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  • Skylake-Gefährdung durch CPU-Kühler: Ergebnisse eines Selbstversuchs mit PCGH in Gefahr

    Seitdem Scythe Ende November vermelden musste, dass hauseigene Kühler Sockel-1151-CPUs auf Skylake-Basis zerstören könnten, schlagen die Wellen hoch. Wir haben die Gefährdungssituation jetzt nachgestellt und fassen zudem die Stellungnahmen anderer Hersteller zusammen.

    Update vom 15.12.2015:

    Bei einer erneuten Prüfung der Testhardware ist es uns nicht mehr gelungen, die Kombination aus Mainboard und CPU zu booten. Die CPU funktioniert auf anderen Platinen problemlos, wir gehen daher von einem Kontaktproblem durch die verformten Kontakte im Sockel des Test-Mainboards aus. Die Nutzung verschiedener Speicherkanäle bringt eben so wenig eine Besserung, wie die erneute Ausübung eines hohen Anpressdrucks, um die CPU in den Sockel zu pressen.


    Originalartikel vom 10.12.2015:

    Core i7-6700K, i5-6600K und ihre Verwandten sind effizient und schnell - und empfindlich. Intel hat die Dicke des PCB-Substrats, das die Verbindung zwischen dem eigentlichen Silizium-Chip und dem Sockel auf dem Mainboard herstellt, gegenüber älteren Generationen reduziert und damit empfindlicher gemacht. Zwar blieben die Spezifikationen für die Kühlerhersteller gleich, aber die Sicherheitsreserven sind geschrumpft und scheinbar wurden diese in der Vergangenheit gezielt ausgereizt oder zumindest aber die Spezifikationen unvorsichtigerweise ignoriert.

    Bislang hat nur Scythe eine Warnung für hauseigene Produkte veröffentlicht und diese mittlerweile weiter eingeschränkt, nach aktuellem Stand überschreitet nur die Halterung des Mugen 4 (alle Ausführungen) den maximal zulässigen statischen Anpressdruck. Bei weiteren Kühlern mit hohem Gewicht ist aber Vorsicht geboten, denn Erschütterungen zum Beispiel bei Transporten können in Kombination mit dem hohen Schwerpunkt vieler Tower-Kühler große Kräfte freisetzen.
    => Youtube-Version dieses Videos auch im PCGH-in-Gefahr-Channel

    06:42
    PCGH in Gefahr Video: High-End-Kühler ein Problem für Skylake-CPUs?

    Skylake-Gefährdung durch Kühler: PCGH-Testszenarien

          

    Da Pressemitteilungen im Konflikt zwischen juristischer Absicherung und bestmöglicher PR-Wirkung nicht immer die exakteste Einschätzung der Realität vermitteln und auch die hinter vorgehaltener Hand kursierenden Zahlen verschiedener OEM-PC-Hersteller kein einheitliches Bild ergeben, hat PCGH jetzt den Selbstversuch gewagt und einen Worst-Case nachgestellt: Mit einem, dankenswerter Weise von Biostar "zur Zerstörung" freigegebenen, Sockel-1151-Mainboard, einem beim Heatspreader und Substratdicke mit Core-i3/i5/i7-6000-CPUs identischem, aber deutlich günstigerem Pentium G4400 und einem Scythe Mugen 4 PCGH-Edition haben wir ein einfaches Sklake-System zusammengebaut und verschiedensten Belastungen ausgesetzt.

    Die Schäden an Gehäuse und Netzteil illustrieren die enormen Belastungen in unserem Falltest.Die Schäden an Gehäuse und Netzteil illustrieren die enormen Belastungen in unserem Falltest.Quelle: PC Games HardwareFür die Befestigung des Kühlers nutzen wir hierbei den originalen Schraubensatz; mittlerweile bietet Scythe auch Nachrüstkits, die den Anpressdruck auf ein deutlich niedrigeres Maß begrenzen. Unser Test-Skylake lässt sich vom Kühler allein aber noch nicht beeindrucken und so setzen wir das Testsystem im laufenden Betrieb Schritt für Schritt immer höheren Belastungen aus. Auf heftige Schläge auf die Tischplatte, die laut einem OEM-Hersteller zu einem Skylake-Ausfall geführt haben, folgen Fälle aus wenigen Zentimetern Höhe, wie sie bei Bastel- und Aufräumarbeiten unfreiwillig geschehen können. Zum Abschluss der Testreihe wird der PC in einer Versandverpackung mehreren Stürzen aus typischer Tragehöhe ausgesetzt und schlussendlich aus zwei Metern Höhe auf den Boden geschleudert, um extreme Versandbelastungen zu simulieren.

    Skylake-Gefährdung durch Kühler: PCGH-Testergebnisse

          

    Das Ergebnis überrascht zunächst. Obwohl wir eine nicht mehr für Skylake freigegebene Kühlerhalterung, einen schweren Kühlkörper und extreme Beschleunigungsszenarien kombiniert haben, gibt das System bis zum Abschluss der Tests ein Bild aus. Zwar stellt der BIOS-Screen keine hohen Anforderungen an das System und ohne zusätzlich Laufwerke und Grafikkarten zu gefährden, können wir unsere typischen Belastungs- und Stabilitätstests nicht durchführen. Aber von einem Totalausfall kann schon einmal nicht die Rede sein.

    Wir unterziehen die Komponenten des Rechners trotzdem einer äußeren Prüfung und finden deutliche Auswirkungen der Testbelastung: Das Gehäuse ist stark deformiert, die Umhüllung des Netzteils so stark eingedrückt, dass kein sicherer Betrieb mehr möglich ist. Selbst die Heatpipes des Kühlkörpers haben sich ein bisschen verbogen. Im Sockel sieht zunächst alles unverändert aus, doch bei genauerem Hinsehen entdeckt man eine halbkreisförmige Vertiefung in den Kontakten. Offensichtlich wurde ein Großteil der Federn dauerhaft verformt, hielt aber noch ausreichend Kontakt zur CPU. Vorher/Nachher: Oben ein Skylake, wie er im Handel zu finden ist - unten ein Skylake, wie er nach dem simulierten Extrembelastungs-Versand aussehen kann.Vorher/Nachher: Oben ein Skylake, wie er im Handel zu finden ist - unten ein Skylake, wie er nach dem simulierten Extrembelastungs-Versand aussehen kann.Quelle: PC Games HardwareDeren Substrat wiederum weist jetzt ein deutliches Wellenmuster auf, wie der Vergleich mit einem intakten Skylake beweist.

    Unser Fazit lautet daher: Bitte nicht nachmachen. Skylake ist zwar deutlich zäher als befürchtet, aber hohe Belastungen führen dennoch zu mechanischen Schäden. Wir können nicht sicher sagen, welches unserer Testszenarien die Verformungen verursacht haben, aber auf alle Fälle hatten wir Glück mit deren Verteilung. Dass ein Skylake-PC noch startet, gibt hierbei nicht unbedingt Entwarnung - Aussagen von OEM-PC-Herstellern zufolge gab es schon mehrere Fälle von beschädigten Skylake-Systemen, die nur unter bestimmten Umständen abstürzten.

    Skylake-Gefährdung durch Kühler: Übersicht Herstellerrückmeldungen

          

    Anbei noch eine Übersicht über das Feedback, das wir von verschiedenen Kühlerherstellern erhalten haben. Die vollständigen Stellungnahmen finden sich im Hauptartikel, wir werden beide Zusammenstellungen weiter aktualisieren.

    HerstellerBetroffene Kühler?GegenmaßnahmenFür Skylake geeignete KühlerAllgemeine Transportempfehlungen
    ArcticKeineentfälltAlle ModelleGroße/Schwere Kühler gegebenenfalls vor Transport demontieren.
    Be quietKeineentfälltAlle ModelleKühler vor Transport demontieren.
    Cooler MasterKeineentfälltAlle Modelle
    CryorigKeineentfälltAlle ModelleSysteme mit schweren Kühlern liegend transportieren
    EK Water BlocksAlte Modelle ohne definierten AnpressdruckVerwendung mit Skylake nicht empfohlenAlle aktuellen Modelle
    EKL AlpenföhnKeineentfälltAlle ModelleGroße/Schwere Kühler vor Transport zusätzlich sichern.
    EnermaxKeineentfälltAlle Modelle
    NoctuaKeineentfälltAlle ModelleKühler über 700 g vor Transport demontieren.
    ProlimatechSuper Mega mit Spezialschrauben für hohen AnpressdruckNormale Schrauben für Super Mega nutzenAlle anderen Modelle
    Silentium PCKeineentfälltAlle Modelle
    SilverstoneKeineentfälltAlle Modelle
    ScytheMugen 4 (alle Varianten inklusive PCGH-Edition)Kostenloses Nachrüstkit verfügbarAlle anderen Modelle
    ThermalrightKeineentfälltAlle ModelleSchwere Kühler vor Transport demontieren.
    ThermaltakeKeineentfälltAlle ModelleSysteme mit schweren Kühlern liegend transportieren
    WatercoolAlte Modelle ohne definierten AnpressdruckMaximal 200 N Anpressdruck nutzen (siehe Handbuch)Alle aktuellen Modelle

    Das Substrat von Skylake (links) ist mit 0,8 mm deutlich dünner, als bei älteren Intel-CPUs.Das Substrat von Skylake (links) ist mit 0,8 mm deutlich dünner, als bei älteren Intel-CPUs.Quelle: PC Games Hardware

    Wissenswert: Mehr Informationen zum Thema finden Sie in:
    AMD Zen ab 2017: Alles zu Release-Termin, CPU-Sockel, technische Daten [Update]
      • Von PCGH_Torsten Redakteur
        Zitat von interessierterUser
        Danke für die Antwort.

        Schade, vielleicht melden sich ja freiwillig ein paar CPUs für medizinische Versuche?

        Naja, sie sind zwar im Gegensatz zu Thermoplasten chemisch gebunden, aber kriechen gibt es leider trotzdem. Du siehst das hier sehr schön auf Seite 5, EP ist ein Epoxidharz und daraus sollten meines Wissens die Platinen gefertigt werden. Aber ich habe keine Ahnung, das ist nur ein "Gefühl", wenn ich das Material anfasse. Das Metallplatten mit integriert sind, wusste ich nicht und macht es natürlich noch unkritischer. War nur so ein Gedanke, aber die 40-70°C sollten wirklich kein großes Problem darstellen, allerdings ist die Spannung im Materiel bei stark angezogenem Kühler erheblich.
        http://www.duresco.ch/fil...
        Präzisierung:
        Es sind (meinem Wissen nach) keine Metallplatten zur Stabilisierung integriert, aber die Leiterbahnen selbst werden mit üblichen Photolithographieverfahren aus durchgängigen Kupferschichten geätzt. Dazu kommen vertikale Via durch die einzelnen Lagen, so dass die Glasfaser-/Harzstruktur zusätzlich von einem Kupfergeflecht durchzogen wird.
      • Von Jaegi92 Schraubenverwechsler(in)
        Nein, leider nicht. Die Beschädigungen sehen tatsächlich auch real nicht so dramatisch aus, doch es scheint zu genügen.

        Habe mir jetzt auch kein 1151 Board mehr bestellt sondern ein 2011-3 mit 5820K, sonst hätte ich es damit nochmal versucht und berichtet. Das Risiko eines erneuten Ausfalls ist mir einfach zu hoch...
        Der 5820K sollte ja noch von der robusten Sorte sein...
        6 kerne sind zwar zu viel aber vll. hat der ja mal die Ehre als Server zu dienen, wenn sich mal wieder ein neuer stabiler 4-Kerner auftut.

        Da die Garantie eh futsch ist werde ich mich mal mit Stecknadel und Lupe an die Pins machen...wäre ja schon trollig wenn man da was retten könnte
      • Von interessierterUser Volt-Modder(in)
        Danke für die Antwort.
        Zitat von PCGH_Torsten
        weder haben wir einen Wärmeschrank, noch weitere Opfer-CPUs http://extreme.pcgameshar...%20sm_B-%29.gif...
        Schade, vielleicht melden sich ja freiwillig ein paar CPUs für medizinische Versuche?

        Zitat von PCGH_Torsten
        normalerweise werden für Glasfaserlaminate aushärtende Harze und keine Thermoplaste verwendet. Die Glasfasern an sich und die Metalllagen dazwischen sind auch Wärme-unempfindlich. – weder haben wir einen Wärmeschrank, noch weitere Opfer-CPUs ...
        Naja, sie sind zwar im Gegensatz zu Thermoplasten chemisch gebunden, aber kriechen gibt es leider trotzdem. Du siehst das hier sehr schön auf Seite 5, EP ist ein Epoxidharz und daraus sollten meines Wissens die Platinen gefertigt werden. Aber ich habe keine Ahnung, das ist nur ein "Gefühl", wenn ich das Material anfasse. Das Metallplatten mit integriert sind, wusste ich nicht und macht es natürlich noch unkritischer. War nur so ein Gedanke, aber die 40-70°C sollten wirklich kein großes Problem darstellen, allerdings ist die Spannung im Materiel bei stark angezogenem Kühler erheblich.
        http://www.duresco.ch/fil...
      • Von PCGH_Torsten Redakteur
        Im Zweifelsfall reicht ein einziger Pin im Sockel, der keinen Kontakt mehr hat. Da der Schaden im Sockel an einer ungewöhnlichen Position auftritt (unterkante statt rechts mittig), lassen sich bisherige Erfahrungen nicht übertragen. Die Deformationen an der CPU hier auf alle Fälle geringer als in bisherigen Fällen, der Schaden im Sockel rein optisch ebenfalls. (Aber die kleinen Unterschiede sind auch ein undankbares Fotomotiv.)
        Hast du eine Möglichkeit, die CPU in einem anderen Mainboard oder dieses Mainboard mit einer anderen CPU zu testen?

        Edit @interessierterUser:
        Normalerweise werden für Glasfaserlaminate aushärtende Harze und keine Thermoplaste verwendet. Die Glasfasern an sich und die Metalllagen dazwischen sind auch Wärme-unempfindlich. Ich könnte mir vorstellen, dass Wärme-/Kältezyklen durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten das Material zusätzlich mürbe machen, aber einen direkten Einfluss von Wärme würde ich nicht erwarten. Entsprechende Untersuchungen kann ich leider nicht durchführen – weder haben wir einen Wärmeschrank, noch weitere Opfer-CPUs
        Bei einem Teil der mir bekannten OEM-Fälle wurde der Defekt ebenfalls erst verzögert festgestellt, aber meist aufgrund von Instabilitäten zurück geführt. Ob ein Totalausfall nach längerer Zeit wahrscheinlich ist, lässt sich aber nur mit zusätzlichen Daten einschätzen.
      • Von interessierterUser Volt-Modder(in)
        Hallo PCGH_Torsten,

        kann das ganze ein Zeitproblem sein oder werden? Kunststoff fließt, auch glasfaserverstärkter.
        Zwar viel langsamer, aber die Platine bekommt im Betrieb schon eine relativ hohe Wärmebelastung
        um die 60°C vermute sich, die wird nicht viel kälter als die CPU sein. Könnte man mal versuche im
        Wärmeschrank durchführen? Denn was Jaegi hier beschreibt, ist nicht normal.

        Zitat von Jaegi92
        Bilder im Anhang.
        Danke, und tut mir leid für Dich. Das ist reichlich ärgerlich.
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Skylake-Gefährdung durch CPU-Kühler: Ergebnisse eines Selbstversuchs mit PCGH in Gefahr
Seitdem Scythe Ende November vermelden musste, dass hauseigene Kühler Sockel-1151-CPUs auf Skylake-Basis zerstören könnten, schlagen die Wellen hoch. Wir haben die Gefährdungssituation jetzt nachgestellt und fassen zudem die Stellungnahmen anderer Hersteller zusammen.
http://www.pcgameshardware.de/Skylake-Codename-259478/Specials/Skylake-Gefaehrdung-durch-Kuehler-1180505/
10.12.2015
http://www.pcgameshardware.de/screenshots/medium/2015/12/Curved_CPU_bottom-pcgh_b2teaser_169.JPG
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