Ryzen 9 7950X & Ryzen 7 7700X im Test: Temperaturen und Kühlung
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TJMax und Temperaturen unter Last
Deutlich mehr Verbrauch als der jeweilige Vorgänger ab Werk – gepaart mit den weiter geschrumpften CPU-Chiplets – kann nur eines bedeuten: Die Temperaturen von Ryzen 7000 unter Last sind gegenüber Ryzen 5000 gestiegen.
TJMax = 95 °C gilt auch für Zen 4
TJMax ist mit 95 °C gegenüber Ryzen 5000 wiederum gleichgeblieben. Mit TJMax beschreibt AMD die höchste Temperatur, die der Prozessor dauerhaft (24 Stunden, 7 Tage die Woche) ohne negative Auswirkungen auf seine Haltbarkeit fahren kann.
Bei Ryzen 5000 operierten die 65-Watt-CPUs und die 105-Watt-Modelle mit zwei Chiplets in der Regel weit unterhalb von TJMax, hier bildete unter Multi-Core-Lasten der definierte maximale Stromverbrauch die Taktgrenze (PPT). Lediglich der Ryzen 7 5800X mit bis zu 142 Watt TDP auf einem Chiplet kam der Schwelle von 95 °C nahe oder erreichte sie – diese CPU ist als Hitzkopf der Generation bekannt.
Ryzen 7000 wird durch TJMax und nicht PPT limitiert
Bei Ryzen 7000 ist das anders: Mit der höheren PPT operieren die CPUs, auch der Ryzen 7 7700X mit nur einem Chiplet, häufiger am TJMax-Limit als am PPT-Limit oder einem Strom-Stärke-Limit. Das diene dem Zweck einer möglichst hohen Leistung, so AMD.
Der kleinere Ryzen 7 7700X braucht dabei länger und schafft es bei weitem nicht immer, gekühlt durch einen Noctua NH-D15S mit zwei Lüftern, diese Schwelle zu erreichen. Beim Ryzen 9 7950X ist das wiederum in der Regel unter Multi-Core-Volllast der Fall.
Kühlung Ryzen 7000 vs. Ryzen 5000
Dass der Ryzen 7 7700X noch wärmer wird als der Ryzen 7 5800X, verdeutlicht bereits, dass Ryzen 7000 nicht nur durch die höhere Verlustleistung wärmer wird bzw. schwerer zu kühlen ist. Denn beide CPUs verteilen bis zu 142 Watt PPT auf nur einem Chiplet. Aber auch vom Ryzen 9 7950X lässt sich dieses Ergebnis ableiten.
Die nachfolgende Übersicht zeigt die Zunahme der CPU-Temperatur in Abhängigkeit der maximal zulässigen Verlustleistung bei einer Multi-Core-Last (Blender Benchmark).
Das Ergebnis ist eindeutig: Der Ryzen 9 7950X wird mit 88 Watt immer noch annähernd so warm wie der Ryzen 9 5950X mit 142 Watt (effektiv abgerufen werden ca. 130 Watt), was verdeutlicht, dass nicht nur die höhere Spitzen-TDP für die höheren Temperaturen der Serie sorgt, sondern auch die neue Architektur und/oder das neue Package.
| CPU | max. Temperatur (Tctl/Tdie) |
|---|---|
| Ryzen 9 7950X Default (230 Watt) | 95,3 °C |
| Ryzen 9 7950X 142 Watt | 73,9 °C |
| Ryzen 9 7950X 88 Watt | 65,2 °C |
| Ryzen 9 7950X 65 Watt | 60,1 °C |
| Ryzen 9 7950X 45 Watt | 53,5 °C |
| Ryzen 9 5950X Default (142 W) | 68,0 °C |
| Ryzen 7 7700X Default (142 W) | 94,6 °C |
| Ryzen 7 7700X 88 Watt | 66,3 °C |
| Ryzen 7 7700X 65 Watt | 58,0 °C |
| Ryzen 7 7700X 45 Watt | 50,9 °C |
| Ryzen 7 5800X Default (142 W) | 84,1 °C |
Luft- vs. All-in-One-Wasserkühlung
Eine CPU, die durch TJMax eingebremst wird, sollte durch den Einsatz einer stärkeren Kühlung, die das Erreichen von TJMax hinauszögert, schneller rechnen, weil sie mehr elektrische Leistung aufnehmen und deshalb höher takten kann. ComputerBase hat das sowohl mit dem Ryzen 7 7700X als auch mit dem Ryzen 7 7950X getestet.
In diesem Fall kam nicht der Luftkühler Noctua NH-D15S, sondern die All-in-One-Wasserkühlung MSI MAG CoreLiquid K360 mit maximaler Lüfterdrehzahl zum Einsatz.
Der Effekt ist gering
Der Effekt aus dem Kühlerwechsel ist überraschend gering. Beim Ryzen 7 7700X sinkt nicht einmal die Temperatur, was darauf schließen lässt, dass die Abfuhr der Verlustleistung auf nur einem 5-nm-Chiplet zum Heatspreader das Problem ist und nicht die Kühlung des Heatspreaders als solches – obwohl AMD die Dies bereits mit Gold beschichtet hat. Infolgedessen ändert sich auch bei der Leistungsaufnahme und dem Takt quasi nichts.
Etwas größer ist der Effekt beim Ryzen 9 7950X, der 52 Prozent mehr Verlustleistung auf zwei Chiplets verteilt: Die durchschnittliche CPU-Temperatur geht um 6 °C zurück. Gleichzeitig kann die CPU circa 60 MHz oder 1 Prozent höher takten und nimmt 8 Watt mehr elektrische Leistung auf.
| CPU | ∅ CPU-Temperatur | ∅ Leistungsaufnahme | ∅ CPU-Takt |
|---|---|---|---|
| Ryzen 9 7950X mit Noctua NH-D15S | 93,8 °C | 188,8 Watt | 5.085 MHz |
| Ryzen 9 7950X mit MSI MAG CoreLiquid K360 | 87,9 °C | 196,7 Watt | 5.147 MHz |
| Ryzen 7 7700X mit Noctua NH-D15S | 88,6 °C | 125,1 Watt | 5.289 MHz |
| Ryzen 7 7700X mit MSI MAG CoreLiquid K360 | 88,7 °C | 125,5 Watt | 5.301 MHz |
Entsprechend gering ist am Ende auch der Leistungsvorteil der All-in-One-Kühlung über einen kompletten Testparcours: Er beträgt 2 Prozent in Multi-Core-Szenarien. In Single-Core-Lasten ist der Effekt gleich null.
Interessant ist, dass der Ryzen 9 7950X nicht noch höher taktet: Weder TJMax (95 °C) noch das PPT-Limit (230 Watt) oder die Limits für die Stromstärke (EDC, TDC) werden erreicht – sollte es dann nicht noch höher gehen? Das Thema wird im Abschnitt zum Übertakten noch einmal wiederkehren.