XBOX One – Einbau SSD, Formatierung und Firmware-Setup

Vor kurzem habe ich davon berichtet, wie ich unsere XBOX One (2015) zerlegt habe, um sie fit zu machen für die letzte Etappe vor der neuen Konsolengeneration. Ich habe nach der Reinigung einen neuen, leiseren und effektiveren Lüfter von Noctua eingebaut und die interne Festplatte durch eine schnelle SSD getauscht. Wenn ihr wissen wollt, welchen Geschwindigkeitsvorteil eine SSD beim Laden von Spielen bringt, schaut euch dieses Video an. Beim Austauschen der Festplatte durch eine SSD gibt es einige Dinge zu beachten, eine gängige Anleitung im Internet hat bei mir leider nicht funktioniert (wohl weil die von mir gekaufte SSD keine Standard-Größe hat), ich habe mir meinen eigenen Weg gesucht. Viel Spaß beim Lesen und Geduld beim Nachmachen!

In diesem Beitrag berichte ich, wie ich die interne Festplatte der XBOX One (2015) durch eine schnellere SSD getauscht habe. Dafür musste ich diese zunächst am PC formatieren und die Firmware vorinstallieren.

Was wird benötigt? Eine 2,5″ SATA-SSD mit einer Ausgangskapazität von genau 500GB oder 1TB (ab 60€). Abweichende Zwischengrößen gehen auch, können aber Probleme machen, wie ich selbst feststellen musste (das Tool hat unter Windows nicht funktioniert). Noch größere Datenträger werden auch nicht unterstützt. Außerdem brauchen wir ein SATA zu USB 3.0 Adapterkabel (ab 8€) und einen mind. einen USB-Stick mit 8 GB Speicherplatz (bevorzugt USB 3.0). Des weiteren werden für die Demontage ein Set Torx-Schraubendreher und Plastik-Gehäuseklipper benutzt.

Einige Hinweise

Wenn ihr den Umbau selber wagen möchtet, lest euch bitte zuerst folgende wichtige Hinweise durch. Sie beziehen sich auch auf spätere Schritte und können euch den einen oder anderen Ärger sparen.

➤ Meine Beschreibung bezieht sich auf die erste Generation der XBOX One, das Vorgehen bei der neueren S-Version scheint aber weitestgehend gleich zu sein. Durch das Öffnen des Konsolengehäuses (das Entfernen des Microsoft-Siegels an der Rückseite) verliert ihr euren eventuell noch vorhandenen Garantieanspruch. Ihr handelt auf eigenes Risiko!

➤ Bevor ihr die XBOX One zerlegt, solltet ihr prüfen, ob in den Einstellungen die Cloud-Synchronisation der Spielstände aktiv ist und ihr eure Microsoft/XBOX-Anmeldedaten noch kennt, damit keine Daten verloren gehen.

➤ Der von mir gezeigte Weg zur Vorbereitung der SSD ist nicht der kürzeste. Das hängt damit zusammen, dass ich mir für das Upgrade eine günstigere 470Gb SSD geholt habe, in Unwissenheit darüber, dass dies zu Problemen bei der Partitionierung führen kann: Das Tool xboxonehdd-master hat mir bei der Ausführung unter Windows verschiedene Fehlermeldungen ausgegeben, so dass ich gezwungen war, die Linux-Version zu nutzen, was aber eigentlich genau so einfach ist.

➤ Das OSU1 Offline System Update funktioniert nur mit einer älteren oder gleichwertigen XBOX One Firmware-Version. Das OSU1-Archiv wird zwar von Microsoft nach einem Update regelmäßig aktualisiert, trotzdem scheint dies immer einige Tage zu dauern. Wenn eure XBOX One also gerade erst ein Update installiert hat, solltet ihr nicht direkt mit dem Umbau loslegen. Sonst kann es sein, dass es mit dem Installieren der Firmware nicht klappt. So ging es mir nämlich!

Alte Festplatte ausbauen

Jetzt geht’s los! Zunächst solltet ihr euch aus dem Einstellungen-Fenster der XBOX One die aktuell installierte Firmware-Version notieren (im Update-Bereich). Das ist hilfreich, um diese später mit der Versionsnummer des Offline System Updates (OSU1) abzugleichen. Die Demontage funktioniert nach dem Sandwich-Prinzip, sobald man das Gehäuse abgenommen hat lässt sich die Festplatte ohne weiteres entnehmen. Wenn man erst einmal weiß, wo man anfangen muss, ist es gar nicht so schwer.

Ich habe die Arbeitsschritte in meinem ersten Mod-Beitrag zur XBOX ONE ausführlich beschrieben und werde deshalb an dieser Stelle nicht mehr darauf eingehen. Schaut dazu hier…

SSD vorbereiten

Damit die SSD von der XBOX überhaupt erkannt wird, muss diese am PC entsprechend eingerichtet werden. Dazu sind einige Arbeitsschritte nötig. Ihr könnt dies theoretisch auch machen, bevor ihr die alte Festplatte ausbaut, dazu unten mehr.

Zunächst laden wir einige Dateien herunter, welche später benötigt werden.

  • Auf dem PC benötigen wir das XBOX One Offline System Update (OSU1), welches hier heruntergeladen werden kann. Das Update entpacken und kopieren wir später – nach der SSD Partitionierung – auf einen USB-Stick.
  • Außerdem benötigen wir zur Formatierung und Partitionierung der neuen SSD das Skript-Tool XBOX One HDD Master 9, welches hier heruntergeladen werden kann. (Download „Script version 9“). Das Tool entpacken und in einem einfach zu erreichenden Ort auf der Festplatte abspeichern (wegen der Konsoleneingabe später!), z.B. C:\xboxonehdd_master\.

Linux Live-System starten

Bei mir hat die Partitionierung unter Windows, wohl wegen der abweichenden Größe meiner SSD nicht funktioniert. Wollt ihr euer Glück unter Windows versuchen, schaut im „Windows“ Ordner von xboxonehdd-master nach, dort findet ihr eine Englischsprachige Anleitung, die Schritte sind ähnlich. Zuvor muss allerdings das US Englische System-Sprachpaket installiert sein. Für meinen Weg ladet ihr euch nun ein Abbild einer aktuellen Linux-Distribution (z.B. Ubuntu 20.04 LTS) sowie das Tool LinuxLive USB Creator herunter.

  • Nutzt das Tool mit einem freien USB-Stick (mind. 6Gb) um euch ein bootfähiges Linux Live-System zu erstellen.
  • Startet nun den Rechner mit eingestecktem USB-Stick neu, im Idealfall startet nun Linux. Wenn das nicht der Fall ist, müsst ihr in eurem System-BIOS/UEFI zunächst das Booten von USB erlauben. Wie ihr das macht, erfahrt ihr in diesem Beitrag (Abschnitt „Das Setup starten“).
  • Mit „Ubuntu … ausprobieren“ startet ihr das Live-System. Es läuft komplett über den USB-Stick und den Arbeitsspeicher, so dass keine Änderungen an eurer Festplatte oder eurem Windows vorgenommen werden.

SSD partitionieren

Wenn ihr alles vorbereitet habt, startet das Linux Live-System und verbindet die neue SSD der XBOX per Adapter mit dem PC. Diese wird nun automatisch eingehängt.

Zur Info: Das Laufwerk der XBOX One hat immer folgende Partitionen, wobei User Content die einzige Partition mit variabler Größe ist.

Jetzt wird es etwas komplizierter. Vergewissert euch, wo sich die zuvor heruntergeladenen Dateien auf der Festplatte befinden (diese wird durch einen Klick im Schnellzugriff des Linux-Dateiexplorer zunächst eingehängt!). Den Adresspfad benötigen wir gleich. Notfalls könnt ihr das Tool xboxonehdd-master auch jetzt noch herunterladen und im Downloadverzeichnis des temporären Benutzers belassen (/home), da es nicht groß ist. Nun das Terminal aufrufen (Strg+Alt+T) und mit den folgenden Befehlen das xboxonehdd-master Linux-Skript ausführen. In diesem Beispiel befindet sich das Tool im Home-Verzeichnis von Linux, ihr müsst den entsprechenden Pfad aus dem Datei-Explorer auslesen. Einhängen der Festplatte nicht vergessen!

cd /home/user/Downloads/xboxonehdd-master/linux

Nun müssen wir das Skript noch ausführbar machen.

chmod +x ./create_xbox_drive.sh

Als Administrator starten. Ihr bekommt nun die möglichen Befehlsparameter als Bestätigung.

sudo ./create_xbox_drive.sh
Last Updated: 2018.05.10.7.0
Usage: create_xbox_drive.sh [options]

Options:
-c|--source      Source drive to copy data to target drive -d with -s 2
-d|--drive       Target drive to install Xbox filesystem
-s|--stage       Install stage [0|1|2|3]
                 0 - will fully erase drive -d
                 1 - will erase and partition drive -d
                 2 - will copy source drive -c data to target drive -d
                 3 - will rewrite drive -d GUIDs
-t|--disktype    Disk GUID to set [0|1|2]
                 0 - 500GB
                 1 - 1TB
                 2 - 2TB
-m|--mirror      Mirror standard partition sizes specified with -t on drive -d
                 Not using this option will autosize 'User Content'
-h|--help        Display help

Examples:
create_xbox_drive.sh -d /dev/sdb -s 0 (Erase a drive)
create_xbox_drive.sh -d /dev/sdb -s 1 -t 2 -m (Partition standard 2TB drive)
create_xbox_drive.sh -d /dev/sdb -s 3 -t 2 -m (Rewrite 2TB GUIDs)

Wichtig: Bevor wir nun mit der Partitionierung anfangen, müsst ihr wissen, welche Laufwerksbezeichnung die SSD im Linux-Livesystem hat (/dev/sd*). In dem ihr das sich im selben Ordner befindende Skript list_part_info.sh nach dem gleichen Prinzip ausführt, bekommt ihr alle eingehängten Datenträger aufgelistet und könnt an der Größe oder Bezeichnung erkennen, welches das richtige Laufwerk ist. Alternativ könnt ihr das vorinstallierte Programm gparted benutzen.

Nun muss das Laufwerk formatiert und richtig partitioniert werden. Wichtig: Passt bei dem folgenden Befehl die Laufwerksbezeichnung (z.B. „/dev/sdd“) und die Größe der SSD (Parameter -t) entsprechend euren Gegebenheiten an. Solltet ihr wie ich ein nicht Standardgröße-Datenträger haben, wählt die Vorgabe, welche der Größe am nähesten kommt (bei mir 470Gb = 500Gb). Die möglichen Parameter sind im oberen Abschnitt abgebildet.

sudo ./create_xbox_drive.sh -d /dev/sd* -s 1 -t 0

Dadurch, dass wir den Parameter -m weglassen, wird die variable Partition „User Content“ automatisch an die tatsächliche Größe der SSD angepasst. Der Prozess dauert nur wenige Sekunden. Gab es keine Fehler, schreibt ihr nun die finale Partitionstabelle mit folgendem Befehl auf die SSD:

sudo ./create_xbox_drive.sh -d /dev/sd* -s 3 -t 0

Damit ist die Partitionierung abgeschlossen. Das Skript sollte euch folgende Ausgabewerte zur Bestätigung anzeigen, wenn alles geklappt hat:

5B114955-4A1C-45C4-86DC-D95070008139 /dev/sd* (2TB)
25E8A1B2-0B2A-4474-93FA-35B847D97EE5 /dev/sd* (1TB)
A2344BDB-D6DE-4766-9EB5-4109A12228E5 /dev/sd* (500GB

GUID Dev Size Name
5B114955-4A1C-45C4-86DC-D95070008139 /dev/sdb (2TB)
B3727DA5-A3AC-4B3D-9FD6-2EA54441011B /dev/sdb1 (41.0 GiB) 'Temp Content'
869BB5E0-3356-4BE6-85F7-29323A675CC7 /dev/sdb2 (1.6 TiB) 'User Content'
C90D7A47-CCB9-4CBA-8C66-0459F6B85724 /dev/sdb3 (40.0 GiB) 'System Support'
9A056AD7-32ED-4141-AEB1-AFB9BD5565DC /dev/sdb4 (12.0 GiB) 'System Update'
24B2197C-9D01-45F9-A8E1-DBBCFA161EB2 /dev/sdb5 (7.0 GiB) 'System Update 2'

Der nächste Schritt kann entweder direkt im Linux-Livesystem oder auch unter Windows erledigt werden.

Systemdaten kopieren

Nun entpackt ihr das zu eurer Firmware passende Offline-Update OSU1.zip in ein temporäres Verzeichnis. Auf der SSD Partition „System Update“ erstellt ihr einen Ordner mit dem Namen „A“ und „B“ und kopiert aus dem OSU1-Archiv folgende Dateien in das entsprechende Verzeichnis:

A/host.xvd 
A/SettingsTemplate.xvd 
A/system.xvd 
A/systemaux.xvd 
A/systemmisc.xvd 
A/systemtools.xvd 
B/host.xvd 
B/SettingsTemplate.xvd 
B/system.xvd 
B/systemaux.xvd 
B/systemmisc.xvd 
B/systemtools.xvd 

/updater.xvd (direkt in "System Update"!)

Das OSU1 enthält nicht die Mediendatei für das Bootlogo der XBOX. Wollt ihr diese Animation sehen (anstatt einem schwarzen Bild), verbindet die alte HDD mit dem PC und kopiert euch die Datei bootanim.dat aus der „System Update“ Partition auf die neue SSD in den A-Ordner. (Ihr findet die Datei wahrscheinlich auch zum Download in diesem Forum.)

Einbau und Setup

Nun benötigen wir den USB-Stick für den letzten Schritt. Stellt sicher, dass dieser als NTFS formatiert ist (Computer, Rechtsklick „Formatieren…“) und kopiert dann den kompletten $SystemUpdate Ordner aus dem OSU1 Offline Update darauf.

Theoretisch könnt ihr die XBOX nun wieder zusammenbauen. Ich habe der Geschichte allerdings nicht ganz vertraut (zurecht, wie sich zeigen sollte) und die Konsole erst einmal „offen“ verkabelt, um die SSD zu testen.

Wenn alles angeschlossen ist, steckt ihr nun den USB-Stick mit dem Systemupdate auf der linken Seite der XBOX ein und startet die Konsole.

Fast fertig…

Nach dem Einschalten werdet ihr von der Fehlermeldung „Something went wrong“ (E106) begrüßt. Das ist normal. Über das Menü „Troubleshoot“ oder „Fehlerbehebung“ hangelt ihr euch zu dem Punkt „Offline System Update“. Nun versucht die XBOX, das Firmwareupdate anzuwenden (s. Bild). In der Theorie läuft das Update erfolgreich ab und ihr könnt die Konsole nach der Ersteinrichtung nutzen.

Doch nicht so einfach (E101, E102)

Bei mir hat das System Update mehrmals nach der Hälfte des Vorgangs mit einer erneuten Fehlermeldung (E101 oder E102) abgebrochen. Die Suche nach den Fehlercodes hat mir leider nicht weiter geholfen. Ich habe dann aber mehr oder wenig zufällig herausgefunden, dass die Konsole genau in den Tagen, als ich den ersten XBOX Blogbeitrag geschrieben habe und mich mich noch in der Vorbereitung für diesen Teil befand, noch einmal ein Update heruntergeladen hatte. Mist! Bei Microsoft finden sich keine genauen Angaben, wann das OSU1 Archiv auf die neueste Version aktualisiert wird. Laut diversen Foren dauert es wohl einige Tage. Lediglich anhand des Zeitstempels der Archivdatei kann man schätzen, ob dies aktuell ist. Zum Glück hatte ich mir noch nicht die Mühe gemacht und die Konsole wieder zusammengebaut, also habe ich den gesamten Prozess von der Formatierung bis zum Update noch einmal wiederholt, allerdings ohne Erfolg. Ich war mir dann auch nicht mehr ganz sicher, ob es wirklich an der Versionsdifferenz liegt, oder doch an der Größe meiner neuen SanDisk SSD PLUS SATA III (480Gb anstatt 500Gb Standard). Mehrere Internet-Beiträge warnen davor, von 500Gb, 1Tb oder 2Tb abweichende Größen zu nutzen, da dies zu Fehlern führen könne.

Mit der Holzhammer-Methode

Nach sehr langem Lesen (…) in verschiedenen Foren bin ich schließlich in den Foren von GBATEMP auf einen Beitrag gestoßen, wo ein verzweifelter User ein ähnliches Problem hatte und dieses beheben konnte, in dem er für den Update-Prozess wieder die alte HDD eingebaut hat (kann den genauen Post leider nicht mehr finden!).

Entbehrt sich jeglicher Logik, aber es hat tatsächlich bei mir geklappt! Ich habe mit der SSD erneut das OSU1 Update versuch, und an dem Punkt wo das Update fehlgeschlagen ist, habe ich die Konsole dann ausgeschaltet und wieder die alte (unveränderte und funktionierende) HDD eingebaut. Nach dem Start (OSU1-Stick weiterhin eingesteckt) erwartete ich, einfach wieder auf dem alten Startbildschirm zu landen, stattdessen wurde zu meiner Überraschung das mit der SSD begonnende Update einfach fortgesetzt. Als ich dann nach erfolgreichem Abschluss Willkommen geheißen wurde und im Einrichtungsdialog landete, habe ich die Konsole ausgeschaltet und aus Neugier wieder die SSD eingebaut. Nach dem Einschalten landete ich entgegen meiner Erwartung nicht erneut im Update-Prozess, sondern direkt im Setup und konnte die Einrichtung abschließen. Es hat geklappt!

Weitere Lösungsvorschläge

Dieser frustrierte Schritt hatte bei mir so einen „Aha“ Effekt ausgelöst, dass ich mich dann erst dazu entschieden habe, auf meinem Blog davon zu berichten. Vielleicht sitzt der ein oder andere von euch ja vor dem selben Problem.

Wenn ihr das Upgrade ebenfalls nach Schema F durchgeführt habt, es bei euch aber trotz passender Firmware und SSD noch nicht funktioniert, helfen euch vielleicht folgende Vorschläge weiter:

  • Schaut euch die readme.txt des Tools xboxonehdd-master an, dort wird der Upgrade-Vorgang noch einmal im Detail [auf Englisch] beschrieben. Vielleicht ist euch ein Fehler unterlaufen.
  • Habt ihr ein zweites USB zu SATA Adapterkabel parat, könnt ihr anstatt dem OSU1 nach dem ersten Schritt (Formatierung) auch die Systemdateien der alten XBOX Festplatte auf die neue SSD spiegeln. Dazu benutzt ihr folgenden Befehl
sudo ./create_xbox_drive.sh -c /dev/sd* -d /dev/sd* -s 2 -t 0

Vergesst dabei nicht, den Quell- und Zielpfad (/dev/sd*) sowie die Größe (Parameter -t) an eure Situation anzupassen.

  • Lest euch im GBATEMP Forum ein, dort werden viele typische Probleme besprochen, welche beim Upgrade auftreten können.
  • Probiert das Upgrade unter Windows, wenn es mit der Partitionierung Probleme gibt.

Was hat’s nun gebracht? Einige Zahlen

Von den ausgeschriebenen 480GB Speicherkapazität sind formatierungsbedingt etwas weniger tatsächlich verfügbar, wie am PC eben auch. Abzüglich der weiteren XBOX Systempartitionen bleiben bei mir für Benutzerdaten immerhin 346,9 Gb an freiem Speicher übrig, wovon direkt nach der Einrichtung nur ungefähr 100 Mb belegt zu sein scheinen (s. Bild). Mit der Original 500 Gb Festplatte waren insgesamt 365 Gb verfügbar, der Unterschied ist also gering (-19 Gb). Der freie Speicherplatz reicht für meine Zwecke locker aus.

Außerdem habe ich den Systemstart, das Herunterfahren sowie die Ladezeit beim Start von Spyro: Reignited Trilogy gemessen:

Zeit in Min./Sek.Seagate HDD (Original)SanDisk SSD PLUS (Mod)
Kaltstart bis zum Homescreen (+ Zeit bis Kacheln vollständig geladen)01:03 (+00:07)00:48 (+00:04)
Ausschalten bis Betriebslicht aus (+ Zeit bis Lüfterstillstand)00:12 (+02:31)00:11 (+ 02:06)
Ladezeit Spyro: Reignited Trilogy
– Zeit bis zum Hauptmenü
– Ladezeit Level „Glimmer“

00:21
00:24

00:15
00:12

Mein Fazit

Ich habe den Eindruck, dass die Modifikation besonders beim Systemstart etwas gebracht hat. Das merkt man vor allem daran, dass nach dem Erscheinen des Startbildschirms sofort alle Kachelbilder geladen sind und die Navigation zu beginn nicht mehr ruckelt. Während der Benefit beim Laden von Spyro eher gering ausgefallen ist, scheint es bei Spielen wie Red Dead Redemption 2 oder The Witcher 3 wesentlich flotter zu gehen, auch wenn ich da zuvor keine Ladezeiten gemessen habe. Insbesondere beim schnellen Reisen durch die Spielwelt (Laden von Texturen und Modellen) scheint der Level-Aufbau flotter und die Framerate stabiler zu bleiben. Ich vermute, dass das neue Geschwindigkeitspotential der SSD auch maßgeblich mit der Optimierung der entsprechenden Game-Engine zusammenhängt. Nun, einige Wochen später, kann ich behaupten, dass sich der Umbau (zusammen mit der Lüftermod aus Teil 1!) für unsere XBOX ONE definitiv gelohnt hat, auch wenn es nicht so einfach war wie gedacht. Alles läuft stabil.

Ihr habt noch Fragen zum Umbau? Einen Fehler entdeckt oder auf ein Problem gestoßen? Hinterlasst doch einen Kommentar unter diesem Beitrag! Euch hat der Beitrag weiter geholfen? Ich freue mich auch, wenn ihr meine Posts teilt, weiterempfehlt oder euch im E-Mail Verteiler einschreibt 🙂 –>

ASUS Strix Vega 64 gekühlt – 120mm Lüftermodifikation

Wie ich mit zwei PWM-Lüftern meine Vega leise gemacht habe.

Die ASUS Strix Vega OC 64 8GB ist ein angepasstes Modell von AMD’s Flaggschiff aus dem Jahre 2017. Während die Karte mit ihrer Leistung und – inzwischen – ihrem Preis durchaus überzeugt, schafft es leider auch ASUS nicht, dem Problem mit den hohen Temperaturen gerecht zu werden, wie ich zuvor berichtete…

Mehr Leistung, weniger Stromhunger: Undervolting mit Wattman

Temperaturfix? Tausch von Wärmeleitpads und -Paste

Gerade Nutzer, welche gerne ihre Grafikkarte durch Übertakten weiter optimieren wollen, greifen meiner Meinung nach u.A. aufgrund der höheren TBP-Grenzen (total board power) und verbesserten Kühlungsdesigns zu den sogenannten Subvendor- oder Custom-Grafikkarten, wie sie von ASUS, Sapphire, XFX, MSi usw. angeboten werden. Leider war es bei meinem Modell nicht möglich, die Leistung oder Taktrate mit der werksseitig verbauten Kühllösung noch erheblich zu steigern.

…wie ein Staubsauger

In der ASUS-Version ist die Grafikkarte mit einem großzügigen Radiator ausgestattet, welcher 2 Slots belegt und sich nicht zu verstecken braucht. Gespickt ist dieser mit drei 90mm Wingblade PWM-Lüftern. Laut dem Hersteller sollen diese für bis zu 20% mehr Kühlleistung und 3x leisere Gaming-Performance im vergleich zum Referenzmodell sorgen [1], was ich in meinem Praxistest aber nicht wirklich nachvollziehen kann.

So erreichen die Lüfter im voreingestellten Leistungsprofil eine Drehzahl von 2890 rpm und eine Lautstärke von 69 dB unter Last (gemessen mit dem Smartphone ca. 10 cm vor dem geöffneten Gehäuse), was schon deutlich zu hören und ohne Kopfhörer störend ist.

Klingt cool, aber nur am Flugzeug. Bildquelle: Threecharlie / Wikimedia

Dreht man die Lüfter mit Wattman manuell auf 100%, erreichen Sie Geschwindigkeiten von bis zu 3725 rpm, was mit ca. 72 dB – selbst im Nachbarzimmer noch – deutlich zu hören und damit mit den Schallemissionen eines laufenden Staubsaugers vergleichbar ist. [2] Leider erreicht die Karte auch in diesem „Turboprop-Modus“ keine Temperaturen unter 70*C bei Volllast.

verschiedene Möglichkeiten

Im Internet finden sich verschiedene Ansätze, um die Temperaturen der Vega besser unter Kontrolle zu bringen. Die Entscheidung ist da wohl am ehesten vom eigenen Bastelwillen und der Bereitschaft, Geld auszugeben, abhängig. So gibt es zum Beispiel den Vorschlag, den kompletten Herstellerkühler durch einen speziellen Radiator, den Morpheus II von Raijintek zu ersetzen, gleichzeitig werden dann die Lüfter auch durch zwei Standard-PWM-Lüfter ersetzt. Solche „rundum-sorglos-Kühler“ sind eine tolle Sache, bei meiner früheren Radeon 290 Dual-X hatte ich bereits einen Arctic Accelerando IV extreme verbaut, mit welchem ich sehr zufrieden war (passt leider nicht auf die Vega). Wenn man allerdings nach der Demontage des originalen ASUS-Kühlers beide in Größe und Umfang vergleicht (siehe Bilder unten), merkt man, dass dieser bereits annähernd den gleichen Umfang hat. Ich kann mir deshalb nicht vorstellen, dass die 65€ (aktueller Preis bei Amazon) für den Morpheus wirklich sinnvoll investiertes Geld sind, zumal man noch separat Lüfter hinzukaufen muss.

In einigen Foren-Beiträgen fand ich den Hinweis, dass man an den Original-Kabelbaum mittels eines „Mini 4-Pin“ PWM auf VGA Adapters (5€ auf Amazon) die Lüfter direkt anschließen und eine Beschädigung der Kabel so vermeiden könne, dieser hat bei mir aber nicht gepasst, so dass ich die Idee verworfen habe.

Der sicherlich effizienteste Weg, eine solche Grafikkarte zu kühlen, besteht wohl darin, sie einfach „unter Wasser zu setzen“. Dafür gibt es spezielle Nachrüst-Wasserkühlungen z.B. von Alphacool, welche die Grafikkarte dann selbst unter extremsten Bedingungen nicht über 60*C steigen lassen und dabei kaum zu hören sind. Die Preise richten sich dann aber eher an Enthusiasten, der schicke Alphacool Eiswolf ist z.B. für aktuell 215€ zu erwerben.

Umbau mit zwei 120mm PWM-Lüfter

Ihr benötigt einen Lötkolben, Lötzinn, Isolier-Klebeband und Kabelbinder!

Nach einigem hin- und her habe ich mich dazu entschieden, die drei Werkslüfter durch größere Varianten zu ersetzen, sie sind mir einfach zu laut. Dazu gibt es z.B. im Rahmen der „Morpheus-Modifikation“ schon einige vielversprechende Berichte. Das scheint auch eine vergleichsweise günstige Lösung zu sein. PWM-Lüfter gibt es ab 10€ im Internet, ich habe mich für besonders leise Noctua NF-P12 (20€/Stk.) entschieden.

Die ASUS Strix Vega hat außerdem den Vorteil, dass sie einen zusätzlichen PWM-Anschluss hat. Dort können Gehäuselüfter angeschlossen werden, deren Drehzahl dann abhängig von der Vega-Temperatur gesteuert wird. Es ist theoretisch so auch möglich, die 120mm-Lüfter ohne größere Kabelarbeit direkt anzuschließen. Die Lüftersteuerung erfolgt allerdings über eine separate ASUS-Software und ist nicht Firmware-gesteuert, weshalb diese Option für mich nicht infrage kommt. Ich habe mich dazu entschieden, den Originalkabelbaum selbst zu modifizieren.

Los geht’s: Demontage und Kabel identifizieren

Nicht vergessen den PC vom Netz zu trennen und sich selbst zu erden (z.B. an Heizkörper fassen), damit die Elektronik durch statische Ladung keinen Schaden nimmt.

Zunächst muss die Plastikabdeckung mitsamt der RGB-Beleuchtung entfernt werden, um Zugriff auf den Radiator zu erhalten. Insgesamt sind 25 kleine Schrauben (mit einem handelsüblichen feinen Technik-Kreuzschraubenzieher) an der Seite sowie frontal neben den Lüftern zu lösen, dann lassen sich die RGB-Abdeckung sowie die drei Lüfterhalter problemlos abnehmen. Der Radior muss nicht wie im Bild oben von der Platine entfernt werden! Die Oberseite des Kühlers ist relativ geräumig, probeweise darauf gelegt haben die beiden 120mm Lüfter genau darauf Platz gefunden. Prima, jetzt machen wir uns an den Kabelbaum. Schauen wir uns zunächst die Pin-Belegung von PWM-Anschlüssen an wie sie z.B. auch an der CPU- oder als Gehäuselüfter zu finden sind:

Standard Pin-Belegung von PWM-Lüftern (rechts). Blau: Schubsteuerung; Grün: Rotationsgeschwindigkeit; Gelb: Stromzufuhr; Schwarz: Erdung. Die Farben können je nach Hersteller variieren. Quelle: noctua.at

Der Stecker der ASUS Originallüfter hat 6 PINs, verteilt auf drei Lüfter. Da PWM-Lüfter sonst 4 PINs haben, geht das so also erst einmal nicht auf, zumal ein paar Farben doppelt vorkommen. Vor der Verkabelung der Lüfter selbst saß ich eine ganze Weile und habe recherchiert, schließlich möchte man bei einer Grafikkarte dieser Preisklasse nicht eben mal was durch Leichtsinn kaputt machen. Letzten endlich habe ich mir die Farben der Standard-Pin-Belegung von PWM-Lüfter angeschaut und diese dann mit denen der Grafikkarte verglichen. Dadurch konnte ich die einzelnen Kabel identifizieren und bin zu folgendem Ergebnis gekommen:

Die ungerade Zahl der Kabel im Verhältnis zu den Lüftern kommt also deshalb zustande, weil zwei von drei Lüfter gemeinsam angesteuert werden, entsprechend gibt es ein RPM-Signal weniger.

Nachdem ich die einzelnen Kabel sowohl von den Vega als auch von den neuen Noctua-Lüftern identifiziert habe, ist mein nächster Schritt – auch wenn es vielleicht anfangs etwas weh tut – die Kabel einfach durchzuknipsen und zu entmanteln, damit sie später zusammengelötet werden können. Dabei habe ich die Originalkabel direkt nach der ersten Gabelung abgeknipst und da wir aus drei jetzt zwei Lüfter machen, werden wir im nächsten Schritt das doppelte PWM-Kabel (grün) zusammenführen müssen (s. Bild unten).

Etwas Lötarbeit

Während also der Lötkolben schon vorheizt, lege ich mir die Kabel so zurecht, dass ich sie direkt zusammenlöten kann. Anschließend sollten die Lötstellen noch mit Isolierband geschützt werden. Den Rest könnt ihr der Bilderstrecke entnehmen!

Im Anschluss daran habe ich die Lüfter provisorisch am Kühler befestigt, um eine Probelauf zu machen. Schließlich will ich wissen, ob ich die Kabel auch richtig verbunden habe, bedeutet beide Lüfter drehen sich, die Geschwindigkeitsregulierung funktioniert und die RPM-Sensoren liefern Daten. Die Ergebnisse und Sensordaten folgen weiter unten!

Befestigung der Lüfter

Die zwei Noctua-Lüfter habe ich dann mit Kabelbinder zwischen den Radiatorlamellen befestigt, wo es möglich war. Beide sitzen stabil, wenn auch nicht ganz symmetrisch wegen der Unebenheiten durch die alten Befestigungen am Radiator. Die losen Kabel habe ich noch weiter zusammengebunden und soweit wie möglich befestigt, damit sie nicht mit den Rotoren der Lüfter oder gar heiß werdenden Teilen des Kühlers in Verbindung kommen können. Das Ergebnis kann sich meiner Meinung nach sehen lassen!

Mir ist das persönlich nicht wichtig, aber wer mag, kann die transparenten RGB-Komponenten aus der jetzt ungenutzten Abdeckung nehmen und für einen netten Effekt zu den 120mm Lüftern dazuschnallen!

Übrigens: Der Originallüfter kann über diverse Händler z.B. aus China nachbestellt werden.

Erste Ergebnisse

Balsam für die Ohren…

…wirklich, der Unterschied ist gewaltig. Wenn ich den Rechner anschalte, sind die Lüfter unhörbar. Laut Hersteller emittieren die Noctua NF-P12 maximal 19,8 dB. Mit hwinfo64 lese ich die Sensordaten aus, die geklammerten Werte sind die im Originalzustand gemessenen Daten:

  • Im Leerlauf drehen sich die Lüfter bei kaum hörbaren 550 rpm, die GPU erreicht darunter 35*C.
  • Unter Last (Stresstest) drehen die Lüfter voll auf, selbst bei maximal 1246 rpm (maximale Drehzahl laut Hersteller 1300 rpm) sind sie aber nur leicht zu hören, ich messe 55 dB (-17). Die GPU erreicht maximal 79*C. Das Geräusch lässt sich eher mit einem leichten Windrauschen vergleichen, als wie zuvor mit einem Staubsauger.

Sensordaten

Nach einigen Minuten Stresstest konnte ich folgende Temperaturen notieren, im Vergleich zu den ursprünglich gemessenen Temperaturen:

Temp.GPUHBMVR VDDCVR MVDDHotSpot
*C79 (-4)81 (-10)88 (-27)84 (-20)96 (-3)

Zugegeben, objektiv betrachtet sind das nach wie vor keine schönen Werte, aber für eine luftgekühlte Vega, vor allem im Vergleich zu den zuerst gemessenen Temperaturen (im ersten Beitrag), doch schon eine deutliche Besserung, wobei vor allem die VRAM-Speicherchips von der Modifikation profitieren.

Deutlich wahrzunehmen ist, dass der Temperaturanstieg bei konstanter Lüftergeschwindigkeit wesentlich langsamer erfolgt, als es beim Originalmodell der Fall war und es dadurch nicht mehr zu „Mikroeinbrüchen“ bei der GPU-Taktrate kommt, was zuvor gelegentlich zu beobachten war, bis aufgrund des plötzlichen Temperaturanstiegs die Lüfterdrehzahl angepasst worden war (thermal throttling). Leider habe ich während des hwinfo-Testlaufs davon keine Screenshots für den Beitrag gemacht.

In den Benchmarks

Benchmarks belasten die Grafikkarte im Gegensatz zum reinen Stresstest (maximale Auslastung und Hitzeerzeugung) auf eine vielfältigere Weise. Hier wollte ich auch noch einmal sehen, ob sich abgesehen von der Lautstärke und Wärmeentwicklung durch den neuen „Temperaturspielraum“ noch zusätzliches Leistungspotential ergibt, da bei der Vega-Generation das „thermal throttling“ eine wichtige Rolle spielt. Wie bereits in meinem vorhergegangenen Beitrag zum Vega Undervolting (UV) benutze ich die Benchmarksoftware 3DMark TimeSpy (DirectX12), Unigine SuperPosition sowie Geeks3D FurMark. In der Vergleichsmessung habe ich mein bereits konfiguriertes Undervolting-Profil aus AMD Wattman benutzt, damit ich sehe, was sich „netto“ durch die Modifikation noch verändert hat:

Benchmark/PunkteTimeSpySuperpositionFurMark
Stock (mit UV)7535 / 46,64572 / 34,27971/133
120mm Mod (mit UV)7557/46,774602/34,437951/132

Wie unschwer zu erkennen ist, sind die Veränderungen in den Benchmarks marginal bzw. die zu erwartenden Schwankungen bei einer Messung. Hier bringt die Lüftermodifikation also keinen weiteren Vorteil. Schauen wir uns zum Schluss noch die maximale Taktrate bzw. den Boost-Takt (P7-State) an, welche ich Gegensatz zur Versorgungsspannung nicht fest geregelt habe (s. vorherigen Beitrag):

AMD Wattman-ProfilVorgabe (Ausgeglichen)UndervoltingUV + Lüftermod
Maximale Taktrate (MHz) 149216281627
GPU Core Power (W )195159155

Durch das Undervolting ließ sich bereits die Taktrate deutlich steigern sowie der Strombedarf der GPU senken, durch die Lüftermodifikation hat sich nichts daran geändert. Da diese „OC“ Variante der Vega ja bereits werksseitig etwas übertaktet ist, vermute ich, dass der Spielraum nach oben zusätzlich zum Undervolting nicht mehr so groß ist.

Lüftersteuerung mit AMD Wattman

Nun verändern wir noch die Lüfterkurve manuell z.B. in AMD Wattman (über Radeon Settings). Das ist erforderlich, damit die Grafikkarte auch das Potential der neuen Lüfter entsprechend nutzen kann. Schließlich ist die Firmware der Vega im Bezug auf die RPM-Drehzahl ja für die drei 90mm Wingblade-Serienlüfter konfiguriert. Über die installierte Radeon Settings App klicken wir auf den Reiter „Spiele“, dann „Globale Einstellungen“ und „Wattman Global“. Die Profilvorlage „manuell“ muss aktiv sein. Ihr könnt die detaillierte Lüfterkurve nur in der 2019er AMD Adrenalin-Software (19.x) ändern, nutzt ihr die letzten offiziell von ASUS angebotenen Treiber, gibt es dort diese Option noch nicht.

Ähnlich der Herstellerempfehlung meiner früheren Arctic Accelerando IV Kühlung (da lag eine Beispiel-Lüfterkurve auf Papier bei) habe ich mich an der Tatsache orientiert, dass die neu verbauten Noctua-Lüfter selbst bei maximaler Drehzahl (1300rpm) kaum zu hören sind, deshalb steigere ich die Lüfterdrehzahl so früh wie möglich auf 100%, um einem schnellen Temperaturanstieg entgegenzuwirken:

  • Den „Zero RPM Modus“ (die Lüfter halten zwischendurch an) habe ich deaktiviert
  • Ich habe die Temperatur bei Leerlauf (Idle) beobachtet und und den Kurvenanstieg oberhalb angesetzt, so dass die Lüfter im Leerlauf konstant auf niedrigem Niveau (PWM 42%) drehen und die Temperatur halten (35-39*C), um ein plötzliches und häufiges „Aufdrehen“ der Lüfter zu vermeiden.
  • Ab 40*C steigt die Drehzahl rasch an und erreicht bei 60*C 100% PWM-Leistung.

Die Kühlleistung ist zwar wesentlich besser wie zuvor, aber auch hier merkt man bei einem Anstieg auf bis zu 79*C, dass die Lüftkühlung bei dieser Karte schnell an ihre technisch-thermischen Grenzen kommt.

Fazit. Hat sich’s gelohnt?

Definitiv. Die meiner Meinung nach größte Schwäche am Custom-Modell ASUS ROG Strix Vega 64 OC ist einfach die Kühlung der Karte. Und das obwohl man meinen sollte, das man bei ASUS die bereits vom Referenzmodell bekannte Schwäche erkannt und behoben haben sollte. Zumindest konnte ich bei mir – egal in welcher Belüftungskonstellation, ob offenes oder geschlossenes, ob stehendes oder liegendes Gehäuse – keine gesunden Belastungstemperaturen beobachten.

Die 120mm-Lüftermodifikation, im Netz auch unter „Morpheus-Mod“ oder „Ghetto-Mod“ zu finden, schafft insofern Abhilfe, als dass man durch den größeren Lüfterdurchmesser (120 statt 90mm) bei gleicher bzw. reduzierter Drehzahl einen höheren Luftaustausch und gleichzeitig reduzierten Geräuschpegel erreicht, was in geringeren GPU-Temperaturen resultiert. Auch wenn dadurch keine wesentlichen Leistungsverbesserungen zu erwarten sind, ist der Unterschied deutlich hörbar: Die Karte ist richtig leise geworden!

Als Einzelmaßnahme eher nicht zu empfehlen, aber im Rahmen des Lüfterumbaus sollte man dann aber auch gleich die Wärmeleitpaste und -pads tauschen, wie ich im ersten Teil des Beitrags beschrieben habe. Wer außerdem den Stromverbrauch (und damit die Hitzeentwicklung) noch etwas senken und dadurch die Leistung der Grafikkarte verbessern will, sollte sich unbedingt am Undervolting mit AMD Wattman versuchen, was ihr hier im Blog nachlesen könnt.

Fit für Navi?

AMDs neue GPU-Architektur heißt Navi. Die Radeon 5700 (XT) ist seit kurzem auf dem Markt und auch ASUS hat ein eigenes Custom-Modell angekündigt, welches in Kürze erscheinen soll. Schaut man sich die ersten Herstellerbilder der Grafikkarte an, scheint es so, als ob von ASUS wieder das gleiche Kühlsystem mit den drei Wingblade-Lüfter verbaut wurde. Theoretisch sollte dann diese Lüftermodifikation auch problemlos machbar sein. Vergleicht man die beiden Karten in den ersten Benchmarks so ist der Leistungsunterschied, finde ich, nicht so gewaltig, als dass sich ein Umstieg aktuell lohnen würde. Dann lieber mit den gefallenen Vega-Preisen sparen!

Hinterlasst doch einen Kommentar unter diesem Beitrag, welche Temperaturen eure Vega erreicht und welche Maßnahmen ihr dagegen unternommen habt!