Tại sao CPU ngày càng sử dụng mỡ silicone thay vì hàn để tản nhiệt?
Intel đang ngày càng sử dụng dầu mỡ silicone để tản nhiệt sau IvyBridge, và ngay cả dòng X đắt tiền cũng không tránh khỏi. Trong khi nó là thuận tiện cho những người đam mê ép xung để mở vỏ bọc, người tiêu dùng bình thường có nghi ngờ. Để tiết kiệm một vài đô la, loạt cao cấp của hàng ngàn đô la hy sinh tản nhiệt. Điều này có thực sự phù hợp? Những lý do cho sự phổ biến ngày càng tăng của mỡ silicone là gì?
Trước hết, hiệu suất khuếch tán nhiệt của mỡ silicone thực sự kém hơn hàn, điều này không còn nghi ngờ gì nữa. Nhưng mỡ silicone CPU không phải là mỡ silicone thông thường rẻ tiền, cũng không phải là kem đánh răng mà nhiều người chế giễu. Việc sử dụng mỡ silicone thực sự là để tiết kiệm chi phí. Khi trọng tâm không phải là vật liệu tản nhiệt, có những lý do sâu sắc hơn. Để hiểu các nguyên tắc đằng sau nó rõ ràng hơn, chúng ta hãy hiểu một số kiến thức cơ bản về CPU.
Die được cố định trên chất nền bởi một nhóm chất độn đen Underfill, và sau đó phủ mỡ silicone và sau đó trên tản nhiệt. Khi Die tạo ra ngày càng nhiều nhiệt, và nhiều người nghiền nát Die để làm cho tản nhiệt phù hợp Die gần hơn, Intel bắt đầu thêm vỏ bảo vệ và Die để tạo thành máy tính để bàn mà chúng ta thấy bây giờ. Sự xuất hiện cơ bản của CPU máy:
IHS: Bộ tản nhiệt tích hợp. Đó là những gì chúng ta thấy với nắp bạc. Một số người nghĩ rằng nó được làm bằng nhôm, nhưng trên thực tế vật liệu chính của nó là đồng, bởi vì đồng có độ dẫn nhiệt cao. Nó là bạc vì nó được phủ một lớp niken. Sử dụng niken làm bề mặt có thể tương thích hơn với mỡ silicone ở trên:
Vật liệu giao diện nhiệt trên vỏ đồng được gọi là TIM1 (Vật liệu giao diện nhiệt), và độ dẫn nhiệt dưới vỏ đồng đã từng được gọi là TIM2. Vỏ đồng có thể mang nhiệt của Die đến một khu vực lớn hơn, và đưa nhiệt đến một hệ thống tản nhiệt lớn hơn (Tản nhiệt) thông qua TIM1 để tạo điều kiện tản nhiệt.
Điều tồi tệ hơn là các bong bóng còn lại trong hàn không thể nhìn thấy bằng mắt thường sẽ làm trầm trọng thêm sự biến dạng này. Với việc sử dụng CPU, các vết nứt có thể xuất hiện trong hàn cũng sẽ làm trầm trọng thêm hiệu ứng này. Cũng giống như đường ray xe lửa sẽ để lại các khớp mở rộng, kết nối TIM2 mỡ silicone có thể để lại một không gian đệm cho Die và vỏ đồng với các tỷ lệ mở rộng khác nhau, do đó loại bỏ mối nguy hiểm này. Một Die lớn hơn có thể lây lan nhiệt tốt hơn đến chất nền và IHS, và biến dạng trên một đơn vị diện tích cũng nhỏ. Chết nhỏ sẽ làm trầm trọng thêm hiện tượng này và làm cho nó dễ gặp vấn đề hơn.
Kết nối hàn là rất khó khăn, và làm thế nào để hàn vật liệu silicon vào vỏ đồng là một vấn đề lớn. Vật liệu phải được xử lý nhiều lần để đảm bảo phù hợp hiệu quả:
Mặc dù vậy, hàn sẽ có tác động tiêu cực đến năng suất và chi phí sản xuất. Cùng với sự khó khăn gia tăng của quá trình hàn do sự gia tăng mật độ nhiệt, các nhà sản xuất chip không chờ đợi để tìm giải pháp thay thế. Vì vậy, chúng ta thấy rằng kể từ IvyBridge, Die trở nên rất nhỏ, mỡ silicone TIM2 đã được đặt trên bàn và sử dụng ngày càng nhiều. Sử dụng mỡ silicone để làm tim2 không ảnh hưởng đến người dùng nói chung. Tất cả các CPU hoạt động rất tốt trong TDP, được đảm bảo bằng cách đóng gói và thử nghiệm. Đồng thời, nó làm giảm chi phí và rủi ro, vậy tại sao không làm điều đó?
Đối với ép xung, mỡ silicone TIM2 giúp dễ dàng mở nắp. Bạn có thể tự mình thử các vật liệu TIM2 khác nhau, kết hợp với hệ thống tản nhiệt mạnh mẽ, có thể thách thức tần số cao hơn, đó cũng là một điều tốt. Tuy nhiên, người dùng nói chung nên được nhắc nhở rằng không có bảo hành sau khi mở nắp, và nhiệt độ cao ảnh hưởng đến tuổi thọ, vì vậy họ nên thận trọng.
