De afgelopen maanden hebben we in het testlab hard gewerkt om een nieuwe testmethode voor processorkoelers te ontwikkelen. Onze vorige testmethode, op basis van socket AM4, LGA 2066 en sTRX4, raakte verouderd door de introductie van nieuwere sockets. Ook wilden we meer onderdelen van de testprocedure automatiseren, zodat we processorkoelers gemakkelijker en sneller kunnen testen. Om onze nieuwe testmethode te valideren, hebben we een reeks uiteenlopende processorkoelers getest. Tegelijk met onze nieuwe testmethode publiceren we ook onze eerste round-up van processorkoelers voor maximaal 30 euro.
Net als bij onze vorige testmethodes voor processorkoelers kiezen we ook nu weer voor vermogensweerstanden in plaats van een echte processor als warmtebron. Wel hebben we tijdens het ontwikkelen van onze nieuwe testmethode de resultaten naast die van echte platforms gelegd, primair om correcte verhoudingen tussen processorkoelers te waarborgen, maar ook om de absolute temperaturen vergelijkbaar te laten zijn.
De test van een processorkoeler begint bij Tweakers met een geluidsmeting. Bij het testen van cpu-koelers zijn we vooral geïnteresseerd in de efficiëntie: hoe verhouden de koelprestaties zich tot de geluidsproductie? Een koeler die goede prestaties levert, maar extreem veel lawaai produceert, is immers minder aantrekkelijk dan een model dat deze koelprestaties benadert bij een veel lager geluidsniveau. Om een gelijk speelveld te creëren, testen we alle koelers eerst op geluidsproductie, met een Larson Davis 831C-geluidsmeter gekoppeld aan een 378A04-microfoon die is voorzien van een voorversterker. Daarmee kunnen we nauwkeurig meten. De meter heeft een lage ruisvloer van 5,5dB(A). Vanwege onvermijdelijk omgevingsgeluid is de ruisvloer van onze geluidsarme ruimte ongeveer 10dB(A). Om een veilige marge te nemen, hanteren we 12dB(A) als ondergrens.
In onze geluiddichte kamer meten we bij processorkoelers op 50cm afstand wat de geluidsproductie is als de ventilator op volle snelheid draait, oftewel de maximale fanduty via pwm. Vervolgens noteren we bij welk toerental de ventilator 30dB(A) en 20dB(A) produceert, net als bij onze vorige testmethode. We hebben voor deze waarden gekozen omdat 30dB(A) overeenkomt met de gemiddelde geluidsdruk in een huiskamer. De lagere waarde van 20dB(A) ligt precies 10dB(A) daaronder, wat het menselijk gehoor ervaart als een halvering of verdubbeling van het geluid. Ten slotte proberen we de ventilator van een processorkoeler ook nog 15dB(A) te laten produceren. Als de ventilator daartoe (stabiel) in staat is, nemen we ook de koelprestaties voor dit allerlaagste, praktisch onhoorbare geluidsniveau mee. Deze laatste test is voor de echte stiltefanaten bedoeld en zal voor de gemiddelde gebruiker waarschijnlijk minder relevant zijn. Uiteraard kunnen niet alle koelers aan al deze tests meedoen; sommige zijn daar ofwel te luid ofwel te stil voor, of de temperatuur loopt simpelweg te ver op om de test veilig op het gekozen toerental te kunnen voltooien.
Vermogenstest voor processorkoelers
Onze nieuwe testopstelling is opgebouwd rondom een zelfontworpen pcb waarop een keramische vermogensweerstand van Bach RC is geplaatst. Deze weerstand meet 14 bij 22mm, wat een oppervlak van 308mm² betekent. Net als bij onze vorige testmethode kiezen we ook nu voor vermogensweerstanden in plaats van een echte processor als warmtebron. Dit doen we omdat we hiermee veel nauwkeuriger de vermogensafgifte kunnen bepalen dan met een echt systeem. Zelfs met alle turbofunctionaliteiten uitgeschakeld en met vaste spanningen heeft een echt systeem nog steeds fluctuaties in de daadwerkelijke vermogensafgifte, aangestuurd door de vele sensors op een moderne processor.
We gebruiken twee Siglent SPS5042X-labvoedingen in serie om het gewenste vermogen te genereren voor de weerstand onder de processorkoeler. We gebruiken een ATmega32U4-microcontroller gekoppeld aan een MAX31855-thermokoppelversterker, waaraan een thermokoppel zit om de temperatuur te meten. Om de ventilator(s) op de processorkoeler aan te sturen, gebruiken we een zelfgemaakte pwm-controller, die eveneens gebaseerd is op de ATmega32U4-microcontroller en die we ook gebruiken voor onze ventilatortestmethode.
Bij onze nieuwe testopstelling monteren we processorkoelers met de meegeleverde mounting bedoeld voor Intels LGA 1700/1851-socket. Elke koeler wordt gemonteerd bovenop een originele heatspreader van een Intel LGA 1700-processor. Onder deze heatspreader is de keramische vermogensweerstand geplaatst. Om de montage van koelers zo consistent mogelijk te laten zijn en om de heatspreader zo vlak mogelijk te houden, gebruiken we als extra versteviging de Thermal Grizzly 13th/14th Gen CPU Contact Frame van der8auer. Als koelpasta tussen de heatspreader en de betreffende processorkoeler gebruiken we altijd Gelid GC-Extreme.
Tussen de vermogensweerstand en de heatspreader hebben we een thermal pad met een dikte van 0,5mm geplaatst. Aanvankelijk kozen we voor de Alphacool Apex Soft 18W/mk, maar na een eerste reeks validatietests bleek dat de vermogensoverdracht hiermee té goed werd. Dat had tot gevolg dat de temperatuurverschillen tussen uiteenlopende koelers veel kleiner werden dan we op echte platforms in de praktijk zien, én dat de gemeten temperaturen op ons eigen platform ook veel lager waren dan op echte platforms. Na een vergelijking van verschillende opties zijn we uiteindelijk uitgekomen op de Alphacool Apex Soft 9W/mk, waarmee de hiervoor beschreven twee problemen zijn opgelost.
Nu is de kans groot dat je na het lezen van bovenstaande alinea's je afvraagt waarom we niet voor een ontwerp rondom AMD's AM5-socket hebben gekozen. Dit is immers de populairste processorsocket van het moment. Het probleem zit hem in de thermal limit waar de meeste huidige AM5-processors bijzonder snel tegenaan lopen, waarna ze gaan throttelen. Tussen de verschillende Ryzen-processors uit de 7000- en 9000-serie, en de normale en X3D-varianten, zitten er verschillen in de opbouw van de processordie en het contact met de heatspreader. Ten eerste betekent dit dat we als referentiepunt het gedrag van één AM5-processor zouden kunnen nabootsen en anderen juist niet. Ten tweede zou het simuleren van het throttelen minder nuttige data opleveren over hoe koelers zich tot elkaar verhouden, hooguit in beperkte mate met welke koelers je iets minder snel tegen de limiet van 95 graden Celsius aanloopt. Dat laatste kan ook met een andere socket worden gedaan. Onze nieuwe testopstelling stelt ons in staat om op een nauwkeurige manier de prestatieverhoudingen tussen veel processorkoelers te meten, ongeacht voor welk platform de koeler gebruikt gaat worden.
:strip_exif()/i/2007287834.jpeg?f=imagenormal)
Warmtetest
Voor de warmtetests met processorkoelers blijven we onze huidige testkamer gebruiken. Deze bestaat uit een geïsoleerde box met een testcompartiment van 55x55x28cm. Aan de voorzijde van dit compartiment zitten drie Phanteks PH-F120T30-ventilators die lucht aanvoeren, terwijl aan de achterzijde één F120T30 is geplaatst. In een gevouwen luchtkanaal aan de voorzijde van de kast zijn twee Selfa-warmte-elementen van 400W aangebracht, elk voorzien van een ventilator. Vlak voor de ingang van de testkamer is een temperatuursensor aangebracht die meet hoe warm de lucht is die de testkamer wordt ingeblazen. Door middel van een closed-loopsysteem met een Rex-c700-pid-controller kunnen we de temperatuur zeer constant houden. De pid-controller meet namelijk continu wat de temperatuur van de aangevoerde lucht is, waarna de controller indien noodzakelijk extra warmte kan laten opwekken door de warmte-elementen. Op deze manier kunnen we de temperatuur in de warmtebox nauwkeurig aansturen en heel constant houden.
:strip_exif()/i/2007287848.jpeg?f=imagenormal)
Om verschillende redenen hebben we bij onze tests gekozen voor een luchttemperatuur van 35 graden. Ten eerste zijn de warmte-elementen onder alle omstandigheden krachtig genoeg om deze temperatuur vast te houden, zelfs als de omgevingstemperatuur slechts 18 graden is. Daarnaast wordt het in ons testlab (hopelijk) nooit warmer dan 35 graden, zodat we nooit lucht aanvoeren die warmer is. Bovendien is de aanwezigheid van enige warmte rondom de koeler realistisch, want in een echt systeem produceren andere componenten, zoals de voeding, het moederbord en de videokaart, ook warmte. De basistemperatuur moet niet te hoog worden, omdat we willen zien waartoe de cpu-koelers in staat zijn. Een omgevingstemperatuur van 35 graden is, zo hebben we ook in afzonderlijke tests voor behuizingen gezien, een representatieve weergave van de temperatuur in een echt systeem.
We testten de processorkoelers op ons platform met verschillende vermogens: 70W, 110W, 160W, 220W, 270W en 340W. Deze waarden komen overeen met de tdp's van verschillende Intel-processors op deze socket. We zullen overigens niet elke processorkoeler op elk genoemd vermogen gaan testen. Allereerst zijn er uiteraard koelers die niet in staat zijn om de hogere vermogens goed af te voeren. Daarnaast zullen we de lagere vermogens op high-end luchtkoelers en op waterkoelers overslaan omdat deze tests geen nuttige data opleveren.
| Processorkoeler testvermogens |
Vergelijkbaar met max vermogen van: |
| 70W |
5600X, i5-12400, i3-14100 |
| 110W |
7800X3D, 5800X(3D), 7600, 7700, 9600X, 9700X, i5-12600K, i5-13500 |
| 160W |
9800X3D, 7700X, 7950X3D, i7-12700K, i5-13600K, Ultra 5 245K |
| 220W |
i9-12900K, i7-14700K, Ultra 7 265K |
| 270W |
9950X, 7950X, i9-14900K(S), Ultra 9 285K |
| 340W |
i9-13900K(S), i7-14700K, i9-14900K(S) (unlimited tpd) |
De warmtetest duurt na het opwarmen tien minuten. We hebben voor die tijdsduur gekozen omdat uit onze tests blijkt dat elke luchtkoeler dan zeker ‘verzadigd’ is en de doeltemperatuur voor onze test is bereikt. We meten de stand van zaken echter niet enkel op dat moment; de hele duurtest wordt gelogd, waarbij elke seconde een waarde wordt genoteerd. De temperatuur die we uiteindelijk rapporteren, is het 98e percentiel van de hele log. Kort gezegd gooien we de hoogste 2 procent van de gelogde waarden weg om incidentele uitschieters uit de analyse te houden. De hoogste temperatuur van de resterende 98 procent van de waarnemingen is het 98e percentiel. Dit percentiel sluit naar ons idee beter aan bij het doel van de duurtest dan het noteren van een eventuele kortstondige maximumtemperatuur. Indien we opmerkelijke uitschieters op een koeler voorbij zien komen, vermelden we dit uiteraard wel in de betreffende review of round-up.
Op deze pagina bespreken we de testresultaten van de koelers op het testplatform in onze warmtebox. Tijdens onze geluidstest hebben we genoteerd bij welke fanduty elke koeler 30dB(A), 20dB(A) en 15dB(A) aan geluidsdruk levert. Daarnaast testen we de koelprestaties met een fanduty van 100 procent, dus wanneer de ventilator(s) op maximale snelheid draaien. Lukt het een koeler niet om bij een bepaald vermogen de temperatuur van ons testplatform onder de 96 graden Celsius te houden, dan wordt de test onmiddellijk gestopt. Het kan dus voorkomen dat een koeler bijvoorbeeld in de grafieken van 100 procent ventilatorsnelheid en 30dB(A) wel verschijnt, maar ontbreekt bij 20dB(A) en 15dB(A) als de temperatuur daar te hoog werd.
Cpu 70W
Onze eerste test op 70W hebben we uitgevoerd op een kleinere selectie van minder uit de kluiten gewassen koelers. Dit vermogen is voor geen van de geteste modellen een probleem en we meten zoals verwacht ook geen hoge temperaturen. De 70W-test is vooral gericht op kleinere koelers, zoals low-profilemodellen. Daarvan publiceren we in de toekomst een aparte round-up.
- 30dB(A) - 70W
- 20dB(A) - 70W
- 15dB(A) - 70W
- 100% - 70W
Cpu 110W
Met de stap van 70 naar 110W neemt het verschil tussen de Panorama 2 en de Tranquillo 5 toe. De low-profilekoeler van Alpenföhn loopt hier eerder tegen zijn limieten aan dan de veel grotere Gelid-koeler. Op 100 procent ventilatorsnelheid lukt het de standaardkoeler van Intel nog net om mee te kunnen doen, maar bij 30dB(A) wordt hij al te heet in dit scenario.
- 30dB(A) - 110W
- 20dB(A) - 110W
- 15dB(A) - 110W
- 100% - 110W
Cpu 160W
Op 160 en 220W hebben we meer koelers getest. Hier is goed te zien hoe sommige koelers relatief wat sterker zijn bij een hogere geluidsproductie en andere koelers juist relatief gunstig presteren bij een lage geluidsproductie. De Dark Rock Pro 5 en Peerless Assassin 120 SE zitten op 30dB(A) en op 100 procent ventilatorsnelheid nog erg dicht bij elkaar, maar op 20dB(A) komt de koeler van Thermalright er beter vanaf. In de 15dB(A)-test kan de Dark Rock Pro 5 niet meedoen omdat het minimale toerental van de ventilators te hoog ligt om op deze geluidsdruk uit te komen.
- 30dB(A) - 160W
- 20dB(A) - 160W
- 15dB(A) - 160W
- 100% - 160W
Cpu 220W
Bij de 220W-test begint het de Gelid Tranquillo 5 te heet onder de voeten te worden, waardoor deze koeler op 20 en 15dB(A) niet meer mee kan doen. De Mugen 6 met een enkele ventilator komt bij een hoge geluidsdruk nog goed mee met zijn naamgenoot met twee fans, maar op 20dB(A) moet hij daar afstand van nemen en op 15dB(A) krijgt hij het ook te warm. Opnieuw zet de Thermalright Peerless Assassin erg goede scores neer, en van dezelfde fabrikant doet de Assassin Spirit V2 het gezien zijn formaat ook uitstekend.
- 30dB(A) - 220W
- 20dB(A) - 220W
- 15dB(A) - 220W
- 100% - 220W
Cpu 270W
Onze nieuwe testmethode stelt ons in staat om processorkoelers op 270W te testen. Dit vermogen gaan we primair gebruiken om waterkoelers op te testen, en daarnaast enkel de best presterende luchtkoelers die in dit geval enkel op volle snelheid nog mee kunnen komen met de Krakens.
- 30dB(A) - 270W
- 20dB(A) - 270W
- 100% - 270W
Cpu 340W
Op ons testplatform kunnen we zelf tot 340W processorkoelers testen. Dit enorm hoge vermogen gebruiken we alleen op de koelers die overtuigend de 270W-test hebben voltooid. In dit geval blijft alleen de Kraken Elite 360 over, die qua temperatuur op het randje uitkomt van wat we ons testplatform nog aan willen doen.
Onze nieuwe testmethode voor processorkoelers hebben we ontworpen om op een nauwkeurige manier de prestaties in geluidsdruk en koelvermogen te meten. Hiermee willen we de prestatieverhoudingen tussen veel verschillende processorkoelers inzichtelijk maken voor iedereen die op zoek is naar een nieuwe koeler.
Omdat onze test voor een groot deel gericht is op het vergelijken van koelprestaties bij een specifieke geluidsdruk, kunnen we goed appels met appels vergelijken. Daarbij zien we dat sommige processorkoelers geoptimaliseerd lijken te zijn voor een bepaald scenario en elders juist minder goed naar voren komen. Zo hebben we gezien dat sommige koelers bij het laagste geluidsniveau van slechts 15dB(A) naar verhouding erg goed presteren, terwijl andere modellen vooral bij 30dB(A) of zelfs op maximale snelheid tot hun recht komen. Daarnaast laten onze testresultaten zien dat sommige koelers pas bij hogere vermogens goed tot hun recht komen.
Nu onze nieuwe testmethode goed is opgewarmd, zijn we al druk bezig met het selecteren van verschillende modellen voor vergelijkingstests. Zo hebben we op de planning staan om een vergelijkingstest van goedkopere processorkoelers te doen en ook een round-up van low-profilekoelers te publiceren. Uiteraard komt er ook weer een nieuwe test van all-in-onewaterkoelers aan. Heb je zelf een idee of insteek voor een specifieke vergelijking of round-up van processorkoelers? Laat het weten in de reacties.
:strip_exif()/i/2006558494.webp?f=thumbmedium)
:strip_exif()/i/2004017166.png?f=thumbmedium)
:strip_exif()/i/2005719986.png?f=thumbmedium)
:fill(white):strip_exif()/i/2006566024.jpeg?f=thumbmedium)
:strip_icc():strip_exif()/u/258361/crop5fbd53b98fcc5_cropped.jpeg?f=community)
:strip_exif()/u/531258/crop63667c21b6af9.gif?f=community)
:fill(white):strip_exif()/i/2006178906.jpeg?f=thumbmedium)
:fill(white):strip_exif()/i/2005028048.jpeg?f=thumbmedium)
:fill(white):strip_exif()/i/2006551198.jpeg?f=thumbmedium)
:fill(white):strip_exif()/i/2006650536.jpeg?f=thumbmedium)
:fill(white):strip_exif()/i/2006198040.jpeg?f=thumbmedium)
:strip_exif()/u/574353/crop5807cdc0eece4_cropped.gif?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/447634/crop5a1317af618f1_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/263315/crop592fef8caf3e6_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/770835/crop577575510b25e_cropped.gif?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/967069/crop5be5817a8496f_cropped.gif?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/109773/ziltoid_fetid_70px.jpg?f=community){kind=small}
Niet alles is perse een verstandige aankoop als het net niet voldoet voor de prijs. :strip_icc():strip_exif()/u/56530/crop5bb12158a69d0_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
/u/342375/crop5e13205150e40_cropped.png?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/211274/bestabstractwallpapers5.gif?f=community){kind=small}
/u/1085385/crop609bc6601a11d.png?f=community){kind=small}