Kühlung vs. Stromaufnahme

[Stechpalme]

Beim letzten Test hatte ich mir den Spaß gemacht den Stromverbrauch mit zu messen. Dabei ist etwas erstaunliches raus gekommen.

Die Messung war nur auf die Schnelle gemacht und ich würde eher gerne von euch wissen wie man das am Besten weiter Messen könnte. Aber erst mal zum schnellen Ergebniss.

Beim testen des Thermalright Silver Arrow bei 140W TDP auf meinem Kühler-Testsystem. Dabei habe ich die Lüfter abgenommen, nicht abgeklemmt, so das die Stromaufnahme dadurch nicht durch das abklemmen der Lüfter gesenkt wurde.

49° C - 178,4W
59° C - 187,4W

Gemessen mit dem Voltcraft Energy Check.

Ich finde die Unterschiede erstaunlich. Ich hatte 1-2 vielleicht auch 3 W erwartet, aber fast 10W finde ich extrem. Ich würde das gerne ausweiten, nur was genau würde euch da interessieren?

 

[Captn-Future]

Vermuten würde ich zuallerst mal, daß ein großer Teil der zusätzlichen Verlustleistung vom hochdrehen des Ventilators kommt, wenn eine Lüftersteuerung greift. Als nächstes könnte es sein, daß die CPU bei höheren Temperaturen einfach mehr Leistung aufnimmt. Dazu kommen die Verluste aus den Spannungsreglern, Netzteil usw.. Das addiert sich ganz schön.

 

[Stechpalme]

Eben nicht. Die Lüfter liefen bei beiden Temperaturen exakt gleich. Die wurden nicht verändert. Ich hatte einen Lüfter abgenommen (aber angeklemmt und laufen lassen) und den anderen nur so weit dran gehalten das die Temps bis auf 59° hoch gegangen sind. Daran lag es nicht.

 

[Reisi]

Du könntest mal eine Messkurve aufnehmen, damit man sehen kann ob der Anstieg der Leistungsaufnahme linear ist.
Man könnte auch kontrollieren ob die Throtteling Maßnahmen funktionieren, theoretisch müsste ab 70° die Leistungsaufnahme runtergehen.

 

[Stechpalme]

Messkurve in allen TDP-Klassen? Und in welchen Abständen bei der Temperatur? 1°C ist kaum machbar. Wie gesagt, ich muss ja die Lüfter gleich laufen lassen, ohne sie zu drosseln oder zu regeln. 5° Schritte sollten kein Problem sein. Eventuell auch 3°. Könnte ich aber machen.

Wenn nicht den Raum nicht auf 28° hoch heize, sollte ich von recht niedrigen Temps.... denke 35° bis 70° gehen können. Ich werds mal versuchen.

 

[Kuroiban]

Theoretisch könntest du auch mit einem Föhn die Luft vor dem ein saugenden Lüfter erwärmen. Dann kannst du den Lüfteraufbau gleich lassen, vielleicht lässt sich damit ein relativ gleichmäßiger Temperaturanstieg erzielen.

 

[Stechpalme]

Ich bezweifle das es mit dem Föhn gut klappt. Es dauert ja immer einen Moment bis die Temperatur sich anpasst. Damit werd ich auch keine 1° Schritte schaffen. Ich werd am Nachmittag ein bisschen herum probieren... den Thermalright HR-02 hab ich ja noch auf dem System.... 8)

 

[Captn-Future]

Also brauchst du einen Lüfter der nicht am Mainboard und dem Netzteil hängt, aber trotzdem regelbar ist. Damit kannst du gut die Leistungsaufnahme vergleichen. Auf jeden Fall müsstest du ausschließen das das Mainboard irgendwie auf einen Lüfter einfluss hat. Also Alarm abstellen und Lüftersteuerung ausmachen.

 

[Stechpalme]

Der Lüfter hängt und hing beim obigen Test am Molex Anschluss. Da hat das Bord keinen Einfluss. Wie gesagt, die Lüfter liefen exakt gleich und wurden nur vom Kühler entfernt. Es wurde absolut nichts verändert das die Stromaufnahme beeinflussen könnte, außer eben die Temperatur der CPU.

 

[rasmus]

Windhund hatte mir das hier mal erklärt, daß eine höhere Temperatur einen höheren Verbrauch zur Folge hat. Vielleicht liest er ja mit ;P

 

[Stechpalme]

Das Thema wurde schon ein paar mal angeschnitten, weshalb ich überhaupt auf die Idee gekommen bin mir mal ein Messgerät zu beschaffen und mir das anzusehen. Ich kann daraus nur nich sooo viel machen, da ich derzeit noch einiges Testen und schreiben muss. Ich hatte mich die letzten Wochen ein wenig ausgeklingt (diverse Gründe).

 

[Bahlermann]

Silizium ist ein Heisleiter und verbraucht deswegen
bei höheren Temperaturen mehr Strom.

 

[Stechpalme]

Das ist schon klar. Ich hatte nur nicht solche Werte erwartet. Aber wi gesagt, ich werd mich da mal dran setzen und sehen was ich so bei diversen Testverfahren heraus bekomme.

 

[Reisi]

Messkurve in allen TDP-Klassen? Und in welchen Abständen bei der Temperatur? 1°C ist kaum machbar. Wie gesagt, ich muss ja die Lüfter gleich laufen lassen, ohne sie zu drosseln oder zu regeln. 5° Schritte sollten kein Problem sein. Eventuell auch 3°. Könnte ich aber machen.

Wenn nicht den Raum nicht auf 28° hoch heize, sollte ich von recht niedrigen Temps.... denke 35° bis 70° gehen können. Ich werds mal versuchen.

Messungen in allen TDP-Klassen ist unnötig, da reicht eine Messung aus. Das Verhalten ist vom Material und Fertigungsverfahren abhängig, das ist aber bei allen CPUs gleich.
5K Schritte sind auch vollkommen ausreichend. Mir gehts da nur darum grob die Abhängigkeit zu erkennen.
Sollte dieser Anstieg in der Leistungsaufnahme nur von der Halbleitereigenschaft vom Silizium abhängig sein, müsste das theoretisch linear sein. Sollte der Anstieg nicht linear sein, spielt dann noch irgend was anderes eine Rolle.

 

[Stechpalme]

Ich werd am Wochenende mal ein Versuch mit einem X6 machen. Denke das sollte interessanter sein als mit einem X2 6400 welcher derzeit drauf ist.

 

[Denniss]

So ein ähnliches Phänomen hatte ht4u auch schon - als die beim Brazos-Test den großen Passivkühler mit Frischluft versorgen, ging der Stromverbrauch leicht zurück.

 

[Gast27042015]

Gibts ned massig beispiele mit ner 480er wieviel sie weniger verbraucht bei guter kühlung/wakü?

 

[Stechpalme]

Zeig mir Beispiele

 

[gurkenstix]

ein steckernetzteil

und eine einfache schaltung mit 2 kondensatoren, 2 widerständen, einem poti und dem da: LM317T

wahlweise als bausatz

ggf. noch ein spannungsmessgerät dranhängen um die tests reproduzierbar zu machen

mit genügend geduld könnte man so den prozessor auf einer bestimmten temperatur fahren

gruß g.
.
EDIT :
.
nachschlag:

oder du löst das ganze mechanisch
der lüfter rödelt konstant auf 12V mit externem netzteil
und zwischen lüfter und kühlkörper steckst du einen karton der mehr oder weniger die kühlfläche abdeckt

 

[Stechpalme]

@gurkenstix
Irgendwie überlesen hier alle den Punkt das ich keinen Lüfter regeln muss um die Temperaturen zu verändern. Die Lüfter laufen immer auf vollen 12V. Da braucht es auch keine Pappe oder sonstigen Schnick Schnack, man hält den Lüfter einfach mal in der Hand fest und geht auf Abstand. Keine große Sache.

 

[gurkenstix]

da würd ich das mit der pappe aber vorziehen
als den quirl stundenweise in der hand zu halten

 

[Stechpalme]

Den musst du nicht Stundenlang in der Hand halten. Die Temperaturen pegeln sich sehr schnell ein wenn man nur dezent verändert. Das dauert kaum eine Minute.

 

[sompe]

Eine Manitulation des Luefters beeinflusst aber auch seine Leistungsaufnahme.
Veraendert man den Abstand so veraendert man auch den Druck des Luftkissens zwischen Kuehler und Luefter gegen das er ankaempfen muss. Deckt man den Luefter ab so entsteht ein Unterdruck durch den der Luefter schneller dreht.

Die sauberste Loesung ist einfach den Luefter mit einer externen Spannungsversorgung zu regeln, die komplett am Messgeraet vorbei geht....wie gurkenstix bereits vorschlug.

So kann man nebenbei auch noch die gewuenschte Temperatur besser einstellen, da man mur die Drehzahl vom Luefter anpassen muss.
Ein weiterer Punkt der bei der Veraenderung eingerechnet werden muss ist der Wirkungsgrad, da sich die Wandlerverlusste vom Spannungsregler des Mainboards und des Netzteiles summieren.

 

[Stechpalme]

Na, jetzt werden wir aber pingelig. Soll ich mal testen wie viel das ausmacht? 0,1W? 0,2W, wens mehr sind, fress ich einen Besen, zumal es kurz mit inem HR-02 getestet wurde der einen großen Lamellenabstand hat. Da spielt es kaum bis gar keine Rolle. Außerdem.... wen der Lüfter fest 12V bekommt, wird er einfach bei höherem Druck langsamer und nimmt nicht mehr Strom auf.

 

[sompe]

Mangels Messaufbau kann ich das beim Propeller nicht sagen aber die Wandlerverlusste sind alles andere als gering.
Wenn ich von 3W mehr bei der CPU Ausgehe, beiden Wandlern einen Wirkungsgrad von 85% gebe und mich nicht verrechnet habe, dann lande ich bereits bei 4,15W.

Hier mal ein Beispiel zum Temperaturverhalten, auch wenn das bei Grafikkarten war: http://ht4u.net/reviews/2009/leistungsaufnahme_graka/index9.php