Hlavní stránka Hardware Procesory, paměti Operace Haswell – má smysl vyměnit pastu uvnitř?
Operace Haswell – má smysl vyměnit pastu uvnitř?
autor: Z. Obermaier , publikováno 19.9.2013
Operace Haswell – má smysl vyměnit pastu uvnitř?

Éra 22nm procesorů Intelu přinesla jeden velký neduh – přehřívání čipů a špatný přenos tepla do chladičů. Už od Ivy Bridge slýcháme, že výměna pasty mezi jádrem a rozvaděčem tepla může pomoci vylepšit vlastnosti procesorů. My jsem pro vás jeden Haswell (4770K) rozebrali a vyzkoušeli hned několik past. Výsledek je celkem zajímavý!


Od chvíle, kdy se na trhu objevila 22nm výroba a proběhly první recenze Ivy Bridge, je nejčastější otázkou a problémem uživatelů přehřívání a spílání směrem k Intelu, proč nahradil pájení levnou pastou, a tím celou situaci způsobil. Není to pravda, problém není pouze v pastě, ani v pájení nebo nepájení čipu. Pojďme si říci, jaká je pravda a v čem problém skutečně tkví. A jako první začněme problémem pájení / nepájení čipu.

Jako první musíme říci, že pájet čip k chladiči je samozřejmě nejefektivnější způsob přenosu tepla. Nejen kvůli menšímu tepelnému odporu, ale hlavně vzhledem ke struktuře a povaze pájky v tekutém stavu. Žádný rozvaděč tepla totiž není zcela rovný (narozdíl od křemíkového plátku) a nikdy nemůže na čipu sedět stoprocentně celou plochou. Je to fyzicky nemožné. Právě tekutá, roztavená pájka ale dokonale vyplní prohlubně a mezery mezi čipem a rozvaděčem tepla (IHS). Spojená plocha čipu a rozvaděče tepla je tedy blízká stům procentům. Teplo pak prochází z čipu do kovu a do rozvaděče tepla velmi efektivně. V těchto podmínkách a možnostech téměř ideálně, problematická jsou jen přechodová místa a tepelný odpor materiálů. Lépe to ale udělat nelze.

Operace Haswell – má smysl vyměnit pastu uvnitř?

AMD Athlon64 – mezi čipem a IHS je použitá pasta, některé Phenomy II byly pájené a některé měly pastu. 32nm APU Trinity a Richland mají opět použitu pastu, čipy FX jsou zřejmě pájené

Řada z vás si teď řekne, proč tedy není Ivy Bridge a Haswell pájený, když je to nejlepší řešení? Odpověď není jednoduchá a všechny důvody zná jedině výrobce. Ale v minulosti (spíše nedávné) se používala pájka ke spojení čipu a IHS jen u čipů s vysokým TDP. Nikoliv u všech! Až do architektur Core u Intelu a Phenom u AMD byly téměř všechny procesory vybavené teplovodivou pastou, pájený byl málokterý model, možná dokonce žádný. Je velmi pravděpodobné, že v minulosti byly modernější dvoujádra (Core a Core 2) spojená s IHS pastou a čtyřjádra byla připájená. To také potvrzuje několik dochovaných historických vláken na fóru OC.net.

Operace Haswell – má smysl vyměnit pastu uvnitř?

Intel Core 2 Duo bylo také vybaveno pouze pastou, později byly ale Core 2 Quad už připájené, ovšem také ne všechny. Velká většina ale zřejmě ano

Hlavní předpoklad pro nasazení pájení místo pasty je tedy hlavně TDP čipu, nikoliv to „papírové“, ale reálné – vyzařování z plochy čipu, které výrobce změří na prototypech. A jelikož u Ivy Bridge a výše je spotřeba (na defaultu) vskutku nízká, pravděpodobně někdo rozhodl, že pasta pro přenos tepla bude stačit. Oni totiž v Intelu ví, že problém je v samotné výrobě čipu, fyzikálních vlastnostech 22nm křemíku a pasta samotná jen problém umocní, tedy není jeho příčinou (více v druhé kapitole). Pravděpodobně takto někdo v Intelu přemýšlel, pasta už to moc nezhorší, necháme ji tedy tam, stejně jde o procesory střední třídy. Zde bych se možná i vsadil, že nejvyšší modely Xeonů do patice LGA 1155/1150 budou pájené. Druhou hypoteticky problematickou částí může být samotné 22nm jádro.

Možná je struktura moc křehká na to, aby byla pájená. Třeba je čip moc malý, úzký, díky grafice uvnitř křehký a podobně. Možná prostě 22nm křemík připájet nelze, kdo ví – vědí to v Intelu. Velký čip ze šesti jader bez grafiky totiž připájet lze, rozebrané Core i7-4960X to potvrdilo. Jádro je k IHS připájeno zcela prokazatelně. Jen modely střední třídy používají pastu.

Operace Haswell – má smysl vyměnit pastu uvnitř?

První Core i7 architektury Nehalem bylo připájené, stejně jako všechny další následovníci v High-endu. Zdali byl Lynnfield a střední třída pájená nebo ne, se mi nepodařilo zjistit

Kritika Intelu, že Ivy Bridge a Haswell nepřipájel, je tedy postavená na hliněných nohou. Většina čipů architektury Nehalem a výše měla TDP 130 W, tedy byl k pájení důvod. Zdali byly pájené i nižší čipy Core i7-800 s TDP 95 W, jsem nikde nevypátral, možná ano a možná ne. Pokud měl tedy nejvyšší Ivy Bridge TDP jen 77 W, nebyl k pájení zřejmě důvod, stejně jako u 84W TDP u Haswellu. Myšlenku, že za vše může pasta a Intel, který chtěl ušetřit na pájení, přiživuje řada vymyšlených testů na internetu a pochybné výsledky uživatelů různých fór, zmanipulovaných hlavně mantrou když jsem si to koupil já, musím to vychválit. Troufnu si říci, že více než polovina „zázračných“ recenzí, kde po výměně pasty mezi čipem a IHS klesly teploty o desítky stupňů, jsou výmysly a zcela zmanipulovaná měření. Na webu takových testů najdete snad už stovky, ale také tam najdete ty, kde je rozdíl po výměně nulový nebo v řádu jednotek stupňů.

Operace Haswell – má smysl vyměnit pastu uvnitř?

Pro zajímavost: čip G80 od nVidie, TDP až 175 W a stejně používá jen pastu a není pájený

A jelikož jsme už opravdu nevěděli, čemu věřit a čemu nikoli, vyzkoušeli to sami. Čtenáři nás už několikrát žádali, abychom IHS zkusili sundat a přeměřili, tak jsme to udělali. K testu jsem použil zcela průměrný procesor, nešlo o žádného taktovacího šampióna, spíše naopak o hodně průměrný kus. Sem musím dát první poděkování společnosti Asus, díky ní jsme jeden čip na „rozebrání“ sehnali. Intel nás rezolutně odmítl, což se dalo čekat. Abyste nás nenařkli, že když už je IHS dole, vyzkoušeli jsme jen vyměnit pastu, vyzkoušeli jsme hned tři pasty. Hlavní otázka tohoto pokusu byla:

Jak se sníží teploty s výměnou pasty, a pomohou nižší teploty k vyššímu taktování?

Postup Operace Haswell: Demontovat IHS procesoru, vyměnit pastu a přeměřit ve všech sedmi hladinách napětí a frekvencích procesoru. Totéž udělat se všemi třemi pastami. Výsledky pak uvidíte pěkně v jednom grafu pro přímé srovnání. Nakonec jsem nejlepší pastu aplikoval znovu, a IHS opět k procesoru přilepil transparentním a mírně elastickým silikonem. Procesor tedy vypadá jako předtím, nikdo na něm nic pouhým okem nepozná. Zapůjčený procesor jsem pak vrátil. Jelikož jde ale o ES čip, nemusíte mít strach, že by se vrátil do prodejní sítě :)



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
131 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 63.1Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
TOPlist
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.