Γιατί οι CPU χρησιμοποιούν όλο και περισσότερο γράσο σιλικόνης αντί για συγκόλληση για να διαχέουν τη θερμότητα;
Η Intel χρησιμοποιεί όλο και περισσότερο γράσο σιλικόνης για να διαχέει τη θερμότητα μετά το IvyBridge, και ακόμη και η ακριβή σειρά X δεν είναι άτρωτη. Αν και είναι βολικό για τους λάτρεις του overclocking να ανοίξουν το κάλυμμα, οι απλοί καταναλωτές έχουν αμφιβολίες. Προκειμένου να εξοικονομηθούν μερικά δολάρια, η high-end σειρά χιλιάδων δολαρίων θυσιάζει τη διάχυση θερμότητας. Είναι αυτό πραγματικά κατάλληλο; Ποιοι είναι οι λόγοι για την αυξανόμενη δημοτικότητα του γράσου σιλικόνης;
Πρώτα απ 'όλα, η απόδοση θερμικής διάχυσης του γράσου σιλικόνης είναι πράγματι κατώτερη από τη συγκόλληση, κάτι που είναι αναμφισβήτητο. Αλλά το γράσο σιλικόνης CPU δεν είναι φτηνό συνηθισμένο γράσο σιλικόνης, ούτε είναι η οδοντόκρεμα που πολλοί άνθρωποι γελοιοποιούν. Η χρήση γράσου σιλικόνης είναι πράγματι για εξοικονόμηση κόστους. Όταν η εστίαση δεν είναι στο ίδιο το υλικό απαγωγής θερμότητας, υπάρχουν βαθύτεροι λόγοι. Για να κατανοήσουμε τις αρχές πίσω από αυτό πιο ξεκάθαρα, αφήστε τον's να κατανοήσει κάποιες βασικές γνώσεις της CPU.
Η μήτρα στερεώνεται στο υπόστρωμα με μια ομάδα μαύρου πληρωτικού Underfill, και στη συνέχεια επικαλύπτεται με γράσο σιλικόνης και στη συνέχεια στην ψύκτρα. Καθώς το Die παράγει όλο και περισσότερη θερμότητα και πολλοί άνθρωποι συνθλίβουν το Die για να κάνουν την ψύκτρα να ταιριάζει στο Die πιο κοντά, η Intel άρχισε να προσθέτει προστατευτικά καλύμματα και το Die για να σχηματίσει την επιφάνεια εργασίας που βλέπουμε τώρα. Η βασική εμφάνιση της CPU του μηχανήματος:
IHS: Ενσωματωμένος διανομέας θερμότητας. Είναι αυτό που βλέπουμε με το ασημένιο καπάκι. Μερικοί πιστεύουν ότι είναι κατασκευασμένο από αλουμίνιο, αλλά στην πραγματικότητα το κύριο υλικό του είναι ο χαλκός, επειδή ο χαλκός έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Είναι ασήμι γιατί είναι επικαλυμμένο με ένα στρώμα νικελίου. Η χρήση νικελίου ως επιφάνεια μπορεί να είναι πιο συμβατή με το παραπάνω γράσο σιλικόνης:
Το υλικό θερμικής διεπαφής στο χάλκινο κάλυμμα ονομάζεται TIM1 (Thermal Interface Material), και η θερμική αγωγιμότητα κάτω από το χάλκινο κάλυμμα ονομαζόταν κάποτε TIM2. Το χάλκινο κάλυμμα μπορεί να μεταφέρει τη θερμότητα του Die σε μεγαλύτερη περιοχή και να φέρει τη θερμότητα σε ένα μεγαλύτερο σύστημα ψύκτρας (Heat Sink) μέσω του TIM1 για να διευκολύνει τη διάχυση της θερμότητας.
Το χειρότερο' είναι ότι οι φυσαλίδες που παραμένουν στη συγκόλληση που είναι αόρατες με γυμνό μάτι θα επιδεινώσουν πολύ αυτή την παραμόρφωση. Με τη χρήση της CPU, οι ρωγμές που μπορεί να εμφανιστούν στη συγκόλληση θα επιδεινώσουν επίσης αυτό το φαινόμενο. Ακριβώς όπως η γραμμή του τρένου αφήνει αρμούς διαστολής, έτσι και η σύνδεση με γράσο σιλικόνης TIM2 μπορεί να αφήσει χώρο αποθήκευσης για τη μήτρα και το χάλκινο κάλυμμα με διαφορετικούς λόγους διαστολής, εξαλείφοντας έτσι αυτόν τον κίνδυνο. Μια μεγαλύτερη μήτρα μπορεί να μεταδώσει καλύτερα τη θερμότητα στο υπόστρωμα και στο IHS και η παραμόρφωση ανά μονάδα επιφάνειας είναι επίσης μικρή. Το μικρό Die θα επιδεινώσει αυτό το φαινόμενο και θα το κάνει πιο επιρρεπές σε προβλήματα.
Η σύνδεση της συγκόλλησης είναι πολύ δύσκολη και ο τρόπος συγκόλλησης του υλικού πυριτίου στο χάλκινο κάλυμμα είναι μεγάλο πρόβλημα. Το υλικό πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία πολλές φορές για να εξασφαλιστεί η αποτελεσματική εφαρμογή:
Ακόμα κι έτσι, η συγκόλληση θα έχει αρνητικό αντίκτυπο στην απόδοση και το κόστος παραγωγής. Σε συνδυασμό με την αυξημένη δυσκολία της διαδικασίας συγκόλλησης που προκαλείται από την αύξηση της πυκνότητας θερμότητας, οι κατασκευαστές τσιπ δεν περιμένουν να βρουν εναλλακτικές λύσεις. Βλέπουμε λοιπόν ότι από τότε που το IvyBridge, το Die γίνεται πολύ μικρό, το γράσο σιλικόνης TIM2 βρίσκεται στο τραπέζι και χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο. Η χρήση γράσου σιλικόνης για την παρασκευή TIM2 δεν έχει καμία επίδραση στους γενικούς χρήστες. Όλες οι CPU λειτουργούν πολύ καλά στο πλαίσιο του TDP, το οποίο είναι εγγυημένο από τη συσκευασία και τη δοκιμή. Ταυτόχρονα, μειώνει το κόστος και τους κινδύνους, οπότε γιατί να μην το κάνουμε;
Για overclockers, το γράσο σιλικόνης TIM2 διευκολύνει το άνοιγμα του καπακιού. Μπορείτε να δοκιμάσετε διάφορα υλικά TIM2 μόνοι σας, σε συνδυασμό με ένα ισχυρό σύστημα απαγωγής θερμότητας, το οποίο μπορεί να προκαλέσει υψηλότερες συχνότητες, κάτι που είναι επίσης καλό. Ωστόσο, θα πρέπει να υπενθυμίζεται στους γενικούς χρήστες ότι δεν υπάρχει εγγύηση μετά το άνοιγμα του καλύμματος και η υψηλή θερμοκρασία επηρεάζει τη διάρκεια ζωής, επομένως θα πρέπει να είναι προσεκτικοί.
