Почему процессоры все чаще используют силиконовую смазку вместо припоя для отвода тепла?
Intel все чаще использует силиконовую смазку для отвода тепла после IvyBridge, и даже дорогая серия X не застрахована. Хотя любителям разгона удобно открывать крышку, рядовые потребители сомневаются. Чтобы сэкономить несколько долларов, в высококачественной серии за тысячи долларов жертвуют тепловыделением. Это действительно уместно? В чем причины растущей популярности силиконовой смазки?
Прежде всего, силиконовая смазка по своим характеристикам термодиффузии действительно уступает припойной, что не вызывает сомнений. Но силиконовая смазка для процессора - это не дешевая обычная силиконовая смазка и не зубная паста, над которой многие люди смеются. Использование силиконовой смазки действительно снижает расходы. Когда основное внимание уделяется не самому теплоотводящему материалу, есть более глубокие причины. Чтобы понять принципы, лежащие в основе этого, более четко, позвольте' s понять некоторые базовые знания о CPU.
Матрица закрепляется на подложке группой черного наполнителя Underfill, затем покрывается силиконовой смазкой, а затем на радиаторе. Поскольку Die генерирует все больше и больше тепла, и многие люди давят Die, чтобы радиатор подходил ближе, Intel начала добавлять защитные крышки и Die, чтобы сформировать рабочий стол, который мы видим сейчас. Базовый внешний вид процессора машины:
IHS: встроенный теплоотвод. Это то, что мы видим на серебряной крышке. Некоторые думают, что он сделан из алюминия, но на самом деле его основной материал - медь, потому что медь обладает высокой теплопроводностью. Он серебряный, потому что покрыт слоем никеля. Использование никеля в качестве поверхности может быть более совместимо с указанной выше силиконовой смазкой:
Материал термоинтерфейса на медной крышке называется TIM1 (Thermal Interface Material), а коэффициент теплопроводности под медной крышкой когда-то назывался TIM2. Медная крышка может отводить тепло Die на большую площадь и передавать тепло в более крупную систему радиатора (Heat Sink) через TIM1 для облегчения отвода тепла.
Что еще хуже' это то, что пузырьки, оставленные при пайке, невидимые невооруженным глазом, значительно усугубят эту деформацию. При использовании процессора трещины, которые могут появиться в припое, также усугубят этот эффект. Подобно тому, как железнодорожные пути оставляют компенсационные швы, соединение TIM2 силиконовой смазкой может оставлять буферное пространство для штампа и медной крышки с различными степенями расширения, тем самым устраняя эту опасность. Матрица большего размера может лучше распределять тепло по подложке и IHS, а деформация на единицу площади также мала. Маленький кубик усугубит это явление и сделает его более уязвимым.
Паяное соединение очень сложно, а как припаять кремний к медной крышке - большая проблема. Для эффективной посадки материал необходимо многократно обрабатывать:
Даже в этом случае припой будет иметь негативное влияние на выход продукции и производственные затраты. В сочетании с повышенной сложностью процесса пайки, вызванной увеличением плотности тепла, производители микросхем не ждут, чтобы найти альтернативы. Итак, мы видим, что с тех пор, как IvyBridge, Die становится очень маленьким, силиконовая смазка TIM2 находится на столе и используется все больше и больше. Использование силиконовой смазки для изготовления TIM2 не влияет на обычных пользователей. Все процессоры работают очень хорошо в рамках TDP, что гарантируется упаковкой и тестированием. В то же время это снижает затраты и риски, так почему бы не сделать это?
Для оверклокеров силиконовая смазка TIM2 позволяет легко открыть крышку. Вы можете попробовать различные материалы TIM2 самостоятельно в сочетании с мощной системой отвода тепла, которая может бросать вызов более высоким частотам, что тоже хорошо. Однако обычным пользователям следует помнить, что после открытия крышки нет гарантии, а высокая температура влияет на срок службы, поэтому им следует быть осторожными.
