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Innovation Cooling IC Graphite Thermal Pad im Test
11.03.2019 - 08:00

Jeder kennt es, wenn man einen Kühler auf seinen Prozessor montieren möchte: das Auftragen der Wärmeleitpaste. Zart, dünn und gleichmäßig verstreichen oder einfach nur ein Punkt in der Mitte des CPU-Heatspreaders und die Verteilung vom Anpressdruck machen lassen - jeder hat seine eigene Art oder Vorliebe wie er dies umsetzt. Allerdings gibt es auch Alternativen, die meist weniger Beachtung finden. Wärmeleitpads wären solche Kandidaten. Hier ist die Vorgehensweise immer gleich: Flächen säubern, Pads auflegen, Kühler drauf, fertig. Manche von ihnen sind wiederverwendbar, andere wiederum kann man nur einmal benutzen, da sie beim Entfernen des Kühlers zerreißen. Neben verschiedenen Herstellern bietet auch Innovation Cooling seit letztem Jahr Wärmeleitpads an. Entgegen der anderen, auf Silikon-Basis verfügbaren Pads wird hier auf Graphit gesetzt. Auch dies ist in der Welt der PCs nichts Neues, allerdings waren diese meist im industriellen Bereich vertreten und weniger im Handel für den normalen Endverbraucher. Dies änderte sich mit den ICs Graphit Pads in Einzelverpackungen, die gezielt für Prozessoren vermarktet werden. Wir sehen uns so ein Thermal Pad heute mal etwas genauer an und lassen dieses im direkten Vergleich zu Noctuas Wärmeleitpaste NT-N1 antreten.









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Das Graphite Thermal Pad im Detail

Das IC Graphit Pad wird in zwei Varianten angeboten: einmal mit den Maßen 30 x 30 sowie mit 40 x 40 Millimetern - also je nach Heatspreadergröße des Prozessors schon passend zurechtgeschnitten. Ausnahmen sind hier lediglich Prozessoren mit sehr großen Kühlflächen, wie beispielsweise beim AMD Threadripper. Kleiner machen geht hingegen immer, hier kann bei Bedarf die Größe einfach mit einer Schere beliebig angepasst werden. Für die normalen Mainstream-CPUs von Intel, so wie unserem i5-6600 des Testsystems, ist das 30-mm-Modell ideal. Geliefert wird es in einer flachen, aber stabilen Kunststoffverpackung, wo es geschützt in einer weiteren Folie auf seinen Einsatz wartet. Auf der innen liegenden Karte werden (leider nur auf Englisch) die wichtigsten Features hervorgehoben:

  • Hohe Wärmeleitfähigkeit von 35 W/m-K
  • Einsatztemperatur von -200°C bis +400°C
  • Speziell für eine hohe Lebensdauer konzipiert
  • Wiederverwendbar

Achtung:
Auf der Innenseite der Karte findet man zudem den Hinweis, dass das Graphit-Pad elektrisch leitfähig ist und jeder Kontakt an elektronischen Komponenten zu einem Schaden führen kann, wenn der PC mit Spannung versorgt wird. Es muss also absolut darauf geachtet werden, dass das Pad korrekt auf dem Heatspreader liegt und beim Montieren des Kühlers nicht verrutscht!

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Das Pad selbst sieht wenig spektakulär aus: Die Farbe ist, wie von Graphit gewohnt, lediglich grau mit einer glänzenden Oberfläche bei Lichteinstrahlung. Da es, wie schon erwähnt, nicht auf Silikon-Basis oder anderen Feuchtstoffen beruht, ist es auch komplett trocken. Diese Materialeigenschaft bringt daher den praktischen Vorteil mit, dass es, entgegen normaler Wärmeleitpaste, nicht austrocknen kann. Es müsste also nie erneuert werden und bleibt mit seiner Wärmeleitfähigkeit immer gleich. Laut Hersteller ist sogar eine mehrfache Benutzung des Pads kein Problem. Informationen zur Materialdicke konnten wir zwar nicht finden, bei einer Messung mit einem üblichen Messschieber kamen wir aber auf eine Stärke von ca. 0,24 – 0,25 Millimetern.

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Betrachtet man die Oberfläche genauer, fällt auf, dass diese nicht glatt, sondern ganz fein und rau ist. Die Gefahr, dass es hierbei zu großflächigen Lufteinschlüssen kommen kann, ist aber nicht so problematisch. Da es sich um einen weichen Einsatzstoff handelt, wird es später durch den Anpressdruck eines Kühlkörpers noch dünner gedrückt. Hierbei pressen sich die feinen Erhebungen zusammen, die Zwischenräume verkleinern sich und die Kontaktfläche wird mit zunehmenden Druck größer. Gleichzeitig sorgt die Komprimierung des Pads mit seinem weichen Material dafür, dass es sich zugleich in kleinste Unebenheiten der Kühlflächen einarbeitet, wie man es ebenfalls von den Wärmeleitpasten her kennt. Beide verhindern dadurch so viele Hohlräume wie möglich. Mit Hilfe eines Digital-Mikroskops (Keyence VHC-1000) konnten wir uns von der Oberfläche noch ein genaueres Bild machen.

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Die Montage

Das Einsetzen des Graphit-Pads erweist sich als sehr einfach. Als erstes demontiert man seinen Kühler und reinigt dessen Kühlfläche sowie den CPU-Heatspreader, damit die Auflageflächen komplett von Resten der bisherigen Wärmeleitpaste befreit sind. Anschließend legt man das Pad mittig auf den Prozessor auf.
Nochmal als wichtiger Hinweis: Das Material ist elektrisch leitend!
Man sollte also darauf achten, dass es nicht unnötig über die Flanken des Heatspreaders hinausragt. Je nach Prozessor muss man entscheiden, ob das Modell mit 40x40 oder 30x30 Millimetern eingesetzt und eventuell auf Maß geschnitten werden muss. Damit nichts verrutscht, sollte die Kühlermontage natürlich bei flach liegendem Mainboard durchgeführt werden.

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Nun platziert man den Kühler vorsichtig auf den Prozessor auf und befestigt diesen. Sollte ein Kühlkörper genutzt werden, der von der Rückseite des Mainboards verschraubt wird, müsst ihr entsprechend anders herum arbeiten. Also den Kühler umgedreht auf den Tisch, das Graphit-Pad auf die Kühlfläche legen, dann vorsichtig das Mainboard darauf aufsetzen und den Kühler verschrauben. In beiden Fällen gilt: Passt auf, dass das Graphit-Pad richtig liegt und vermeidet bei der Montage ein unnötiges Verrutschen des Kühlers. Wenn man dies vorsichtig und mit etwas Feingefühl durchführt, ist es sehr einfach.

Bei der Demontage sollte man ebenfalls den Faktor „elektrische Leitfähigkeit“ berücksichtigen. Denn wurde der PC erst kürzlich ausgeschaltet, sind meist immer noch Restspannungen in den Hardware-Komponenten (z.B. in den Kondensatoren vom Netzteil oder Mainboard) vorhanden – auch bei gezogenem Netzstecker. Daher sollte das Entfernen des Kühlers auch hier möglichst mit liegendem Mainboard und Vorsicht getätigt werden. Das Pad hierbei also nach der Kühlerdemontage direkt von der CPU herunternehmen und nicht seitlich vom Sockel schieben. Wir empfehlen allgemein bei Arbeiten an der Hardware stets, nachdem die Stromversorgung unterbrochen wurde, dass man einmal den Powertaster betätigt und hierdurch noch vorhandene Spannungen beseitigt.





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Testmessung und Temperaturvergleiche

Als Testverfahren zur Temperaturmessung haben wir folgendes Szenario genutzt:
Das Konvertieren eines Films mit "xMedia Recode" in ein anderes Format. Dies ist eine Ausführung, welche einen PC mit hoher, aber realistischer CPU-Auslastung entspricht. Dabei werden ebenfalls hohe Temperaturen unter starker Last erreicht, die der Kühler bewältigen muss. Die Raumtemperatur lag bei ~23°C.

Als Testsystem kommen folgende Komponenten zum Einsatz:

Testsystem-i5
Netzteil Fortron Aurum Xilenser 500 W (passiv)
Mainboard Asus Z170I Pro Gaming
Prozessor Intel i5-6600 (4x 3.9 GHz)*
Grafikkarte iGPU
Arbeitsspeicher Kingston HyperX Savage 8 GB (2800 MHz)
Festplatte / SSD M.2 SanDisk Z400s 128 GB
Betriebssystem Windows 10 Pro. (64 bit)
Asus-Software zur Lüftersteuerung
AI Suite 3
Schallpegel-Messgerät Voltcraft SL100
* Hinweis zur CPU: Unser i5-6600 weist unter Volllast bei Prime95 eine Vcore-Spannung von durchschnittlich 1.120 bis 1.140 Volt auf. Allerdings haben wir diesen, vom Mainboard selbst bestimmten Wert, zu Gunsten der Transparenz unverändert gelassen.


Während unserer Messreihe werden wir sechs unserer TopBlower auf dem Graphit-Pad montieren und mit den Messergebnissen vergleichen, welche wir mit der Wärmeleitpaste (Noctua NT-H1) erreichten. Wichtig war uns, dass wir anhand einer Auswahl mehrerer Test-Kühler auf Modelle zugriffen, die mit unterschiedlicher Beschaffenheit der jeweiligen Kühlfläche aufwarteten, um auch hierbei eventuelle Abweichungen abbilden zu können. Im unteren Bereich der Seite werden wir dann abschließend noch einmal genauer auf die Messungen und Ergebnisse eingehen.


Intel TS15A

Merkmale der Kühlfläche des Intel TS15A:
  • Aus Kupfer
  • Oberfläche ist plan

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    Phanteks PH-TC12LS RGB

    Merkmale der Kühlfläche des Phanteks PH-TC12LS RGB:
  • Aus Kupfer (vernickelt)
  • Oberfläche ist plan

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    Noctua NH-L9x65

    Merkmale der Kühlfläche des Noctua NH-L9x65:
  • Aus Kupfer (vernickelt)
  • Oberfläche ist leicht konvex

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    SilverStone Argon AR11

    Merkmale der Kühlfläche des SilverStone Argon AR11:
  • Aus Direct-Touch-Heatpipes (Kupfer) und Aluminium-Lamellen
  • Oberfläche ist plan

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    Xilence I404T

    Merkmale der Kühlfläche des Xilence I404T:
  • Aus Direct-Touch-Heatpipes (Kupfer) und Aluminium
  • Oberfläche ist plan

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    Intel Boxed (E97379-003)

    Merkmale der Kühlfläche des Intel Boxed (E97379-003):
  • Aus Aluminium
  • Oberfläche ist plan

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    Akasa AK-CC7108EP01

    Merkmale der Kühlfläche des Akasa AK-CC7108EP01:
  • Aus Aluminium
  • Oberfläche ist plan

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    Bilanz und abschließender Überblick

    Auf vereinzelten Hardwareseiten konnte man bisher schon lesen, dass die Wärmeübertragung des Pads überraschend gut funktionieren und mit guten Wärmeleitpasten fast gleichziehen würde. Dies konnten wir auch mit unseren Tests nachvollziehen und absolut bestätigen. Im Vergleich zur Noctua NT-H1 Paste gab es nur geringe Unterschiede, die je nach Situation, schon fast in die Messtoleranz fallen würde. Dabei kam es nicht mal auf die Beschaffenheit der Kühlfläche des Kühlermodells an. Egal ob DirectTouch, Kupferfläche, plan oder leicht konvex, das Pad funktionierte in allen Bereichen problemlos.

    Interessant war hingegen der Temperaturverlauf auf reinen Aluminium-Körpern. Einzig an diesen Modellen gab es merkbare Differenzen bei den Messungen, wodurch wir schlussfolgern, dass die Wärmeübertragung auf Alu-Kühlern nicht so reibungslos funktioniert, wie bei denen aus Kupfer. Um hier eine Fehlmessung bei den Unterschieden zwischen Kühlern aus Aluminium bzw. Kupfer auszuschließen, wechselten wir nochmal mehrfach die Modelle. Hierbei erreichten wir aber dennoch stets dieselben Ergebnisse wie zuvor. Allerdings sieht es tragischer aus als es letztlich ist. Denn hier handelt es sich lediglich um wenige Grad, die nicht tragisch im Bezug auf reine Office-Rechner wären. Bei leistungsstärkeren Prozessoren wird regulär eh auf Kupfer gesetzt.

    Da wir die mehrfache Installation schon angesprochen hatten: Auch hierzu gibt es Positives zu berichten, denn das Pad ist tatsächlich problemlos wieder verwendbar. Selbst nach vielfach wiederholter Montage und Demontage auf den unterschiedlichen Kühlern konnten wie keine nennenswerten Unterschiede bei den Temperaturen feststellen. Eine vielfache Nutzung ist somit ebenfalls problemlos möglich.





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    Fazit

    Innovation Cooling bietet mit seinem Graphite-Pad seit einiger Zeit eine äußerst interessante Alternative für Wärmeleitpasten an, welche für ~10€ (Stand 11.03.2019) erhältlich ist. Bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit sollte man sich natürlich vor Augen halten, dass bei der Montage und Demontage mit Sorgfalt vorgegangen werden muss. Allerdings ist die Handhabung wirklich sehr einfach und vor allem eins: sauber.
    Keine schmierige Paste, kein Eintrocknen (durch Verzicht auf Silikon-Basen) und somit kein Erneuern. Einmal montiert verspricht IC nämlich eine durchgehend unbegrenzte, gleichbleibende Wärmeübertragung. Der Einsatzzweck ist hierbei weit gefächert, denn das Pad gibt es in zwei verschiedenen Größen, lässt sich bei Bedarf problemlos zurechtschneiden und ist sehr dünn, ohne leicht zu zerreißen. Kompatibilität ist hier kein wirkliches Thema, es passt unter jeden Kühlkörper sowie fast jeden Prozessor. Ausnahmen sind hier lediglich CPUs, dessen Kühlflächen größer sind als die Maße der Pads (beispielsweise AMD Threadripper).

    Die Wärmeübertragung von unserem i5-6600 zu den Kühlkörpern funktionierte zu unserer Überraschung sehr gut. Das Graphite-Pad kam nahezu an die Leistung unserer regulär genutzten Wärmeleitpaste Noctua NT-H1 heran. In den meisten Fällen lag die Differenz bei nur 1-2°C, was schon fast in den Bereich der Messtoleranzen fallen würde. Einzig die Kühlkörper aus Voll-Aluminium bildeten hierbei die Ausnahme, denn diese agierten etwas wärmer, was bei normalen Office-PCs aber nicht wirklich ins Gewicht fallen würde. Kaum kam Kupfer zur Kühlfläche dazu, schrumpfte die Temperaturdifferenz dahin. Das mehrmalige Wechseln der Kühler und wiederholende Messungen bestätigten uns diese Unterschiede.

    Apropos mehrmaliges Wechseln: Wir tauschten zwischen unseren Messungen die Kühler viele Male untereinander aus und überprüften die Werte der vorherigen Messungen, landeten aber immer bei den gleichen Resultaten. Somit ist auch die mehrfache Nutzung des Pads kein leeres Versprechen des Herstellers.





    • Überaus einfache Handhabung
    • Sauberes Arbeiten
    • Trocknet nicht aus
    • Wärmeübertragung bleibt immer gleich
    • Gute Wärmeübertragung
    • Hohe Wiederverwendbarkeit
    • Mit nahezu jeder CPU kompatibel (Größe des Heatspreaders beachten)





    • Materialbedingte, elektrische Leitfähigkeit muss beachtet werden





    • -/-



    Awards:


    Links zum Produkt





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  • Johannes Wehner


    gedruckt am 23.09.2019 - 18:23
    http://www.tech-review.de/include.php?path=content/content.php&contentid=167333