Vätskekylningens extra nivå av kraft

Är vätskekylning framtidens nyckel till extrem grafikprestanda – eller bara en upphaussad trend utan substans?

Vattenkylning har länge varit ett populärt alternativ för att hålla processorer svala, men på senare år har tekniken även gjort sitt intåg på grafikkortsmarknaden. Bakgrunden till denna utveckling är enkel: högre klockfrekvenser och kraftfullare komponenter genererar mer värme, vilket ställer större krav på effektiv kylning. Genom att använda vattenkylning kan man inte bara sänka temperaturerna, utan också uppnå stabilare drift och i många fall en märkbar prestandaökning. Dessutom sägs den lägre värmebelastningen bidra till längre livslängd för komponenterna, vilket gör lösningen attraktiv för entusiaster och överklockare. Vattenkylning lämpar sig bäst för grafikkort i premiumsegmentet, där höga effektuttag och avancerade kretsar kräver maximal kylkapacitet. Frågan är bara hur mycket extra kraft som vattenkylningen kan tillföra på redan välkylda luftbaserade kraftfulla flänsar och om vinsten även är i paritet med den extra kostnad som vattenkylningen innebär. För att undersöka detta närmare så har vi använt ett MSI RTX 5090 32G SUPRIM SOC, som representerar den absoluta toppklassen och är en perfekt kandidat för att visa vad vattenkylning verkligen kan åstadkomma samtidigt som kortet redan från start kommer med en mycket effektiv kylning.

MSI RTX 5090 32G SUPRIM SOC

Vi börjar med en kort genomgång av grafikkortet i fråga som vi kommer att basera våra mätningar på i form av MSIs GeForce RTX 5090 32G SUPRIM SOC. Detta är ett av de mest påkostade och kraftfulla grafikkorten på konsumentmarknaden, byggt för entusiaster som kräver maximal prestanda i spel, AI‑arbete och professionella kreativa arbetsflöden. Kortet är fysiskt massivt med en längd på 359 millimeter, en höjd på 150 millimeter och en tjocklek på hela 76 millimeter, vilket gör det till ett quad‑slot kort som kräver gott om utrymme i chassit. Vikten på 2840 gram (nästan tre kilo) gör dessutom att ett stödstag i praktiken är nödvändigt för att undvika belastning på både moderkortet och chassits expansionsfästen.

Under skalet sitter Nvidias toppmodell GB202‑300‑A1, baserad på Blackwell arkitekturen, med 21 760 CUDA kärnor och senaste generations Tensor‑ och RT‑kärnor. Tillsammans med 32 GB GDDR7 minne på 28 gigabit per sekund och en 512‑bitars buss når kortet en enorm minnesbandbredd på 1,79 terabyte per sekund, vilket gör kortet särskilt lämpat för 8K gaming, tunga AI‑modeller, videoredigering eller avancerad 3D‑rendering. MSI levererar kortet fabriksöverklockat, där boostfrekvensen når upp till 2580 megahertz i Extreme Performance läget och 2512 megahertz i Silent Mode, vilket ger ett tydligt lyft över Nvidias referensspecifikationer.

För att hantera den höga frekvensen använder MSI sin egenutvecklade Hyper Frozr kylning, en vidareutveckling av Tri‑Frozr designen baserad på ett massivt kylblock, förbättrade fläktblad och en gedigen metall backplate. Kylsystemet är dimensionerat för att klara upp till 600 watts strömförbrukning i Gaming Mode, medan Silent Mode ligger något lägre på 575 watt vilket i detta läge då även, precis som namnet på läget antyder, har en tystare driftsnivå. Kortet drivs via en 16‑pins ATX 3.1‑kontakt och MSI rekommenderar ett nätaggregat på minst 1000 W för att säkerställa stabil drift.

Prestandamässigt placerar sig RTX 5090 SUPRIM SOC i det absoluta toppsegmentet. Med över 100 TFLOPS FP32‑kapacitet, kraftigt förbättrad ray tracing prestanda och markant högre AI‑genomströmning jämfört med tidigare generationer är det i praktiken ett av de snabbaste konsumentgrafikkorten som finns tillgängligt vid lansering och även i slutet av 2025. Det är byggt för att driva de mest krävande spelen i 4K och 8K, samtidigt som det erbjuder professionell nivå inom rendering, simulering och maskininlärning.

Som vanligt med de absoluta toppkorten så hamnar även priset i det översta facket och i Sverige ligger priset någonstans mellan 25 000 och 30 000 kronor beroende på återförsäljare och tillgång.

Varianter av vattenkylning

Nvidias RTX 5090 serie representerar en ny nivå av termisk belastning i konsumentsegmentet oavsett om vi pratar referenskort eller kort som kommer fabriksöverklockade, med effektuttag som i praktiken ofta når 450–600 watt beroende på modell och under- eller fabriksöverklockning. Men modellen har även potentialen att gå än längre och med en lite kraftfullare överklockning kan kortet utan problem dra över 600 watt.

Detta medför även att luftkylning, som funktionellt sett så klart är möjligt, blir långt ifrån optimalt för användare som vill ha låg ljudnivå, stabila boostfrekvenser och termisk overhead och som inte vill fylla sitt chassi med gigantiska kylflänsar. Vattenkylning blir därför inte bara ett estetiskt val utan en teknisk nödvändighet för lite mer avancerade riggar. Det finns tre huvudsakliga kategorier av vattenkylning för grafikkort: AIO-lösningar, hybridlösningar och fullskaliga custom loops. Varje kategori skiljer sig markant i installation, radiatorval, pumpdesign, rördragning och kompatibilitet med olika chassityper och utan att gå för djupt in på varje så vill vi ändå kort lyfta de olika alternativen:

• AIO vattenkylning – slutna system med minimal komplexitet
  AIO-lösningar (All-In-One) är slutna system där pump, radiator och slangar är förmonterade och förseglade. För RTX 5090 innebär detta vanligtvis ett dedikerat GPU AIO kit med en integrerad pump i blocket eller i radiatorn. Installationen är relativt enkel, även om du inte köper ett helt färdigmonterat vattenkylt kort, där du som användare monterar vattenblocket på grafikkortet, fäster radiatorn i chassit och ansluter ström samt PWM-styrning. Eftersom systemet är slutet krävs oftast ingen påfyllning (det finns lösningar som även erbjuder påfyllning av vätska), inget underhåll och ingen rördragning.
  Radiatorstorlekarna ligger oftast på 240 eller 360 millimeter, vilket är tillräckligt för att hantera den höga värmeutvecklingen men begränsar flexibiliteten. Pumpen är vanligtvis mindre kraftfull jämfört med custom loops, vilket gör att flödet är optimerat för korta slangar. Detta innebär att AIO lösningar fungerar bäst i chassin med tydliga radiatorplatser och kort slangdragning så som midtower och kompaktare fulltower. Mindre ITX chassin är sällan kompatibla, både på grund av radiatorstorlek och avsaknad av flexibilitet när det kommer till slangar. Värt att tänka på är även att AIO lösningar har en lite mer begränsad livslängd eftersom pumpen inte kan bytas eller servas.

  

• Hybridkylning – kombination av luft och vatten
  Hybridlösningar är lite av ett mellanting där GPU kärnan kyls med vatten medan VRM och minnen kyls med en traditionell luftkylare. Detta minskar komplexiteten jämfört med fullskaliga vattenblock och gör installationen enklare. Radiatorerna är ofta mindre, vanligtvis 120 eller 240 millimeter, eftersom värmeutvecklingen är lägre när endast GPU delen kyls med vatten.
  Pumpen är integrerad i blocket och dimensionerad för ett slutet system, vilket innebär att slangdragningen är fast och inte kan anpassas. Hybridlösningar passar bra i chassin där radiatorutrymmet är begränsat, exempelvis kompakta ATX- och vissa ITX-chassin, men de är inte lika tysta eller effektiva som fullskaliga vattenblock eftersom VRM och minnen fortfarande förlitar sig på luftflöde. Lösningen är inte så vanlig här hemma vilket gör att delarna för att bygga om ett kort nästan alltid behöver specialbeställas och enda gången som vi skulle rekommendera denna variant är om du har ett mer ovanligt/unikt chassi där lösningen kan tillföra ytterligare en unik dimension.
  

  

• Custom loops – öppna system med maximal flexibilitet och prestanda
  Custom loops är den mest avancerade formen av vattenkylning och den lösning som bäst lämpar sig för att maximera kraften från RTX 5090 och dess termiska profil. Vid denna form av kylning används ett heltäckande kylblock som kyler GPU, VRM och minnen samtidigt. Systemet är öppet, vilket innebär att vi själva bygger kretsen med pump, reservoar, radiatorer, fittings och rör helt efter vilka krav och vilket chassi som används. En stor fördel med lösningen, förutom dess optimala kylförmåga, är att vi snabbt kan förvandla ett exceptionellt stort fyr-slotts kort till ett minimalt två-slotts kort. Det finns även lösningar som tar det ett steg ytterligare med en en-slotts lösning men dessa har vi inte haft möjlighet att testa så vi lämnar dem utanför detta resonemang.
  Tack vare, eller på grund av beroende på hur vi ser på det, alla olika delar så kräver installation av en custom loop betydligt mer planering och detta i flera led vilket bland annat omfattar val av rörtyper vilket kan göras antingen med mjuka slangar (PVC/EPDM) vilka generellt är enklare att arbeta med men som samtidigt kan blir svårare att få riktigt snygga eller så används hårda rör (akryl eller PETG) vilka, enligt undertecknad, är estetiskt överlägsna, men samtidigt kräver en helt annan precision och kompletterade verktyg för att värma och böja/forma rören.
  Eftersom RTX 5090 genererar så mycket värme, framför allt i överklockat läge, rekommenderas minst en 360 eller 420 millimeters radiator men gärna två där vi med fördel kan kombinera olika storlekar baserat på vårt chassi. Även radiatorernas tjocklek (30–60 mm) har så klart en direkt påverkar på både kylkapacitet och chassikompatibilitet, så som sagt var, tänk efter innan vilket så klart även gäller både pumpar och reservoarer.

  

Mindre men effektivare

För att nu undersöka den eventuella vinningen som kan uppnås med att byta ut en luft- / flänsbaserad kylning mot en vattenbaserad dito så gjorde vi två tester. Först tog vi en liten bekväm genväg genom att införskaffa ett kort som redan från start lanserades med ett fast slutet vattenkylningssystem i form av MSIs Suprim Liquid SOC Geforce RTX 5090 32GB vilket är ett kort som prismässigt ligger cirka 10-20 procent högre än vårt ursprungliga testkort MSIs GeForce RTX 5090 32G SUPRIM SOC.

Det vattenkylda alternativet är ett mer slimmat, 2,5 slottskort som ”bara” mäter 280 millimeter i längd och kommer med en 360 millimeters radiator som redan från start erbjuder en högre turbohastighet på 2 565 megahertz respektive 2 580 megahertz i extreme läge. Ser vi till prestandavinsterna som detta medför ligger de inom en marginal på mellan en och två procent vilket inte riktigt väger upp prisskillnaden. Ser vi sedan till skillnader i kortens vidare överklockningspotential via MSI Center och Afterburner så skulle vi säga att vi faktiskt når ungefär lika långt med båda korten men med den nackdelen sett till Suprim Liquid modellen att fläktarnas ljudnivå vid högre överklockning blir betydligt mer påtaglig jämfört med det luftkylda kortet.

Så ser vi till denna jämförelse så skulle vi säga att Suprim Liquid kortets största fördel är just dess mer kompakta format och lägre vikt sett till själva kortet vilket gör att det kan passa in i flera chassin så länge vi får plats med radiatorn. Vi tar sedan kortet till sin ultimata test genom att placera vår rigg i ett öppet chassi i form av CoolerMasters MasterFrame 700 vilken vi sedan byggde upp med en egendefinierad lösning där vi kombinerade en delvis modifierad modell av Alphacool Core Geforce RTX 5090 Suprim kylblock med Corsairs iCUE Link XD6 RGB Elite Pump och reservoar samt Corsairs Hydro X Series XR5 NEO 420 V2 vilken kompletterades med totalt sex Noctua NF-A14x25 G2 PWM Sx2-PP chromax.black fläktar där vi placerade tre på vardera sida av radiatorn i en push-pull konfiguration.

I detta läge så har gått till ett slimmat kort som bara är 224 millimeter långt och strax över 34 millimeter i bredd vilket gör den mer av ett 1,5-slots lösning och att koret helt plötsligt passar i mer eller mindre alla chassin, sett till koret så klart.

Exceptionell potential

Med allt på plats så börjar vi testa överklockningspotentialen genom att bland annat höja kortes Power Limit, öka temperaturgränsen till maximal nivå (92 grader för detta kort) för att sedan i initialt sett lite större kliv som sedan minskades succesivt ökade kortets GPU kärnfrekvens tills att vårt system kraschade under maxbelastning. I detta läge så backade vi 25 megahertz och nöjde oss. Här efter började vi justera minnesfrekvensen samtidigt som vi laborerade en del med spänningsjustering för att hitta en perfekt stabil nivå som inte blev för varm. Vi ska även tillägga att vi fick laborera en hel del med pump och fläktkurvor för att hitta bästa nivå vilket även omfattade en acceptabel ljudnivå.

Vi landade till slut på en stabil klockfrekvens på 3 090 megahertz och kanske framför allt en minneshastighet på 34,6 gigabit per sekund vilket ska jämföras med ursprungliga 28 gigabit per sekund. I detta läge så har vi uppnått en effektförbrukning på 783 watt med spikar på över 820 watt vilket ställer helt nya krav på nätaggregatet. Men vad som är mest imponerande i detta läge är att temperaturen över GPU delen inte stiger över 82 grader så det är inte här som begränsningen sitter. Men när vi tittar på temperaturen över minneskretsarna så ligger de och pendlar mellan 99 och 100 grader så här ser vi direkt var begränsningen går och med en än mer effektiv kylning skulle vi troligen kunna ta kortet ytterligare ett par pinnhål på prestandastegen.

I vårt fall så når vi dock en prestandaökning i vårt spelbibliotek baserat på tolv olika spel på i snitt 14 procent där vi framför allt ser en vinning vid laddning av olika miljöer och där minnesbandbredden har stor inverkan. Men sedan ska vi även komma ihåg att denna boost inte bara kostar mer i ökad strömförbrukning utan vi får även en kännbar investeringskostnad för att nå hit som i vårt fall landade på knappa tio tusen kronor och då har vi inte räknat in kylvätskan i detta som vi redan hade. Huruvida detta är en motiverad investering låter vi vara osagt men det visar dock på kortets potential.

Som en liten avslutande parentes ska även nämnas att det gäller att vara extra försiktig när du jobbar med egendefinierade vätskekylda system vilket vi fick erfara på nära håll denna gång. För efter att vi var klara men standardiserade testerna så beslöt vi oss för att försöka skapa ett eget, än mer optimerat kylblock där tanken var att skapa en bättre och effektivare värmeavföring från minnesbankerna. Detta gjordes med en lokal firma som använder professionella CNC maskiner där vi utgick från vårt originalblock men där vi skapade tätare kanaler över just minneskrestarna.

Allt gick här bra initialt men då vi sedan maximerade pumpens flöde så fick vi en mindre läcka som var stor nog för att släppa ut vatten över både GPU, moderkort och M2 enheter som samtliga ”brann” upp vid kortslutning. Nu skulle detta normalt inte kunnat hända då vätskan som används inte i sig är ledande men då vi tappat och fyllt samma vätska i flera olika kyl-kombinationer så hade vi antagligen fått med partiklar från olika radiatorer eller liknade som slutligen orsakade detta – minst sagt klumpigt och en dyrköpt lärdom som undertecknad egentligen redan lärt…