Hvorfor bruger CPU'er i stigende grad silikonefedt i stedet for lodde til varmeafledning?
Intel bruger i stigende grad silikonefedt til at sprede varmen efter IvyBridge, og selv den dyre X-serie er ikke immun. Selvom det er praktisk for overclocking entusiaster at åbne dækslet, er almindelige forbrugere i tvivl. For at spare et par dollars, high-end serie af tusindvis af dollars ofrer varme spredning. Er det virkelig passende? Hvad er årsagerne til den stigende popularitet af silikonefedt?
Først og fremmest er silikonefedtets termiske diffusionsevne faktisk ringere end lodde, hvilket er hævet over enhver tvivl. Men CPU silikone fedt er ikke billig almindelig silikone fedt, og det er heller ikke tandpasta, at mange mennesker latterliggøre. Brugen af silikonefedt er faktisk at spare omkostninger. Når fokus ikke er på selve varmeafledningsmaterialet, er der dybere grunde. For at forstå principperne bag det mere klart, lad os forstå nogle grundlæggende viden om CPU.
Die er fastgjort på substratet af en gruppe af sort fyldstof Underfill, og derefter belagt med silikone fedt og derefter på køleprofilen. Som Die genererer mere og mere varme, og mange mennesker knuse Die for at gøre køleprofilen passer Die tættere, Intel begyndte at tilføje beskyttende dækker og Die at danne skrivebordet vi ser nu. Den grundlæggende udseende af maskinen CPU:
IHS: Integreret varmespreder. Det er det, vi ser med sølvlåget. Nogle mennesker tror, det er lavet af aluminium, men faktisk er dets vigtigste materiale kobber, fordi kobber har høj termisk ledningsevne. Det er sølv, fordi det er belagt med et lag nikkel. Brug af nikkel som overfladen kan være mere kompatibel med silikone fedt ovenfor:
Det termiske grænseflademateriale på kobberdækslet kaldes TIM1 (Thermal Interface Material), og den termiske ledningsevne under kobberdækslet blev engang kaldt TIM2. Kobberdækslet kan bringe varmen fra Die til et større område og bringe varmen til et større kølepladesystem (Heat Sink) gennem TIM1 for at lette varmeafledning.
Hvad værre er, at boblerne tilbage i lodningen, der er usynlige for det blotte øje, i høj grad vil forværre denne deformation. Ved brug af CPU'en vil de revner, der kan forekomme i lodden, også forværre denne effekt. Ligesom togsporet vil efterlade ekspansionsfuger, kan silikonefedt TIM2-forbindelsen efterlade en bufferplads til Die og kobberdækslet med forskellige ekspansionsforhold og dermed eliminere denne fare. En større Die kan bedre sprede varmen til substratet og IHS, og deformationen pr. enhedsområde er også lille. Den lille Die vil forværre dette fænomen og gøre det mere tilbøjelige til problemer.
Loddeforbindelsen er meget vanskelig, og hvordan man lodde siliciummaterialet til kobberdækslet er et stort problem. Materialet skal behandles mange gange for at sikre effektiv pasform:
Alligevel vil lodde vil have en negativ indvirkning på udbytte- og produktionsomkostningerne. Kombineret med den øgede vanskelighed ved lodningsprocessen forårsaget af stigningen i varmetætheden venter chipproducenterne ikke på at finde alternativer. Så vi ser, at siden IvyBridge, die bliver meget lille, silikone fedt TIM2 har været på bordet og brugt mere og mere. Brug af silikonefedt til at lave TIM2 har ingen effekt på almindelige brugere. Alle CPU'er fungerer meget godt inden for TDP, som er garanteret af emballagen og testen. Samtidig reducerer det omkostninger og risici, så hvorfor ikke gøre det?
For overclockere gør silikonefedt TIM2 det nemt at åbne låget. Du kan prøve forskellige TIM2 materialer på egen hånd, kombineret med en stærk varmeafledning system, som kan udfordre højere frekvenser, hvilket også er en god ting. Generelle brugere skal dog mindes om, at der ikke er nogen garanti efter åbning af dækslet, og høj temperatur påvirker livet, så de skal være forsigtige.
