Die PS5 funktioniert auch mit Wärmeleitpaste statt Flüssigmetall - Aber wie gut?

Die PS5 ist die erste Konsole, bei der Flüssigmetall eingesetzt wird. Wie sie mit Wärmeleitpaste performt, hat ein Youtuber nun festgehalten.

von Chris Werian,
26.12.2020 17:14 Uhr

Wärmeleitpaste auf einer PlayStation 5 - Kann das wirklich funktionieren? Wärmeleitpaste auf einer PlayStation 5 - Kann das wirklich funktionieren?

Im Zuge des ersten Teardown-Videos enthüllte Sony die Verwendung einer eigens entwickelten Lösung zur industriellen Applikation von Flüssigmetall in seinen Konsolen. Damit sollte der enormen Hitzeentwicklung der AMD-APU langfristig entgegengewirkt werden.

Darin unterscheidet sich Flüssigmetall von Wärmeleitpaste

Die Eigenschaften von Flüssigmetall sind denen herkömmlicher Wärmeleitpaste auf Silikonbasis weit überlegen. Ungefähr die siebenfache Wärmeleitfähigkeit wird dem Verbundmaterial bescheinigt.

Eine Erneuerung ist sehr unwahrscheinlich, aber möglich: Zu einem Wechsel sollte es eigentlich nur kommen, sollte die zähe Paste ungleichmäßig aufgetragen worden oder der Anpressdruck des APU-Kühlers zu niedrig sein. In diesem Fall könnte man auch auf Idee kommen, einfach wieder zur erprobten Wärmleitpaste zurückzukehren. Was dann mit der PlayStation 5 passiert, hat Steve Porter auf seinem Youtube-Kanal "TronicsFix" dokumentiert.

Die PS5 funktioniert trotz Wärmeleitpaste weiterhin, wird aber lauter

Nachdem er sichergestellt hat, dass sämtliche Spuren des Flüssigmetalls entfernt wurden und sich keinerlei Metallspäne auf dem Mainboard der PS5 befinden, trug er die Wärmeleitpaste auf. Der Vorgang unterscheidet sich, abgesehen von der vorher notwendigen Reinigung, nicht großartig von vorherigen Generationen, ist also für Bastler leicht durchführbar.

So schneidet die PS5 mit Wärmeleitpaste ab: Während des Tests wurde die Betriebslautstärke und die Lufttemperatur an der hinteren Öffnung der PS5 gemessen. Während der Lüfter nun für eine gehobene Geräuschkulisse sorgt, ist die Temperatur etwas zurückgegangen.

Auch ohne die Kunststoffversiegelung lässt sich ausreichend Anspressdruck aufbauen, damit sich der Klecks Wärmeleitpaste verteilen kann. (Bildquelle: TronicsFix) Auch ohne die Kunststoffversiegelung lässt sich ausreichend Anspressdruck aufbauen, damit sich der Klecks Wärmeleitpaste verteilen kann. (Bildquelle: TronicsFix)

Ein warmer Luftausstoß ist gut: Im Gegensatz zu immer wieder auftauchenden Nachrichten, dass die neue Konsolengeneration gewaltige Hitzeprobleme hat, ist ein hitziger Luftstrom an der rücksteigen Öffnung technisch gesehen der Optimalfall. Mit hoher Effizienz wird nämlich die Verlustleistung, die sich innerhalb der APU anstaut, nach außen getragen - genau dort wollt ihr die Abwärme, nicht im Gehäuse selbst.

Somit lässt sich auch die gestiegene Betriebslautstärke bei der Verwendung von Wärmeleitpaste erklären. Die Lüfterdrehzahl wird erhöht, um den Hitzetransfer aufrecht zu erhalten. Die gesunkene Temperatur der Abluft suggeriert, dass sich mehr Wärme in der PS5 staut.

Mit Wärmeleitpaste

Temperatur: 43 °C

Betriebslautstärke: 36 Dezibel

Mit Flüssigmetall

Temperatur: 52 °C

Betriebslautstärke: 28 Dezibel

Das Resultat ist nicht hundertprozentig genau: Für seinen Test spielte Steve Porter genau 15 Minuten Spider-Man: Miles Morales und maß die jeweiligen Höchstwerte. Die Ergebnisse sind jedoch mit Vorsicht zu genießen, da es sich um zwei verschiedene Exemplare der PS5 handelte. Zwar achtete er darauf, dass beide Probanden baugleich sind, es fehlt jedoch an einem Basiswert, der aufzeigt, wie die PS5, die später mit Wärmeleitpaste modifiziert wurde, im Normalzustand performt.

Spider-Man: Miles Morales bietet eine visuell hervorragende Inszenierung, Next-Gen ist das aber noch nicht. Dementsprechend könnte sich die Differenz von Wärmeleitpaste zu Flüssigmetall in zukünftigen Spielen weiter verschieben. Spider-Man: Miles Morales bietet eine visuell hervorragende Inszenierung, Next-Gen ist das aber noch nicht. Dementsprechend könnte sich die Differenz von Wärmeleitpaste zu Flüssigmetall in zukünftigen Spielen weiter verschieben.

Keine Crashes sind ein gutes Zeichen

Auch wenn es sich beim neuesten Marvel-Abenteuer nicht um den anspruchsvollsten Grafik-Brecher der PS5-Generation handelt, ist es doch interessant zu beobachten, dass die Konsole auch ohne Flüssigmetall nicht in die Knie gezwungen wird. Die Flüssigmetalllösung ist aber dennoch eine wegweisende Investition, die einige Probleme mit der industriellen Anwendung von Wärmeleitpaste eliminiert.

Schon während des Transports und der Lagerung von für den Handel bestimmten Konsolen kommt es zum Eintrocknen der Wärmeleitpaste, weshalb so viele Modelle in der jüngsten Vergangenheit große Probleme mit einer effizienten Kühlung hatten.

Außerdem zeigt der Test, dass die PS5 bereits sehr stark von der Flüssigmetallapplikation profitiert und die Kühlleistung des Systems deutlich ansteigt.

Langzeittests fehlen

Wann die Wärmeleitpaste ihren Zenit überschreiten würde, lässt sich nach solch einem kurzen Test nur schwer voraussagen. Sollte sie aber nach ca. 1 bis 2 Jahren beginnen, porös zu werden, könnte es bald zu einer Überhitzung kommen. Zumindest würde der Lüfter stärker aufdrehen.

Auch ist noch nicht geklärt, über welchen Zeitraum und wie stark das Flüssigmetall der PS5 "aushärtet". Die Bezeichnung ist eigentlich irreführend, denn das Verbundmaterial härtet gar nicht aus, sondern oxidiert, sobald es in Kontakt mit anderen Metallen steht. Um dem entgegenzuwirken, wurde jegliches Kupfer, das sich oberhalb des P55-Prozessors befindet, mit Nickel überzogen. Flüssigmetall hinterlässt aufgrund dessen nur ein paar kleine Verfärbungen im Kühlkörper. Mit einer Verschlechterung der Temperaturen ist jedoch nicht rechnen, wie auch Gamers Nexus in einem Test bestätigte.

Die vernickelte Kupferplatte reduziert die Oxidation auf ein Minimum, so dass das Flüssigmetall über einen sehr langen Zeitraum hinweg seinen Zustand behält. (Bildquelle: TronicsFix) Die vernickelte Kupferplatte reduziert die Oxidation auf ein Minimum, so dass das Flüssigmetall über einen sehr langen Zeitraum hinweg seinen Zustand behält. (Bildquelle: TronicsFix)

Der potentielle "Ernstfall": Da Nickel nur zu Verfärbungen neigt, lassen sich Rückstände von Flüssigmetallpasten leicht unter Zuhilfenahme von Isopropanol vom Kühlkörper wischen. Selbst bei auffälligen Verfärbungen solltet ihr von aggressiveren Methoden, etwa Schleifpapier, absehen, da ihr so die Nickelschicht zerstören könntet, die das rohe Kupfer vor dem Flüssigmetall schützt. Fehlt diese Versiegelung, kommt es zu Korrosion und einer Störung des Hitzetransfers.

Wieso überhaupt Wärmeleitpaste?

Flüssigmetall ist elektrisch leitfähig. Ein Tropfen oder Metallspan an Elektrizität führenden Komponenten reicht aus, um an einen Kurzschluss zu verursachen, sobald das Mainboard wieder Strom führt. Bei der Wartung ist also ein hohes Maß an Vorsicht geboten.

Sony hat viel Aufwand betrieben, um solch eine Situation zu verhindern: Mehrlagige Kunststoffversiegelungen und eine faserige Textur stellen sicher, dass kein Flüssigmetall entweichen kann. Solch ein Aufbau ist eine Innovation, die sich hoffentlich dauerhaft auszahlen könnte. Im Idealfall hält die Konstruktion jahrelang.

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Wärmeleitpaste scheint im Gegensatz eher eine potenzielle Ausweichmethode zu sein, die aber auch ihre gravierenden Nachteile hat. Die gesunkene Effizienz der Kühlung dient zumindest als Warnung, dass Tests mit anspruchsvolleren Spielen abgewartet werden sollten, bevor man sich dazu entscheidet, diesen Weg zu verfolgen.

Wie groß ist euer Vertrauen in Flüssigmetall als thermales Verbundmaterial?

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