เหตุใดซีพียูจึงใช้จาระบีซิลิโคนแทนการบัดกรีเพื่อระบายความร้อน?

Intel กำลังใช้จาระบีซิลิโคนเพื่อระบายความร้อนหลังจาก IvyBridge มากขึ้นเรื่อยๆ และแม้แต่ X ซีรีส์ราคาแพงก็ยังไม่มีภูมิคุ้มกัน แม้ว่าจะสะดวกสำหรับผู้ชื่นชอบการโอเวอร์คล็อกในการเปิดฝา แต่ผู้บริโภคทั่วไปก็ยังมีข้อสงสัย เพื่อประหยัดเงินได้ไม่กี่ดอลลาร์ ซีรีส์ระดับไฮเอนด์ที่มีมูลค่าหลายพันดอลลาร์จึงเสียสละการกระจายความร้อน สิ่งนี้เหมาะสมจริงหรือ? อะไรคือสาเหตุของความนิยมที่เพิ่มขึ้นของจาระบีซิลิโคน?

อย่างแรกเลย ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของจาระบีซิลิโคนนั้นด้อยกว่าการบัดกรีจริงๆ ซึ่งไม่ต้องสงสัยเลย แต่จาระบีซิลิโคนของ CPU ไม่ใช่จาระบีซิลิโคนธรรมดาราคาถูก และไม่ใช่ยาสีฟันที่หลายคนล้อเลียน การใช้จาระบีซิลิโคนช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้อย่างแท้จริง เมื่อไม่ได้โฟกัสไปที่วัสดุกระจายความร้อนเอง มีเหตุผลที่ลึกซึ้งกว่านั้น เพื่อให้เข้าใจหลักการเบื้องหลังชัดเจนยิ่งขึ้น ให้'s เข้าใจความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับ CPU

ดายถูกตรึงบนวัสดุพิมพ์โดยกลุ่มของฟิลเลอร์สีดำ อันเดอร์ฟิล จากนั้นเคลือบด้วยจาระบีซิลิโคนและจากนั้นบนฮีตซิงก์ เนื่องจาก Die ทำให้เกิดความร้อนมากขึ้นเรื่อยๆ และผู้คนจำนวนมากกด Die เพื่อให้ตัวระบายความร้อนพอดีกับ Die มากขึ้น Intel ก็เริ่มเพิ่มฝาครอบป้องกันและ Die เพื่อสร้างเดสก์ท็อปที่เราเห็นในตอนนี้ ลักษณะพื้นฐานของ CPU ของเครื่อง:

IHS: เครื่องกระจายความร้อนแบบบูรณาการ เป็นสิ่งที่เราเห็นด้วยฝาสีเงิน บางคนคิดว่ามันทำมาจากอลูมิเนียม แต่จริงๆ แล้ววัสดุหลักคือทองแดง เพราะทองแดงมีค่าการนำความร้อนสูง เป็นเงินเพราะเคลือบด้วยนิกเกิลเป็นชั้นๆ การใช้นิกเกิลเป็นพื้นผิวสามารถเข้ากันได้กับจาระบีซิลิโคนด้านบน:

วัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อนบนฝาครอบทองแดงเรียกว่า TIM1 (Thermal Interface Material) และค่าการนำความร้อนภายใต้ฝาครอบทองแดงเคยเรียกว่า TIM2 ฝาทองแดงสามารถนำความร้อนของ Die ไปยังพื้นที่ขนาดใหญ่ และนำความร้อนไปยังระบบระบายความร้อนขนาดใหญ่ (Heat Sink) ผ่าน TIM1 เพื่อให้กระจายความร้อนได้ง่ายขึ้น

สิ่งที่แย่กว่านั้น' s ที่แย่กว่านั้นคือฟองที่เหลืออยู่ในการบัดกรีที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าจะทำให้การเสียรูปนี้รุนแรงขึ้นอย่างมาก ด้วยการใช้ CPU รอยร้าวที่อาจปรากฏในตัวประสานจะทำให้เอฟเฟกต์นี้แย่ลงไปอีก เช่นเดียวกับรางรถไฟที่จะออกจากข้อต่อการขยายตัว การเชื่อมต่อของจาระบีซิลิโคน TIM2 สามารถปล่อยให้พื้นที่บัฟเฟอร์สำหรับ Die และฝาครอบทองแดงที่มีอัตราส่วนการขยายตัวที่แตกต่างกัน ซึ่งจะช่วยขจัดอันตรายนี้ แม่พิมพ์ขนาดใหญ่สามารถกระจายความร้อนไปยังพื้นผิวและ IHS ได้ดีขึ้น และการเสียรูปต่อหน่วยพื้นที่ก็เล็กเช่นกัน Die ตัวเล็กจะทำให้ปรากฏการณ์นี้รุนแรงขึ้นและทำให้เกิดปัญหาได้ง่ายขึ้น

การเชื่อมประสานนั้นยากมาก และการประสานวัสดุซิลิกอนกับฝาครอบทองแดงนั้นเป็นปัญหาใหญ่ วัสดุต้องได้รับการประมวลผลหลายครั้งเพื่อให้มั่นใจว่าเหมาะสม:

อย่างไรก็ตาม การบัดกรีจะส่งผลเสียต่อผลผลิตและต้นทุนการผลิต ประกอบกับความยากลำบากที่เพิ่มขึ้นของกระบวนการบัดกรีที่เกิดจากความหนาแน่นของความร้อนที่เพิ่มขึ้น ผู้ผลิตชิปไม่รอที่จะหาทางเลือกอื่น ดังนั้นเราจึงเห็นว่าตั้งแต่ IvyBridge แม่พิมพ์มีขนาดเล็กมาก จาระบีซิลิโคน TIM2 จึงอยู่บนโต๊ะและใช้งานมากขึ้นเรื่อยๆ การใช้จารบีซิลิโคนทำให้ TIM2 ไม่มีผลกระทบต่อผู้ใช้ทั่วไป CPU ทั้งหมดทำงานได้ดีมากภายใน TDP ซึ่งรับประกันโดยบรรจุภัณฑ์และการทดสอบ ในขณะเดียวกันก็ช่วยลดต้นทุนและความเสี่ยง ทำไมไม่ทำ?

สำหรับโอเวอร์คล็อกเกอร์ จาระบีซิลิโคน TIM2 ช่วยให้เปิดฝาได้ง่าย คุณสามารถลองใช้วัสดุ TIM2 แบบต่างๆ ได้ด้วยตัวเอง รวมกับระบบระบายความร้อนที่แข็งแกร่ง ซึ่งสามารถท้าทายความถี่ที่สูงขึ้น ซึ่งก็เป็นสิ่งที่ดีเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้ทั่วไปควรได้รับการเตือนว่าไม่มีการรับประกันหลังจากเปิดฝาครอบ และอุณหภูมิสูงส่งผลต่อชีวิต ดังนั้นควรระมัดระวัง