Wohin fliegen wir?

“Fliegen wir wieder?” ist eine Frage, die meine Freundin mir in den letzten Jahren, seitdem ich die Nvidia RTX 3080 Founder Edition nutze, recht oft stellte. Nicht, weil Elite Dangerous so toll aussieht, sondern weil die Grafikkarte beim Zocken extrem laut wurde und sich wie eine Flugzeugturbine angehört hat. Unter Windows konnte ich die Kühlung durch die Reduktion der Spannung entlasten, aber bei Linux erlaubt der Treiber von Nvidia nur das Setzen eines Powerlimits. Das funktioniert aber nicht so gut wie die Reduktion der Spannungskurve.

Trotzdem habe ich das Powerlimit von 320 Watt auf 300 Watt reduziert und damit war die Karte zwar immer noch sehr laut, aber nicht mehr so extrem. Leider weiterhin nervig. So sehr, dass ich schon mehrfach überlegt hatte, die Karte zu verkaufen und eine leisere zu kaufen. Die Hitze kann auf Dauer auch nicht gut für die Karte sein. Aber bevor ich eine neue Karte kaufen konnte kam der AI Boom und die Grafikkartenpreise gingen durch die Decke…

Die richtige Ursache finden

Ich habe die RTX 3080 FE also im PC gelassen und mit dem Lärm gelebt. Bis ich vor zwei Wochen über einen Blogpost auf Medium von Will Norris gestolpert bin. Keine Ahnung, wie ich den gefunden habe, der Titel des Beitrags klingt eher nach Übertakten als nach Problemlösung. Aber ich habe den Post gelesen und wurde neugierig. Laut Will Norris ist nicht das schlechte Kühlerdesign oder die zu hohe Spannung der Founders Edition die Ursache. Nein, es sind schlechte und unpassende Thermalpads, welche Nvidia verwendet.

Auf einer Grafikkarte erzeugt nicht nur der GPU Chip Hitze, sondern auch die VRAM (Grafikspeicher) und VRM (Spannungswandler) Chips. Selbst wenn die GPU Temperatur eigentlich in Ordnung ist, was bei mir meist der Fall war, können diese Chips zu heiß werden und die Lüfter auf Maximum zwingen. Dank des schlechten Treibers können diese Temperaturen unter Linux nicht ausgelesen werden, aber auch unter Windows werden sie in den Übersichten nicht angezeigt. Man kann sie in der Detailansicht von MSI Afterburner unter Windows aber auslesen. Aber eigentlich reicht die GPU Temperatur. Ist diese unter 75°C und die Lüfter auf 100%, dann sind die VRAMs und/oder VRMs über 100°C und damit zu heiß.

Aber warum überhitzen diese Chips überhaupt? Schon 2021 (und ich finde das 2026 heraus…) haben die Nutzer herausgefunden, dass Nvidia unpassende Thermalpads zwischen den VRAM/VRM Chips und dem Kühler verwendet. Da der GPU Chip höher ist als die VRAM/VRM Chips gibt es hier eine Lücke. Die Thermalpads sollen diese Lücke überbrücken und den Abtransport der Hitze vom Chip zum Kühlkörper sicherstellen. Sind die Thermalpads schlecht oder passen nicht, dann funktioniert der Abtransport der Hitze nicht richtig.

Nachforschungen und Materialbestellung

Ich beschloss, dass ich es riskiere, die Grafikkarte zu zerlegen und die Thermalpads auszutauschen. Ich habe noch nie eine Grafikkarte auseinandergebaut. Ja, ich baue meine PCs selbst zusammen inklusive CPU Kühler. Aber Grafikkarten schienen mir dann doch komplexer zu sein.

Und es ist komplexer. Ich habe deshalb nachgeforscht. Wie zerlegt man eine RTX 3080 FE? Welche Materialien benötige ich? Das war auch sinnvoll. Will Norris hat für die komplette Karte 2,0mm Gelid Gp-Extreme Thermalpads verwendet. Meine Nachforschungen haben aber gezeigt, dass es eine Revision der Grafikkarte gab. Mit dieser hat Nvidia ab Juni 2021 einerseits eine Bremse für das Cryptomining implementiert, aber auch das Kühlerdesign verändert. Bei der neuen Revision, meinem Modell, benötigt man 1,5mm Thermalpads für die VRAM Chips und 2,0mm Thermalpads für die VRM Chips. Bei der Backplate passen weiterhin 3,0mm Thermalpads.

Für die GPU selbst habe ich mich daran erinnert, dass es inzwischen Graphenblättchen gibt. Sie sollen einfacher in der Handhabung und langlebiger als Wärmeleitpaste sein. Final habe ich jeweils ein Pack 1,5mm und 2,0mm Gelid GP-Extreme, zwei Packungen EC360 Gold 3,0mm und eine Packung Thermal Grizzly PhaseSheet PTM gekauft. Und wenn ich gerade dabei bin, gönne ich meinem PC noch ein neues Gehäuse, deshalb noch eine Tube Arctic MX-7 Wärmeleitpaste für die CPU.

Austausch mit Problemen

Alles war angekommen und der Sonntag war der perfekte Tag für den Austausch. Das Wetter war regnerisch und meine Freundin musste arbeiten. Erst alle Teile aus dem alten Gehäuse Corsair Graphite 600T, was ich damals “cool” fand, ausgebaut, alles gereinigt und dann in das neue Gehäuse Fractal Design North XL Schwarz mit Mesh, mehr ein Möbelstück, eingebaut. Alles, bis auf die Grafikkarte.

Mit dieser bin ich dann an den Tisch und habe sie Stück für Stück, der Anleitung folgend, auseinandergenommen. Das ist gar nicht so schwer. Aufpassen muss man nur bei den dünnen Kabeln auf der Platine und dem Spannungsrahmen. Bei diesem sollte man die Schrauben nach und nach abwechselnd über Kreuz lösen. Das reduziert die Spannung langsam statt sprunghaft.

Letztendlich hatte ich drei große Teile vor mir. Die Platte der Rückseite, die Platine selbst und den Kühlerblock. Auf allen drei Teilen klebten Thermalpads und Wärmeleitpaste. Vom 3D Drucken habe ich 99,9% reines Iso-propanol im Haus. Mit einem Kunststoffschaber habe ich erst alle Pads und die Paste abgekratzt, dann mit dem Iso-propanol und einem Mikrofasertuch die Karte ordentlich abgewischt, bis sie sauber und glänzend war. Im nächsten Schritt habe ich die Pads nach Anleitung und Augenmaß zugeschnitten und aufgeklebt. Nachdem das Graphen PhaseSheet auf dem GPU Chip war, habe ich die Platine wieder auf den Kühler gelegt und die 3,0mm Thermalpads auf die Rückseite der Platine geklebt, dann alles zusammengebaut. Für das erste Mal habe ich etwas mehr als 60 Minuten gebraucht. Ich war vorsichtig, habe jeden Schritt überprüft und… versagt.

Als ich die Grafikkarte in den PC gebaut hatte und das Linux gestartet habe ist die GPU sofort auf 75°C gesprungen und die Lüfter auf 100%. Verwirrt habe ich den PC wieder ausgeschaltet. Zurück zum Tisch und nochmal auseinanderbauen. Es stellte sich heraus, dass ich vergessen habe, die Folie vom PhaseSheet abzuziehen, womit dieses die Hitze der GPU nicht an den Kühler weitergeben konnte. Folie abziehen, wieder zusammenbauen und ab in den PC. 35°C im Idle, 75°C bei 100% Last und 48% Lüftergeschwindigkeit. So viel leiser. Es ist geschafft!

Fliegen wir wieder?

Ich war zufrieden, beendete meinen Test und legte erstmal eine Toilettenpause ein. Bis meine Freundin rief: “Fliegen wir wieder irgendwo hin?”. Ich spitze die Ohren und hörte es - die Grafikkartenlüfter liefen wieder auf 100%. Verwirrt rannte ich zum PC. Er sollte eigentlich untätig sein, warum laufen die Lüfter auf 100%? Angekommen merkte ich, dass die Bildschirme aus sind und der PC nicht mehr reagiert. Ich aktivierte die Notausschaltung (Sieben Sekunden die Power-Taste drücken) und schaltete ihn wieder an. Kein Bild, keine Reaktion.

Ich wurde nervös und frustriert. Seit über fünf Stunden habe ich jetzt am PC gebastelt und jetzt ging er nicht. Habe ich die Grafikkarte geschrottet? Ist das überhaupt möglich, es sollten doch Schutzvorrichtungen verbaut sein. Ich probierte alles mögliche. CMOS zurücksetzen, Karte neu einstecken, über die Onboard Grafik ins System und Treiber prüfen. Nichts. Die Karte blieb tot, sie meldete sich nicht mal beim Mainboard an beim Booten.

Meine Angst, dass ich die Karte kaputt gemacht hatte wuchs. Habe ich noch eine Folie vergessen? Habe ich die dünnen Kabel nicht wieder richtig eingesteckt? Ein drittes Mal an diesem Tag zerlegte ich die Karte. Die Kabel waren fest, die Pads sahen gut aus. Abgesehen vom PhaseSheet auf der GPU. Keine Ahnung, wie es aussehen soll, aber ich bin mir sicher, es sollte auf dem GPU Chip und nicht überall drum herum sein. Es scheint, dass der Druck des Anpressrahmens die Folie zerquetscht und seitlich rausgedrückt hat. Zwischen GPU Chip und Kühlerblock war keine Folie mehr.

Ich kratzte die Reste ab und putzte alles ein weiteres Mal. Statt der Folie habe ich jetzt die Arctic MX-7 Paste auf den Chip gemacht. Gar nicht so einfach, das Zeug ist zäh und haftet schlecht. Aber ich habe es verteilt bekommen und die Grafikkarte wieder zusammengebaut. Zurück in den PC und einschalten. Ich hatte ein Bild! Der PC startete, wie er sollte. Ein weiteres Mal öffnete ich Dune: Awakening und prüfte die Temperaturen. 72°C bei 100% Auslastung und die Lüfter drehten unter 45%. Im Idle 35-40°C bei ausgeschalteten Lüftern. Noch besser als beim letzten Test!

Insgesamt ein Erfolg

Der Tag war anstrengend. Ich bin versiert im Zusammenbau von Computern. Es ist trotzdem ein Aufwand, weil ich es nur alle paar Jahre mache. Teile nach und nach ausbauen und wieder einbauen ist trotzdem arbeitsintensiv.

Aber Thermalpads auf einer Grafikkarte tauschen und diese dafür auseinanderzubauen war neu für mich. Es ist erstaunlich einfach. Wenn man Erfahrung damit hat, dann macht man meine Fehler vermutlich nicht. Vergessen, die Schutzfolie abzuziehen, ist dämlich. Überrascht hat mich, dass das PhaseSheet gar nicht funktioniert hat. Eventuell hat das Ausdehnen und Zusammenziehen der Thermalpads den Druck auf den GPU Chip verändert und das PhaseSheet herausgedrückt. Zum Glück hatte ich für die CPU die Arctic MX-7 Wärmeleitpaste bestellt und genug übrig.

Das finale Ergebnis ist beeindruckend. Bei Volllast unter 50% Lüftergeschwindigkeit, während die GPU unter 75°C bleibt, ist ein riesiger Erfolg. Andererseits enttäuscht es mich, dass Nvidia so einen Fehler bei ihrem Flagschiff Founders Edition Grafikkarten macht. Die Pads haben mich 40 Euro gekostet, für Nvidia wären das sicher weniger als 10 Euro, wenn überhaupt. Aber sie haben entschieden, ein paar Euro zu sparen und die Karten mit so einem Mangel auszuliefern. Warum?