Wärmeleitpasten-Charts

Paste ist nicht gleich Paste

Bei so vielen im Handel geführten Produkten kommt natürlich auch die Vielfalt und damit die Qual der Wahl. Deren genaue Zusammensetzung ist zwar in fast jedem Fall ein gut gehütetes Geheimnis, aber so groß ist der Spielraum gar nicht und die wichtigsten Komponenten könnte man meist sogar ergoogeln. Fast alle Pasten für CPUs sind für eine Temperaturobergrenze für den Dauerbetrieb von ca. 150°C ausgelegt, manche gehen sogar bis 300°C oder höher.

Die Zusammensetzung einer Paste entscheidet dann auch über die theoretische Wärmeleitfähigkeit, ihre elektrische Leitfähigkeit, Viskosität und Langzeithaltbarkeit. Was aber ist nun genau drin? Die einfachsten Pasten enthalten zum Großteil lediglich Zinkoxid und Silikon als Bindemittel, werden jedoch in dieser klassischen Form kaum noch als ernstzunehmendes Produkt angeboten.

Der Qualitätsunterschied zwischen einer günstigen Drittanbieter-Paste und dem, was die OEM Hersteller nutzen, ist kleiner als man denkt – und oft sogar überhaupt nicht existent. Es ist zudem auch keine Seltenheit, dass man allein durch ein sorgfältigeres Zusammenschrauben der Komponenten einen Leistungssprung erzielt und dies dann natürlich der neuen Paste gutschreibt. Sehr günstige Silikonpasten sind zwar meist sehr leicht aufzutragen und kosten auch nicht die Welt, bringen aber nichts außer Arbeit und sind schon lange nicht mehr zeitgemäß. Verbesserungen wird man damit kaum erreichen können, eher eine Verschlechterung.Das gilt für Umbauten genauso, wie für einen neu zusammengebauten PC.

Flüssigmetall ist eher etwas für geübte Anwender und Profis, denn der Prozess ist schwierig zu beherrschen und man hat dann noch das Problem mit der möglichen Garantieleistung bzw. Gewährleistung, da sich diese “Pasten” nie rückstandfrei und spurlos beseitigen lassen, wenn doch mal ein Hardware-Defekt auftritt.Die Anwendung dieser hochleitenden Pasten und die Problematik der geeigneten Materialoberflächen ist nicht ganz ohne, so dass wir getrennt darauf eingehen werden.

Ein weiterer Punkt, den wir aus gegebenem Anlass nicht verschweigen dürfen, ist eine mögliche Serienstreueung und vor allem auch die Überschreitung der Lagerdauer dieser Produkte. Hersteller geben für den Verwendungszeitraum nicht angebochener Packungen meist bis zu drei Jahre an, vergessen aber nur allzu oft den Aufdruck des eigentlichen Produktionsdatums. Einen sehr guten Überblick über die Bestandteile der Wärmeleitpasten verschafft dabezu auch unser großes Wärmeleitpasten-Tutorial.

CPU-Temperaturen mit All-in-One Kompaktwasserkühlung

 


CPU-Temperaturen mit Tower-Kühler und höherem Anpressdruck

 


CPU-Temperaturen mit Boxed-Kühler und geringerem Anpressdruck

 


GPU-Temperaturen mit Luftkühlung

 


Viskosität (“Zähigkeit”)

 


Benutzerfreundlichkeit (einfache Handhabung)

 


Testsystem und Testmethoden

Wir hatten seinerzeit viele Anregungen und Wünsche unserer Leser im Forum gesammelt und ausgewertet, was uns am Ende zu der Entscheidung führte, alle Wärmeleitpasten sowohl mit Wasserkühlung, als auch mit Luftkühlung unter Verwendung von zwei unterschiedlichen Montagevarianten (Anpressdruck!) und natürlich auch im Einsatz auf einer Grafikkarte zu verwenden.

Warum wir das alles in vier Einzeltests trennen? Da wären zum einen die (Kompakt-) Wasserkühlungen, bei denen im Allgemeinen die Temperaturen auf dem Heatsink deutlich unter 60°C bleiben sollten, die guten Luftkühler mit einer sehr soliden Befestigung und den daraus natürlich auch resultierenden hohen Anpressdrücken des Kühlerbodens auf den Heatspreader, sowie die “billigen” Budget-Kühler mit einfachen Klemmbefestigungen bzw. Push-Pins und etwas weniger Anpressdruck, wo man dann schon mal schnell höhere Temperaturen erreichen kann. Je nach Viskosität und Zusammensetzung sind nicht alle Pasten für alle Einsatzgebiete immer gleich gut geeignet und auch selten immer für Neueinsteiger auf Anhieb gleich gut beherrschbar. Auch diesen Punkt wollen wir in unsere Charts, jedoch als subjektive Bewertung, natürlich mit einfließen lassen.

Unveränderter Messplatz im Labor seit 2013

Werfen wir zunächst einen Blick auf die verwendeten Systeme für die Messungen mit den CPUs, die sich aus vielerlei Gründen auch über die Jahre nicht geändert haben. Zum einen hat ein Plausibiliätstest ergeben, dass sich einerseits die gemessenen Abstände zwischen den einzelnen Pasten auch auf neuester Hardware nicht oder nur marginal ändern und andererseits die Sensoren der älteren CPUs deutlich genauere Werte lieferm, als die DTS der aktuellen CPUs. Wir können somit die exakte Temperatur unterhalb des Heatspreaders messen, was für eine objektive Bewertung ungemein wichtig und unabdingbar ist. Tcase statt Tcore zu verwenden ist in jedem Fall die exaktere Lösung. Was uns zudem immer wieder begeistert, ist die Langzeithaltbarkeit aller verwendeter Komnponenten, auch wenn wir für den Fall der Fälle natürlich beide CPUs, sowie die Grafikkarte und das Mainboard doppelt im Archiv eingelagert haben. das Einzige, was wirklich einmal getauscht werden musste, war nach drei Jahren das Netzteil.

Test 1 – Kompaktwasserkühler
Verwendeter Kühler
Corsair H80i Kompaktwasserkühlung
Lüfter
Original-Lüfter der H80i, mit 7 Volt ungeregelt gespeist.
CPU
AMD FX 8350
Mainboard
Asus 990FX Sabertooth
Test 2 – Lüftkühler mit eigener Backplate und solider Verschraubung
Verwendeter Kühler
Be Quiet Shadow Rock
Lüfter
Original-Lüfter des Shadow-Rock, Drehzahl auf 70% fest eingestellt
CPU
Intel Core2Quad Q6600 Q0 @ 2.66 GHz
Mainboard
Gigabyte UP45-UD3LR
Test 3 – Intel Boxed-Kühler mit Push-Pins
Verwendeter Kühler
Intel-Boxed-Kühler
Lüfter
Original-Lüfter, Drehzahl auf 80% fest eingestellt
CPU
Intel Core 2 Duo E6850
Mainboard
Gigabyte UP45-UD3LR

Wir haben seit Jahren mit Absicht eine etwas ältere Karte genutzt (die wir zudem Gott sei Dank dreimal besitzen), da deren Kühllösung unseren Zwecken sehr entgegen kam. Mit nur 4 Schrauben für den Kühler, einer sehr gut fixierbaren Lüfterdrehzahl und den durch die größere Strukturbreite auch im höheren Bereich noch vertretbaren Kern-Temperaturen laufen wir nämlich nicht Gefahr, bei einer schlechten Paste den möglichen Ausfall des Testobjekts zu riskieren. Die Chipgröße und die erreichbare Oberflächentemperatur entsprechen jedoch ungefähr dem, was eine heutige GPU der Mittel- und Oberklasse auch bietet.

Test 4 – Grafikkartentest
Verwendeter Kühler
Zalman GPU-Kühler
Lüfter
Original-Lüfter, Drehzahl auf 80% fest eingestellt
CPU
ATI Radeon HD 4850
Testumgebung
Testystem 1 (siehe oben)

Da die DTS der CPUs eher hypothetische Ergebnisse für die Kerntemperaturen Tcore liefern, bedienen wir uns, wie bereits erwähnt, der guten alten Bewertung von Tcase über die Thermaldiode unter dem Heatspreader. Da alle für den Test eingesetzten CPUs noch über verlötete Heatspreader verfügen, kommt man mit dieser Methode dem Ganzen wohl noch mit am nächsten.

Bei den CPUs setzen wir ausschließlich auf den Differenzwert (Delta) aus Raumtemperatur und Tcase, da es trotz Gegenmaßnahmen im Raum immer wieder zu leichten Abweichungen kam und diese das Ergebnis für Tcase ein klein wenig verfälschen könnten. Bei der Grafikkarte nutzen wir jedoch wieder den gemessenen Wert für die GPU-Diode, da dieser relativ unabhängig von Schwankungen der (klimatisierten) Raumtemperatur bleibt, solange sich dies im Rahmen von weniger als 2 Kelvin Abweichung vom Ausgangswert 22°C bewegt

Messbedingungen
Raumtemperatur ca. 22°C (relativ konstant zwischen 21,4 und 22,7 °C)
Ergebnisse CPU-Tests
Ausgabe in °C als Delta-T, kumulierter Mittelwert
(Temperaturdifferenz zwischen der Umgebungstemperatur und den Werten der Thermaldiode unter dem Heatspreader)
Ergebnisse GPU-Test
Ausgabe in °C für die GPU-Diode
Messdurchläufe CPU
1x 4 Stunden Burn-In, danach mindestens 2 Stunden Pause
4x 1 Stunde Messung, dazwischen jeweils 1 Stunde PauseGesamtzeit mindestens 16 Stunden pro Produkt und Kühler
Messdurchläufe GPU 1x 4 Stunden Burn-In, danach mindestens 2 Stunden Pause
2x 1 Stunde Messung, dazwischen jeweils 30 Minuten PauseGesamtzeit mindestens 8.5 Stunden pro Produkt