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.

Скальпирование Процессора Intel Core I7 4770k

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.

Скальпирование Процессора Intel Core I7 4770k

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.

Скальпирование Процессора Intel Core I7 4770k

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.

Скальпирование Процессора Intel Core I7 4770k

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?

Скальпирование Процессора Intel Core I7 4770k

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.

Скальпирование Процессора Intel Core I7 4770k

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.

Скальпирование Процессора Intel Core I7 4770k

Я скальпировал процессор и заменил жвачку на жидкий металл, крышку выровнял шкуркой с 600 по 2500 шкурку на толстом стекле, с последующей полировкой самодельным кругом.

На этом Скальпирование Процессора Intel Core I7 4770k закончено

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.

Скальпирование Процессора Intel Core I7 4770k

 

Данная статья была написана GRU64rus за что ему огромное спасибо.

0

У этой записи один комментарий

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Закрыть меню
Авторизация
*
*
Войти с помощью: 
Регистрация
*
*
*
Войти с помощью: 
Генерация пароля