Configurazione di prova e metodi di misura
Per avere condizioni simili - come la temperatura ambiente - per le misure, abbiamo impostato nel nostro laboratorio un leggero flusso d'aria indiretto. Questo aiuta a rimuovere il calore in eccesso. Un ventilatore sul lato opposto della stanza dirige l'aria e permette che circoli lungo i muri. In questo modo possiamo garantire una temperatura ambiente costante attorno al nostro soggetto di test, scongiurando la formazione di una bolla di aria calda attorno alla scheda.
Abbiamo preso le nostre misure a temperature tra 18 °C e 24 °C. Abbiamo leggermente scaldato l'ambiente a step di 2 °C, in modo da poter vedere come l'ambiente influenzi la temperatura della scheda, inclusi i componenti montati in superficie. La GPU potrebbe essere un obiettivo di un buon raffreddamento, ma è solo uno di tanti. Componenti come i moduli di memoria e i VRM sono quasi sempre ignorati negli altri test, a discapito della loro salute sul lungo termine.
È necessario misurare anche la frequenza, la velocità delle ventole e se possibile i consumi al fine di avere un risultato davvero oggettivo.
Nota #8
- Le differenze di temperatura possono essere esatte solo se le misure sono prese sotto condizioni identiche.
- Tutti i componenti devono essere inclusi nelle misure, non solo la GPU.
- Tutti i sensori devono essere monitorati e i loro valori registrati (velocità ventole, frequenze, ecc.).
Fate attenzione alle temperature target!
Supponiamo di far funzionare liberamente la scheda oggetto del nostro test. A prima vista, le temperature della GPU ci deludono perché non vi è quasi alcuna differenza.
Ora osserviamo da vicino le nostre registrazioni, in particolare la velocità delle ventole. Quello che non riuscivamo a vedere ora ci colpisce. Ci sono circa 300 RPM di differenza tra la scheda standard e il dissipatore con la pasta Kryonaut. Le nostre orecchie non potrebbero essere più felici!
Non iniziate a cantare vittoria; c'è un problema. In genere, i produttori tendono a usare una curva della ventola al proprio default per occuparsi delle alte temperature. Di conseguenza in assenza di un maggiore flusso d'aria, alcune parti della scheda iniziano a diventare un po' calde.
Questa è un'ulteriore prova che i profili delle ventole non sono basati solo sulla temperatura della GPU. Le velocità sono il risultato di molti altri fattori, come le temperature target preimpostate, le quali annullano le impostazioni della curva della ventola dal momento che la temperatura target ha la priorità.
Mentre VRM e package della GPU hanno all'incirca la stessa temperatura, i moduli di memoria raffreddati passivamente che si affidano a un flusso d'aria costante incappano in un problema termico. Ora operano a 2 °C sopra le temperature massime indicate.
È un buon momento per sottolineare che i valori di temperatura che alcuni software indicano come VRM (o VRM1, VRM2, ecc.) sono finti: nessuna scheda video attuale ha MOSFET con sensori di temperatura! Al meglio, queste misure rappresentano una temperatura ausiliaria che il controller PWM misura a proprio beneficio. La posizione di questo chip sul PCB è di solito ben distante dai veri VRM.
E di conseguenza regoliamo la curva della ventola per forzare la scheda a usare le stesse velocità delle ventole viste in origine. Il flusso d'aria maggiore spinge le temperature decisamente in basso, permettendoci di stare tranquilli sapendo che tutti i componenti sono raffreddati a sufficienza.
Nota #9
- Le temperature target nel BIOS potrebbero influenzare pesantemente i risultati di misura.
- Velocità delle ventole troppo basse potrebbero portare i componenti a surriscaldarsi.
- Non c'è un software che può leggere le reali temperature VRM.
Arrivare al massimo della temperatura target
Con questa impostazione, la curva della ventola mantiene il sopravvento lungo la maggior parte del range di temperatura, ed è facile vedere dove potrebbe avere senso investire denaro - o forse no. Inoltre abbiamo anche imparato che con una temperatura ambiente crescente la differenza si riduce. Possiamo concludere che il lavoro di assemblaggio in fabbrica non è stato buono dato che persino a 90 °C la scheda cozza con i propri limiti.
Anche se la più costosa pasta termica porta a un risultato migliore, le nostre letture termiche non sono più di un grado inferiori rispetto alla GC Extreme di Gelid. C'è una differenza fino a 4 °C, tuttavia, rispetto all'MX-2 di Arctic e alla pasta del produttore (applicata correttamente). Infatti l'MX-2 è persino peggiore della pasta industriale di XFX. Consideratela un prodotto del passato: potrebbe ancora andare bene per una CPU con un'area di superfice maggiore e TDP fino a circa 100 watt, ma non ha posto tra le GPU moderne e i loro dissipatori.
In conclusione persino su una scheda video come la XFX Radeon RX 470 potrebbe valer la pena rimpiazzare la pasta termica originale, anche se un massimo di 150 watt misurati durante il nostro stress test sono relativamente modesti.
Più alta è la perdita di energia termica e maggiore è la differenza di temperatura tra la superfice della scheda e il mezzo di raffreddamento (aria o acqua), maggiori sono le possibilità di guadagnare in prestazioni di raffreddamento da una minore resistenza termica. Le differenze di 7 °C o più tra le paste termiche di fabbrica e aftermarket sono probabilmente tuttavia il risultato di diversi fattori che si uniscono e non un'indicazione di una pasta termica miracolosa.
A questo punto vi risparmieremo un lungo elenco di formule e rimaniamo su concetti semplici. Non ci sono prodotti magici e la fisica non fa eccezioni speciali. C'è, tuttavia, un lavoro preciso e mirato e l'applicazione di una pasta termica leggermente migliore che potrebbe portarvi vicino al risultato ideale, ma che non risolverà ma i problemi termici da sola. Insomma, una pasta termica sopra la media non trasformerà un dissipatore sotto la media in una soluzione di fascia alta.
Nota #10
- Le temperature target possono essere gestite in modo più flessibile usando paste termiche migliori.
- I miglioramenti prestazionali dipendono dalle differenze termiche tra la superficie dell'heatspreader della GPU e il mezzo di raffreddamento
- Maggiore è la quantità di calore in eccesso, più importante può essere la scelta di una buona pasta termica.
Vedremo a breve che occuparsi degli altri punti caldi può migliorare le prestazioni di raffreddamento complessive di una scheda video. Non è solo la GPU che ha bisogno di essere ottimizzata.