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GeForce GTX 1650 Passive Cooling – Wir modden eine OC-Karte zur Silent-Karte und staunen! | igorsLAB

Ja, also genau diesen Umbau konnte ich mir einfach nicht entgehen lassen. Nachdem ich in der Vergangenheit schon so einige Karten umgebaut hatte, muss diesmal also die aktuelle GeForce GTX 1650 dran glauben. Und wer es nicht glaubt: es geht. Es geht sogar richtig gut! Wieso und warum, das lest Ihr nur hier...

Ja, also genau DIESEN Umbau konnte ich mir ja dann doch nicht entgehen lassen. Nachdem ich in der Vergangenheit schon so einige Karten umgebaut hatte, muss diesmal also die aktuelle GeForce GTX 1650 dran glauben. Und wer meine damaligen Reviews gern noch einmal lesen möchte, der sei gern dazu eingeladen. Im Artikel „Do-It-Yourself: Wir bauen eine passiv gekühlte GeForce GTX 750 Ti“ habe ich seinerzeit einen einen AMD-Kühler von Sapphire mittels Nagelschere passend gemacht und im Praxisartikel „Pascal wird passiv: Wir bauen eine lüfterlose GeForce GTX 1050 Ti“ musste auch die direkte Vorgängerin dran glauben.

Nun trifft es also das aktuelle Modell und ich verzichte dabei sogar auf jegliche Lüfter. Ob das mal gutgeht? Aber Bange machen gilt nicht und die Schwierigkeiten liegen eher bei der Kühlerwahl und dem mechanischen Umbau und weniger im unschönen Kometenschweif potentiell verglühender Karten. Denn es gibt ja immer noch Nvidias Boost samt Notstopp.

 

Ein Ziel – zwei Settings

Ich trete diesmal sogar mit insgesamt zwei unterschiedlichen Profilen den Beweis an und setze dabei einerseits auf ein 47-Watt-Setting und andererseits auf eine 60-Watt-Interpretation. Da die Originalkarte bis zu 100 Watt ermöglichen könnte, nutzt sie bedauerlicherweise einen externen 12-Volt-Anschluss. Aber egal, der von mir gewählte Kühler kollidiert nicht mit dieser Buchse und es passte nach langem Suchen dann doch etwas aus meinen Fundus. Nur wird sich jeder jetzt auch zu Recht fragen, warum nun gerade 47 und 60 Watt.

Die Antwort ist schnell gegeben. Das Original genehmigt sich im Gaming bis zu 76 Watt und liegt somit auch weit über dem, was meine langjährigen Erfahrungen und Untersuchungen beim lüfterlosen Passivumbau von Grafikkarten als Grenzwert herausgefiltert haben. Natürlich gibt es mit Nvidias Boost mittlerweile ein schönes Werkzeug, wo auch Spannungskurven manuell nachkorrigiert werden können. Aber bei 60 Watt sehe ich bei so einem kleinen Chip einfach die Grenze, um so eine Konstruktion auch im Sommer noch verlustfrei über einen längeren Zeitraum hin vollbelastet benutzen zu können.

Bei der GeForce GTX 1050 Ti und ihren 68 Watt brauchte ich damals noch einen thermischen Zuschalter, der im Notfall aktiv wurde. Darauf habe ich diesmal jedoch bewusst verzichtet, denn Dank Boost 4.0 ging auch bei den Spannungen noch was. Die Variante mit 60 Watt stellt aus meiner Sicht und den vielen Messreichen den thermisch sinnvollen Grenzbereich dar.

Die 47 Watt resultieren hingegen einerseits aus dem minimal einstellbaren Power Target dieser Karte, den dann noch manuell änderbaren Spannungen und der resultierenden Spieleperformance in Full-HD, die unbedingt noch in spielbaren Regionen liegen sollte. Und ja, ohne zu spoilern kann schon jetzt bestätigen, dass die GeForce GTX 1050 Ti immer noch ordentlich vermöbelt wird. Und zwar absolut lautlos!

 

Der Passiv-Kühler als schwerste Hürde

Das Hauptproblem ist die etwas verbaute Platine der MSI-Karte, deren freie Stellen zwar schon steppenähnliche Ausmaße haben, die aber an den falschen Stellen liegen. Bei den eng zur GPU platzierten Spannungswandlern der GPU und deren Spulen gibt es schnell Probleme, wenn die Heatpipes der Kühler mit den Spulen oder den aufgeklebten Alu-Kühlerchen der RAM-Module bzw. der VRM kollidieren. Generell ist es jedoch möglich, den GDDR6 der GTX 1650 auch ohne Kühler zu betreiben, wenn man ihn um mindestens 200 MHz heruntertaktet. Der Performanceverlust ist schon beim 60-Watt-Setting kaum noch messbar.

Trotzdem besteht noch ein Problem bei der generellen Befestigung des Kühlers, da die Lochabstände auf der Platine der GTX 1650 mal wieder enger ausfallen als bei größeren Karten. Generell passen allerdings alle Kühler mit einem Lochabstand von 42 oder 43 mm, so wie wir sie früher auf AMD-Grafikkarten wie z.B. der Radeon HD 7750 vorgefunden haben. Da bietet sich z.B. der Arctic Accelero S1 Plus geradezu an. Da ich seinerzeit zusammen mit HIS an einer passiven Radeon HD 7790 herumexperimentiert hat, waren die Teile und Unterlagen noch archiviert. Die damalige Grenze des sinnvoll Kühlbaren lag ebenfalls bei unter 65 Watt, so dass ich mich hier etwas bedienen konnte.

Der Vorteil des Accelero S1 gegenüber dem MSI-Kühler liegt im ordentlichen Vollkupfer-Heatsink und den insgesamt vier 4-mm-Heatpipes, die unten herausgeführt werden und die die Abwärme deutlich besser und großflächiger an die Kühllamellen verteilen. Der anfangs getestete MSI-Kühler ohne Lüfter scheitert einerseits an der einzelnen, doch etwas langsamen Heatpipe, dem angepressten Ali-Heatsink und den etwas zu eng stehenden Kühllamellen, die nicht für den Passivbetrieb optimiert worden sind.

Ich kühle die drei VRM der GPU mittels zweier kleiner Alu-Kühlkörper, die ich auf spezielle Klebepads setze, die diverse Firmen für solche Kühler mitliefern. Auf den originalen Thermalkleber habe ich bewusst verzichtet, denn der verursacht beim Rückbau schnell mal Totalschäden an den verklebten Komponenten, weil er mit diesen so fest zusammenbäckt, dass es nur mit Gewalt geht. Und zwar meistens schief.

Auch dem Speicher gönne ich erst einmal eine weitere Kühlfläche, aber es ginge mit etwas weniger Takt durchaus auch ohne. Die originalen Kühlkörperchen des Accelero S1 Plus für den Speicher sind allerdings etwas zu hoch, da der RAM sehr nach an der GPU positioniert sind. Da gehen auch flachere Teile von z.B. Gelid. Nun traue ich aber den Klebepads, wie sie mittlerweile Arctic, Gelid und auch Raijintek verwenden, nicht einen Meter über den Weg, denn abgefallene Kühler hinterlassen auf dem Mainboard nicht selten tödliche Spuren.

Deshalb habe ich die bereits festgeklebten Kühler an den Stellen noch mit gutem Heißkleber fixiert, wo dieser dann keine Bauelemente berührt oder überdeckt – also auf den freien, ungenutzten Flächen der Platinen wie z.B. der RAM-Seite zu der GPU hin und bei den VRM an den beiden nahe anliegenden Löchern. Das lässt sich beim Rückbau deutlich einfacher entfernen, hält aber ausreichend genug und stellt meine Mainboard-Versicherung dar. Man weiß ja nie…

Der Umbau ist recht schnell erledigt, auch wenn die Stopper in Form kleiner Unterlegscheiben für die GeForce GTX 1650 ein klein wenig zu kurz ausfallen. Man sollte also wirklich nicht bis zum bitteren, dafür knackigen Ende schrauben, sondern nur soweit, bei der Kühler ausreichend fest sitzt. Und bitte alternierend, um keine Ecken oder Kanten abzuknicken, sondern stets darauf achtet, dass die GPU plan auf dem Heatsink aufliegt und der Anpressdruck überall gleichhoch ausfällt.

Der Überhang ist sehr praktisch im Gehäuseeinbau mit horizontal liegender Karte, wobei ich meine Messungen und den 24-Stunden-Dauerlastbetrieb stehend, also vertikal gemacht habe. Dazu kommt, dass dies alles nur gelingt, wenn das Gehäuse groß genug bemessen ist und die Luft ausreichend gut zirkulieren kann. Genau für solche Fälle ist dann die 47-Watt-Variante auch die sicherere Option, vor allem im angekündigten Sahara-Sommer. Das ist dann wirklich risikominimiert hoch drei.

Wie gut das alles dann läuft, werden wir auf der nächsten Seite sehen, zusammengeschraubt ist schon einmal alles. Und ja, es läuft wirklich!

 

Testsystem und Messmethoden

Das neue Testsystem und die -methodik habe ich im Grundlagenartikel “So testen wir Grafikkarten, Stand Februar 2017” (Englisch: “How We Test Graphics Cards“) bereits sehr ausführlich beschrieben und verweise deshalb der Einfachheit halber jetzt nur noch auf diese detaillierte Schilderung. Wer also alles noch einmal ganz genau nachlesen möchte, ist dazu gern eingeladen.

Interessierten bietet die Zusammenfassung in Tabellenform schnell noch einen kurzen Überblick:

Testsysteme und Messräume
Hardware:
Intel Core i7-7700K (analog zu TH US)
MSI Z270 Gaming Pro Carbon AC
16GB KFA2 DDR4 4000 Hall Of Fame @DDR4 3200
1x 1 TByte Toshiba OCZ RD400 (M.2, System SSD)
2x 960 GByte Toshiba OCZ TR150 (Storage, Images)
Be Quiet Dark Power Pro 11, 850-Watt-Netzteil
Kühlung:
Alphacool Eisblock XPX
5x Be Quiet! Silent Wings 3 PWM (Closed Case Simulation)
Thermal Grizzly Kryonaut (für Kühlerwechsel)
Gehäuse:
Lian Li PC-T70 mit Erweiterungskit und Modifikationen
Modi: Open Benchtable, Closed Case
Monitor: Eizo EV3237-BK
Leistungsaufnahme:
berührungslose Gleichstrommessung am PCIe-Slot (Riser-Card)
berührungslose Gleichstrommessung an der externen PCIe-Stromversorgung
direkte Spannungsmessung an den jeweiligen Zuführungen und am Netzteil
2x Rohde & Schwarz HMO 3054, 500 MHz Mehrkanal-Oszillograph mit Speicherfunktion
4x Rohde & Schwarz HZO50, Stromzangenadapter (1 mA bis 30 A, 100 KHz, DC)
4x Rohde & Schwarz HZ355, Tastteiler (10:1, 500 MHz)
1x Rohde & Schwarz HMC 8012, Digitalmultimeter mit Speicherfunktion
Thermografie:
Optris PI640, Infrarotkamera
PI Connect Auswertungssoftware mit Profilen
Akustik:
NTI Audio M2211 (mit Kalibrierungsdatei)
Steinberg UR12 (mit Phantomspeisung für die Mikrofone)
Creative X7, Smaart v.7
eigener reflexionsarmer Messraum, 3,5 x 1,8 x 2,2 m (LxTxH)
Axialmessungen, lotrecht zur Mitte der Schallquelle(n), Messabstand 50 cm
Geräuschentwicklung in dBA (Slow) als RTA-Messung
Frequenzspektrum als Grafik
Betriebssystem Windows 10 Pro (1809, alle Updates)