[Mod] CPU-fan op videokaart (Scythe mugen 5 op RX 5700 XT)

[JakeOfOz]

Inleiding

Goed, ik speel al een tijd met het idee om wat gaafs te doen met m'n computer. Ik knutsel zelf wel graag en ben over het algemeen niet bang om spul uit elkaar te halen. Tot nu toe hield ik het bij auto's, motoren en 'simpele' electronica, maar naar aanleiding van deze video van Linus Tech Tips had ik het idee opgevat om een fatsoenlijke koeler op m'n nieuwe GPU te bouwen.

TL;DR

Dit is het geworden:



Het idee was om een stille PC te bouwen, aangezien mijn setup in de woonkamer staat. Bij idle wil ik het liefst nul geluid hebben, en bij gamen zo min mogelijk.

De basis

Mijn systeem bestaat uit de volgende onderdelen:

• pricewatch: AMD Ryzen 5 3600X Boxed
• pricewatch: MSI X570-A Pro
• pricewatch: MSI Radeon RX 5700 XT Gaming X
• pricewatch: G.Skill Ripjaws V F4-3200C16D-16GVKB
• pricewatch: Kingston A2000 500GB
• pricewatch: Scythe Ninja 5
• pricewatch: Corsair RM650 (2019)

Alles is gehuisvest in de volgende behuizing:
product: Corsair Graphite 600T

Het plan

Ik hou van grote luchtkoelers in een computer, getuige ook de Scythe Ninja 5 die aan de processor hangt. Het idee was dan ook om een zo groot mogelijke koeler aan de videokaart te hangen. Dit heeft ook als voordeel dat er een grote capaciteit is voor warmte (en de afvoer van warmte voornamelijk). Ik heb vaker koelers gekocht, maar vind dat de prijs/kwaliteit van Scythe toch altijd wel erg goed is. Nóg een Ninja 5 zou waarschijnlijk niet passen, omdat dan de koeler of fan tegen het moederbord komt. De keuze viel daarom op een pricewatch: Scythe Mugen 5 PCGH Edition
Alsnog een flinke unit om aan het PCB van een videokaart te hangen.

Voorbereiding

Goede voorbereiding is het halve werk natuurlijk, dus eerst maar eens kijken wat ik allemaal nodig dacht te hebben. Helaas moest ik meerdere keren bestellen, maar weet alles maar eens achteraf ;p

Uiteindelijk heb ik de volgende producten gebruikt voor de mod:

producten

• Videokaart: MSI rx 5700 XT Gaming X
• Koeler: Scythe Mugen 5 PCGH edition
• Extra heatsinks: merkloos? via Highflow.nl koperen heatsinks 10x 10x10mm, 10x 6,5x6,5mm
• EK-Cable PWM-GPU Fan adapter
• Thermal adhesive tape (de eerste keer was het alleen thermal pad, geen adhesive
• Thermal paste (een keramische, die niet geleidt)

extra

• Isopropyl-alcohol
• Een hele verzameling m3 en m4 boutjes, moertjes en plaatjes
• Schoonmaakdoekjes, wattenstaafjes
• Een zachte ondergrond om op te kunnen werken
• Kolomboor
• Haakse slijper
• Bankschroef

Het plaatsen zelf

De uiteindelijke mod viel op zich mee. De grootste uitdaging zat hem in het aanpassen van de mount voor de koeler. Die zijn natuurlijk op maat gemaakt voor CPU-sockets, en die komen niet overeen met GPU-sockets. Dit wist ik ook van tevoren wel, maar het is iets om rekening mee te houden. Nu heb ik een hele schuur met gereedschap tot m'n beschikking, maar als je dit niet hebt moet je hier wel serieus rekening mee houden.

Stap 1: Demonteren van de bestaande koeler

Een redelijk rigoureuse eerste stap, maar om een en ander te passen en proberen kan het niet veel anders. Ook zijn de gevolgen miniem: in het ergste geval moet je wat nieuwe koelpasta aanbrengen en de originele koeler weer terugplaatsen.
Zo ziet het er dan uit:

Eerst de schroefjes van de koeler losdraaien. Die zitten alleen bij de socket en achterop de kaart vast:


Vervolgens de kabels van de LED-verlichting en fans loshalen, en je hebt de koeler al los:


Met als eindresultaat de PCB van je videokaart:

Stap 2: Passen en meten

Met alle materialen binnen kon ik proberen om de heatsinks en grote koeler al eens los te plaatsen op de kaart. Dan kun je al een inschatting maken of het ongeveer gaat passen.
Eerst de grote koeler passen:


En dan de losse heatsinks eens plaatsen:


Dit leek allemaal goed samen te gaan, ik was eerst nog even bang dat de heatsinks tegen de grote koeler aan zouden komen, maar zelfs met twee fans blijft het allemaal nog ver genoeg van elkaar.

Stap 3: Bevestiging van de CPU koeler

Helaas is er geen kant-en-klare oplossing om een mounting bracket voor een CPU-koeler op je videokaart te plaatsen. Dit vroeg dus om een beetje custom werk. Gelukkig heeft de Mugen 5 een redelijk simpel mechanisme: de basisplaat zet je op de die en daar komt één enkele strip overheen, die je op twee punten aanspant. Die twee punten zitten dan met beugels op je PCB/backplate.
Met de bevestigingsmaterialen van de AMD-sockets had ik al de juiste afstanden te pakken, maar de beugels kwamen zo dicht bij elkaar dat het koelblok er niet meer tussen paste. Dit heb ik opgelost door de beugels wat af te slijpen met de haakse slijper.
Vervolgens één extra gaatje boren in de bevestigingsplaat en klaar is kees. Helaas is die plaat van loeihard RVS, en had ik geen scherpe boor meer in de juiste maat. Het is dus een sleufgat geworden (jeuj! ook nog eens verstelbaar!) met de dremel.

Edit: Voor de bevestiging van de mount heb ik de spacers gebruikt die bij de koeler werden geleverd, gecombineerd met lange m3 boutjes en plaatjes om de kracht te verdelen. Aandraaien van de moeren vooral niet te strak, omdat je dan de printplaat buigt en er veel kracht op zet. Met het aandraaien van de schroeven van de koeler zet je er ook nog extra kracht op namelijk.


Van de bevestigingsplaat zelf heb ik helaas geen foto's, tussen alle boor- slijp- en vloek-momenten had ik geen aandacht voor de documentatie.

Het eindproduct ziet er echter zo uit:

Stap 4: Montage in de kast

Bij de montage in de kast waren er twee uitdagingen:

Ruimte tov de voeding

De voeding zit recht onder de PCI-sloten in deze kast. Door de extra hoge koeler was er geen ruimte meer. Dit had ik al wel verwacht, maar viel toch wat tegen. Dit heb ik opgelost door de voeding te verplaatsen naar de voorkant van de kast, waar normaal de harde schijven zitten. Die heb ik toch niet meer (lang leve SSD en m.2 schijven), dus daar was ruimte genoeg.
Dit paste dus niet:

Plaatsing van de koeler tegen het moederbord

De koeler zelf was ook te breed om zomaar in het PCI-e-slot te passen. Hier was weinig aan te doen helaas. Het had met een beetje wringen kunnen passen, ware het niet dat de USB- en casefan-headers dan precies onbereikbaar zouden zijn. De oplossing: de koeler een kwartslag draaien. Qua airflow was dit niet ideaal, want het liefst zou ik de lucht via de achterkant naar buiten blazen. Maar gezien de extra capaciteit en op zich genoeg ruimte in de kast, heb ik gekozen om de luchtstroom vanaf de kant van het moederbord aan te zuigen, en aan de andere kant te blazen. Dit levert wat extra warmte op in de kast, maar er zit ook nog een grote fan bovenin die dat wel weer kwijt kan raken.

Stap 5: Afwerking

De laatste stap is het netjes afwerken. Met een adapterkabel kon ik de fan-aansluiting van de videokaart zelf gebruiken. Dit is handig, omdat je via de BIOS geen PCI-e apparaten aan kunt sturen. Nu gaat dat mooi via de fancontroller van de kaart zelf. Van die adapter gaat het naar de splitter die door Scythe zelf meegeleverd wordt, naar beide fans op de koeler.
Een laatste punt was nog de voeding, door de verplaatsing staat deze nu op een andere plek in de kast. Met een haakse kabel is dit mooier weg te werken, zodat het niet opvalt dat die niet op de juiste plek zit.

Het eindresultaat (Edit 21-03):
Edit: uiteindelijk heb ik de voeding naar boven en naar voren verplaatst, zodat die een betere airflow heeft. Hij werd namelijk warmer dan voorheen (nog steeds wel binnen de norm, maar ik had de ruimte toch. Dit zorg ook voor een mooie airflow onderin, door de koeler van de GPU.

Vervolg

Ik weet nog niet precies wat de vervolgstappen zijn. Goed testen natuurlijk, maar bij de eerste benchmarks gaat het al prima. Er zijn wel een aantal overwegingen:

• Het is GEEN makkelijke mod. Als je geen goed gereedschap hebt voor met name de mount, dan kun je beter een ander project zoeken.
• Door het gebrek aan geluid is de coil whine wel een stuk duidelijker
• Aansturing van de fans gaat goed, maar weergave van het aantal RPM van de fans klopt niet
• Verplaatsen van de kast is wel een risico met zoveel kilo koper en aluminium...
• Garantie is geen sprake meer van natuurlijk, maar dat spreekt voor zich met zo'n modificatie.

[ Voor 11% gewijzigd door JakeOfOz op 21-04-2020 09:57 ]

[haarbal]

Zal wel een stuk beter koelen en veel stiller zijn dan stock.

Waarom laat je de fan eigenlijk aanzuigen ipv blazen? Als hij zou blazen zou er waarschijnlijk meer warme lucht gelijk de kast uit stromen toch? En blazen maakt koelers effectiever vanwege de turbulente luchtstroom op de vinnen.

[ Voor 16% gewijzigd door haarbal op 21-03-2020 12:16 ]

[Flake]

Dat is wel een enorme koeler. Geen idee hoeveel die weegt, maar op deze manier monteren levert wel een forse toename aan kracht die verticaal op de videokaart wordt uitgeoefend.

Ik kan niet heel goed zien hoe je het hebt gemonteerd, maar volgens mij zie ik spacers. Oefen je nou geen stress uit op de printplaat van de videokaart? Als je door het gewicht van die koeler die printplaat ook maar ietsjes laat buigen, dan gaat dit niet goed komen. Chips met ball grid arrays, loodvrije soldeer, mechanische stress en hoge temperaturen is vragen om problemen.

[JakeOfOz]

haarbal schreef op zaterdag 21 maart 2020 @ 12:14:
Zal wel een stuk beter koelen en veel stiller zijn dan stock.

Waarom laat je de fan eigenlijk aanzuigen ipv blazen? Als hij zou blazen zou er waarschijnlijk meer warme lucht gelijk de kast uit stromen toch? En blazen maakt koelers effectiever vanwege de turbulente luchtstroom op de vinnen.

Het is een dubbele fan, dus die aan de achterkant (tegen het moederbord) blaast, en de andere zuigt aan. Idealiter zou je het direct naar achteren uit je kast blazen, maar dat past helaas niet met de koeler.

Het is echt bizar veel stiller dan een normale GPU-koeler! Ik snap ergens dat ze die compact houden omdat niet iedereen een full tower heeft en genoeg pci-e slots om er wat te missen, maar stiekem had ik verwacht dat er wel adapters zouden zijn.

[ Voor 16% gewijzigd door JakeOfOz op 21-03-2020 13:04 ]

[JakeOfOz]

Flake schreef op zaterdag 21 maart 2020 @ 12:49:
Dat is wel een enorme koeler. Geen idee hoeveel die weegt, maar op deze manier monteren levert wel een forse toename aan kracht die verticaal op de videokaart wordt uitgeoefend.

Klopt, het is wel een forse koeler, maar qua gewicht scheelt het een paar gram met de koeler van MSI. Moet wel toegeven dat die op meer plekken vast zit, dus de krachten beter verdeelt.

Ik kan niet heel goed zien hoe je het hebt gemonteerd, maar volgens mij zie ik spacers. Oefen je nou geen stress uit op de printplaat van de videokaart? Als je door het gewicht van die koeler die printplaat ook maar ietsjes laat buigen, dan gaat dit niet goed komen. Chips met ball grid arrays, loodvrije soldeer, mechanische stress en hoge temperaturen is vragen om problemen.

Je hebt gelijk.
• Het is niet goed te zien, maar ik maak wel degelijk gebruik van spacers. Anders is het inderdaad een kwestie van tijd voordat er iets kapot is. Ik zal eens kijken of ik ze dit weekend beter op de foto kan zetten voor meer informatie.
• Daarnaast maak ik ook gebruik van de backplate die MSI erbij geleverd heeft, die geeft aan de achterkant nog een hoop steun.
• Als laatste nog een hele simpele: de koeler komt tot een paar milimeter van de bodem. Daar heb ik wat rubber tussen geplakt, zodat 'ie er niet met zijn volle gewicht aan loopt te sleuren.

[Flake]

JakeOfOz schreef op zaterdag 21 maart 2020 @ 13:03:
[...]

Klopt, het is wel een forse koeler, maar qua gewicht scheelt het een paar gram met de koeler van MSI. Moet wel toegeven dat die op meer plekken vast zit, dus de krachten beter verdeelt.

Niet alleen dat, die metalen beugel (die je hebt laten zitten) zorgt ervoor dat de kracht van die koeler op die beugel wordt uitgeoefend en de printplaat wordt ontlast. Dat heb je dus nu ongedaan gemaakt.

• Daarnaast maak ik ook gebruik van de backplate die MSI erbij geleverd heeft, die geeft aan de achterkant nog een hoop steun.

Dan is het niet de zwaartekracht maar het moment van die moeren (en daarmee de trekkracht verticaal in de tegengestelde richting van zwaartekracht) wat stress zal uitoefenen op de printplaat.

[JakeOfOz]

Ik heb wat foto's in de beginpost toegevoegd van de bevestiging. (en een update van de uiteindelijke situatie in de kast).

Flake schreef op zaterdag 21 maart 2020 @ 13:22:
Niet alleen dat, die metalen beugel (die je hebt laten zitten) zorgt ervoor dat de kracht van die koeler op die beugel wordt uitgeoefend en de printplaat wordt ontlast. Dat heb je dus nu ongedaan gemaakt.
Dan is het niet de zwaartekracht maar het moment van die moeren (en daarmee de trekkracht verticaal in de tegengestelde richting van zwaartekracht) wat stress zal uitoefenen op de printplaat.

De kracht is inderdaad anders verdeeld dan met de originele koeler, en het is moeilijk om te zeggen hoe strak je die boutjes aan moet draaien. Ik heb gekozen voor veilig, en ze strak genoeg gedraaid dat de koelvlakken goed op elkaar zitten, maar absoluut niet strakker. Daarmee hoop ik zo min mogelijk extra stress op de printplaat te houden.

Wat ik al aangaf: garantie bestaat nu niet meer. Het lijkt gelukkig tot nu toe nog goed te werken.