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Tech-Review.de

  • Montag, 26. Juli 2021
Innovation Cooling Graphite HC Thermal Pad

Innovation Cooling Graphite HC Thermal Pad: Druckabhängiges Wärmeleitpad im Test

Einleitung

Im März 2019 stellten wir euch das erste Graphit-Pad von Innovation Cooling vor, welches nicht nur mit seiner Leistung überraschen konnte, sondern auch zeigte, dass es als echte, leicht anwendbare Alternative zu der sonst üblichen Wärmeleitpaste dienen kann. Besonders die schnelle und saubere Arbeitsweise war hier sehr entgegenkommend. Im August 2019 folgte der Hersteller Thermal Grizzly mit seinem eigenen Produkt namens Carbonaut in diesem Marktbereich. Dessen Pad punktete ebenfalls in diesen Kategorien, setzte aber nicht auf rein trockenes Graphit, sondern basierte auf einem sogenannten Graphit-Siloxan-Polymer.

Innovation Cooling arbeitete weiter an seinem Produkt und stellte vor kurzem sein neues „Graphite HC (High Compression) Thermal Pad“ vor, welches seit Ende Juni 2021 im Amazon-Shop erhältlich ist. Neben der Weiterentwicklung und Änderungen am Pad hat der Hersteller es auch geschafft, die enthaltene Packungsmenge zu erhöhen und den Preis dennoch klein zu halten. Was genau am Produkt verbessert wurde, welche Änderungen vorhanden sind und wie sich diese im Praxisalltag auswirken, werden wir heute versuchen für Euch herauszufinden.

Um dem Kunden entgegenzukommen, legt Innovation Cooling Wert darauf, das IC Graphit HC Pad, genau wie sein Vorgänger, in zwei Varianten anzubieten: sowohl mit den Maßen 30 x 30 als auch mit 40 x 40 Millimetern - für die meisten Intel- und AMD- Prozessoren also schon passend zurechtgeschnitten, je nach Größe des Heatspreaders der CPU. Für unseren betagten i5-6600 ist das 30-mm-Modell daher unsere Wahl.

Grundlegend ist die Verpackung fast die Gleiche wie die des alten Graphit-Pads. Farblich sticht es hingegen mit seinem deutlichen Rot stark hervor. Neu ist auch die schwarze Abdeckung, sodass man keinen direkten Blick mehr auf die Pads hat, welche im Inneren geschützt in separierten Folien liegen. Eine direkte Montageanleitung findet man nicht, stattdessen aber eine vollkommen ausreichende, knapp formulierte Beschreibung in fünf Punkten, wie man das Pad nutzt. Hierzu aber später mehr.

Die Verpackung ist auffällig in Rot gehalten.

Pads – Mehrzahl? Richtig gelesen! Wie in der Einleitung schon erwähnt, hat es der Hersteller beim HC-Graphit-Pad geschafft, die Produktionskosten zu senken und im Gegenzug die enthaltene Produktmenge in der Verpackung auf ganze fünf (!) Stück zu erhöhen. Der Preis steigt dazu leicht an, bietet aber durch den größeren Packungsinhalt ein viel besseres Preis-Leistungs-Verhältnis. Bei den verschiedenen Zuschnittgrößen der Pads, also 30 x 30 oder 40 x 40 Millimeter, wird kein Unterschied gemacht; diese kosten mit derzeit 15,99€ beide gleich viel.

Im Preisvergleich (Stand Juli 2021):

  • Graphit Thermal Pad 30 x 30 mm (blaue Packung):
    Packungspreis: 11,99€
    Inhalt: 1x Pad (11,99€ pro Pad)
    (In manchen Angeboten im Doppelpack zu dem Preis)
  • Graphit Thermal Pad 40 x 40 mm (blaue Packung):
    Packungspreis: 13,31€
    Inhalt: 1x Pad (13,31€ pro Pad)
  • Graphit High Compression Thermal Pad 30 x 30 und 40 x 40 mm (rote Packung):
    Packungspreis: 15,99€
    Inhalt: 5x Pad (3,20€ pro Pad)
Die Graphit-Pads in ihren Schutzfolien.

Auch hier sind auf der Packungskarte (aus Platzgründen 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
  • Hohe Komprimierbarkeit für einen geringstmöglichen Flächenabstand

Bekannte Werte?
Die Angaben zur Wärmeleitfähigkeit kommen euch bekannt vor? Ja, diese sind identisch mit dem Vorgänger-Pad. Wieso soll es also, laut Hersteller, eine bessere Kühlleistung besitzen? Dies liegt in dem Strukturaufbau des Graphits: Das neue HC-Pad hat im Inneren mikroskopische „Lufttaschen“, also viele, sehr feine Poren. Diese sind so angeordnet, dass sie sich bei Druck optimal zusammenfalten. Hierbei entweicht die Luft und die feinen Schichten liegen dicht aufeinander. Je höher der Anpressdruck also ist, desto besser ist der Kontakt der inneren Graphen-Schichten und umso effektiver die thermische Übertragung. Oder anders ausgedrückt: je höher der Anpressdruck, desto geringer der Wärmeübertragungswiderstand. Innovation Cooling hat dazu selbst sehr aufschlussreiche mikroskopische Bilder seines Pads präsentiert:

Mikroskopische Aufnahmen des Materialdurchschnitts. Links unkomprimiert und rechts komprimiert.
© Innovation Cooling

Das HC-Pad ist laut Hersteller 0,2 mm dick und lässt sich bis zu 80% komprimieren. Dies hat auch den Vorteil, dass es leichte Unebenheiten und Konturen der Kühlflächen kompensieren kann. Keine unwichtige Eigenschaft, da kaum eine normale Kühlfläche, sei es die eines Prozessors oder die eines Kühlers, perfekt plan geschliffen ist.

Nebenbei empfiehlt der Hersteller ein Pad nur zur einmaligen Montage. Was hat es damit auf sich und kann man das Pad auch mehrmals benutzen? Ja, natürlich. Hierzu sollte man aber eine logische Sache bedenken:

Wurde das HC-Graphitpad einmal komprimiert, wird es sich materialbedingt nicht wieder in seine alte Form zurück formen, sondern bleibt platt, angepasst auf die Position und Flächen der ersten Montage zwischen Heatspreader und der Kühlfläche. Und das schon genutzte Pad wird nach einer Neumontage nicht 100% gleich zwischen dem Heatspreader und Kühlfläche liegen. Daher könnte es stellenweise die Wärmeübertragung negativ beeinflussen, wodurch es eine Differenz von wenigen Grad Celsius geben kann(im Gegensatz zur ersten Montage mit einem neuen Pad). In Anbetracht des geringen Preises pro Pad eigentlich keine große Sache - wie wir finden. Um etwaige Missverständnisse zu vermeiden, und aus Transparenzgründen, gibt der Hersteller die oben genannte Empfehlung zur einmaligen Montage ab, die sich derzeit leider ausschließlich auf der Produktseite wiederfindet.

Wie sein Vorgänger ist das Pad farblich unauffällig graphit-grau mit einer im Licht leicht glänzenden Oberfläche. Der praktische Vorteil des Graphit-Pads (im Gegensatz zur Wärmeleitpaste) ist, dass es nicht austrocknen kann. Einmal eingesetzt, behält es seine Wärmeleitfähigkeit und muss nicht noch einmal erneuert werden.

Innovation Cooling weist ausdrücklich darauf hin, dass die Pads durch ihre sensiblen und komprimierbaren Eigenschaften durchaus leichte, produktionsbedingte Verarbeitungsspuren, wie Abdrücke, Falten oder Biegungen, haben können. Im Gegensatz zum Vorgänger-Pad, mit dem man auch schon vorsichtig umgehen musste, ist das HC-Pad tatsächlich leicht anfälliger für optische Makel. Dies liegt aber an seinem inneren, sehr offenporigen Aufbau und ist schlicht und ergreifend materialbedingt. Auch ein vorsichtiger Umgang des Anwenders wird leichte Spuren hinterlassen, was wir bestätigen können. Während der Vorgänger noch leicht biegbar war, gibt es bei diesem Pad schnell einen Knick.

Hier können wir aber beruhigt Entwarnung geben: Es sind nur optische Makel. Selbst wenn man das Pad mehrfach an verschiedenen Stellen leicht knickt und dann montiert, hat es keine Auswirkung auf die Leistung, wie wir selbst ausprobieren konnten (und auch der Hersteller auf seiner Produktseite zeigt). Dennoch sollte man es nicht ausreizen und z.B. zerknüllen oder falten, da es sonst brechen oder reißen könnte. Die Hauptwirkung des Pads entsteht erst beim Pressen des Materials. Daher vorsichtig vorgehen und nicht darauf herumdrücken.

Achtung:
Auf der Rückseite der Verpackung findet man zudem den Hinweis, dass das Graphit-Pad elektrisch leitfähig ist und jeder Kontakt an elektrischen Komponenten zu einem Schaden führen kann, wenn der PC mit Strom versorgt wird. Es muss also absolut darauf geachtet werden, dass das Pad korrekt auf der CPU liegt und beim Montieren des Kühlers nicht runter, oder zu weit nach außen rutscht. Sollte man sich ein Pad auf Maß schneiden, ist natürlich auch darauf zu achten, dass die Schnittkanten sauber sind und keine losen Graphitreste dran hängen.

Die Montage

Die Montage ist sehr einfach, sofern man behutsam, koordiniert und vorsichtig mit dem Material und den Komponenten umgeht. Hier können wir denselben Ausschnitt aus dem früheren Review wiedergeben, da er identisch ist:

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 30x30 oder 40x40 Millimetern eingesetzt und eventuell auf Maß geschnitten werden muss. Damit nichts verrutscht, sollte die Kühlermontage natürlich bei flach liegendem Mainboard durchgeführt werden.

Montage-Tipp:
Wer sich Sorgen darüber macht, dass das Pad bei der Montage vielleicht zu leicht verrutschen könnte, kann ein kleinen Trick anwenden. Hierzu wird in jede Ecke des Heatspreaders ein kleiner Tupfer Wärmeleitpaste gesetzt. Wichtig ist dabei, dass es wirklich nur sehr fein und oberflächlich ist, also keinesfalls die Menge, die man normalerweise zum Bestreichen der CPU nutzt. In den meisten Fällen reicht es aus, die Spitze einer Wärmeleitspritze leicht drauf zu tupfen. Eine weitere, noch einfachere Alternative ist, ein klein wenig Wärmeleitpaste auf ein Wattestäbchen zu machen und dieses zum Tupfen zu nutzen. Sollte es versehentlich etwas zu viel sein, einfach vorsichtig mit der sauberen Seite des Wattestäbchens wieder was abtragen. Diese geringfügige Menge an Paste hat keinerlei Auswirkungen auf die Ergebnisse, selbst wenn sie nach Jahren eintrocknen würde. Auch ein seitliches Herausdrücken der Paste tritt bei der geringen Menge nicht ein.

Nun setzt 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 andersherum 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. Beim Abheben des Kühlers kann es auch vereinzelt vorkommen, dass das Pad kurz an dessen Kühlfläche hängen bleibt und dann runterfällt. Hier darauf achten, dass es möglichst nicht auf das Mainboard fällt. Wir empfehlen allgemein bei Arbeiten an der Hardware, nachdem die Stromversorgung unterbrochen wurde, dass man einmal den Powertaster betätigt und hierdurch noch etwaig vorhandene Restspannungen beseitigt.

Das Testverfahren

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 einem PC mit starker, aber realistischer CPU-Dauerauslastung entspricht. Dabei werden ebenfalls hohe Temperaturen unter Dauerlast erreicht, die der Kühler bewältigen muss. Die Raumtemperatur lag hier bei ~23°C.

Als Testsystem kommen folgende Komponenten zum Einsatz:

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 haben wir uns auf fünf TopBlower konzentriert, die wir auch schon bei früheren Pads im Einsatz hatten. 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. Hierzu zählt auch die Montageart mit ihren unterschiedlichen Anpressdrücken. Laut Hersteller erzielt man mit mehr Anpressdruck bessere Ergebnisse. Auf der nachfolgenden Seite der Testmessungen "Auswertung und Auffälligkeiten" werden wir dann abschließend noch einmal genauer auf die Ergebnisse und vor allem auf etwaige Besonderheiten des Pads eingehen.

Messreihe 1 - Verschraubte Kühler
Zuerst widmen wir uns den verschraubten Kühlkörpern, welche einen höheren Anpressdruck aufweisen.

Phanteks PH-TC12LS RGB

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

Noctua NH-L9x65

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

Xilence I404T

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

Messreihe 2 - Kühler mit Push-Pins
Kühler mit Push-Pins haben bauartbedingt einen stabilen, aber schwächeren Anpressdruck. Hierzu bitte die Seite „Auswertung und Auffälligkeiten“ beachten!

Intel TS15A

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

Intel Boxed (E97379-003)

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

Auswertung und Auffälligkeiten

Auf dieser Seite wollen wir noch auf die Besonderheit der HC-Pads eingehen: dem Anpressdruck der Kühler. Denn bei den Diagrammen konnte man die höheren Temperaturen bei der Push-Pin Montage gut erkennen, während auf verschraubten Kühlern sehr gute Temperaturwerte erzielt wurden. Dies wollen wir hier nochmal genauer erläutern:

Wie wir schon einmal erwähnten, steht das „HC“ im Produktnamen für „High Compression“. Der Wirkweise und weshalb das Pad von hohem Anpressdruck bei der Montage profitiert, hatten wir uns schon ausführlich auf der Seite „Im Detail“ gewidmet. Das Problem (oder eher die Auffälligkeit), welches sich bei der Push-Pin-Montage zeigte, war der bauartbedingt geringere Anpressdruck dieser Montagevorrichtung.

Die meisten verschraubten Montagevorrichtungen bestehen aus Metall, die der Push-Pins überwiegend aus Kunststoff, so wie beim Intel-Boxed Kühler. Es gibt zwar auch Kombinationen aus Metallhalterahmen und Push-Pins (beispielsweise Intel TS15A oder Akasa AK-CC7108EP01), aber selbst diese haben eine materielle Belastungsgrenze durch den Kunststoff und können nicht die Kräfte einer metallischen Verschraubung aufbauen. Was mit Wärmeleitpaste kein Problem darstellt und vollkommen ausreicht, kann aber bei einem Wärmeleitmaterial, welches hohen Druck zum korrekten Wirken braucht, zu Defiziten und damit eben höheren Temperaturen führen.

Ein Beispiel von verschiedenen Push-Pin Halterungen bei CPU-Kühlern.

In den Messdiagrammen konnte man gut erkennen, was wir meinen. Grundlegend funktioniert die Wärmeübertragung also auch bei Push-Pins, aber halt nicht so effizient wie es bei verschraubten Modellen und hohem Druck der Fall ist. Weitere Kontrollmessungen mit frischen Pads änderte nichts an den Messergebnissen und zeigten stets dasselbe Resultat.

Wir wollten das mit dem Anpressdruck nochmal gesondert ausprobieren:
Als unabhängiger, nicht gewerteter Versuch, wurde der Intel-Boxed Kühler während eines Testlaufs mit der Hand fest auf den Kühlkörper gedrückt. Und tatsächlich – die Temperatur senkte sich innerhalb von einzelnen Sekunden um ganze 10°C. Sobald wir den Kühler losgelassen haben, damit er wieder seinen alten Anpressdruck hatte, gingen die Temperaturen direkt wieder hoch. Dies war auch reproduzierbar. Der Hinweis des Herstellers, dass das HC-Pad also von hohem Anpressdruck profitiert (und diesen erfordert), ist also definitiv berechtigt.

Johannes Wehner meint …

Johannes Wehner

Als wir die neuen High Compression-Graphit-Pads in den Händen hielten, waren wir sehr gespannt, was Innovation Cooling uns präsentieren wird. Das Vorgängermodell konnte damals schon mit guten Werten überraschen. Neben der fast gleichen Verpackung hat der Hersteller auch die verschiedenen Größenzuschnitte von 30 x 30 und 40 x 40 Millimetern beibehalten, wodurch für praktisch jeden Mainstream-Prozessor das Passende dabei ist. Zumal kann das Pad im Notfall auch sehr leicht zurechtgeschnitten werden.

Im Testlauf kam die Leistung der HC-Pads problemlos an die von guter Wärmeleitpasten ran und konnte uns auf unserem i5-6600 durchgehend überzeugen. Gegenüber seinem Vorgänger (blaue Verpackung) verzeichneten wir sogar leichte Leistungsverbesserungen. Auf der Produktseite gibt es auch einen Vergleichstest mit leistungsstärkeren Prozessoren, welche sich mit unseren Beobachtungen sowie Messungen decken. Hier hat Innovation Cooling nicht zu viel versprochen und präsentiert sowohl eine attraktive als auch leicht anwendbare Alternative zu Wärmeleitpaste.

So wie der Hersteller empfehlen wir das Pad auch nur zur einmaligen Montage. Mehrfache Nutzung ist zwar technisch möglich, aber durch die starke Komprimierbarkeit des Materials nicht unbedingt förderlich. Gerade zu diesem Punkt wollen wir aber auch gleich nochmals die Inhaltsmenge pro Packung hervorheben, denn diese beinhaltet gleich fünf Pads! Bei einem derzeitigen Packungspreis von ~15,99 € (Stand Juli 2021), sind das lediglich 3,20 € pro Pad. In Anbetracht der Testresultate ein wirklich gutes Preis- Leistungs-Verhältnis! Zum Zeitpunkt dieses Reviews sind sie bisher aber nur über Amazon bestellbar (Verlinkung weiter unten).

Positiv sind auch die stets grundlegenden Vorteile eines Graphit-Pads: kein Verschmieren einer Paste, kein Eintrocknen oder Erneuern und es bleibt alles sauber; einmal eingesetzt, behält es seine Leistung gleichbleibend. Natürlich muss dennoch die elektrische Leitfähigkeit vor Augen gehalten werden, was ein sorgfältiges Arbeiten voraussetzt.

Beachten sollte man allerdings, dass das HC-Graphit-Pad seine volle Wirkung erst bei hohem Anpressdruck wirklich entfalten kann. Bei Kühlkörpern, die verschraubt werden, ist dies eigentlich nie ein Problem und wird mit sehr guter Wärmeübertragung und damit verbundenen Temperaturwerten belohnt. Bei Montagehalterungen mit Push-Pins könnte es allerdings im Vergleich zur Wärmeleitpaste zu höheren Temperaturen kommen.
(Hierzu Seite „Auswertung und Auffälligkeiten“ beachten)

  • Positiv
  • Überaus einfache Handhabung
  • Sauberes Arbeiten
  • Trocknet nicht aus ...
  • … Wärmeübertragung bleibt daher immer gleich (kein zeitliches Erneuern nötig)
  • Gute Wärmeübertragung
  • Preis-Leistungs-Verhältnis
  • Neutral
  • Materialbedingte, elektrische Leitfähigkeit muss beachtet werden
  • Nur bedingt wiederverwendbar
  • Negativ
  • - / -

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