Mengapakah CPU semakin menggunakan gris silikon dan bukannya pateri untuk menghilangkan haba?
Intel semakin menggunakan gris silikon untuk menghilangkan haba selepas IvyBridge, malah siri X yang mahal tidak kebal. Walaupun mudah untuk peminat overclocking untuk membuka penutup, pengguna biasa mempunyai keraguan. Untuk menjimatkan beberapa dolar, siri mewah beribu-ribu dolar mengorbankan pelesapan haba. Adakah ini benar-benar sesuai? Apakah sebab-sebab peningkatan populariti gris silikon?
Pertama sekali, prestasi resapan terma gris silikon sememangnya lebih rendah daripada pateri, yang tidak diragukan lagi. Tetapi gris silikon CPU bukanlah gris silikon biasa yang murah, dan bukan juga Ubat Gigi yang diejek ramai orang. Penggunaan gris silikon sememangnya menjimatkan kos. Apabila tumpuan bukan pada bahan pelesapan haba itu sendiri, terdapat sebab yang lebih mendalam. Untuk memahami prinsip di sebaliknya dengan lebih jelas, biar' memahami beberapa pengetahuan asas tentang CPU.
Die dipasang pada substrat oleh sekumpulan pengisi hitam Underfill, dan kemudian disalut dengan gris silikon dan kemudian pada sink haba. Apabila Die menjana lebih banyak haba, dan ramai orang menghancurkan Die untuk menjadikan sink haba muat Die lebih dekat, Intel mula menambah penutup pelindung dan Die untuk membentuk desktop yang kita lihat sekarang. Penampilan asas CPU mesin:
IHS: Penyebar Haba Bersepadu. Itulah yang kita lihat dengan tudung perak. Sesetengah orang berpendapat ia diperbuat daripada aluminium, tetapi sebenarnya bahan utamanya adalah tembaga, kerana tembaga mempunyai kekonduksian terma yang tinggi. Ia adalah perak kerana ia disalut dengan lapisan nikel. Menggunakan nikel sebagai permukaan boleh menjadi lebih serasi dengan gris silikon di atas:
Bahan antara muka terma pada penutup kuprum dipanggil TIM1 (Bahan Antaramuka Termal), dan kekonduksian terma di bawah penutup kuprum pernah dipanggil TIM2. Penutup kuprum boleh membawa haba Die ke kawasan yang lebih besar, dan membawa haba ke sistem sink haba yang lebih besar (Heat Sink) melalui TIM1 untuk memudahkan pelesapan haba.
Apa yang lebih teruk' ialah buih yang tertinggal dalam pematerian yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar akan memburukkan lagi ubah bentuk ini. Dengan penggunaan CPU, keretakan yang mungkin muncul pada pateri juga akan memburukkan lagi kesan ini. Sama seperti landasan kereta api akan meninggalkan sambungan pengembangan, sambungan gris silikon TIM2 boleh meninggalkan ruang penimbal untuk Die dan penutup tembaga dengan nisbah pengembangan yang berbeza, dengan itu menghapuskan bahaya ini. Die yang lebih besar boleh menyebarkan haba dengan lebih baik ke substrat dan IHS, dan ubah bentuk per unit luas juga kecil. Die yang kecil akan memburukkan lagi fenomena ini dan menjadikannya lebih terdedah kepada masalah.
Sambungan pateri sangat sukar, dan cara menyolder bahan silikon ke penutup tembaga adalah masalah besar. Bahan perlu diproses berkali-kali untuk memastikan kesesuaian yang berkesan:
Walaupun begitu, pateri akan memberi kesan negatif terhadap hasil dan kos pengeluaran. Ditambah dengan peningkatan kesukaran proses pematerian yang disebabkan oleh peningkatan ketumpatan haba, pengeluar cip tidak menunggu untuk mencari alternatif. Oleh itu, kita melihat bahawa sejak IvyBridge, Die menjadi sangat kecil, gris silikon TIM2 telah berada di atas meja dan digunakan semakin banyak. Menggunakan gris silikon untuk membuat TIM2 tidak memberi kesan kepada pengguna umum. Semua CPU berfungsi dengan baik dalam TDP, yang dijamin oleh pembungkusan dan ujian. Pada masa yang sama, ia mengurangkan kos dan risiko, jadi mengapa tidak melakukannya?
Untuk overclocker, gris silikon TIM2 memudahkan untuk membuka penutup. Anda boleh mencuba pelbagai bahan TIM2 sendiri, digabungkan dengan sistem pelesapan haba yang kuat, yang boleh mencabar frekuensi yang lebih tinggi, yang juga merupakan perkara yang baik. Walau bagaimanapun, pengguna am harus diingatkan bahawa tiada jaminan selepas membuka penutup, dan suhu tinggi menjejaskan hayat, jadi mereka harus berhati-hati.
