Prečo CPU stále častejšie používajú silikónové mazivo namiesto spájky na odvádzanie tepla?
Intel po IvyBridge čoraz viac využíva silikónové mazivo na odvádzanie tepla a imúnna nie je ani drahá séria X. Aj keď je pre nadšencov pretaktovania pohodlné otvoriť kryt, bežní spotrebitelia majú pochybnosti. Aby sa ušetrilo pár dolárov, séria s vysokou redukciou v tisícoch dolárov obetuje odvod tepla. Je to naozaj vhodné? Aké sú dôvody rastúcej popularity silikónového tuku?
Po prvé, tepelný difúzny výkon silikónového maziva je skutočne horší ako spájka, o čom niet pochýb. Ale silikónové mazivo na CPU nie je lacné obyčajné silikónové mazivo, ani to nie je zubná pasta, ktorej sa mnohí ľudia posmievajú. Použitie silikónového tuku skutočne šetrí náklady. Keď sa pozornosť nezameriava na samotný materiál odvádzajúci teplo, existujú hlbšie dôvody. Aby sme jasnejšie pochopili princípy, ktoré sú za tým, pochopme niektoré základné znalosti CPU.
Matica je pripevnená k podkladu skupinou čierneho plniva Underfill a potom natretá silikónovým mazivom a potom na chladič. Ako Die generuje viac a viac tepla a veľa ľudí Die drví, aby sa chladič priblížil Die, Intel začal pridávať ochranné kryty a Die, aby vytvorili pracovnú plochu, ktorú teraz vidíme. Základný vzhľad CPU stroja:
IHS: Integrovaný rozdeľovač tepla. To je to, čo vidíme so strieborným vekom. Niektorí si myslia, že je vyrobený z hliníka, ale v skutočnosti je jeho hlavným materiálom meď, pretože meď má vysokú tepelnú vodivosť. Strieborný je preto, lebo je potiahnutý vrstvou niklu. Použitie niklu ako povrchu môže byť kompatibilnejšie s vyššie uvedeným silikónovým mazivom:
Materiál tepelného rozhrania na medenom kryte sa nazýva TIM1 (Thermal Interface Material) a tepelná vodivosť pod medeným krytom sa kedysi nazývala TIM2. Medený kryt môže priviesť teplo Die do väčšej oblasti a priviesť teplo do väčšieho systému chladiča (Heat Sink) cez TIM1, aby sa uľahčil odvod tepla.
Horšie je, že bublinky, ktoré zostali pri spájkovaní a ktoré sú voľným okom neviditeľné, túto deformáciu značne zhoršia. Pri použití CPU tento efekt zhoršia aj praskliny, ktoré sa môžu objaviť v spájke. Rovnako ako vlaková trať opustí dilatačné škáry, aj spoj zo silikónového maziva TIM2 môže ponechať nárazníkový priestor pre matricu a medený kryt s rôznymi pomermi dilatácie, čím sa toto nebezpečenstvo eliminuje. Väčšia matrica môže lepšie šíriť teplo do substrátu a IHS a deformácia na jednotku plochy je tiež malá. Malá kocka tento jav zhorší a bude náchylnejšia na problémy.
Spájkované spojenie je veľmi náročné a ako prispájkovať kremíkový materiál na medený kryt je veľký problém. Materiál musí byť mnohokrát spracovaný, aby sa zabezpečilo efektívne prispôsobenie:
Napriek tomu bude mať spájka negatívny vplyv na výnos a výrobné náklady. Spolu so zvýšenou náročnosťou procesu spájkovania spôsobenou zvýšením hustoty tepla výrobcovia čipov nečakajú na nájdenie alternatív. Takže vidíme, že od IvyBridge sa Die stáva veľmi malým, silikónové mazivo TIM2 je na stole a používa sa stále viac a viac. Použitie silikónového maziva na výrobu TIM2 nemá žiadny vplyv na bežných používateľov. Všetky CPU fungujú veľmi dobre v rámci TDP, čo je zaručené balením a testovaním. Zároveň znižuje náklady a riziká, tak prečo to nespraviť?
Pre tých, ktorí pretaktujú, silikónové mazivo TIM2 uľahčuje otváranie veka. Môžete vyskúšať rôzne materiály TIM2 na vlastnej koži v kombinácii so silným systémom odvádzania tepla, ktorý môže napadnúť vyššie frekvencie, čo je tiež dobrá vec. Všeobecným používateľom by sa však malo pripomenúť, že po otvorení krytu nie je žiadna záruka a vysoká teplota ovplyvňuje životnosť, takže by mali byť opatrní.
