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i7 3770k开顶盖测温是一个误导

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Error 发表于 2012-5-4 12:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
点击数:35902|回复数:168
首先说明下,本屌丝没有一个像样的测试平台

更不可能拿动辄2k的cpu开盖

为何得出如此结论,请听我慢慢科普下导热学原理,大家思考后一定会明白

所有观点都是根据导热学理论得出,当然,有不同意见也请大家提出异议

这是一篇手机发表的帖子,本想画个图,可惜无力

我本人是学材料的,这学期本专业学了硅酸盐热工技术,主要的内容就是热学和传热学,好吧,吐槽开始

能量传递有三种形式,热传导,对流,热辐射
,这里我们讨论热传导

从传热学来讲,热阻,是反映阻止热量传递的能力的综合参量。

在传热学的工程应用中,为了满足生产工艺的要求,有时通过减小热阻以加强传热;而有时则通过增大热阻以抑制热量的传递。

对于CPU导热来讲,当然是前者

说到导热,我们聊聊导热系数,这个是定量分析材料导热优劣的直接要素

导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度,在1秒内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度


通常把导热系数较低的材料称为保温材料,在温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/(m·K)的材料称为保温材料,而把导热系数在0.05瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保温材料

回到CPU散热,显然,硅脂和金属盖,以及散热器不属于保温材料

再列出各种金属材料导热系数,自行百度的



银 429

铜 401

金 317

铝 237

铁 80

锡 67

铅 34.8

显然,银的导热系数最好,这就是为何硅脂里面要加入银的原因,我们常见的硅脂都是含银硅脂

但是加入银的硅脂,导热效能就和银一样了吗?显然不是



导热硅脂的导热系数通常是0.3-0.8 W/(m·K),高导热硅脂可的导热系数是0.8-4.0W/(m·K)。由于导热硅脂需要添加,铝,银,钻石等高导热氧化物,导热系数越高贵金属氧化物价格越高,由于价格成本太高4.0W/(m·K)以上的导热硅脂市场需求较少。通常导热硅脂的导热系数是1.0-3.0 W/(m·K),比如国外的信越,道康宁,莱尔德等等

再回到我们的CPU散热,硅脂再好,就算都达到了3.0W/(m·k),相比纯金属来讲,还是有数十倍百倍的差距的,这当然有成本以及物理性质方面因素导致硅脂的结构只能如此


看了pceva那个R大的帖子,可以说他勇于探索的精神是值得称赞的,探究了那个让人纠结不断的钎焊和硅脂之间的关系,

毕竟钎焊内部用的是锡一类低熔点的金属,虽说导热效能相比银铜铝效能差的多,但100左右的导热值却远高于3.0左右的高级硅脂

论证的整体思路是没有漏洞的,唯一不谨慎的就是。。。。核心的导热面积

一般化学物理实验中,讲求一个误差的忽略,一般小数点相差两位,也就是两者相差100倍以上时,小的那个值在累加对比中即可忽略不记,这里我们探讨钎焊和硅脂的关系时,钎焊的热阻可以假象成忽略不记

大家可能觉得,最终的导热面积不都是D14的那个铜镀镍的底面吗,有什么不同呢

但大家仔细分析具体细节,就会发现,3770K的对比测试前后两次导热面积是一样的,实验温度要是有差别就怪了

为什么?

想想3770K,最里面是类硅晶体(热源),接着是硅脂
,然后是导热效能数百倍的金属盖,这里我们可以大胆的忽略金属盖的热阻,那么,这和第二次拿下顶盖的测试本质上是异曲同工的。这两次对比无意义


结果无差别是可以预计的

但我们要思考,要在失败中思考,思考才能进步,我们想起2600K

我们能不能说3770K相比2600K的发热没有改善呢,显然不能,因为2600K是钎焊

钎焊中的锡的导热系数大概接近100,我们在分析问题时候,也可以大胆忽略相比硅脂热阻的影响,才能更明显的得出结论。

当忽略锡的导热系数的时候,2600K的核心面积就逆天了,它的“核心面积”,则可假象为整颗CPU那么大,这点明白了,那么思路前卫的骚年基友们想必大彻大悟了吧

理想情况下,2600K是通过整颗CPU面积与散热器底座来导热的,而3770K不管怎么折腾,也都只有不到三分之一的芯片是全部导热面积。实际中的散热效能,虽然由于钎焊的金属不给力导致达不到3倍以上的导热效能,但是SNB1.5倍于IVB一定是有了

其实看了ROYALK的这个帖子第一反应就是实践出真知。但转念一想,另一个事实,IVB在液氮下如此NB的潜能可于此矛盾了,果然,看到了他对比实验的漏洞

不知是否IVB超频能量太强了,导致超一超秒过自家X79高端产品轻而易举,以至于紊乱产品线的平衡,所以INTEL采取这种折中办法稳定产品线,不会蹈i7 2600k
出来干扰X58平台六核产品的覆辄


所以,ivb的功耗可以从侧面放映它的发热,异想天开下,不妨把2600k拆开芯片直接接触测温,估计4.3GHz温度就破百了吧

纯爪机,给自己跪了

点评

既然作者也这样说,我也想改标题,但是貌似没有编辑选项,那就只好请版主代劳了  发表于 2012-5-5 09:51
原帖在隔壁,那边朋友转来的。忘记交代他过来时候改一下歧义的题目,毕竟那边已经交代过“误导”二字的实际意义是带了引号的  发表于 2012-5-5 00:07

评分

参与人数 1活跃度 +5 收起 理由
浪子燕青 + 5 很给力!不错的想法,散热面积被忽略了。.

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Error  楼主| 发表于 2012-5-4 12:13 | 显示全部楼层
以上内容均为转载  由于作者要求  我就不写上出处了
Asuka 发表于 2012-5-4 13:02 | 显示全部楼层
仅仅就开盖有没有效果而言  RoyalK的帖子验证了  够本了
拆26k很make sense 好主意 不过不好操作啊
我也是一直觉得  Intel有限制超频的意思  比如两个步进不仅差很多  还是变弱的趋势   实在让人难以理解
Asuka 发表于 2012-5-4 13:07 | 显示全部楼层
然后就是   标题命名和文章所要体现的严谨性要求不符合    我觉得  只能叫做  存在误导成分
zuinicai 发表于 2012-5-4 13:18 | 显示全部楼层


通过钎焊之后的2600k由于焊料和顶盖材料相似,导热效能相似,故可以近似为一体。散热面积可以近似为40x40=1600mm2,而3770k的硅脂并没有起到拓展散热面积的作用,散热面积即为核心面积160mm2,两者近似导热面积相差十倍

虽然snb的钎焊之后无法达到完全十倍于散热面积的效能,也由于焊料导热效能略小于金属盖,最后导热效能只可能是1.5-2倍于ivb,但这个结果完全解释的通
zerozhong 发表于 2012-5-4 13:23 | 显示全部楼层
为什么不把CPU盖当成散热器的一部分?
travis 发表于 2012-5-4 13:26 | 显示全部楼层
这里面存在一个严重的误区,就是认为SnB的散热面积就是IHS的面积。实际上尽管IHS是个“spreader”,其表面的热量分布也是极不均匀的,热量传递最主要的部分仍然是die正上方和周围一小圈。

还有就是,IHS和钎焊焊料层的热阻也不能完全忽略掉,硅脂层的导热系数比铜低很多,但是硅脂的厚度也比IHS要薄很多,以热阻衡量并不是A远大于B的关系。
zuinicai 发表于 2012-5-4 13:31 | 显示全部楼层
zerozhong 发表于 2012-5-4 13:23
为什么不把CPU盖当成散热器的一部分?

ivb的确可以如此

但是snb的钎焊不同,原因如下

钎焊的导热速度是硅脂的几十倍,钎焊使得核心发出的热量直接快速导到更大的面积上再进行导热,而ivb的硅脂则相当于绝热材料,在导到更大面积的时候已经不能流畅导热,而两者速率差数十倍(相比焊料)



sapphirex 发表于 2012-5-4 13:33 | 显示全部楼层
又见瞎YY的文章(自我检讨:我之前就转了一个),原文LZ那么专业那么牛,热风枪吹开一个26K(或者是把3770K钎焊上IHS)给我们实验证实一下??
zerozhong 发表于 2012-5-4 13:33 | 显示全部楼层
zuinicai 发表于 2012-5-4 13:31
ivb的确可以如此

但是snb的钎焊不同,原因如下

看明白了
zuinicai 发表于 2012-5-4 13:34 | 显示全部楼层
travis 发表于 2012-5-4 13:26
这里面存在一个严重的误区,就是认为SnB的散热面积就是IHS的面积。实际上尽管IHS是个“spreader”,其表面 ...

是这样的,不然导热效能snb就是ivb的十倍了

影响其导热原因很多,不过综合起来snb导热效能的确仍旧数倍于高于Ivb
曾经最美 发表于 2012-5-4 13:34 | 显示全部楼层
学习了,都是高手啊,昨天刚看了R大开盖的评测
Slaughter 发表于 2012-5-4 13:36 | 显示全部楼层
功率密度的问题我都提过,这帖子里说的知识早在很多年前微机上也介绍过,不比任何人提出的新。看来此文是为了踢场而踢场,不是为了讨论问题,此文里才是真正的误导,T大说的好客气。
R大的测试就是证明开盖与否并不是决定散热的主要因素,因此结论是IVY温度高不是那个盖或是硅脂的问题。
后来PCEVA也转载了XS的文章,老外说的很清楚:漏电过大导致温度高。
zerozhong 发表于 2012-5-4 13:36 | 显示全部楼层
无论如何IVB高热是事实,当然能在IVB上焊一个IHS是不错的验证方法
zuinicai 发表于 2012-5-4 13:36 | 显示全部楼层
sapphirex 发表于 2012-5-4 13:33
又见瞎YY的文章(自我检讨:我之前就转了一个),原文LZ那么专业那么牛,热风枪吹开一个26K(或者是把3770K ...

原LZ第一句已经很谦虚的说明了


只看理论,不要在无法拿出更明确见解的前提下随意否定别人
zuinicai 发表于 2012-5-4 13:39 | 显示全部楼层
zerozhong 发表于 2012-5-4 13:36
无论如何IVB高热是事实,当然能在IVB上焊一个IHS是不错的验证方法

可能22nm的核心钎焊成本过高或者难度过大

i家最后的选择一定有道理
zerozhong 发表于 2012-5-4 13:40 | 显示全部楼层
zuinicai 发表于 2012-5-4 13:36
原LZ第一句已经很谦虚的说明了

事实是 作者的立题就有哗众取宠的意味,没有相应的实验证明其假设正确。
zerozhong 发表于 2012-5-4 13:42 | 显示全部楼层
zuinicai 发表于 2012-5-4 13:39
可能22nm的核心钎焊成本过高或者难度过大

i家最后的选择一定有道理

究竟是成本的妥协 还是钎焊难度过大 还是3D技术问题 只有I家能说清楚了
zuinicai 发表于 2012-5-4 13:46 | 显示全部楼层
Slaughter 发表于 2012-5-4 13:36
功率密度的问题我都提过,这帖子里说的知识早在很多年前微机上也介绍过,不比任何人提出的新。看来此文是为 ...

知识都是相通的,LZ也没有说自己的新于别人,不过要是连很浅显公认的知识都无法运用,以至于不严密的结论产生那就是这边的问题了


毕竟开盖的文章已经各大论坛均有转载


再看看r的原文

好了,我又啰嗦了半天,折腾了半天,结果得出一个结论——我只想说一句话,通过实测结果我们发现,Intel坑爹的硅脂并不是导致IVB温度高的直接原因,直接原因还是核心本身就发热大——考虑购买IVB的同学们,要么忍着高温,要么等新步进(如果有的话)吧!



这个结论只能说明顶盖不是导致散热不畅的原因,并未证明核心发热大,看了多篇文章,i家官方没有辟谣,老外民间至今也没有一个准确科学的由于漏电导致的文章,并且也没有得到广泛认可。认可漏电的人并没能拿出证据


所以被质疑也没有问题
wsy2220 发表于 2012-5-4 13:49 | 显示全部楼层
楼主的观点很有道理,但是标题不应该这样说
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