CPU | Процессор Скальпирование Процессора Intel Core I7 4770k

GRU64rus

HARDWARE GURU
1.jpg


Как провести скальпирование процессора Intel Core i7 4770k ? В этой статье не много моей практики . Если посмотреть на современный процессор на примере i7 4770K, то мы не увидим на нем кристалл,он скрыт за металлической крышкой.


2.jpg



Это и есть теплораспределительная крышка или на языке специалистов IHS(integrated heatsink)-интегрированная теплораспределительная пластина.
Крышка изготавливается из меди на поверхность наносится тонкий слой гальванического покрытия.


3.jpg


При этом производитель думает что она выравнивает температуру по поверхности кристалла,да именно выровнивает а не только переносит тепло с поверности кристалла на поверхность кулера охлаждения.Именно выравнивать температуру на всей поверхности кристалла и переносить тепловую энергию и только потом защищать от механического воздействия сам кристалл.
Кристалл процессора имеет не равномерную температуру,большую до 100 градусов в районе ядер и не более 65 градусов в районе кэш памяти,остальные области имеют еще меньшую температуру.Такой перепад температур создает на поверхности кристалла, в областях максимальных
градиентов температур,механические повреждения.Так для снижения этих зон градиентов температур и необходима крышка.




4.jpg



Крышка выполнена из металла с большой теплопроводностью а именно из меди(Cu-389Ит/м град),по этому сам тепловой поток будет распространяться как вдоль так и поперек крышки.Тепловой поток от кремниевого кристалла будет растекаться через крышку в доль поверхности кристалла к кулеру за счет высокой теплопроводности меди.При этом теплопроводность кремния более чем в два раза ниже меди и =148 Вт/м град,
а теплопроводность слоистой структуры проессора еще меньше,поэтому медное основание кристалла должно улутшать тепловой поток.
Всю основную работу теплораспределительной крышки несет только ее плоская часть которая с одной стороны контактирует с кристаллом процессора,а с другой контактирует с подошвой кулера.Все повехности контактов должны быть идеально плоскими для обеспечения контакта.
Из физических свойст меди мы знаем что:высокая теплопроводность(389 Вт/м град) и высокий коэффициент линейного расширения(16,7×10^6I/град) из этого следут при нагреве медь будет расширятся и одновременно удленнятся больше в наиболее нагретых местах.При этом пластина должна иметь толщину гарантированную от ее коробления.


5.jpg



При этом термоинтерфейс между кристаллом и пластиной должен максимально передавать тепловую энергию(пайку или канонический припой) но не как термопасту или другой пластичный материал.От пасты растет тепловое сопротивление и сокращается срок службы процессора при больших его производительностях.Рост температуры происходит из-за циклической деформации пластины,при этом возникает эффект жевания термоинтерфейса, засасывает в него воздух.Проходит меньше года и термоинтерфейс представляет собой пористую кубку и теряет свои свойства.
Припой в качестве термоинтерфейса снижает температуру кристалла процессора на 4-7 градусов,при этом уменьшает неравномерность нагрева всей поверхности кристалла процессора и лишения эффекта пористой губки.
Вот пример сразу после снятия крышки,видна неравномерность заполнения из-за эффекта пористой губки.Проц проработал неделю,что будет через год?


6.jpg



А теперь самое главное к чему все это,для нормальной работы по переносу и распределению тепловой инергии от кристалла процессора
Тепловая пластина IHS должна иметь толщину 1/2-1/3 минимальнного линейного размера кристалла(Линейный размер твёрдого тела – это, как правило, его длина, ширина и высота).Только в этом случае она обеспечит равномерное распределение температуры по поверхности кристалла и исключит механичесие деформации IHS.


7.jpg



Особенно это относится к разгону процессора,которые работают в режиме термоциклирования(тоесть чередования максимально допустимых-минимальных температур) Это должно снизить температуру примерно на 5 градусов.Кристалл процессора 4770K имеет размер ш.-8мм,д.-20,2мм получается линейный размер 20,2+8=28,2 Соответственно толщина крышки будет 1/2-1/3 линейного размера и равна 28,2мм:3=9,4мм. Но интел на i7 4770K который из обозначения подразумевает разгон упорно игнорирует все научные доводы и мы получаем горячий будерброд для разгона,но разгон выше 4,3 уже очень труден, процессор перегревается и уходит в тротлинг.Крышка IHS имеет толщину 2мм,термоинтерфейс-некая серая субстанция основательно затвердевшая при вскрытии.Вдобавок из-за эффекта пористой губки,видно на термоотпечатке, что контакт не полный и термоинтерфейс треснул в зоне градиентов температур.При этом крышка имет выпуклость ближе к к одму краю а посередине яму.Крышка деформировалась,термоинтерфейс затвердел,итог горячий процессор под разгон.Сам кристал уменьшился в размерах,а количество транзисторов увеличелось из-за уменьшения литографии(Литография указывает на полупроводниковую технологию,используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм),что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.)поэтому плотность тепловой инергии увеличелась а площадь кристалла уменьшилась и не понятный термоинтерфейс,все это привело к росту температуры.


8.jpg



Я скальпировал процессор и заменил жвачку на жидкий металл,


9.jpg
10.jpg



крышку выровнял шкуркой с 600 по 2500 шкурку на толстом стекле,


11.jpg


с последующей полировкой самодельным кругом.


12.jpg

13.jpg


Все собрал воедино


14.jpg


Итог температура упала на 15-18 градусов при 4,5ГГц.Температура в стрес тесте OCCT 4.4.1 один час не поднималась выше 75 градусов.
Вышел не плохой результат.Осталось только изготовить более толстую срышку и доработать крепления сокета под кулер и можно будет проверить на практике теорию физики.Но это в следующий раз,так как изготовление медной крышки более толстой в кустарных условиях
не много трудноват.Нужны станки и токаря с рукими,коих мало стало.
Данная доработка стоит сейчас у ребенка в компе и работает больше года.
 
Последнее редактирование модератором:

ElisovSlava

5FPS
Server Admin
ViP Gamer
Вот интересно на сколько этот процессор актуален в 2020 году ? есть ли смысл покупать такой из б/у сегмента? И да какую максимальную видеокарту он потянет ?
 

GRU64rus

HARDWARE GURU
Смысла покупать б/у нет. Но потянет GTX 1080 или любой аналог. Спокойно.
 

Galina64RUS

5FPS
Юзер
Читала, ставят кулер и вовсе без крышки. Не знаю на сколько эффективно и безопасно. Ещё появились на замену медные крышки - про них также мнения диаметрально противоположные. Ну и явились миру копеечные приспособления для безопасного скальпирования, так что народу нет нужды процессор тисками мучать. Видимо, вечная тема теперь - нормальный припой под крышку сунуть на производстве религия не позволяет.
 

ElisovSlava

5FPS
Server Admin
ViP Gamer
Читала, ставят кулер и вовсе без крышки. Не знаю на сколько эффективно и безопасно. Ещё появились на замену медные крышки - про них также мнения диаметрально противоположные. Ну и явились миру копеечные приспособления для безопасного скальпирования, так что народу нет нужды процессор тисками мучать. Видимо, вечная тема теперь - нормальный припой под крышку сунуть на производстве религия не позволяет.
Денег припой стоит видимо. Да и выгоды нет если все гнать процессоры будут
 

GRU64rus

HARDWARE GURU
Ставят кулер без крышки только дЭбилы, крышка должна быть определенной толщиной и всей геометрией от размеров кристалла. Припой тоже дело не определенное, все зависит от кристалла. Кристалл распределяет тепло не равномерно и крышка помогает ему в этом. Я писал про это уже. Физические размеры кристалла влияют на процессы охлаждения и взаимодействия с термоинтерфейсом и крышкой.
 

ElisovSlava

5FPS
Server Admin
ViP Gamer
Я если честно тоже не понял как это без крышки ? на чип термопасту мазать чтоль
 

Galina64RUS

5FPS
Юзер
Ставят кулер без крышки только дЭбилы, крышка должна быть определенной толщиной и всей геометрией от размеров кристалла. Припой тоже дело не определенное, все зависит от кристалла. Кристалл распределяет тепло не равномерно и крышка помогает ему в этом. Я писал про это уже. Физические размеры кристалла влияют на процессы охлаждения и взаимодействия с термоинтерфейсом и крышкой.
А что думаешь на счет медных крышек?
Вот таких:
ссссс.jpg
 

ElisovSlava

5FPS
Server Admin
ViP Gamer
Медная крышка отлично подойдет, но медь и так стоит изначально. Только родная крышка тоньше чем надо.
Встречный вопрос. Они экономят ? Ну например сделали бы они на два миллиметра ее толще это не более 3-4 грамм и то мне кажется меньше. Было бы лучше? Тогда все-таки лучше менять на аналог ?
 

Последние ресурсы

  • FRAPS
    FRAPS
    FRAPS скачать
    • wfmv
    • Обновлено:
  • MSI AFTERBURNER
    MSI AFTERBURNER
    MSI AFTERBURNER скачать
    • wfmv
    • Обновлено:
  • Fps monitoring
    Fps monitoring
    скачать fps monitoring
    • wfmv
    • Обновлено:
  • Download Station torrent
    Synology Download Station torrent
    Download Station — торрент приложение для synology.
    • ElisovSlava
    • Обновлено:
  • 3DMark + Port Royale
    3DMark + Port Royale
    Скачать 3DMark бесплатно. Тест производительности ПК для домашнего использования .
    • ElisovSlava
    • Обновлено:
  • Оригинальный образ Windows 10
    ISO Оригинальный образ Windows 10
    Скачать оригинальный образ Windows 10 x32 и x64
    • ElisovSlava
    • Обновлено:
Сверху