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VIC-II 6567/6569: Wärmeentwicklung verringern

  • Moin zusammen,


    ich will endlich mal dem Thema der starken Wärme-Entwicklung so mancher VICs auf den Grund gehen. Immer wieder findet man Klagen von Leuten dass ihr VIC zu heiß wird und ggf. sogar Artefakte produziert, und die Antwort ist stets: "Ja ja, der wird nunmal so heiß, das ist normal". Wer Probleme hat, greift zu riesigen Kühlkörpern oder gar zu einem Lüfter - inzwischen gibt es mit 'Save my VIC' sogar ein Kit mit 3D-gedrucktem Gehäuse dazu.


    Nun habe ich mal getestet: 6569R3 in Keramik. In zwei 407er Boards, eine Stunde Part 1 von 'Eldorado/Origo' mit VSPs auf FLI-Logo, und er wird knapp 50°C warm. Nun genau den VIC in einen C64R verpflanzt, selber Test und siehe da: Nur 42°C ! Dieser Unterschied ist zu groß, um Zufall zu sein. Der C64R schafft dem VIC eine deutlich "entspanntere" Umgebung, aber wie?! Was macht der C64R anders? Wiesel ?


    Das einzige was ich bis dato zum Thema heißer VIC-II finden konnte ist in einem alten F64-Thread wo jemand schrieb: "Sollten die beiden 7708 oder 8708 nicht mehr sauber in den Tristate gehen wenn VIC den Bus hat müssen die Treiber der Adresleitungen im VIC die ganze Zeit dagegenarbeiten was eine stärkere Erwärmung erklären würde". 7708? So einer ist gar nicht auf meinen 407er Boards...


    Ich würde auf dem einen 407er Boards nun gerne einige Veränderungen machen und nach jeder messen, ob sie dem VIC das Leben erleichtern, und das dann dokumentieren. Wo kommt die Hitze her, wenn nicht von der Arbeit des VICs selber? Übrigens war auch der 6510 im C64R deutlich "entspannter" mit 33°C, in den 407ern erreichte der 6510 rund 46°C bei gleichem Test...


    Doch welche Veränderung macht Sinn?

    - den Standard-Sockel auslöten und eine Präzisionsfassung einlöten. Angeblich haben die ja einen geringeren Widerstand. (mein C64R hat einen Textool Sockel)

    - den TV-Modulator durch einen Ersatz wie z.B. von c0pperdragon ersetzen (der C64R hat keinen herkömmlichen Modulator)

    - die TTLs rund um den VIC ersetzen durch moderne, stromsparende Versionen - wenn es diese denn gibt?? (der C64R hat diese sicher in der einen oder anderen Form?)


    Was fällt euch noch ein? Bin gespannt auf Eure Gedanken zu dem Thema.

  • 7708? So einer ist gar nicht auf meinen 407er Boards...

    Doch, ganz sicher. Das sind 74LS257 Multiplexer für die Rams.


    Aber zum eigentlichen Thema:

    Ich habe auch einen VIC der recht warm wird und dann Artefakte produziert (sieht man sehr gut beim Sams Journey Title-Screen). Das macht er völlig unabhängig vom verwendeten Board, sogar auch wenn der Rechner offen ist.

    Ein kleiner Kühlkörper bringt etwas Abhilfe, ganz weg ist es damit aber nicht. Einen größeren hab ich nicht probiert (hatte keinen in der Bastelkiste)


    Gruß, Gerd

  • Mein "ganz heißer" VIC ist auch ein Keramiker, der in einer 407 steckte. Die Kühlung über die Kupferzunge und den Deckel ist ziemlich effektiv, sonst hätte der vielleicht nicht überlebt.

    Bei geschlossenem Gehäuse wird auf dem nach einer Weile ein Kühlkörper für 486er so heiß, dass man ihn gerade so anfassen kann. Habe ihn jetzt auf einer 425 zu laufen. Was mich bei der Sache mit der Kühlung etwas wundert ist, dass androSID mal sinngemäß erklärte, zwischen dem eigentlichen Chip und dem Goldkäppchen wäre Luft. Wie kann da so eine massive Wärmeübertragung stattfinden?

  • Wie kann da so eine massive Wärmeübertragung stattfinden

    Die Wärme entsteht ja nunmal. Die geht nicht verloren, sie kommt nur mit etwas Verzögerung. Teils durch eben jene Luft, teils durch das Gehäuse drumherum. Eine Kühlung kühlt ja nicht im wörtlichen Sinne, sondern erwärmt die Umgebung mit der Wärme des zu kühlenden Objekts. Eine gute Kühlung macht das schnell, ist also entsprechend groß, so dass viel Wärme an die Umgebung (hier: Luft) auf einmal abgegeben werden kann. Luft ist zwar ein relativ schlechter Leiter, aber sie leitet, sonst würden Kühlkörper gar nicht funktionieren.


    In ein paar Stunden, wenn die "Lampe" wieder angeht, kommt die Wärme sogar aus ein paar Millionen Kilometern Entfernung durchs Quasi-Vakuum! :)

  • Was mich bei der Sache mit der Kühlung etwas wundert ist, dass androSID mal sinngemäß erklärte, zwischen dem eigentlichen Chip und dem Goldkäppchen wäre Luft. Wie kann da so eine massive Wärmeübertragung stattfinden?

    Die Übertragung der Wärme findet auf/zu der Unterseite statt - dort wo der Die mit dem Carrier verklebt wurde:



    Die Metallbasis ist dann wiederrum direkt mit dem Keramik verbunden.

  • Hochinteressanter Thread. Vielen Dank an Thunderblade für die tolle Analyse!


    O/T: Entschuldigung, wenn ich eine dumme Frage stelle: Gibt es empfehlenswerte Threads im Forum, um zu erfahren, wie man die Chips von einem C64 am geeignetsten [passiv] kühlt? Also sprich: welche Kühlkörper sind empfehlenswert? Wo anbringen? Wieviele? usw.

  • elche Kühlkörper sind empfehlenswert? Wo anbringen? Wieviele?

    Einerseits muss man festhalten das Ganze betrifft wohl in erster Linie den VIC 6569, von denen ich

    übrigens noch 2 Stück "R5" suche (der Wink mit dem Zaunpfahl), der 8565 ist nicht so betroffen,

    ich habe mehrere Assy 250469, und von denen wird keiner wirklich warm.


    In meinen 250407 sind jeweils Keramik 6569R3 verbaut, Beide sind ziemliche Hitzköpfe, allerdings

    leistet die Kühlung über den VIC-Kasten hier ausreichend Abhilfe.


    Beim 250425 ist manchmal auch ein Kühlblech verbaut, bei meinem jedoch nicht, allerdings habe

    ich Glück gehabt, der verbaute VIC wird gut handwarm, damit kann ich leben.


    Assy 250466 dagegen ist ein anderer Fall, davon habe ich z.Z. 3 Stück:


    - Einer hat die Blechabschirmung, schön blank geputzt, Wärmeleitpaste drauf, Ruhe ist!

    - Nr. 2 läuft komplett ohne Kühlkörper, auch hier werden die Chipx maximal handwarm.

    - Nur Nr. 3 ist ein wahrer Ofen, sowohl der VIC, als auch die CPU werden tüchtig heiss!


    Hier habe ich mir einfach von Reichelt Kühlkörper geholt, Fischer ICK 40B, sowie die selbstklebende

    und sauteure Wärmeleitfolie, seitdem ist auch dort ein angenehmes (aber warmes) Raumklima.


    Mfg Jood

  • Nun habe ich mal getestet: 6569R3 in Keramik. In zwei 407er Boards, eine Stunde Part 1 von 'Eldorado/Origo' mit VSPs auf FLI-Logo, und er wird knapp 50°C warm. Nun genau den VIC in einen C64R verpflanzt, selber Test und siehe da: Nur 42°C ! Dieser Unterschied ist zu groß, um Zufall zu sein. Der C64R schafft dem VIC eine deutlich "entspanntere" Umgebung, aber wie?! Was macht der C64R anders? Wiesel ?

    Als erstes würde ich darauf tippen, dass die Versorgungsspannung in beiden Boards nicht indentisch ist.

    Wenn die im 407'er nur leicht höher ist, verbrät der 6569 einfach mehr Leistung. Die höhre Spannung geht im Quadrat in die zu verbratende Energiemenge ein.

    Und so groß ist der Unterschied von 8 ° nicht. Das macht nur ca. 15 % aus. Bei der Bandbreite von 1 V zwischen Vmin = 4,5 V und Vmax = 5,5 V macht das schon einen deutlichen Unterschied aus.

    Wer seine Spannung im C64 absenkt verbraucht weniger Strom und auch weniger Energie, die am Ende in weniger Wärme umgesetzt wird.


    Die Umgebung im C64 spielt auch eine Rolle: Je weniger kapazitive Last an den Ausgängen des 6569 hängt, desto weniger Strom zieht der 6569.

    Das gleich Spiel mit den Eingängen, wenn die Eingangsflanken steiler sind, fließt im 6569 auch weniger Strom, da die Transsitoren schneller schalten und die Zeit, in der unerwünschte Querströme fließen und Wärme erzeugen, kürzer ist.

  • Die Umgebung im C64 spielt auch eine Rolle: Je weniger kapazitive Last an den Ausgängen des 6569 hängt, desto weniger Strom zieht der 6569.

    Das gleich Spiel mit den Eingängen, wenn die Eingangsflanken steiler sind, fließt im 6569 auch weniger Strom, da die Transsitoren schneller schalten und die Zeit, in der unerwünschte Querströme fließen und Wärme erzeugen, kürzer ist.

    Und wie lässt sich die kapazitive Last an den Ausgängen verringern bzw. die Eingangsflanken erhöhen?

  • Bauteile verwenden, die kleinere Eingangskapazitäten haben (= Reduktion der Last am 6569) bzw. Treiber nutzen, die mehr Treiberleistung haben (= Beschleuningung der Schaltzeiten im 6569). In der Form könnte man das knapp zusammenfassen, braucht aber Fingerspitzengefühl bei der Bauteilauswahl und kann man sicherlich unter Feintuning betrachten.

    Deutlich mehr bringt aber sicherlich die Absenkung der Versorgungsspannung, gegebenenfalls mit Erhöhung der Glättungskapazität für die Versorgungsspanung. Damit kommt man noch etwas weiter herunter.

  • O/T: Entschuldigung, wenn ich eine dumme Frage stelle: Gibt es empfehlenswerte Threads im Forum, um zu erfahren, wie man die Chips von einem C64 am geeignetsten [passiv] kühlt? Also sprich: welche Kühlkörper sind empfehlenswert? Wo anbringen? Wie viele? usw.

    Ich verwende gerne bei meinen VIC-IIern mit Plastikgehäuse nen einfachen Kühlkörper von ner alten Grafikkarte oder so... Manchmal aber auch nen paar von diesen 15*15mm Alu-Kühlkörpern von Ebay... Die Keramik VIC-IIer/ generell die meisten Keramik-Chips haben ja oben über den Die eine kleine "Kappe" aus Metall... Diese ist aber ein kleines bisschen höher als der Rest des Gehäuses deshalb nehme mir da meistens nen dünnes Wärmeleitpad

  • O/T: Entschuldigung, wenn ich eine dumme Frage stelle: Gibt es empfehlenswerte Threads im Forum, um zu erfahren, wie man die Chips von einem C64 am geeignetsten [passiv] kühlt? Also sprich: welche Kühlkörper sind empfehlenswert? Wo anbringen? Wie viele? usw.

    Ich verwende gerne bei meinen VIC-IIern mit Plastikgehäuse nen einfachen Kühlkörper von ner alten Grafikkarte oder so... Manchmal aber auch nen paar von diesen 15*15mm Alu-Kühlkörpern von Ebay... Die Keramik VIC-IIer/ generell die meisten Keramik-Chips haben ja oben über den Die eine kleine "Kappe" aus Metall... Diese ist aber ein kleines bisschen höher als der Rest des Gehäuses deshalb nehme mir da meistens nen dünnes Wärmeleitpad

    Vielen Dank für die Tips. Das werde ich versuchen. Ich hab noch solche 15x15 Kühlkörper rumliegen. Grafikkartenkühlkörper hab ich momentan nicht; kämen mir auch groß vor und ich möchte auch keine aktive Kühlung.

  • Bei der Bandbreite von 1 V zwischen Vmin = 4,5 V und Vmax = 5,5 V macht das schon einen deutlichen Unterschied aus.

    Deutlich mehr bringt aber sicherlich die Absenkung der Versorgungsspannung, gegebenenfalls mit Erhöhung der Glättungskapazität für die Versorgungsspanung. Damit kommt man noch etwas weiter herunter.

    der Vollständigkeit halber sollte man erwähnen, dass der gültige Bereich der Versorgungsspannung bei TTL-Bauteilen zwischen 4,75 und 5,25 V liegt.

    Und TTL-Logic gibt's reichlich im C64.

    Ich würde nicht unter 4,8 V gehen (gemessen im eingeschalteten Zustand am Userport (am weitesten entfernt von der Power-Buchse).


    Ansonsten hat Schmitti es schon sehr gut erklärt :thumbup:


    Ich würde den 5V Zweig in diesem (Forschungs-)Fall mit einem Labornetzteil versorgen, um verschiedene Messungen mal durchzuführen und die Ergebnisse ggf. in ein U/t - Diagramm packen bei gleichen DEMO-Laufzeiten.

    Dann könnte man genauere Rückschlüsse auf das Verhältnis Spannung/Temperatur ziehen.


    Der C64R schafft dem VIC eine deutlich "entspanntere" Umgebung, aber wie?! Was macht der C64R anders? Wiesel ?

    vielleicht ein anderes Netzteil ?

  • Grafikkartenkühlkörper hab ich momentan nicht; kämen mir auch groß vor und ich möchte auch keine aktive Kühlung.

    Wenn Du mehr Kühlung willst, brauchst Du mehr Kühlfläche für die Konvektion und/oder einen Lüfter.

    Je kleiner der Kühlkörper, desto sinnloser wird die Kühlung in dem geschlossenen Rechnergehäuse !

  • Grafikkartenkühlkörper hab ich momentan nicht; kämen mir auch groß vor und ich möchte auch keine aktive Kühlung.

    Wenn Du mehr Kühlung willst, brauchst Du mehr Kühlfläche für die Konvektion und/oder einen Lüfter.

    Je kleiner der Kühlkörper, desto sinnloser wird die Kühlung in dem geschlossenen Rechnergehäuse !

    Na klar, das ist ja eine Binsenweisheit. Dann lass ich's halt, wenn's sowieso sinnlos ist. Was soll ich denn mit so einer Information anfangen? Ich werd sicher keinen Frankenstein C64 draus machen und einen aktiven Kühler draufkleben.

    Entschuldige, dass ich so reagiere, aber das bringt mich echt überhaupt nicht weiter. Wieviel Kühlfläche braucht man denn? Wie gesagt: aktive Kühlung kommt nicht in Frage.

  • Ich nutze diese beiden Kühlkörper Größen.

    https://www.reichelt.de/kuehlk…45&LANGUAGE=de&nbc=1&&r=1


    https://www.reichelt.de/kuehlk…45&LANGUAGE=de&nbc=1&&r=1


    Und diese klebende Wärmeleitfolie.

    https://www.reichelt.de/waerme…45&LANGUAGE=de&nbc=1&&r=1


    Ich bringe diese Kühlkörper auf CPU, VIC und SID auf.

  • Super! Vielen Dank! das klingt gut. Dann werd ich mal eine Bestellung aufgeben. Man will ja wenigstens ein bisschen Schutz anbringen, auch wenn man natürlich immer mehr Kühlung noch einbauen könnte.

    Und Entschuldigung bitte, dass ich etwas aufbrausend war.


    Nochmals vielen Dank!