Für Bastel-Nerds: Radeon RX 5700 XT trifft Arctic Accelero Xtreme IV

Arctics Accelero Xtreme IV ist der Tausendsassa unter den Grafikkartenkühlern. Dank Kühlplatte kann man auf Wärmeleitkleber verzichten und ihn auf fast jeder Karte nutzen. Ich habe den Kühler mit einer Radeon RX 5700 XT kombiniert und den Umbau in einer Anleitung verarbeitet. 

Nach sechs mageren Jahren musste endlich wieder eine neue Grafikkarte her. Die Wahl fiel auf die Anfang Juli veröffentlichte Radeon RX 5700 XT aus dem Hause AMD. Ich habe mich, trotz schwacher Kühlleistung bei hohem Lärmpegel, für das von AMD vorgegebene Referenzdesign entschieden und bewusst nicht für eines der allmählich in den Handel strömenden Herstellermodelle. Diese Entscheidung traf ich nicht, weil ich mich mit Stangenware begnüge. Der Bastler in mir wollte mal wieder selbst nachbessern. Ein gutes Custom-Design, nur um doch alles nur abzubauen? Wäre reine Verschwendung. Es sollte ja unbedingt ein gesonderter Kühler für die Radeon RX 5700 XT sein.

Schon auf meiner Radeon R9 290X hatte ich einen Alternativkühler im Einsatz. Der Raijintek Morpheus hätte auch bei meiner neuen Grafikkarte nicht mal mit der Wimper gezuckt, dennoch entschied ich mich für ein anderes Modell. Neu kaufen musste ich sowieso, weil meine alte Grafikkarte weiter genutzt wird. Den Ausschlag gab das vielversprechende Kühldesign.

Während man beim Morpheus alle RAM-Bausteine und Spannungswandler mit Kühlkörpern bekleben muss, macht sich der Accelero Xtreme IV die Tatsache zunutze, dass ein Großteil der Hitze über das PCB, sprich die Platine, abgeleitet wird. Diese Hitze greift er von hinten über eine großflächige Kühlrippe ab, die man fest mit der Karte verschraubt. So kann einerseits ausgeschlossen werden, dass einem im Laufe der Zeit unbemerkt Kühlkörperchen abfallen. Andererseits kann man den Umbau bei Bedarf rückstandslos wieder entfernen. Bei Kühlkörpern, die man mit Wärmeleitkleber anbringt, ist das immer etwas heikel. Beim Versuch, sie wieder zu entfernen, sollen Leute schon Speicher und Wandler aus dem PCB gerissen haben.

Dass man die Hitze von hinten abführen kann, habe ich Arctic erst selbst nicht so recht abgekauft. Im Netz stieß ich jedoch wiederholt auf gute Temperaturwerte. Auch wenn die von der Grafikkarte an Auslese-Tools übermittelten Werte aus meiner Sicht nur angenährt sind: Da sie laut Berichten niedriger ausfallen als vorher, geben die Zahlen dem Konzept Recht.

Denn sie wissen nicht, was sie tun

Bevor ich mit der Beschreibung beginne, ein allgemeiner Hinweis: Der Kühlerwechsel geht in der Regel mit einem Garantieverlust einher. Manch Grafikkartenanbieter soll zwar Kulanz zeigen, entscheidend ist aber immer der Einzelfall. Spätestens wenn sich Schäden sichtbar bemerkbar machen, wird sich kein Hersteller mehr etwas von dem Defekt annehmen. Einmal mit dem Schraubendreher abgerutscht, schon war es das mit Garantie und Gewährleistung. Selbst wenn der reklamierte Schaden später einen ganz anderen Hintergrund als der vielleicht nur oberflächlich sichtbare Kratzer hat.

Überdies bin ich nicht dafür verantwortlich, was ihr mit eurer Grafikkarte veranstaltet. Ich bin keine Instanz, die euch einen DIN-gerechten Ansatz vor den Latz knallt. Wenn ihr meint, inspiriert von meinem Blog-Artikel, selbst schrauben zu wollen, geht das allein auf eure Kappe. Aussagen meinerseits sind ohne Gewähr.

Und noch was: Erdet euch wenigstens einigermaßen, indem ihr zum Beispiel kurz an die Heizung packt. Wer – am besten noch in Socken – auf dem Laminatboden hin- und herrutscht, kann sich stark genug aufladen, um empfindliche Bauteile auf der Platine zu beschädigen.

Kühler für Radeon RX 5700 XT: Erst mal runter der alte Plunder

Wie man den Bildern entnehmen kann, befindet sich auf der Grafikkarte ab Werk ein einzelner Radiallüfter. Er bläst die Luft, geführt von der als Kanal dienenden Abdeckung, über Platine und Kühlelemente. Vorteil des Systems: Die Wärme der Grafikkarte verteilt sich nicht im Rechner, sondern verlässt ihn an der Slotblende der Grafikkarte. Derartige Spardesigns drehen leider auch extrem laut auf und halten die Grafikkarte trotzdem nur gerade so auf Temperatur.

Auf der Rückseite kommt dieses Referenzdesign mit einer Backplate daher. Angeblich wird dadurch die Hitze besser von der Platine weggeleitet. Da keinerlei thermische Verbindung mit dem PCB besteht, dürfte sich der Einfluss auf die Temperaturen tatsächlich in Grenzen halten. In erster Linie dient die Platte demnach der Optik. Runter muss sie zuerst, wenn wir den Alternativkühler tauschen wollen. Dazu löst man die sechs Kreuzschrauben, die in der Backplate versenkt wurden.

Durch das Entfernen der Platte legt man weitere Schrauben frei. Lösen muss man sie alle. Bei der Spange sollte man jedoch Vorsicht walten lassen und die Schrauben sachte über Kreuz lösen. Ansonsten können auf den Die des eigentlichen Grafikchips ungesunde (mechanische) Spannungen wirken. Bei manchen Grafikkarten muss man die Komponenten sowieso nacheinander abschrauben. Hier ist das komplette Kühlkonstrukt auf der Vordderseite ein zusammenhängendes Element.

Zu lösen ist auch die Schraube oben rechts, die den Anschein erweckt, als würde sich ohne ihr Wirken die Anschlussblende auf und davon machen. Keine Sorge, das sitzt auch ohne Schräubchen bombenfest.

Auch diese beiden Schrauben sollte man lösen, da sie mit der Kühllösung verbunden sind.

Sind alle Schrauben herausgedreht, kann man das Kühlkonstrukt vorsichtig herausheben. Mit Gewalt kommt man erfahrungsgemäß nicht weit. Zumal das Risiko besteht, die Kabel rauszureißen. Davon befinden sich auf dem Referenzdesign der Radeon RX 5700 XT gleich zwei. Ein Mini-PWM-Anschluss (der mit den 4 Pins) versorgt den Lüfter, der mit nur zwei Kontakten die LED-Beleuchtung.

Nun, da wir die Kühlung heruntergenommen haben, liegt die (fast) nackte Platine vor uns. Vom Kühler künden nur noch die Reste der Wärmeleitpads, allen voran auf den Speichermodulen und Spannungswandlern, wie auch die Wärmeleitpaste auf dem eigentlichen Grafikchip. Wärmeleitpaste ist in dem Fall natürlich nicht ganz richtig – tatsächlich ist es ein hauchdünnes Pad aus Grafit. Das ist aber Jacke wie Hose.

Dieses Pad beziehungsweise dessen Überbleibsel haben auf dem Chip nichts mehr zu suchen. Runter damit, schließlich wollen wir ihn für den neuen Kühler frisch mit Wärmeleitpaste eincremen.

Die Paste ist übrigens nur indirekt Teil des Lieferumfangs. Arctic hat die Kühlfläche, die später auf dem Chip aufliegt, fett damit eingepinselt, aber keine Tube beigelegt. Für den kleinen Navi-Chip der RX 5700 XT war die Schicht etwas zu viel des Guten, wie ich finde. Darum habe ich die Wärmeleitpaste mit einem Taschentuch entfernt und in den Mülleimer geschmissen. Spannungswandler, RAM-Bausteine und GPU habe ich mit Spiritus und Wattestäbchen gesäubert.

Die grauen Wärmleitpads ließ ich erst einmal auf dem abmontierten Kühler. Sie zeigen einem nämlich alle temperaturkritischen Elemente. Vorher also bitte die Brille putzen und ganz genau hingucken. Vor allem auch bei der Platine. Bei mir sind bei der Demontage Pads daran hängen geblieben. Ich musste also schauen, wo die Pads auf dem Kühler gesessen haben und klebte sie da auch brav wieder hin. Der alte Kühler diente mir samt Pads später als Schablone.

Und los geht es mit der Montage

Auf diesem Bild habe ich mehrere Schritte festgehalten. Unten erkennt man die Grundplatte des Accelero Xtreme IV ohne die ab Werk aufgetragene Paste. Neben dieser Kontaktfläche habe ich die mitgelieferten Gewindestangen in die dafür vorgesehenen Bohrungen gedreht. Doch das ist noch nicht alles. Aufmerksame Betrachter werden weiter oben bemerken, dass ich auf die vier Löcher neben dem Grafikchip die dünneren der beiden Sets an Unterlegscheiben geklebt habe. Außerdem befindet sich jetzt eine dünne Schicht Wärmeleitpaste auf der GPU. Ich habe dazu die Arctic MX-4 verwendet, aber man kann natürlich auch jede andere nehmen.

Ich hatte, wie einen Schritt vorher angemerkt, alle Pads wieder auf den alten Kühler geklebt und die nackte Platine danebengelegt. An der Stelle kommen nun die von Arctic mitgelieferten Pads ins Spiel. Sie gehören auf die Rückseite der Grafikkarte genau an die Stellen, wo die Originalpads des Referenzkühlers gesessen haben. Nur eben nicht mehr auf die Vorderseite …

Um Fehler zu vermeiden, legt man sich Kühler und Karte am besten so hin, dass nicht spiegelverkehrt gearbeitet werden muss. In den meisten Fällen kann man gut sehen, wo die Pads hinmüssen. Der Speicher etwa zeichnet sich sehr deutlich im Layout der Platine ab, Gleiches gilt für die Spannungswandler. Nur ein paar kleinere Hitzköpfe sind etwas schwerer zu verorten. Arbeitet also lieber etwas langsamer und dafür mit Bedacht. [Nachtrag: Gut gebrüllt Löwe, aber selber nicht dran gehalten. Die Pads der Spannungswandler müssen natürlich dahin, wo sie auch beim Original die Hitze abgeleitet haben, nicht über die Chips. Man sieht den Versatz ja deutlich im Vergleich – ich Depp. Bitte auch in den folgenden Schritten nicht von beirren lassen und die hier ins Bild gemalte Korrektur beachten. Vielen Dank für den Hinweis!] Und bevor jemand meckert: Ja, die oberhalb des Chips platzierten Pads sind eigentlich unnötig. Eigentlich, weil die Anleitung einen Ausgleich zu den Pads auf den Speicherbausteinen vorsieht. Die befinden sich nur an drei von vier Seiten neben der GPU und weil wir in deren Umfeld später besonders viel Druck ausüben, wollen wir sichergehen, dass er sich gleichmäßig, also auch auf vier von vier Seiten verteilt. Die Folie lasst ihr am besten noch oben drauf.

Ansonsten bleibt diese Unterlage dran kleben und ihr reißt die Pads wieder ab, wenn ihr die Stellen zum Ausschneiden anzeichnet. Abgezogen habe ich die Padfolie zunächst nur an den Spannungswandlern (rechts die blaue Leiste), damit die Unterlage beim Anzeichnen nicht verrutscht. Aber wozu ist die Unterlage eigentlich gut? Sie soll sicherstellen, dass ihr mit der Kühlplatte später keiner Kurzschlüsse erzeugt. In direktem Kontakt zur Platine steht sie zwar nicht, Abstandshalter und ausreichend dicke Pads sei dank, aber sicher ist nun mal sicher. Also besser die Schutzschicht einplanen und Aussparungen für die Pads vorsehen. Natürlich solltet ihr auch etwas Spiel beim Ausschneiden berücksichtigen. Die Pads werden später zusammengedrückt.

Ich habe zum Ausschneiden der Unterlage eine Nagelschere verwendet. Ob das ideal war? Keine Ahnung. Mit dem empfohlenen Cuttermesser ging das jedenfalls nicht so gut von der Hand. Vermutlich war es einfach nicht mehr scharf genug.

Der Kühlkörper kommt drauf

Habt ihr die Löcher auf der transparenten Unterlage angezeichnet und ausgeschnitten, die Wärmeleitpaste aufgetragen und die Gewindestangen montiert, könnt ihr die Folien von den Pads ziehen. Nun legt ihr die schützende Unterlage auf die Platine und könnt direkt auch den Kühler auf die Karte stecken – Lüfteranschluss nicht vergessen. Auf die nun aus der Platine ragenden Gewindestangen kommen die mitgelieferten Abstandshalter.

Sofern die Folie noch nicht richtig passt, könnt ihr jetzt noch ohne Wutanfall naschschnippeln. Obacht: Ich hätte fast vergessen, das Pad aus Schaumstoff aufzulegen. Das gehört natürlich noch unter die Folie. Genau da, wo sich die vielen Kontakte im Quadrat formieren. Auf dem Bild weiter oben fehlt es noch.

Als ich das pechschwarze Geflecht aus Kühlrippen mit Hilfe der rechteckigen Unterlegscheiben sowie den Muttern verschrauben wollte, stieß ich auf ein Problem. Die Aussparungen in der Platte waren so groß, dass einzelne Wärmleitpads freilagen. Bevor man die Rippen andrückt, also erst einmal nur lose dranhalten und die Pads unter Umständen umschichten. Hat man die Rippen vorher schon angedrückt und muss nachbessern, reißt man die Hälfte der Pads wieder ab.

Hier habe ich die blauen Wärmetransporteure noch mal verschoben und den Schaumstoff untergeschoben. Schön geht anders, aber so leitet man wenigstens seitlich noch etwas Hitze weg.

Die Kühlrippen sollten mit den beiden Längsseiten der Platine abschließen. Das ist für die Clips wichtig, die das Ganze im nächsten Schritt fest an die Pads drücken. Hier ist es noch etwas windschief.

Drei davon kommen auf die Seite, die hinterher Richtung Mainboard zeigt, drei (die mit dem zusätzlichen Gewinde) auf die hier zu sehende Vorderseite. Laut Anleitung soll man die Clips nur um 25 Prozent anziehen. Keine Ahnung, wie die sich das vorstellen. Sensoren habe ich nicht in den Fingern. Pi mal Daumen ist alles, was ich anbieten kann. Ich hab einfach nur drauf geachtet, dass die Platte der Platine nirgends näher kommt als dort, wo ich alles mit den Gewindestangen verschraubt habe.

Die Clipschrauben sollten zudem in die dafür vorgesehen Rinne auf dem schwarzen Kühlkörper vesenkt werden. Ansonsten bohren sie sich in die Platine; das wäre nicht so pralle. Außerdem habe ich (trotz der eingebauten Polsterung) geschaut, dass an allen Stellen, wo die Clips die Platine umfassen, keine Bauteile liegen. Das ließ sich an einer Stelle nicht ganz vermeiden. Sicherheitshalber habe ich die Schraube dort so gut wie gar nicht angezogen. Druck lag dort, nah am Chip, allerdings auch schon genug an.

Kühler für Radeon RX 5700 XT: Ein Einbau mit Tücken

Jetzt ist die Grafikkarte eigentlich schon fertig. Damit sie sich, schwer wie sie nun ist, nicht durchbiegt, sollte man nach dem Einbau noch das Haltegestänge anbringen. Das kommt an die zuvor erwähnten Clips, die ich erst einmal so platziert hatte, wie es mir richtig schien. War es natürlich nicht, sodass ich die Clips teilweise noch im Gehäuse verschieben musste. Als besonders umständlich erwies sich der Umstand, dass ich den Träger auch mit den Erweiterungsslots verschrauben musste. Mit deren fünf! Natürlich kamen mit erst einmal alle Slotblenden engegen, bevor der Träger einigermaßen fest saß.

Außerdem wäre es gut zu wissen gewesen, dass man bei der schwarzen Kühlplatte einen Mindestabstand zur Slotblende einhalten muss. Ansonsten kollidiert sie mit dem Träger und man kann ihn nicht oder zumindest nicht ordentlich verschrauben. Man beachte den Spalt an der oberen Blindabdeckung. Bündig sieht anders aus. Aber ich hatte erst einmal keine Lust, den Accelero Xtreme IV wieder komplett herunterzureißen, nur um die Külrippen neu anzusetzen.

Abgesehen von solcherlei Tücken bin ich mit dem Ergebnis zufrieden. Klar, stylischer geht immer, aber der PC ist nun so leise, dass er im Leerlauf keinen Mucks mehr von sich gibt. Nur unter Last dreht er noch hörbar auf. Da ich mit Kopfhörern spiele, merke ich nichts davon. Auch ohne ist die Geräuschkulisse vernachlässigbar. Aber es kommt natürlich auch immer drauf an, wie gut das Gehäuse Schall dämmt und wo man es stehen hat. Mein Empfinden ist so oder so nicht allgemeingültig.

Aktuell experimentiere ich noch mit der Lüfterkurve und plane die GPU durch ein großzügiger eingestelltes Powerlimit zu übertakten. Statt 90 °C wird die GPU im Kurztest mit Anno 1800 (maxed out ohne MSAA, 4K) schon mal nur noch 62 °C warm (76 im Hotspot). Das ist nicht weltbewegend, mangels Kühlfläche aber auch nur schwerlich zu verbessern.

Der zum Einsatz kommende Navi-Chip ist im fortschrittlichen 7-nm-Prozess gefertigt und fällt deswegen auch nicht besonders groß aus. Bedeutet, dass sich die Hitze über eine sehr kleine Fläche den Weg nach draußen bahnt. Da können auch große Kühler keine Temperaturwunder bewirken. Dramatisch ist das natürlich nicht, weil Chips die Hitze abkönnen. Laut AMD sind sogar Hotspot-Temperaturen von 110 °C unbedenklich. 70 oder meinetwegen auch 80 °C im Worst Case nehmen sich da wie eine kühle Brise aus.

Nun hat jede Grafikkarte so ihre Eigenarten. Außerdem kann ich euch viel von Temperaturen erzählen, wenn der Tag lang ist. Glauben tut ihr es mir ja doch nicht. Bevor ihr den Kühler eurer Grafikkarte tauscht, solltet ihr mittels Tool wie dem MSI Afterburner einfach mal schauen, was ihr unter Last für Temperaturen auf dem Chip, insbesondere aber auch an den Spannungswandlern und RAM-Bausteinen habt, sofern eure Grafikkarte das ausliest. Dann bekommt ihr schon mal ein ungefähres Gefühl dafür, was die Karte vertragen kann.

Optimalerweise habt ihr mit dem Alternativkühler trotz weniger Lärm in allen Fällen bessere Werte. Wer den Sensoren und der Temperatur-Ableitung über das PCB nicht traut, kann natürlich immer noch Kühlrippchen auf die Bausteine selbst kleben. Ich werde es vermutlich noch tun, weil ich mit den Speichertemperaturen unzufrieden bin. Auf Wärmeleitkleber verzichte ich allerdings. Bei RAM reichen aus meiner Sicht auch spezielle Klebestreifen.

Bei meiner Radeon R9 290X hatte ich noch überall kleine Kühlkörperchen mit speziellem Kleber bombenfest montiert. Doch die Spannungswandler überhitzten binnen Minuten. Hintergrund war der, dass die Lüftergeschwindigkeit über die Temperatur des Grafikchips gesteuert wird. Im Ursprungszustand konnte man auf dem Chip fast braten, also schaufelte der Lüfter auch immer ordentlich Luft. Mit dem Alternativkühler drehten die Lüfter mangels Hitzeentwicklung an der GPU aber kaum auf. Die Spannungswandler waren jedoch auf den ursprünglichen Airflow angewiesen. Um das Problem zu umschiffen, stellte ich mit dem MSI Afterburner eine angepasste Lüfterkurve ein. So drehten die Lüfter auch bei geringeren Temperaturen auf und hielten die Wandler bei Laune. Relativ leise war das noch immer. Man muss halt den besten Kompromiss aus Kühlleistung und Lautstärke finden.

Was für euch am besten ist, findet ihr idealerweise selbst raus. Ihr braucht nur ein vernünftiges Auslesewerkzeug, Spiele oder Benchmarks, die eure GPU ordentlich aufheizen, etwas Zeit und am besten noch Spaß am Austesten.

Zum Schluss noch ein paar Anmerkungen

•  Die Haltevorrichtung des Kühlers biegt sich bei mir trotz der für AMD-Karten gedachten Abstandshalter durch. Da die Karte neu ist und die Anleitung noch nicht aktualisiert, kann der Hersteller da natürlich nichts für. Beizeiten werde ich mal die 1,5 Millimeter starken Unterlegscheiben probieren in der Hoffnung, dass sich nichts mehr verbiegt. Nachtrag: Bei den dickeren Unterlegscheiben setzt der Kühler nicht mehr richtig auf. Die dünneren waren tatsächlich richtig.
• Obwohl sich die Temperaturen von GPU und Spannungswandlern deutlich gebessert haben, werden die Speicherchips laut Auslese-Tool beim Zocken immer noch über 80 °C warm. Beim Stresstest mit dem Furmark habe ich sogar über 100 °C gemessen. Eventuell werde ich noch ein paar Wärmeleitpads nachbestellen und die Bereiche um die Kühler großzügiger damit auspflastern. Auch kleine Heatsinks erwäge ich. IgorsLab konnte (mit der Wärmebildkamera afaik) derartige Werte nicht verifizieren. Weiß der Teufel, was AMD da ausliest. Trotzdem gehe ich lieber auf Nummer Sicher – zumal ich den Speicher übertakten will und ein Polster für Sommerwetter einplane. Nachtrag: Mehr Pads (habe extra welche bei Arctic nachbestellt) hat zumindest RAM-seitig nichts gebracht. Find‘ ich komisch, weil die Kühlung bei den Wandlern hervorragend funktioniert. Nächster Schritt: selbstklebende Heasinks
• Eventuell werde ich noch ein paar Pads an weiteren Stellen platzieren, die vorher zwar auch keine hatten, aber den Anschein erwecken, als könnten sie etwas Kühlung vertragen.
• Die Kühlrippen auf der Rückseite werden ganz schön heiß. Das ist auch gut so, denn es zeigt, dass die Hitzeableitung funktioniert. Um sie zu verbessern, werde ich zusätzliche Gehäuselüfter verbauen.
• Durch die Kühlrippen genehmigt sich die Grafikkarte mehr Höhenmeter. Bei mir kollidiert sie fast mit dem CPU-Kühler und die RAM-Slots sind auch nicht mehr weit. Sollte man vor dem Kauf beachten und schauen, ob man genug Platz hat.
• Die Kühlrippen sorgen ebenfalls dafür, dass man den PCIe-Steckplatz nicht mehr ohne Weiteres entriegeln kann. Zum Ausbauen der Grafikkarte muss man einen stumpfen Gegenstand vorsichtig zwischen Platine und Lamellen Richtung Hebel führen. Beispielweise die stumpfe Seite eines Stifts. Ansonsten könnte man noch versuchen, seitlich an der Grafikkarte vorbeizugreifen. Das bedarf aber ausreichend Platz im Tower und zierliche Frauenhände. Nachtrag: Vorher gucken, dass einer der drei Clips auf der Rückseite den Hebel vom Slot nicht zusätzlich blockiert *hust*

Habt ihr noch irgendwelche Anmerkungen und Verbesserungsvorschläge? Habe ich möglicherweise was vergessen oder Unsinn geschrieben? Lasst es mich wissen!

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

•