In diesem Test geht es um 2 Wasserkühler für die GeForce RTX 5090 Astral von ASUS. Die Astral teilt sich in dieser Generation leider nicht das PCB mit der RTX 5090 TUF. Dies ist ein gewisser Nachteil sowohl aus Sicht eines Nutzers von Wasserkühlern als auch aus der Sicht von Wasserkühler-Herstellern.
Vorwort
Persönliche suche ich mir tatsächlich die Grafikkarten immer nach den dafür verfügbaren Wasserkühlern aus. Somit ist es die Astral tatsächlich nur geworden, weil ich auf die Werte einer der beiden Kühler in diesem Test besonders neugierig gewesen bin. Nämlich die des DeltaMate GPU Block Astral von Thermal Grizzly.
Bei diesem Block handelt es sich um das Erstlingswerk der Firma Thermal Grizzly für Grafikkarten, dem aber weitere Blöcke für andere Grafikkartenmodelle folgen sollen. Der Kühler ist meiner Meinung nach in vielen Bereichen „Next level“:
- Fertigungsaufwand
- Oberflächenveredelung
- Lieferumfang
- „Eastereggs“ (nicht im Sinne von, das etwas versteckt wäre, sondern dass es viele eingravierte und interessante Informationen gibt, die so von der Funktion her gar nicht notwendig sind)
Tatsächlich aber auch ein Stück weit beim Preis, wenn man mal davon absieht, dass die Bestellung von Blöcken des Herstellers Optimus direkt beim Hersteller in USA zu ähnlich hohen Kosten geführt hat. Wie es sich bei diesem Kühler mit den Leistungswerten verhält, soll dieser Test zeigen. Der weitere Proband ist der BYKSKI Geforce RTX 5090 ROG Astral-Block (N-AS5090ASTRAL-X) und dies im wesentlichen aus 2 Gründen: Er kommt für mich persönlich aus optischen Gründen in Frage und BYKSKI bietet sehr viele Blöcke für unterschiedliche Grafikkarten-Modelle an. Weiterhin gelingt es vielleicht auch mit diesem Block als Referenz die Ergebnisse des DeltaMate in Relation zu anderen Modellen zu bringen.
Bilder von der Montage der Kühler
Hier nun wie auch schon in meinen vorherigen Tests einige Bilder von der Montage der Kühler:
BYKSKI Geforce RTX 5090 ROG Astral mit Backplate
Thermal Grizzly DeltaMate Astral GPU-Block
Abdrücke PTM nach der Verwendung
Nach Durchführung der Tests haben sich die Abdrücke auf Kühler und GPU wie folgt gezeigt:
Testdurchführung
Es sind 2 unterschiedliche Verbrauchsszenarien getestet worden:
- 600W mit Standardeinstellungen
- 490W durch Begrenzung des Powerlimits
Komponenten im Kreislauf
Die Reihenfolge in der Aufzählung spiegelt direkt die Reihenfolge der Komponententen im Kreislauf wieder:
- Calitemp digitaler Temperatursensor Innen-/Außengewinde G1/4 für aquaero 5/6 (Vorlauftemperatur)
- Durchflusssensor high flow NEXT, G1/4
- HEATKILLER Tube 150
- 2x D5 NEXT Pumpe mit ULTITOP DUAL D5 MIRROR BLACK Pumpenadapter für zwei D5-Pumpen, G1/4
- cuplex kryos NEXT RGBpx black 1200/1156/1155/1151/1150, Acryl/Nickel
- GPU-Wasserkühler mit Calitemp (eingeschraubt in einen drehbaren Fitting) am Eingangsport des Wasserkühlers
- alternativ zu 6. bei der Durchflussermittelung ohne GPU-Wasserkühler: Schlauchstück mit Schottdurchführung und 2 Fittingen
- Calitemp digitaler Temperatursensor Innen-/Außengewinde G1/4 für aquaero 5/6 (eingeschraubt an der Slotdurchführung nach dem GPU-Wasserkühler)
- CPC NS6 Schnellverbinder
- MO-RA IV 600 Black mit 9x Noctua NF-A20 PWM chromax.black.swap 800rpm (200x200x30mm)
- CPC NS6 Schnellverbinder
- 16/10er Fittingen von EK
Als Kühlmittel ist Innovatek Protect im Einsatz.
Messwertaufnahme
Der Calitemp am Eingangsport ist über einen drehbaren Fitting montiert. Dies ist aus den folgenden Gründen so umgesetzt:
- Freigängigkeit bei manchen Kühlern sonst nicht gewährleistet
- elektrischer Anschluss lässt sich immer passend zur Leitungsführung positionieren
- Gleiche Rahmenbedingungen für alle Kühler
Die Grafikkarte ist bei jedem Kühler waagrecht auf dem Kopf stehend direkt im Slot des Mainboards montiert.
Die Calitemp-Temperatursensoren sind über den Aquabus an einem Aquaero 6 Pro angeschlossen. Die zur Wasserkühlung gehörenden Messwerte sind über die Aquasuite aufgezeichnet worden.
Die Temperaturen und Verbrauchswerte der Grafikkarte sind mit GPU-Z aus den Sensoren der Grafikkarte ausgelesen worden. Zu Beginn jeder Messreihe und nach einer Änderung der Pumpenleistung ist immer abgewartet worden, bis sich der Wasserkreislauf wieder eingependelt hat. Damit ist gemeint, dass die Wassertemperaturen nicht mehr ansteigen oder abfallen. Nachfolgend sind die Werte über eine Dauer von 5 Minuten gemittelt worden.
Betrachtungen zum Durchfluss
Obwohl beide Kühler erkennbar unterschiedlich dicke Schlitze besitzen und auch eine unterschiedliche Anzahl an Schlitzen, erreichen die Pumpen im gegebenen Kreislauf quasi die gleichen Durchflusswerte. Für den Vergleich zum gleichen Kreislauf ohne Grafikkartenkühler ist ein Schlauchstück mit 2x Fittingen und einem Schottverbinder eingesetzt worden. Durch die Verwendung von Innovatek Protect ist es dabei auch relevant, dass das Kühlmittel dabei in etwa die gleiche Temperatur hat. Es ändert sich nämlich temperaturabhängig die Viskosität von Innovatek Protect so sehr, so das es auch beim Durchfluss zu messbaren Unterschieden führt. Bei den nachfolgenden Diagrammen hat die mittlere Kühlmitteltemperatur bei ca. 32°C gelegen.
Die Änderung des Durchflusses durch den Verbau der Grafikkartenkühler im gegebenen Kreislauf lässt sich auch wie folgt betrachten:
Es zeigt sich eine Änderung zwischen ca. -19% und -13%. Bei vorherigen Tests mit Kühlern für die RTX 4090 ist der Kreislauf anders (nur 1 Pumpe und ein MO-RA 3 420 anstelle des MO-RA IV 600) aufgebaut gewesen. Dort hat es Kühler gegeben, mit denen sich der Durchfluss im Mittel um ca. -20% geändert haben, aber auch welche, die bei -30% bis -40% gelegen haben. Von daher würde ich die beiden Kühler hier als „normal“ restriktiv betrachten ohne jetzt Messungen erstellt zu haben, bei denen der Druckverlust direkt gemessen worden ist.
Temperaturwerte bei ca. 600W Board Power Draw (Powerlimit = 600W)
Bei diesen Tests ist die RTX 5090 Astral mit ihren Standardeinstellungen (keine Takt-, Spannungs- oder Powerlimit-Anpassungen) mit dem MSI Kombustor 4 belastet worden: Dies sind die gewählten Einstellungen:
Verbrauchswerte – 600W
Neben der Erfassung der Temperaturwerte spielt es für eine Vergleichbarkeit der Kühler auch eine Rolle, welche Verbräuche und damit abzuführende Wärmemengen sich eingestellt haben.
Die Spannweite (Max-Min) der Verbräuche über die Messreihe liegt beim DeltaMate bei nur 0,3W und der mittlere Verbrauch hat gerundet genau 600W betragen. Beim Bykski hat sich eine Spannweite von 0,2W und ein mittlerer Verbrauch von ebenfalls 600W ergeben. Damit haben in Sachen Verbrauch bei der 600W-Messreihe die genau gleichen Bedingungen für beide Kühler vorgelegen.
Temperaturdelta Grafikkartenchips (dT GPU) – 600W
Um eine Vergleichbarkeit unabhängig der sonstigen Rahmenbedingungen (Lufttemperatur im Raum, verwendete Radiatoren) zu gewährleisten, werden nachfolgend nicht die absoluten Temperaturen angegeben, sondern die sich ergebenden Temperaturdifferenzen/Temperaturdeltas „dT“ (=Komponententemperatur-Temperatur des einströmenden Kühlmediums in den Kühler).
dT GPU – 600W
Der DeltaMate erreicht über den gesammten Durchflussbereich niedrigere dT-Wert für die GPU, wobei der Vorteil bei niedrigeren Durchflüssen größer ist als bei höheren Durchflüssen. Dies lässt sich mit den nachfolgenden Darstellungen auch noch in konkrete Zahlen fassen.
Relative Verläufe von dT GPU
Durch die unterschiedlichen Durchflusswiderstände der Kühler haben sich für die gleichen Pumpeneinstellungen nicht genau die gleichen Durchflüsse ergeben. Es hätte bei der Menge an Datenpunkten einen recht hohen Aufwand bedeutet, bei der Messung für jeden Kühler immer genau den gleichen Durchflusswert zu treffen. Um alle Kühler aber doch für bestimmte Durchflüsse in Relation setzen zu können, habe ich die Trendlinienfunktion von Excel verwendet. Hier dargestellt am Beispiel der Werte des DeltaMate:
Excel liefert neben der Gleichung aus das Bestimmtheitsmaß R². Bei Verwendung eines Polynoms 3. Grades ist das Bestimmtheitsmaß R² mit 0,998 meiner Meinung nach sehr gut. In dem Bereich, in dem auch tatsächliche Messwerte vorliegen, ist die Deckung auch sehr gut. Aber gerade im hohen Durchflussbereich kann man erkennen, das dort das dT wieder ansteigen würde, was physikalisch gesehen keinen Sinn hat, sofern sich an der Durchflusssituation nichts ändert (Entstehung von Bypässen). Diese Funktion ist also eher nicht dazu geeignet, in niedrigere und höhere Durchflussbereiche zu extrapolieren. Hier noch die Abweichungen der berechneten Werte zu den gemessenen Werten in Zahlen:
Durch Berechnung der Verläufe kann dann für den genau gleichen Durchflusswert ein dT-Wert aufgetragen werden:
Man kann damit nun auch von beiden Verläufen die Werte des einen Verlaufs abziehen. Der Bezugsverlauf wird damit zu „Null gesetzt“ und für den anderen Verlauf erhält man die Differenz zum Bezugsverlauf in jedem Datenpunkt:
Man kann nun sehr konkret ablesen, dass der dT-Wert vom DeltaMate gerade bei niedrigen Durchflüssen um ca -3K geringer ist als der des Bykski-Kühlers. Weiterhin verringert sich der Vorteil des DeltaMate bis hoch zum höchsten Durchfluss-Punkt auf ca. -1K.
Temperaturdelta des Grafikkartenspeichers (dT VRam) – 600W
Während es in vorherigen Tests auch schon Fälle gegeben hat, bei denen ein Kühler in der einen Betrachtung die besten Werte hatte und in der anderen nicht, so ist dies beim DeltaMate nicht der Fall. Auch bei dT VRam besitzt dieser ein geringeres Temperaturdelta und damit eine höhere Kühlleistung:
Dabei ist der Vorteil des DeltaMate erneut bei geringeren Durchflusswerten mit ca. 7K höher und reduziert sich dann zum oberen Ende auf 3K. Beim DeltaMate läuft es dann interessanterweise bei ca. 140l/h in eine Stagnation und der Wert ändert sich quasi nicht mehr. Hier bei der Astral scheinen die absoluten Werte des Speichers nicht tiefer als ca. 50°C zu gehen. Bei der RTX 5090 Phantom habe ich diese Stagnation auch schon teilweise gesehen, dort liegt die Schwelle aber bei ca. 55°C und beginnt dort mit ca. 130l/h in einem ähnlichen Bereich. Letzteres lässt mich überlegen, ob die im Bereich der VRam-Module verwendeten gröberen bis nicht vorhandenen Finnen dazu führen, dass ein höherer Durchfluss den Wärmeübergang nicht mehr verbessert.
Temperaturwerte bei ca. 490W Board Power Draw (Powerlimit = 490W)
Bei dieser Messreihe ist der Verbrauch einfach dadurch auf 490W begrenzt worden, in dem das Powerlimit auf 82% gestellt worden ist. Im Vergleich haben sich dabei diese Verbräuche ergeben:
Verbrauchswerte 490W
Die Spannweite ist mit 0,4W beim DeltaMate erneut geringfügig größer als beim Bykski mit 0,1W. Beide liegen gerundet auf 0 Nachkommastellen aber genau bei 492W.
Temperaturdeltas dT – 490W
Da sich hier im wesentlichen das gleiche Verhalten gezeigt hat, nur auf geringeren Niveaus, die Verläufe nun in zusammengefasster Form:
Bei 490W liegt der Vorteil vom DeltaMate bei niedrigen Durchflüssen mit -2,9K quasi auf dem gleichen Wert wie bei 600W (-3K) und reduziert sich bei hohen Durchflüssen auf nur -0,5K. Nun läuft der VRam beim Bykski-Kühler bei ca. 140l/h in eine Sättigung (absolut erneut bei ca. 50°C). Beim DeltaMate sind es beim VRam aber dann nur ca. 47°C. Diese absoluten Werte sind aber nicht normiert auf gleiche Umgebungstemperaturen. Sie werden hier verglichen, um zu prüfen, ob eventuell die Temperaturmessung in den GDDR7-Speichermodulen für die Stagnation des Temperaturverlaufs verantwortlich ist. Der Umstand, das die Temperaturniveaus unterschiedlich sind, deutet für mich darauf hin, das die Ursache doch eher in strömungstechnischen Gründen liegen könnte.
Zusammenfassung und Fazit
In einem meiner vorherigen Tests mit der RTX 4090 ist es schwierig gewesen ein Fazit zu ziehen, weil es keinen eindeutigen Gewinner (im Sinne von: Ein Kühler ist in allen Kategorien der beste gewesen) gegeben hat. Hier gibt es mit dem DeltaMate einen Kühler, der in allen Kategorien die niedrigsten und damit besten Werte liefert. Das Fazit ist aber doch schwierig zu ziehen, weil es zwischen den beiden Kühlern einen sehr großen Preisunterschied gibt. Die ermittelten Werte sind das eine. Das andere ist die Frage, welche Konsequenzen sich daraus ergeben. Aus der nachfolgenden Darstellung kann sich eine recht interessante Erkenntnis ergeben:
Der DeltaMate erreicht bei 50l/h quasi den dT-Wert bei der GPU, den der Kühler von Bykski erst mit 100l/h erzielen kann. Weiterhin hat der DeltaMate dann bereits bei 100l/h den Wert, der vom Bykski erst mit 150l/h erreicht wird. Beim Vergleich des DeltaMate bei 150l/h mit dem Wert vom Bykski bei 190l/h ist es genauso. Das gleiche Bild ergibt sich beim auf 490W reduzierten Verbrauch:
Bykski
Den Kühler von Bykski für die RTX 5090 Astral bekommt man direkt bei ezmodding.com in Deutschland für 199,99 Euro. Wenn man bei Aliexpress ordert, zuweilen für noch etwas weniger. In Deutschland ist man mit diesem Preis aber am aktuell unteren Ende des Preisbereichs für GPU-Kühler. Bykski hat mit den Kühlern für die 5000er Generation von nVidia das Design mit der schwarzen Abdeckung und einem darin befindlichen Fenster im durchsichtigen Acryl deutlich zur vorherigen Generation geändert. Technisch ist in Sachen Finnendichte erstmal nichts größeres passiert (einfach anhand der Betrachtung mit dem bloßen Auge vermutet). Die Kühlleistung anhand der dT-Werte betrachtet befindet sich in diesem Test nur an zweiter Stelle, global betrachtet (siehe zukünftige Testberichte) befindet er sich damit aber im ordentlichen Mittelfeld. Den Ansatz zur Einleitung der Anpresskraft über die Backplate mittig im Bereich des GPU-Chips selbst gefällt mir persönlich sehr gut, da er zum einen in seiner Ausführung für mich neu ist und zum anderen von der mechanischen Belastung der Platine sicherlich der bessere Weg ist. Eventuell erklärt sich hiermit auch zum Teil der meiner Meinung nach eher geringe Vorsprung des DeltaMate.
DeltaMate
Denn so hoch wie der allgemeine Aufwand und vor allem auch in den zusätzlichen Dingen, die für die eigentliche Funktion gar nicht relevant sind, ist, so wenig motiviert und innovativ erscheint mir die Verschraubung um die GPU mit lediglich 4 Schrauben durchs PCB. Der Wärmeübergang verbessert sich nun mal auch mit dem Anpressdruck und deshalb sind gute bis sehr gute Ergebnisse auch nur mit einer gewissen Menge an Anpressdruck möglich. Deshalb limitiert man sich entweder mit dieser Art der Krafteinleitung zu sehr oder übt mehr mechanischen Stress als notwendig auf das PCB aus. Gerade bei diesem Thema finde ich es besonders schade, dass nVidia nicht oder nicht wie gehabt die Hotspot-Temperatur ausgibt. Anhand dessen wäre eventuell im Vergleich mit anderen Kühlern nachvollziehbar gewesen, ob es hier tatsächlich noch Verbesserungspotential gibt. Die Finnendichte ist beim DeltaMate deutlich höher als beim Bykski, was den Wäremübergang vom Metall aufs Wasser deutlich erhöhen kann. In der Fertigung dieses Bauteils dürfte auch ein relevanter Teil der Mehrkosten des DeltaMate zum Bykski stecken. Ich persönlich hätte mir mehr als die -3 bis -1K dT-Vorteil erwartet.
Nichtsdestotrotz freut es mich sehr, dass es nicht einfach nur der nächste Wasserkühler für Grafikkarten geworden ist. Man hat sehr viel Liebe in Details gesteckt, die man so bisher bei keinem anderen Kühler vorfinden konnte. Auch die Verarbeitungsanmutung findet man so aktuell bei wenigen Modellen. Wenn ich auch erwähnen muss, dass die beiliegenden Handschuhe kein zusätzliches Addon sind, sondern bei der hohen Schmutzempfindlichkeit der matten/rauhen Oberflächen ein Muss sind, wenn man nicht nach jedem Anfassen mit Putzen beschäftigt sein möchte.
Vom Gesamtwerk als Erstlingswerk der Firma Thermal Grizzly bin ich beeindruckt und ich hoffe, das man sich zukünftig auch noch bei der Kühlleistung verbessern kann, damit es bei Betrachtung der UVP von 499,90 Euro keinerlei „Aber“ mehr gibt. Letztendlich muss aber auch dann noch jeder selber entscheiden, ob es ihm das gebotene Wert ist. Zum aktuellen Zeitpunkt kann der Kühler bei Thermal Grizzly lediglich vorbestellt werden.