Temperaturextreme bei Intels Core i9 9900K - Von 100 bis -230 Grad

Intels neue Achtkern-CPU 9900K wird vergleichsweise heiß. Der Übertakter Roman »der8auer« Hartung liefert mögliche Erklärungen – und Weltrekorde bei -230 Grad.

von Nils Raettig,
22.10.2018 19:02 Uhr

Der Übertakter Roman »der8auer« Hartung zeigt in einem ausführlichen Video, wie sich der Core i9 9900K unter der Haube vom Core i7 8700K unterscheidet.Der Übertakter Roman »der8auer« Hartung zeigt in einem ausführlichen Video, wie sich der Core i9 9900K unter der Haube vom Core i7 8700K unterscheidet.

Intels neuer Core i9 9900K wird heiß, auch aufgrund seiner hohen Leistungsaufnahme. In unserem Test der Achtkern-CPU sind uns dementsprechend in bestimmte Szenarien Takt-Drosselungen aufgefallen. Spiele betrifft das zwar unserer Erfahrung nach nicht, weil sie die CPU in der Regel weniger als zur Hälfte auslasten. Auffällig ist es aber dennoch.

Dabei herrschte im Vorfeld der Veröffentlichung gerade mit Blick auf die Temperaturen eine gewisse Zuversicht. Der Grund: Statt der lange Jahre von Intel zwischen CPU-Die und Heatspreader eingesetzten Wärmeleitpaste kommt bei den Core-i-9000-Modellen (Core i5 9600K, Core i7 9700K, Core i9 9900K) wieder Indium-Lot zum Einsatz.

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Unter starker Last und vor allem ohne die standardmäßig greifende Begrenzung der Leistungsaufnahme erreicht der Core i9 9900K dennoch schnell sein Temperaturlimit von 100 Grad. Dabei spielt sicher auch die Taktrate eine nennenswerte Rolle: Während der Core i7 8700K auf allen sechs Kernen per Turbo-Boost standardmäßig maximal 4,3 GHz erreicht, sind es im Falle des 9900K trotz zwei Kernen mehr 4,7 GHz.

Der Übertakter Roman »der8auer« Hartung hat bei einer genaueren Betrachtung des Core i9 9900K inklusive Entfernen des Heatspreaders (auch als »Köpfen« bekannt) aber weitere mögliche Gründe für die auffälligen Temperaturen unter hoher Last gefunden.

Geköpfter 9900K fast 10 Grad kühler

Das Köpfen des Core i9 fördert neben einer relativ dicken Indium-Schicht (0,5 Millimeter) einige interessante Unterschiede im Vergleich zu dem Core i7 8700K zu Tage. So sind im Falle des 9900K sowohl die Platine, auf der die CPU montiert ist, als auch der CPU-Die selbst dicker. Das hat wiederum zur Folge, dass der die Wärme sehr gut ableitende Heatspreader aus Kupfer weniger dick ausfällt (siehe auch die folgende Tabelle).

Quelle: www.youtube.com/watch?v=Ccqid7FcjOU

Core i7 8700K

Core i9 9900K

Chip-Größe

153 mm² (9,2 x 16,6 mm)

178 mm² (9,2 x 19,4 mm)

Höhe Platine

0,87 mm

1,15 mm

Höhe CPU-Die

0,42 mm

0,87 mm

Höhe Heatspreader

3,1 mm

2,3 mm

Zumindest mit Blick auf die Höhe des Dies hat der8auer auch eigene Versuche durchgeführt, um zu zeigen, dass sich eine geringere Höhe davon positiv auf die Hitzeentwicklung auswirkt. Das dazu nötige Abschleifen des Dies empfiehlt er zwar nicht für normale Nutzer, es senkt die durchschnittliche Kerntemperatur aber laut seinen Tests tatsächlich.

Die entsprechenden Messungen hat er mit einem Noctua NH-D15 und dem Core i5 9600K durchgeführt, der denselben CPU-Die wie der 9900K mit zwei abgeschalteten Kernen und ohne Hyper-Threading verwendet. Übertaktet auf 5,0 GHz auf allen Kernen kommt die CPU bei 1,35 Volt auf eine durchschnittliche Kerntemperatur von 96,5 Grad, wenn zehn Minuten lang Prime 95 läuft, um eine sehr hohe (aber alltagsferne) CPU-Last zu erzeugen.

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Das Köpfen und der Wechsel zu Flüssigmetall senken die Temperatur auf 88,5 Grad. Nach dem Abschleifen von 0,2 Millimeter des Dies ist die Temperatur mit 83 Grad noch einmal durchaus nennenswert niedriger.

Während sich das Köpfen von verlöteten CPUs wie dem Ryzen 7 1800X, dem Ryzen 7 2700X oder auch Intels Core i7 6950X aus Sicht von der8auer eher nicht lohnt, da die Temperaturen hier nur im Bereich von drei bis vier Grad sinken, sieht das beim Core i9 9900K mit Werten im Bereich von 8 bis 10 Grad anders aus. Das Risiko beim Abschleifen des Dies sieht er aber als zu hoch an, auch in Anbetracht der hohen Kosten der CPU.

Neue Weltrekorde mit Flüssighelium

Die höchsten Taktraten und Benchmarkergebnisse erzielen Übertakter wie der8auer beim Einsatz von flüssigem Helium.Die höchsten Taktraten und Benchmarkergebnisse erzielen Übertakter wie der8auer beim Einsatz von flüssigem Helium.

All diese Faktoren spielen nur noch eine sehr untergeordnete Rolle, wenn es um das extreme Übertakten von CPUs geht, da die hier verwendeten Kühlmittel wie flüssiger Stickstoff oder gar flüssiges Helium für extrem niedrige Temperaturen sorgen.

Deshalb überrascht es auch nicht, dass mit dem Core i9 9900K bereits diverse neue Weltrekorde in Benchmarks erzielt wurden. Mit flüssigem Stickstoff konnte der8auer bei Temperaturen im Bereich von -190 Grad auf allen acht Kernen Taktraten von 7.484 MHz erreichen (mit ca. 1,9 Volt). Mit flüssigem Helium waren es bei fast -230 Grad sogar 7.613 MHz (mit ca. 2,0 Volt).

Im unten zu sehenden Video zeigt der8auer unter anderem den im Vergleich zu flüssigen Stickstoff deutlich schwierigeren Umgang mit flüssigen Helium und wie die extrem niedrigen Temperaturen auch für eine deutlich geringere Leistungsaufnahme des Core i9 9900K sorgen.

Eines gilt unabhängig davon nach wie vor: Die neue Achtkern-CPU ist aktuell nur sehr schwer und zu hohen Preisen im Handel zu bekommen, was auch für die kommenden Wochen (und Monate) noch gelten könnte.


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