Verrücktes Projekt: 96-Kerner von AMD mit gefrästem Heatspreader - ideale Wasserkühlung
Der Youtube-Kanal Geekerwan hat den Heatspreader eines AMD Ryzen Threadripper Pro 9995WX in einen CPU-Wasserkühler umgewandelt. Die kuriose Konstruktion ermöglichte beeindruckende Leistungswerte.
Für die meisten Nutzer sind Heatspreader auf Prozessoren sinnvoll - sie verteilen die Wärme und schützen die empfindlichen Rechenchips. Für die maximale Kühlleistung kann es sich aber lohnen, den Heatspreader zu entfernen und damit den zusätzlichen Wärmeübergang zu eliminieren. Einen anderen Weg, der aber ebenso mit einem Garantieverlust einhergeht, hat jüngst der Youtube-Kanal Geekerwan gezeigt: Dort wurde eine Wasserkühlung einfach direkt in die Metallabdeckung eines AMD Ryzen Threadripper Pro 9995WX gefräst.
Hoher Aufwand für hohe Kühlleistung
Ebendieser Prozessor verfügt über 96 Zen-5-Kerne, die bei einer TDP von 350 Watt mit 2,5/5,4 GHz betrieben werden. Wenn man dem Prozessor freien Lauf lässt, ist aber noch ein deutlich höherer Verbrauch möglich - solange das Kühlsystem mitspielt. Direkt in den Heatspreader gefräste Wasserkanäle sind dabei vielversprechend, denn durch die Verlötung mit den einzelnen Chips ist der Wärmeübergang zu diesen hervorragend. Gleichzeitig ist dieses verrückte Projekt aber einzigartig. Deshalb waren mehrere Testläufe notwendig. Dafür besorgt sich Geekerwan mehrere Ryzen Threadripper 1900, um mit ihnen zu experimentieren. Der Heatspreader des Ryzen Threadripper Pro 9995WX ist zwar 0,6 mm dicker und damit nicht exakt identisch, das Modell ist mit einem Stückpreis von 11.500 Euro aber wesentlich teurer.
Zunächst wurde mit mehreren Experimenten die optimale Kanaltiefe festgelegt. Eine Einschnitttiefe von 2,5 mm erwies sich beim Ryzen Threadripper 1900 zwar als optimal - die Temperatur war um 0,8 K niedriger als bei 2,0 mm. Bei der späteren Fräsung wurde trotzdem nur 2,0 mm tief gearbeitet, um die Stabilität des Heatspreaders nicht zu riskieren. Eine andere Optimierung gab es außerdem bei der Kanalführung: Die Wasserkanäle sind wellenförmig ausgelegt, um mehr Kontaktoberfläche zu erzeugen. Der dafür notwendige, höhere Wasserdruck wird durch zwei Automotive-Pumpen von Bosch erzeugt. So sank die Temperatur beim Ryzen Threadripper 1900X um weitere 1,2 K. Obendrein gibt es jeweils zwei mittig liegende Zu- und außen untergebrachte Abflüsse, um die am Rand liegenden Rechenchips optimal mit Frischwasser zu versorgen. Das sollte die Temperatur weiter reduzieren.
Quelle: Geekerwan (Youtube)
Der fertig umgebaute Ryzen Threadripper Pro 9995WX.
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Nach den Tests ging es dem Ryzen Threadripper Pro 9995WX an den Kragen: 19 Stunden lang und mit 14 Fräsköpfen wurde der Heatspreader bearbeitet, um die Kühlkanäle herzustellen. Zusammen mit einem 140-l-Ausgleichsbehälter und einem Chiller, der die Wassertemperatur auf dem Nullpunkt halten sollte, war die Kühlkonstruktion fertig. Anschließend folgten Übertaktungsexperimente: Auf allen Kernen gleichzeitig waren 5,325 GHz möglich - bei einem Gesamtverbrauch von 1.350 Watt und einer Temperatur von 50 °C bis 70 °C unter Cinebench. Dabei wurden beeindruckende Leistungswerte erreicht - 205.332 Punkte in Cinebench R23, 41.478 Punkte in Cinebench 2026 und 10.080 Punkte in Cinebench 2024. Zum Vergleich: Der Hwbot-Rekordhalter im letztgenannten Benchmark erreichte mit demselben Prozessor 11.590 Punkte - allerdings mit einer Stickstoffkühlung.
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Quelle: Geekerwan (Youtube) via Tom's Hardware
Für soche Aufgaben wird ein Nutfräser verwendet. Wenn der Fräsgrund nicht plan sein soll auch ein Kugel-,Kegel oder welche Form auch immer -fräser. Wenn der Fräser aus einem Stück besteht, meist Nutfräser mit geringen Durchmesser aber auch andere Formen, spricht man ab und an von Schaftfräser. Das ist aber ungenau.
In wie weit mit einem Scheibenfräser da tatsächlich feinere Strukturen möglich sind kann ich nicht sagen. Was ich allerdings sagen kann ist das das Fräsaggregat oder das Werkstück um 90 Grad zur Fräsrichtung stehen. Ich täte aus meiner eigenen Erfahrung davon ausgehen das ein Scheibenfräser nicht feiner arbeiten wird. Ebenso ist die Ausrichtung zum Werkstück hier ganz sicher ein Problem. Ist ja nicht so, dass da die Oberfräse zum Werkstück getragen wird. Das das schneller geht davon bin ich jedoch überzeugt. In wie weit da mit Spacern in einem Arbeitsgang die komplette Struktur bearbeitet werden kann bezweifel ich auch. Unabhängig das die BGH mit Spacern durchaus ihre Probleme hat so muss die Konstruktion sehr stabil sein, sowohl die Scheibenfräßer die Spacer und der Schaft. Ja auch ein Scheibenfräser läuft auf einem Schaft. Da darf ja nichts wackeln um eine entsprechende Genauigkeit zu erreichen.
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Für Spielereien wären mir solche Prozessoren einfach zu teuer.
Selbst bei meinem kleinen 9800X3D habe ich nur UV und bleibt ordentlich kühl....soll ja ne Weile halten.