CPU'lar neden ısı dağılımı için lehim yerine silikon gresi giderek daha fazla kullanıyor?
Intel, IvyBridge'den sonra ısıyı dağıtmak için silikon gresi giderek daha fazla kullanıyor ve pahalı X serisi bile bağışık değil. Hız aşırtma meraklılarının kapağı açması uygun olsa da, sıradan tüketicilerin şüpheleri vardır. Birkaç dolar tasarruf etmek için, binlerce dolarlık üst düzey seri ısı dağılımını feda ediyor. Bu gerçekten uygun mu? Silikon yağının artan popülaritesinin nedenleri nelerdir?
Her şeyden önce, silikon yağının termal difüzyon performansı gerçekten de lehimden daha düşüktür, bu da şüphe götürmez. Ancak CPU silikon gres ucuz sıradan silikon gres değildir, ne de birçok insanın alay ettiği Diş Macunu değildir. Silikon gres kullanımı gerçekten maliyet tasarrufu sağlamak içindir. Odak noktası ısı dağılımı malzemesinin kendisi olmadığında, daha derin nedenler vardır. Arkasındaki ilkeleri daha net anlamak için, CPU'nun bazı temel bilgilerini anlayalım.
Kalıp, bir grup siyah dolgu Dolgusu tarafından alt tabakaya sabitlenir ve daha sonra silikon gresle kaplanır ve ardından ısı emici üzerinde. Die giderek daha fazla ısı ürettikçe ve birçok insan ısı emiciyi Die'a daha yakın hale getirmek için Die'ı ezdikçe, Intel şimdi gördüğümüz masaüstünü oluşturmak için koruyucu kapaklar ve Die eklemeye başladı. Makine CPU'sunun temel görünümü:
IHS: Entegre Isı Yayıcı. Gümüş kapakla gördüğümüz şey bu. Bazı insanlar alüminyumdan yapıldığını düşünür, ancak aslında ana malzemesi bakırdır, çünkü bakır yüksek ısı iletkenliğine sahiptir. Gümüştür, çünkü nikel tabakası ile kaplanmıştır. Yüzey olarak nikel kullanmak yukarıdaki silikon gresle daha uyumlu olabilir:
Bakır kapak üzerindeki termal arayüz malzemesine TIM1 (Termal Arayüz Malzemesi) denir ve bakır kapağın altındaki termal iletkenliğe bir zamanlar TIM2 denir. Bakır kapak, Die'ın ısısını daha geniş bir alana getirebilir ve ısı dağılımını kolaylaştırmak için ısıyı TIM1 aracılığıyla daha büyük bir ısı emici sistemine (Isı Emici) getirebilir.
Daha da kötüsü, lehimlemede bırakılan ve çıplak gözle görülemeyen kabarcıkların bu deformasyonu büyük ölçüde kötüleştireceğidir. CPU'nun kullanımıyla, lehimde görünebilecek çatlaklar da bu etkiyi ağırlayacaktır. Tren rayı genleşme derzlerinden ayrılacağı gibi, silikon gres TIM2 bağlantısı da Die ve bakır kapak için farklı genleşme oranlarına sahip bir tampon alanı bırakabilir ve böylece bu tehlikeyi ortadan kaldırabilir. Daha büyük bir Kalıp ısıyı substrata ve IHS'ye daha iyi yayabilir ve birim alan başına deformasyon da küçüktür. Küçük Die bu fenomeni daha da kötüleştirecek ve sorunlara daha yatkın hale getirecektir.
Lehim bağlantısı çok zordur ve silikon malzemenin bakır kapa nasıl lehimlendirılacağı büyük bir sorundur. Malzemenin etkili bir uyum sağlamak için birçok kez işlenmesi gerekir:
Yine de lehim verim ve üretim maliyetleri üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olacaktır. Isı yoğunluğunun artmasından kaynaklanan lehimleme işleminin artan zorluğu ile birleştiğinde, çip üreticileri alternatifler bulmayı beklemiyor. Bu yüzden IvyBridge'den bu yana Die'ın çok küçüldüğini, silikon gres TIM2'nin masada olduğunu ve giderek daha fazla kullanıldığını görüyoruz. TIM2 yapmak için silikon gres kullanmanın genel kullanıcılar üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Tüm CPU'lar, paketleme ve test ile garanti edilen TDP içinde çok iyi çalışır. Aynı zamanda, maliyetleri ve riskleri azaltır, bu yüzden neden yapmıyorsunuz?
Hız aşırtmacılar için silikon gres TIM2 kapağın açılmasını kolaylaştırır. Çeşitli TIM2 malzemelerini kendi başına deneyebilirsiniz, güçlü bir ısı dağılım sistemi ile birlikte, daha yüksek frekanslara meydan okuyabilir, bu da iyi bir şeydir. Bununla birlikte, genel kullanıcılara kapağı açtıktan sonra garanti olmadığı ve yüksek sıcaklığın hayatı etkilediği hatırlatılmalıdır, bu nedenle dikkatli olmalıdırlar.
