Coole Sache: GeForce GT1080 Ti unter Wasser bei 2,1 GHz

Wirklich überzeugen konnte uns der Luftkühler der GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition nicht, so dass wir diese Karte für eine echte Wasserkühlung umgebaut haben. Doch wo liegen die Taktgrenzen dieser Platine und was bringt die neue Kühlung? Eine Menge!

So richtig vom Hocker gehauen hat uns die Originalkühlung der GeForce GTX 1080 Ti während der Bechmarks und Analysen für unseren letztwöchigen Launch-Artikel Nvidia GeForce GTX 1080 Ti 11GB im Test ja nun wirklich nicht. Ja, sie tut am Ende, was sie soll - aber eben laut und etwas unmotiviert. Doch warum sollte man unnötig Potenzial dieser Karte verschenken und gleichzeitig einen Heißluftfön ertragen müssen?

Wir wollten eigentlich bereits zum Launch Übertaktungsergebnisse veröffentlichen, aber uns hat die Performance der zur Verfügung stehenden Kühllösungen einfach nicht überzeugen können. Weder Kühllösungen von Drittanbietern noch irgendwelche Hybriden waren geeignet, unseren Hunger nach Grenzerfahrungen wirklich zu sättigen. Viel getestet und genauso viel wieder verworfen - am Ende ging es uns wie König Ludwig: Es blieb nur der Gang ins tiefe Wasser.

Ergo haben wir uns einfach kurzfristig einen echten Vollkupferblock für die Titan X (Pascal) besorgt, bevor dieser wieder ausverkauft ist, und auf unser Testmuster montiert. Halbe Sachen sind keine Sachen und so musste es schon eine richtige Wasserkühlung sein. Hatte da nicht jemand von einer 2-GHz-und-mehr-Karte gesprochen? Da ja manchmal die PR den Mund recht voll nimmt, haben wir unsererseits die Karte in die Hand genommen, da wir genau wissen wollten, was ohne Lötkolben und Hard-Mod wirklich geht.

Der Aquacomputer kryographics Pascal- NVIDIA TITAN X (der Name ist länger als unsere Geduld mit dem Originalkühler) ist vollständig kompatibel zur GeForce GTX 1080 Ti, wenn man eine Kleinigkeit berücksichtigt, auf die wir gleich noch näher eingehen werden. Da die Titan X Pascal und die GeForce GTX 1080 Ti das gleiche PCBA (nur mit etwas abweichender Bestückung) nutzen, ist die Nutzung des Wasserkühlers völlig stress- und problemfrei.

Die Erhebungen für die Speichermodule werden - bis auf das für die im Vergleich zur Titan X (Pascal) fehlende zwölfte - mit Wärmeleitpaste bestrichen, die man jedoch selbst bereitstellen muss. Wir nutzen dafür die bewährte Kryonaut von Thermal Grizzly, die sich wegen ihrer eher flüssigen Konsistenz gut verstreichen und später auch durch den Anpressdruck weiter verteilen lässt. Gleiches gilt auch für den Klecks auf der GPU.

Im Lieferumfang ist auch ein dünnes Wärmeleitpad enthalten, das fast den kompletten Bereich der Spannungswandler bedeckt. Da es etwas länger ist, kürzen wir es so, dass der Rest dazu verwendet werden kann, um die Platine samt Lötaugen isolierend genau dort sauber abzudecken, wo das eine Speichermodul eingespart wurde (siehe Bild oben). Den eigentlichen Umbau einschließlich Abbau des alten Kühlers (Achtung, alle Schrauben aufheben!) kann man mit etwas Übung in unter 30 Minuten komplett erledigen.

Wir schließen die Grafikkarte nun mittels zweier Schnellverschlüsse einfach an unseren neuen Benchtable an, nachdem wir Karte und Schläuche schnell noch etwas vorbefüllt haben. Wie der neue Messplatz funktioniert, kann man im Grundlagenartikel So testen wir Grafikkarten, Stand Februar 2017 natürlich auch noch einmal im Detail nachlesen.

Jedenfalls sind wir heute noch froh, beim Neubau des Testsystems gleich auf eine solche Option geachtet zu haben. Schläuche durchgesteckt und angeschlossen, sowie noch etwas Wasser im Ausgleichsbehälter nachgefüllt - und das war's dann auch schon.

Bevor wir jetzt mit der Übertaktung, den Messungen und der Auswertung beginnen, folgt hier noch einmal der Testaufbau im tabellarischen Überblick:

Grundsystem
Hardware:
Nvidia GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition
Intel Core i7-5930K @4,2 GHz
MSI X99S XPower Gaming Titanium
Corsair Vengeance DDR4-3200 @2400 MHz
Be Quiet Dark Power Pro 11, 850-Watt-Netzteil
Windows 10 Pro (alle Updates)
Storage:1x 1 TByte Toshiba OCZ RD400 (M.2, System SSD)
2x 960 GByte Toshiba OCZ TR150 (Storage, Images)
Wasserkühlung:
Aquacomputer kryographics Pascal NVIDIA TITAN X
Alphacool Eispumpe VPP755
Alphacool NexXxoS UT60 Full Copper 360mm
Alphacool Cape Corp Coolplex Pro 10 LT
5x Be Quiet Silent Wings 3 120mm PWM
Temperaturmessung:
Optris PI640 (hochauflösende Infrarot-Kamera)
PiConnect Mess- und Auswertungssoftware
Digitalsensoren für Wasser- und Lufttemperaturen im Benchtable
Leistungsaufnahme:
berührungslose Gleichstrommessung am PCIe-Slot (Riser-Card)
berührungslose Gleichstrommessung an der externen PCIe-Stromversorgung
direkte Spannungsmessung an den jeweiligen Zuführungen und am Netzteil

2x Rohde & Schwarz HMO 3054, 500 MHz Mehrkanal-Oszillograph mit Speicherfunktion
4x Rohde & Schwarz HZO50, Stromzangenadapter (1 mA bis 30 A, 100 KHz, DC)
4x Rohde & Schwarz HZ355, Tastteiler (10:1, 500 MHz)
1x Rohde & Schwarz HMC 8012, Digitalmultimeter mit Speicherfunktion
Gehäuse:
Lian Li PC-T70 mit Erweiterungskit und Modifikationen
 
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35 Kommentare
    Dein Kommentar
  • foldinghomalone
    Sehr schöner Test.

    Ein paar Fragen hätte ich aber doch noch:

    "Da bei unserer Lösung ein Delta von nur sieben Kelvin zwischen GPU-Temperatur und Wasserablauf besteht, haben wir auf die von Aquacomputer ebenfalls angebotene aktive Backplate verzichtet."
    Das verstehe ich nicht. Es soll wohl heißen, dass 7K bedeutet, dass die Kühlung gut genug ist.

    Wenn ab 40°C schon heruntergetaktet wird, wäre es dann nicht doch vorteilhaft, auch die Backplate zu kühlen?
    Könnte dieses Taktverhalten nicht durch Änderungen des Bios verändert werden?

    Letztlich, welche Komponente verhindert jetzt ein noch höheres Übertakten? Ist bei Drittkartenherstellern mit besseren Komponenten von einem besseren Übertaktungspotenzial auszugehen?
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  • FormatC
    7K zwischen GPU und Wasser sind eigentlich der Optimalfall, mehr geht physikalisch fast nicht. Die Backplate hat zur Umgebungsluft ein Delta von 22K, was soll da zusätzlich noch nennenswert abgeführt werden können?

    Um die 2.1 GHz stabil zu halten, muss das Power-Target höher liegen. geht aber bei der FE nicht bzw. nur mit überbrücktem Shunt. Dann geht die Karte bei mir bis ca. 315 Watt stabil durch und auch der Takt bleibt oben.
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  • foldinghomalone
    Anonymous sagte:
    .Die Backplate hat zur Umgebungsluft ein Delta von 22K, was soll da zusätzlich noch nennenswert abgeführt werden können?

    Ok, das verstehe sogar ich. Bei der kleinen Fläche dürften das nur ein paar Watt Wärmeleistung sein.
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  • FormatC
    Zumal man ja noch die dicken Pads berücksichtigen muss, deren Wärmewiderstand im Vergleich ja extrem hoch ist. :)
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  • big_k
    7K sind extrem gut, hat AC da was am Kühler geändert oder wie kommt das?
    Ich hab da 20K, auf den Vernickelten eher noch mehr.
    Würdest du empfehlen auf Custom design zu warten mit 2x8pol und nem höheren powertarget oder wird der Unterschied vernachlässigbar sein.
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  • FormatC
    20K? Wie warm ist Dein Wasser bzw. die GPU? Erscheint mir jetzt extrem viel. Sieht mir fast nach zu viel Durchfluss aus. Man muss dem Wasser schon Zeit geben, um sich aufzuwärmen. Zu viel Druck ist kontraproduktiv.

    Die Pin-Anzahl der Buchsen ist Wumpe, aber das PT sollte bei 320, besser 330 Watt liegen, um die 2.1 GHz stabil hinzubekommen. Wobei sicher nicht jeder Chip auch so hoch geht.
    -1
  • Chemidemi
    Schöner Test, aber wie empfindest du denn so den Block von AC? Bzw. gibt es da überhaupt massive Unterschiede zwischen den einzelnen Herstellern?

    Wie wäre es denn mit einem Review zu dem Thema Wasserkühlung und ihre Mythen? :)
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  • FormatC
    Ich mache demnächst mal einen Kurzen über die intelliegente Steuerung über die Wassertemperatur als How-To für Dummies ;)

    Die Blöcke unterliegen ja auch nur den Gesetzen der Physik, wobei ich vernickelte einfach schlechter finde (Performance). Der Rest ist sehr ähnlich. Wärmeleitpaste und Kontaktaufnahme der Komponenten (Pad vs. Paste) sind da viel wichtiger
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  • Chemidemi
    Das ist ja perfekt für mich. :D

    Oki würdest du da empfehlen, mal von der Thermal Grizzly Paste abgesehen, andere Pads für so einen Kühler zu kaufen? Und ab welchen Preis für die Graka macht es eigentlich Sinn da in einen Block zu investieren?
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  • FormatC
    Die meisten Pads sind ideal abgestimmt. Gelid gehen immer (die blauen), aber am Ende ist das wirklich marginal. Nicht der Preis der Grafikkarte ist da wichtig, sondern was man bezweckt und wie viel man zu investieren bereit ist, um Ruhe zu schaffen. Unter 150 Watt kann es sogar noch einen Sinn ergeben, aber 100 Watt und weniger gehen mit Luft dann schon fast genauso gut. Ich kenne Leute mit einer 1060 unter Wasser, die happy damit sind.
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  • Chemidemi
    Vielen Dank für die Antworten. :)
    Kommt in dem Review auch was zu verschiedenen Wasserzusätzen? Also bezogen auf Korrosionsschutz etc. nicht auf bunte Farben. ^^
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  • foldinghomalone
    Wie sieht so ein Umbau eigentlich Garantie mäßig aus? Verfällt diese?
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  • Chemidemi
    Kommt auf den Hersteller an. Bei EVGA zum Beispiel nicht, bei anderen bin ich mir nicht sicher, bzw. das sollte auf der Homepage stehen oder man fragt halt beim Hersteller an.
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  • FormatC
    Das mit den Farben würde zu komplex. :D

    Zusätze sind auch so eine Frage der Philosophie. Am Ende geht auch Blubber vom Auto ;)

    Die Garantie bei der FE sollte nicht verfallen. Außerdem sieht man es ja nicht. :)
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  • Chemidemi
    Wobei gerade das Farbenthema sehr interessant ist. Da hab ich schon einiges mit einem Schmunzeln gelesen in Bezug auf enthaltene Nanopartikel, welche die Wärmeleitfähigkeit erhöhen. :D
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  • big_k
    "20K? Wie warm ist Dein Wasser bzw. die GPU? Erscheint mir jetzt extrem viel. Sieht mir fast nach zu viel Durchfluss aus. Man muss dem Wasser schon Zeit geben, um sich aufzuwärmen. Zu viel Druck ist kontraproduktiv.

    Die Pin-Anzahl der Buchsen ist Wumpe, aber das PT sollte bei 320, besser 330 Watt liegen, um die 2.1 GHz stabil hinzubekommen. Wobei sicher nicht jeder Chip auch so hoch geht."

    Wasser 40°C, GPU 60°C. Sind zwei GPUs. Zu viel Durchfluss? Je größer der Volumenstrom um so kleiner das deltaT.
    https://youtu.be/ekfMjeMT7BI
    Das hab ich aber die letzten Jahre auch schon richtig von dir gelesen.
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  • FormatC
    Um den optimalen Durchfluss einschätzen zu können, muss man schon den Kühler genau gegentesten. Wenn der Druck zu groß wird, kann es schnell zu Verwirbelungen und Micro-Bubbles kommen. Abrisskanten sind Bitches, glaub's mir, das verkehrt den Vorteil schnell in einen echten Nachteil. Ich gehe sogar teilweise mit einem Körperschallmicro an die Komponenten, um solche Sachen aufzuspüren. Hast Du die beiden Karten parallel oder seriell verschlaucht?

    Ich habe bei mir im Gaming-Table zwei 1080er und einen bis an die Kotzgrenze übertakteten 6950X drin. Mit mittelgroßem 13/10er Schlauch. Ich bekomme, obwohl es keine echten Vollkupfer-Blöcke sind (sondern XPX von Alphacool), pro Karte nicht mehr als 50/53°C auf die GPU. Das sind in etwa 8/11 bis 10/13 Kelvin und es ist gerade noch abzeptabel. Nur habe ich mit zwei Radiatoren gearbeitet und das Wasser vor der CPU (die nach beiden Karten im Loop hängt), noch einmal in einem kleinen 240er Radiator runtergekühlt. Das macht sich besser für Tpackage :)

    Für meinen Geschmack ist diese Lösung schon zu warm und ich suche nach einer Verbesserung. Vielleicht versuche ich ja beide Pumpen mal parallel.
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  • Kleinkarierter
    Top Karte & Artikel! Noch eine Frage bzw. mehrere zu Pads vs. Paste: Ich kaufe meine WaKü-Grafikkarten am liebsten fix und fertig, auch wenn ich dafür etwas mehr zahlen muss. Meine GTX 970 kommt aus dem KingMod-Programm von Caseking, dort werden die das ordentlich gemacht und überall Paste verwendet haben. Vorher war eine PowerColor HD 5870 LCS verbaut, die ich für einen Bekannten wieder auf Luftkühlung umgerüstet habe. Dort waren die üblichen Pads auf Speicher und Spannungswandlern, die habe ich durch Paste ersetzt.

    Derzeit finde ich die MSI GeForce GTX 1080 Sea Hawk EK X am interessantesten. Wie ist da so die Erfahrung, werden hier ab Werk ebenfalls Pads verwendet bzw. lohnt es sich, den Kühler runterzunehmen und überall Paste draufzuschmieren? Oder lieber gleich beim Hersteller anfragen? Und wie schaut es mit den Spannungswandlern aus, ist der Abstand zum Kühler z. B. hier im Test zu groß, sodass Paste nicht genug Kontakt bekommen würde? Bin kein Übertakter und mir käme es auf ein paar °C nicht an. Bislang hatte ich nie (Hitze-)Probleme mit Fertig-WaKü-Karten. Und wenn ich mir die Bastelei sparen kann, gerne.
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  • FormatC
    Zur MSI GTX 1080 Sea Hawk habe ich sogar einen längeren Test gemacht, ich würde das Teil so nicht kaufen. Ist eine billige Corsiar-Lösung drin, die bei Asetek zusammengestöpselt wird. Also die üblichen Verdächtigen ;)

    http://www.tomshardware.de/nvidia-geforce-gtx-1080-gtx-1070-grafikkarten-roundup,testberichte-242137-10.html

    Ob man bei den VRM Pads oder Paste nehmen kann, liegt an der Positionierung der zu kühlenden Bauelemente. Die VR-Sektion der 1080 Ti ist auf dem Referenzdesign so weit auseinander gezogen, da kommt man mit Paste nicht hin. Sieht man ja auch am breiten Pad. Die VR würde ich zudem generell nicht mit Paste bedingsen, dazu sind die Flächen zu klein. Mit einem Pad kann man großflächig auch die PCB-Oberfläche mit kühlen, was immer große Vorteile mit sich bringt, wenn es nicht zu dick ausfällt. RAM und Wärmeleitpaste passt.

    Aktuell gibt es keine wirklich guten AiO-Lösungen am Markt, leider. Die haben alle Macken. MSI hatte auch die EK Predator geplant und dann wegen diverser Issues wieder davon Abstand genommen.
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  • Kleinkarierter
    So eine schrottige AiO-Lösung kommt mir nicht in den Rechner. Ich verwende einen 480er-Radiator von XSPC mit Innovatek PCPS. Ich meinte die X-Variante für Selbstbaulösungen mit Quasi-EKWB-Standardkühler. Schön ist der zwar nicht, doch die Optik interessiert mich herzlich wenig:

    https://de.msi.com/Graphics-card/GeForce-GTX-1080-SEA-HAWK-EK-X.html#hero-overview

    Da stellt sich mir die Frage, wie gut die Pads- und Pastenbestückung ab Werk ist und ob sich nachträgliche Bastelei zumindest für meine Zwecke wirklich lohnt.
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