Kāpēc CPU arvien vairāk izmanto silikona smērvielu, nevis lodēšanu, lai izkliedētu siltumu?
Intel arvien vairāk izmanto silikona smērvielu, lai izkliedētu siltumu pēc IvyBridge, un pat dārgā X sērija nav imūna. Lai gan overclocking entuziastiem ir ērti atvērt vāku, parastajiem patērētājiem rodas šaubas. Lai ietaupītu dažus dolārus, augstākās klases tūkstošiem dolāru sērija upurē siltuma izkliedi. Vai tas tiešām ir piemērots? Kādi ir silikona smērvielu pieaugošās popularitātes iemesli?
Pirmkārt, silikona smērvielas termiskās difūzijas veiktspēja patiešām ir zemāka par lodmetālu, par ko nav šaubu. Bet CPU silikona smērviela nav lēta parasta silikona smērviela, un tā nav arī zobu pasta, par ko daudzi cilvēki izsmej. Silikona smērvielu izmantošana patiešām ļauj ietaupīt izmaksas. Ja uzmanība netiek pievērsta pašam siltuma izkliedes materiālam, tam ir dziļāki iemesli. Lai skaidrāk izprastu tā pamatā esošos principus, ļaujiet' saprast dažas pamatzināšanas par centrālo procesoru.
Formējumu uz pamatnes nostiprina ar melnu pildvielu Underfill, pēc tam pārklāj ar silikona smērvielu un pēc tam uz siltuma izlietnes. Tā kā Die ģenerē arvien vairāk siltuma un daudzi cilvēki sasmalcina Die, lai padarītu siltuma izlietni piemērotu Die tuvāk, Intel sāka pievienot aizsargpārsegus un Die, lai izveidotu darbvirsmu, ko mēs tagad redzam. Iekārtas centrālā procesora izskats:
IHS: integrēts siltuma izkliedētājs. Tas ir tas, ko mēs redzam ar sudraba vāku. Daži cilvēki domā, ka tas ir izgatavots no alumīnija, bet patiesībā tā galvenais materiāls ir varš, jo vara ir augsta siltumvadītspēja. Tas ir sudrabs, jo tas ir pārklāts ar niķeļa slāni. Niķeļa izmantošana kā virsma var būt labāk saderīga ar iepriekš minēto silikona smērvielu:
Termiskās saskarnes materiāls uz vara vāka tiek saukts par TIM1 (Thermal Interface Material), un siltumvadītspēja zem vara vāka kādreiz tika saukta par TIM2. Vara pārsegs var pārnest Die siltumu lielākā platībā un pārnest siltumu uz lielāku siltuma izlietnes sistēmu (Heat Sink), izmantojot TIM1, lai atvieglotu siltuma izkliedi.
Kas'sliktākais ir tas, ka ar neapbruņotu aci neredzamie burbuļi, kas palikuši lodējumā, ievērojami pasliktinās šo deformāciju. Izmantojot CPU, plaisas, kas var parādīties lodmetālā, arī pasliktinās šo efektu. Tāpat kā vilciena sliežu ceļi atstās izplešanās šuves, silikona smērvielas TIM2 savienojums var atstāt bufera vietu matricai un vara vākam ar atšķirīgu izplešanās koeficientu, tādējādi novēršot šīs briesmas. Lielāka veidne var labāk izplatīt siltumu uz pamatnes un IHS, un arī deformācija uz laukuma vienību ir maza. Mazais Die pasliktinās šo parādību un padarīs to vairāk pakļauti problēmām.
Lodēšanas savienojums ir ļoti sarežģīts, un tas, kā pielodēt silīcija materiālu uz vara vāka, ir liela problēma. Materiāls ir jāapstrādā vairākas reizes, lai nodrošinātu efektīvu piemērotību:
Pat ja tā ir, lodēšanai būs negatīva ietekme uz ražu un ražošanas izmaksām. Kopā ar lodēšanas procesa sarežģītību, ko izraisa siltuma blīvuma palielināšanās, mikroshēmu ražotāji negaida, lai atrastu alternatīvas. Tātad mēs redzam, ka kopš IvyBridge Die kļūst ļoti maza, silikona smērviela TIM2 ir bijusi uz galda un izmantota arvien vairāk. Silikona smērvielas izmantošana TIM2 ražošanā neietekmē vispārējos lietotājus. Visi CPU darbojas ļoti labi TDP ietvaros, ko garantē iepakojums un testēšana. Tajā pašā laikā tas samazina izmaksas un riskus, kāpēc gan to nedarīt?
Overclockeriem, silikona smērviela TIM2 atvieglo vāka atvēršanu. Jūs varat patstāvīgi izmēģināt dažādus TIM2 materiālus, apvienojumā ar spēcīgu siltuma izkliedes sistēmu, kas var izaicināt augstākas frekvences, kas arī ir laba lieta. Tomēr vispārējiem lietotājiem ir jāatgādina, ka pēc vāka atvēršanas garantijas nav, un augsta temperatūra ietekmē kalpošanas laiku, tāpēc viņiem jābūt piesardzīgiem.
