings mit ein wenig geringerem Glamourfaktor im Ververgleich zur Konkurrenz. Diesen "Nachteil" machen die AC-Produkte jedoch mit ihrer in überzeugender Art und Weise auf Funktionalität angelegten Qualitätsphilosophie mehr als wett, und wir sind gespannt, wie sich der aquagrATIx zum Preis von ca. 85 € im direkten Vergleich schlägt.


Verpackung und Zubehör

Reduce to the max - so oder so ähnlich könnte der Wahlspruch von AquaComputer lauten. Der Kühlerblock kommt mit dem Wesentlichen: Schrauben, zwei Verschlüssen für die nicht benötigten Anschlussbohrungen, Montageanleitung und ein Streifen Wärmeleitpad zum Selbstzuschneiden. Mehr braucht man nicht. Ein Sticker fürs Case könnte man noch beilegen, ansonsten eben kein Glamour aber alles Nötige - preislich sicher nicht verkehrt. Auch die Verpackung ist angemessen - Wir bekamen den Kühler von Fachhändler Aquatuning in Luftpolsterfolie zugesandt. Andere Anbieter haben hier zusätzlich noch einen Karton zu bieten, der allerdings nach der Montage nur im Weg herumsteht. Daher kein Punktabzug für diesen sparsamen Ansatz!


Optik und Verarbeitung

Die Optik ist schlicht, aber ansprechend. Der Deckel aus gebürstetem Stahl mit dem aquagrATIx-Schriftzug sieht gut aus, das Kupfer des Kühlers ist blank poliert und sauber gefräst. Die Anschlüsse aus schwarzem Delrin weisen ebenfalls keine Makel auf.

 


Konzeption

Der Kühler weist eine vergleichsweise feine Struktur auf, wie der Blick auf das Innenleben nach Demontage des Kühlerdeckels zeigt. Die Spannungswandler-Sektion wird nicht direkt mit Wasser überspült, befindet sich jedoch sehr nah (Abstand ca. 1cm) an der vom Wasser überflossenen Fläche. Laut Hersteller sind im Vergleich zum Vorgängermodell die Wasserkanäle über der GPU 30% tiefer, was zu einer verbesserten Wärmeabgabe und besserem Durchfluss führt.


Daten/Abmessungen

Der Kühler ist erstaunlich kompakt, mit nur 9mm Höhe (ohne Anschlussterminal) nimmt er in keinem Fall mehr als einen Slot in Anspruch, was sich insbesondere in kompakten Gehäusen auszahlt. Die weiteren Abmaße orientieren sich im Wesentlichen an den zu kühlenden Bauteilen. Insgesamt ist der Kühler damit 160mm lang und 94mm breit. Das Gewicht beträgt 809g.

Montage

Der Kühler wird ohne Backplate und GPU-"Kreuz" direkt mit der Karte verschraubt. Das Wärmeleitpad wird nur für die Spannungswandler benötigt, wobei man 6900er-baureihentypisch den kleinen Spannungswandler links oben auf der Karte nicht vergessen darf.

Die RAM-Bausteine werden bei diesem Kühler ebenso wie die GPU direkt mit Wärmeleitpaste montiert, was uns aufgrund der hierdurch wenig intensiven Wärmeleitpad-Vorbereitung und der potentiell besseren Wärmeleitfähigkeit gefällt. Die Passform ist perfekt, wir haben bei der Montage keinerlei Schwierigkeiten.

Nach wenigen Handgriffen ist der Kühler korrekt auf der Karte montiert und bereit für den Einbau in das System.


EK-FC6970

Mit EK, die Abkürzung steht für den Gründer Edvard König, geht ein slovakisches Unternehmen an den Start, das im Jahr 1999 seinen Anfang nahm und seitdem kontinuierlich gewachsen ist. Seit der erste Komplettkühler für Grafikkarten des Unternehmens 2005 das Licht der Welt erblickt, lieferte EK Generation für Generation erstklassige Grafikkarten-Kühler ab, die auch optisch ein Leckerbissen sind. Eine Besonderheit ist das Wellen-Design, das bei hohem Durchfluss für gute Kühlung durch vermehrte Turbulenzenbildung sorgt. Der Kühler ist für rund 75 € zu haben.


Verpackung und Zubehör

Der EK kommt in einem ansprechenden Schuber in den typischen EK-Farben, der den Kühler angemessen beherbergt. Zur Montage liegen eine Installationsanleitung, die benötigten Schrauben, Abstandshalter für Anschlüsse mit tiefem Gewinde, ein Inbusschlüssel, die Blindstopfen, Abstandshalter, Wärmeleitpads (hier in drei verschiedenen Stärken, es ist genau auf die Verwendung der richtigen Pads an der richtigen zu kühlenden Stelle zu achten) und zwei Blindstopfen für die (im nicht-Crossfire-Betrieb) nicht benötigten Bohrungen am Anschlussterminal bei.

 


Konzeption

Wie bereits gesagt handelt es sich bei dem EK FC6970 um ein ausgesprochenes High-Flow-Design, wobei EK darauf hinweist, dass durch die EK Wave-Technologie nicht unbedingt hohe Flussraten notwendig sind. Zusätzlich soll der geringe Druckabfall und Durchflusswiderstand gerade auch in Systemen mit weniger kräftigen Pumpen für Vorteile sorgen. Der Deckel aus Plexiglas gibt den Blick auf das Innenleben frei, wobei die Wellenstruktur deutlich zu erkennen ist. Die Wasserkanäle werden nahe an bzw. zum Teil über den Spannungswandlern geführt, was auch in diesem Bereich eine gute Kühlungsleistung erwarten lässt.


Daten/Abmessungen

Der EK trägt ein wenig dicker auf als der aquagrATIx. Hervorgerufen durch den Acryldeckel besitzt der EK eine Höhe von insgesamt 16,2mm, was jedoch immer noch nicht störend wirkt. Auch der EK bedeckt die zu kühlenden Bauteile natürlich komplett, weshalb die übrigen Abmaße mit dem aquagrATIx vergleichbar sind. Die Länge beträgt 175mm, die Breite ist durch den Einbezug des Anschlussterminals mit 120mm nominell etwas höher. Der EK-FC6970 wiegt ohne Anschlüsse 890g und ist damit geringfügig schwerer als der aquagrATIx.


Optik und Verarbeitung

Nach dem Aufklappen des im Inneren des Schubers befindlichen orangefarbenen Kartons kommt der aus Vollkupfer gefertigte EK zum Vorschein. Die transparente Optik bringt das Innenleben des Kühlers gut zur Geltung, der Plexiglasdeckel harmoniert ansprechend mit der Kupferbasis. Die Verarbeitung weist wie von EK gewohnt keinerlei Mängel auf.

 

 


Montage

Für die Montage des EK müssen ebenfalls Wärmeleitpads zugeschnitten werden, allerdings nicht nur für die Spannungswandler-Sektion, sondern ebenso für die acht Speicherchips der Karte. Es müssen insgesamt drei verschiedene Wärmeleitpad-Stärken verarbeitet werden, hier gibt es die Gefahr der Verwechslung. Wenn sich genau an die Anleitung gehalten wird, hat man jedoch nichts zu befürchten. Weiterhin müssen zwingend die beigelegten Abstandshalter verwendet werden, was nochmals zusätzlichen Aufwand bedeutet. Werden die Abstandshalter nicht verwendet, kann die Karte verbiegen und der Kühler nicht mehr korrekt aufliegen und sollte in jedem Fall vermieden werden. EK empfiehlt, die Abstandshalter mit etwas nichtleitender Wärmeleitpaste gegen verrutschen zu sichern. Wir haben es mit etwas Fingerspitzengefühl jedoch auch ohne diese Maßnahme geschafft, den Kühler zu montieren. In einer neueren Version legt EK einschraubbare Abstandshalter bei, die die Montage nicht unerheblich vereinfachen sollten.

Abgesehen von der zusätzlichen Bastelarbeit wird der Kühler ebenfalls mit der Karte verschraubt, dabei sind alle Bohrungen akkurat gearbeitet, weshalb der Kühler bei Beachten der vorgenannten Besonderheiten bei uns dennoch auf Anhieb perfekt sitzt.


Koolance VID-AR697

Aus Übersee stammt der dritte Kühler im Kandidaten-Bunde, genauer gesagt aus Auburn im US-Bundesstaat Washington. Die im Jahr 2000 gegründete Firma gehört zu den Premium-Herstellern im Wasserkühlungsbereich. Wir sind gespannt, wie sich der aktuelle Vertreter VID-AR697, der im Gegensatz zum aquagrATIx und dem EK über ein Mikrostruktur-Design zur Kühlung der GPU und ein separates, mit einem eigenen Wasserstrom ausgestattetes Spannungswandlerkühlersegment verfügt, im Vergleich zu seinen Mitbewerbern schlägt. Der Kühler ist für ca. 115 € erhältlich.


Verpackung und Zubehör

Der Koolance VID-AR697 wird ebenfalls in einem Kartonschuber geliefert, der jedoch verglichen mit dem EK verhältnismäßig schlicht daherkommt. Im Inneren befindet sich der Kühler in einem gut schützenden Block aus Schaumkunststoff. Der Lieferumfang besteht ebenfalls aus einem großen Stück Wärmeleitpad, Schrauben, Blindstopfen und der Montageanleitung.

 


Optik und Verarbeitung

Die Optik und Verarbeitung des Koolance-Blocks kann als die beste der drei Kandidaten bezeichnet werden. Der Block erscheint extrem hochwertig und liebevoll verarbeitet, das Design besticht durch seine Schlichtheit bei gleichzeitig sehr edlem Erscheinungsbild. Das vernickelte Kupfer sieht hervorragend aus, der Deckel aus schwarzen Plexiglas weiß ebenfalls zu gefallen.

 

Die Kühlerunterseite glänzt spiegelglatt in makellosem Finish.


Konzeption

Der Koolance VID-AR697 verfügt über den komplexesten Aufbau der getesteten Kandidaten. Er verfügt wie der aquagrATIx über eine vergleichsweise feine Struktur. Besonders ist jedoch vor allem die aktive Kühlung der Spannungswandler, die über eine abgetrennte Kühlplatte gekühlt werden. Der Wasserstrom wird dabei zwangsweise durch den dezidierten Spannungswandlerkühler geleitet (Quelle der Bilder: Koolance).

 

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Daten/Abmessungen

Die Abmessungen sind vergleichbar mit den beiden anderen getesteten Kühlern. Auch der Koolance nutzt 16mm Höhe aus, ist 159mm lang und 146mm breit, aufgrund der etwas größer ausfallenden Anschlussplatte. Er wiegt aufgrund des zweigeteilten Aufbaus mit nur 680 g etwas weniger als die anderen beiden Kandidaten.


Montage

Als einziger Kühler aus der Testmannschaft wird der Koolance standardmäßig mit der Original-Backplate montiert, die allerdings auch weggelassen werden kann. Ebenso zum Einsatz kommt das GPU-"Kreuz" des Standardkühlers, bei dem Allerdings die Schrauben gegen beiliegende längere Exemplare ausgetauscht werden müssen. Auch beim Koolance müssen Wärmeleitpads für alle Bauteile außer der GPU selbst zugeschnitten werden, allerdings aus einem einzelnen Pad mit einheitlicher Stärke. Die Montage ist dadurch ein wenig aufwendiger als beim AquaComputer aquagrATIx, jedoch geht sie ebenfalls gut von der Hand und die Fehlerwahrscheinlichkeit ist gering.

Mit nicht allzu großer Mühe haben wir den Kühler montiert, und er erstrahlt schon im uneingebauten Zustand mit einer nicht von der Hand zu weisenden, beeindruckenden Eleganz auf unserer farblich hervorragend passenden Testkarte.


Durchfluss

Bevor wir uns den Temperaturen zuwenden, wollen wir zunächst einen Blick auf den Durchflusswiderstand werfen. Wie anfangs angesprochen, können Kühler auf möglichst hohen Durchfluss oder auf eine hohe Wärmetauscherfläche ausgelegt werden, wobei die einzelnen Kühler eines Kreislaufs in dieser Hinsicht zueinander passen sollten.

Durch den Plexiglasdeckel des EK konnten wir bereits ein ausgesprochenes High-Flow-Design bewundern; über einen Vergleich der Durchflusswerte wird es möglich sein, den Koolance und den AquaComputer-Vertreter ebenfalls einzuordnen und zu interpretieren.

Gemessen wurden die Durchflusswerte im Vergleich zu einem ansonsten identischen System ohne integrierten Grafikkartenkühler (Referenz). Die Angaben in L/min. sind spezifisch für das verwendete System und hängen von den verwendeten Bauteilen ab. Eine Einordnung zueinander ist jedoch möglich.

Erfasst wurden die Werte mit einem Durchflussmessgerät vom Hersteller AquaComputer, sowie mit dem USB-poweradjust 2 und der Software aquasuite, ebenfalls von AquaComputer (vielen Dank an Aquatuning, die uns die Komponenten zur Verfügung stellten).

 

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Wie zu erwarten sind die Durchflussraten im Referenzsystem ohne Grafikkartenkühler am höchsten, was aus Plausibilitätsgründen notwendigerweise so sein muss. Unter den Testkandidaten ist die Reihenfolge ansonsten klar: Der EK setzt sich in Sachen Durchfluss an die Spitze und bestätigt damit unsere Vermutungen, dass das Design des EK auf hohen Durchfluss hin optimiert wurde. Der Durchfluss im Gesamtsystem nimmt nach Einbau des EK nur um ca. 1,7 L/h ab, was nur knapp über 1% des Referenzwertes entspricht - ein beachtlicher Wert. An zweiter Stelle platziert sich der AC aquagrATIx mit ca. 10 L/h weniger Durchfluss als der EK, während der Koolance, vermutlich aufgrund des zweigeteilten Aufbaus, den höchsten Durchflusswiderstand und somit mit nochmals 6,6 L/h weniger als der aquagrATIx die geringste Durchfluss aufweist.

 

Temperaturen

Wie steht es nun mit den Temperaturen? Setzt sich hier der EK mit seinem überragenden Durchflusswert an die Spitze? Oder dominiert der Koolance, mit seiner feineren Kühlerstruktur und damit besserer Wärmeabgabe an das Trägermedium? In jedem Fall müssen wir vor dem Betrachten der Temperaturwerte sicherstellen, dass die Kühler auch richtig sitzen. Wir haben nach jedem Test die Kühler demontiert und den Abdruck der Wärmeleitpaste auf dem Kühler überprüft, wie hier am Beispiel des AC aquagrATIx zu sehen. Nur auf diese Art und Weise ist eine Vergleichbarkeit der Werte bei korrektem Sitz des Kühlers gegeben.

 

Unser erster Test fand mit Standard-Taktraten (800MHz Core, 1250MHz Speicher, 1,1V GPU-Spannung), jedoch mit freigeschalteten Shadern (1540 Shadereinheiten) statt. Die Temperaturen weisen den Koolance VID-AR697 mit denkbar knappem Abstand vor dem AC aquagrATIx als Sieger aus, wobei die beiden Kühler wohl im Rahmen der Messungenauigkeit hier als gleichauf zu betrachten sind. Der EK-FC6970 weist eine um 6 Grad gegenüber der Wassertemperatur höhere GPU-Temperatur auf und kann insofern von der Kühlleistung mit den beiden Mitbewerbern nicht ganz mithalten.

 

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Alle getesteten Kühler weisen jedoch eine um Längen geringere Temperatur als der Referenzkühler auf, obwohl dieser unter Furmark bereits mit 38% deutlich hörbar zur Sache geht. Die angegebene Temperaturdifferenz von 69K entspricht damit einer Temperatur von 89°C bei gemessenen 20°C Zimmertemperatur, wohingegen die wassergekühlten Versuche maximal 45°C GPU-Temperatur aufwiesen.

Unser nächster Test wurde bei den maximalen, durch den Catalyst-Treiber einstellbaren Taktraten von 840MHz GPU und 1325MHz Speichertakt durchgeführt, der auch mit dem Referenzkühler einen stabilen Betrieb über 15min. in Furmark (bei eintsprechendem Lüftergeräusch) ermöglichte.

 

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Bei dieser Taktrate rückt das Testfeld ein wenig näher zusammen, der EK zeigt gegenüber den Standardeinstellungenam wenigsten Temperaturerhöhung (nur 1K), während die beiden anderen Kandidaten um 2,5 bzw 3,7K höhere Temperaturen als mit Standardtaktraten aufweisen. Überaschend setzt sich der AC aquagrATIx an die Spitze des Feldes, gefolgt vom Koolance mit, wie bereits gesagt, geringer werdendem Abstand zum EK. Der Referenzkühler hält das Grafikgeschoss konstant bei 89°C entsprechend 69K Differenz zur Raumlufttemperatur, muss hierfür jedoch nochmals mehr Luft bewegen, was sich in der Geräuschentwicklung deutlich niederschlägt.

Abschließend sehen wir uns die Temperaturen mit einer um 10% übertakteten Einstellungan, dass den GPU-Taktraten des großen Bruders 6970 entspricht.

 

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Während es der Referenzlüfter bei diesen Einstellungenmit 880MHz GPU- und 1325MHz Speichertakt nicht mehr schafft, die Karte stabil zu halten, stellt dies für die Wasserkühlermannschaft kein Problem dar. Alle Kandidaten zeigen sich verhältnismäßig unbeeindruckt von der höheren Leistung, die nun in Wärme umgewandelt von der Karte abgeführt werden muss. Die Differenztemperaturen der Kühler mit den höheren Durchflussraten nehmen sogar etwas ab, was an der gestiegenen Wassertemperatur liegt. Diese führt dazu, dass der Radiator mehr Wärme abführen kann und zwischen Radiator-Eingang und -Ausgang ein höheres delta T anliegt. Gemessen wird die Wassertemperatur im Rückfluss aus dem System, also vor Eintritt in den Radiator, während der Grafikkartenkühler direkt hinter dem Radiator in den Kreislauf eingebunden ist. Auch wenn die Temperaturunterschiede im System minimal sind, lassen sich die geringfügig niedrigeren Referenztemperaturen beim AC aquagrATIx und beim EK-FC6970 mit diesem Phänomen erklären. Dies zeigt, dass die Skalierung und Gesamtleistung der Kühler durchaus vom Kreislauf, in den sie integriert sind, abhängig sein können.

Der Koolance zeigt dieses recht konstante Verhalten in unseren Tests jedoch nicht und nimmt in den Differenztemperaturen mit steigender Verlustleistung insgesamt am meisten zu, bleibt aber dennoch insgesamt kühler als das EK-Modell.


Weitere Temperaturen

Neben der GPU-Temperatur gibt GPU-Z noch drei weitere GPU-Temperaturen aus, die ebenfalls durch im Die integrierte Temperaturfühler gemessen werden. Der Screenshot zeigt die GPU-Z-Ausgabe unseres Tests beim Lauf mit dem EK-FC6970. Eine vReg-Temperatur wird ebenfalls ausgegeben. Da allerdings große Unsicherheit herrscht, welchem Bauteil (den Spannungswandler-Phasen oder einem nicht aktiv gekühlten Controllerchip) diese Temperatur zuzuordnen ist, beziehen wir diese Temperatur nicht in den Test mit ein. Die Wasserkühler sollten die Spannungswandler in jedem Fall auch bei starker Beanspruchung ausreichend kühlen können, die Temperaturen in unseren Tests lagen bei allen Wasserkühlern bei ca. 40°C unter Furmark Last, was weit unterhalb des kritischen Bereiches wäre, wenn hier tatsächlich die Phasentemperatur gemessen würde.

Zu sehen ist darüber hinaus, dass die Karte bei 880MHz und 1,1V noch nicht durch Powertune gedrosselt ist.

 

 

Wir wollen uns die drei besprochenen zusätzlichen Temperaturen nun ebenfalls ansehen, zunächst bei Standard-Taktraten:

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Auffällig ist hier, dass der mit "GPU 1" bezeichnete Wert jeweils am niedrigsten sowie dem als GPU-Temperatur bezeichneten Wert am nächsten ist. Die jeweils mit "GPU 2" und "GPU 3" bezeichneten Werte sind etwas höher, beim Referenzkühler beträgt der Unterschied knapp 3-4K.

Die Wasserkühler zeigen ebenfalls höhere Temperaturen bei den mit "GPU 2" und "GPU 3" bezeichneten Werten, diese variieren jedoch recht stark. Der AC aquagrATIx zeigt das ausgeglichendste Bild, während der Koolance VID-AR697 die größten Unterschiede in den einzelnen GPU-Temperaturen aufweist. Der EK liegt im Mittelfeld und zeigt insgesamt ebenfalls ein ausgeglichenes Bild.

Bei erhöhten Taktraten ändert sich das Verhalten der einzelnen Kühler nicht wesentlich. Es bleibt mehr oder weniger bei den beobachteten Unterschieden von insgesamt 2-8K, je nachdem, welcher Kühler betrachtet wird.

 

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Bei der höchsten getesteten Übertaktungsstufe zeigt sich ebenfalls dieses Bild, die chipinternen Unterschiede steigen jedoch insgesamt an. Am stabilsten wirkt der EK, bei dem der vormals maximal ca. 3-4K betragende Unterschied auf unter 2K abnimmt.

 

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Wir wollen diese in sich unterschiedlichen Temperaturen in die weitere Bewertung mit aufnehmen und bildeten daher einen Mittelwert aus den drei hier gezeigten Temperaturen, die wir in ihrer Skalierung über die einzelnen Taktstufen aufgezeichnet haben. Dies wird die Grundlage für unsere Bewertung bilden. Der mit "GPU-Temperatur" bezeichnete Wert wurde hier nicht nochmals berücksichtigt, da er dem mit "GPU 1" bezeichneten Wert sehr ähnlich ist und dies in unseren Augen eine Gewichtung der Daten ergeben würde. Es wurde für die folgende Grafik also der Mittelwert aus den Temperaturen GPU 1-3 gebildet und über die Taktung aufgetragen.

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Im Vergleich zu den vorangegangenen Tests, die sich auf den als GPU-Temperatur bezeicneten Messwert beziehen, zeigt sich in der Gesamtschau der AC aquagrATIx mehr oder weniger überaschend als Sieger im Temperaturranking. Er liefert die insgesamt niedrigsten Differenztemperaturen und kann sich vom Koolance, der sich hier bis zur 840/1325-Taktung an zweiter Stelle platziert, aufgrund der geringeren Temperaturen an den zu den Werten "GPU 2" und "GPU 3" genannten Messpunkten absetzen.

Der EK schiebt sich mit zunehmender Verlustleistung am Koolance vorbei auf Platz 2, auch aufgrund der wie beim AC-Modell sehr homogenen Temperaturen und der hervorragenden Skalierung. So qualifiziert sich der EK, der anfangs hinter beiden Testkandidaten lag, überraschend als insbesondere für OC geeigneter Kühler.


Bewertung und Fazit

Nicht wirklich überraschend zeigen alle drei Kühler eine im Vergleich zum Referenzkühler hervorragende Leistung. Sie sind nicht nur äußerst leise im Gegensatz zu dem nervigen Referenzlüfter, sondern senken auch die Temperaturen enorm. In keinem unserer Tests konnten wir Temperaturen über 55°C feststellen, bei ca. 35°C maximaler Wassertemperatur (wir betreiben den MORA 2 mit sechs 120mm-Lüftern nahezu lautlos).

Dies führt zu einem deutlich verbesserten Übertaktungsverhalten, wobei wir jedoch dank des Powertune-Features oberhalb von 900MHz keine aussagekräftigen Tests durchführen konnten, da die Karte selbst bei einer +20%-Einstellung im Takt aufgrund der zu hohen Leistungsaufnahme gedrosselt wurde, was sich schlechterdings nicht umgehen lässt.

Durchaus interessant sind die festgestellten Unterschiede der einzelnen Kühler. Diese sind zwar gering, es ließen sich aber dennoch Charakteristika herausarbeiten, die die einzelnen Kühler voneinander unterscheiden. Diese sind im Folgenden einzeln dargestellt und abschließend diskutiert.

Der mit dem geringsten Durchflusswiderstand punktende EK-FC6970 zeigte sich am wenigsten beeindruckt von einer Übertaktung und profitierte letztlich im Vergleich von höheren Taktraten der Testkarte, wobei er jedoch insgesamt die höchsten Temperaturen, jedoch mit erstaunlicher Konstanz aufwies. Auf der höchsten durch uns getesteten Taktstufe schaffte er es damit, den zunächst sehr stark auftretenden Koolance VID-AR697 zu überholen. Mit seinem günstigen Preis kann er zusätzlich überzeugen.

  • gute Skalierung beim Overclocking
  • ausgeglichene Temperaturen
  • sehr geringer Durchflusswiderstand
  • günstigster Preis
  • aufwändigste Montage

Wir vergeben an den EK insgesamt unseren Silber-Award leicht abgewertet zum Gold-Award aufgrund der aufwändigen Montage. Zusätzlich kann er jedoch unseren Best-Price-Award einstreichen, da die gebotene Leistung bei einem günstigen Preis und gutem Konzept überzeugen kann. Den OC-Award vergeben wir, da die Taktskalierung insgesamt am besten war und die Überströmung der Spannungswandler-Sektion für gute Stabilität bei hoher Übertaktung sorgt, ohne den Durchflusswiderstand zu beeinträchtigen.

 

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Der Koolance VID-AR697 zeigte seine beste Performance bei recht niedriger Taktung der Karte, wo er bei der reinen GPU-Temperatur sogar vor dem in der Gesamtwertung am besten abschneidenden AC aquagrATIx lag. Allerdings stieg die Temperatur bei dem einen recht hohen Durchflusswiderstand aufweisenden Koolance-Modell mit Übertaktung der Karte am stärksten an, wobei er zudem recht hohe Unterschiede bei den einzelnen, auf dem Die gemessenen Temperaturen zeigte, die letztlich die gute Kühlleistung im Bereich des "GPU-Temperatur"-Sensors etwas kompromittierten. Er kann insbesondere mit Verarbeitung und Optik überzeugen, der aufwändige Aufbau kostet jedoch etwas mehr Geld. Die Montage gestaltet sich deutlich einfacher als beim EK.

  • geringste GPU-Temperatur bei Standardtaktraten
  • extrem hochwertige Verarbeitung und Optik
  • komplexerer Aufbau mit separater Kühlplatte für die Spannungswandler
  • einfache Montage
  • relativ hoher Durchflusswiderstand
  • relativ hohe Unterschiede bei den verschiedenen Die-Temperaturen
  • schlechteste OC-Skalierung

Wir vergeben dem Koolance unseren Gold-Award, insbesondere aufgrund der wirklich überzeugenden, sehr edlen Optik und Verarbeitung sowie der trotz Wärmeleitpadbastelei einfachen Montage. Der Preis ist kein Negativpunkt, da der Koolance einen entsprechenden Mehrwert bietet.

 

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In der Gesamtwertung hinsichtlich der Leistung zeigte sich das Modell aquagrATIx des Herstellers AquaComputer als insgesamt am ausgewogendsten und ging mit der besten Gesamtwertung durch das Ziel. Einfache Montage und gute Leistung für einen guten Preis prädestinieren ihn für User, denen es um schnörkellose Performance geht. Ein Geheimtipp und Aushängeschild für die Expertise der deutschen Kühlerschmiede!

  • Insgesamt niedrigste Temperaturen
  • gute OC-Skalierung
  • guter (geringer) Durchflusswiderstand
  • einfache Montage

Wir vergeben unseren Gold-Award für diesen wirklich sehr guten Kühler. Zusätzlich wollen wir die sparsame Politik von AquaComputer bei der Verpackung loben, und vergeben hierfür unseren Bio-Award.

 

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