Kratzer im CPU-Heatspreader: der8auer misst die Temperaturunterschiede
Heatspreader dienen als Wärmebrücke zwischen dem Prozessor und dem CPU-Kühler. Doch was passiert mit den Temperaturen, wenn eine Unachtsamkeit in einem Kratzer oder gar mehrere auf dem Kupfer resultiert? Roman "der8auer" Hartung hat einen Heatspreader mit 40er- bis 1.200er-Schleifpapier bearbeitet und die Temperaturentwicklung dokumentiert.
Auf Prozessoren sitzen Heatspreader, die aus Kupfer gefertigt und vernickelt werden. Sie haben im Wesentlichen drei Funktionieren: Sie schützen den Siliziumchip vor mechanischen Auswirkungen, stabilisieren das Package und vergrößern die Auflagefläche für den CPU-Kühler. Je besser der Kontakt ausfällt, desto besser lässt sich der Prozessor kühlen. Da Kupferoberflächen niemals 100-prozentig eben sind, kommt Wärmeleitpaste zum Ausgleich von Unebenheiten zum Einsatz.
Findet man einen oder mehrere Kratzer im Heatspreader oder auch in der Bodenplatte des CPU-Kühlers vor, sorgt das bei den meisten Nutzern erst einmal für Ärger. Inwiefern dieser berechtigt ist, hat sich Roman "der8auer" Hartung angesehen. Er hat zum Testen einen Core i9-7920X herangezogen - ungeköpft, weil sich Flüssigmetall unter dem Heatspreader beim Aus- und Einbau umverteilen könnte, was die Ergebnisse beeinflussen würde.
Temperaturentwicklung von CPU mit geschliffenem Heatspreader
Mit einer Custom-Wasserkühlung samt 360-mm-Radiator erreicht der Core i9-7920X ab Werk, also unverändert, eine Durchschnittstemperatur von 84,3 Grad Celsius unter Volllast mittels Prime 95. Der kühlste Kern erreicht 77, der heißeste 91 °C. Mit 40er-Schleifpapier lagen die Temperaturen bei 81/86,2/93 °C. Die Körnung ist so grob, dass sie tiefe Furchen in dem Kupfer hinterlässt. Zuschauer müssen an dieser Stelle allerdings beachten, dass der8auer den Heatspreader plan geschliffen hat - ab Werk gibt es immer kleine Verformungen, welche den Kontakt verschlechtern. Aus diesem Grund lassen sich die Ergebnisse mit dem 40er-Schleifpapier besser mit jenen des 1.200ers vergleichen. Der heißeste Kern bleibt dort fünf Grad Celsius kühler. Die durchschnittliche Temperatur sinkt um gut 4 °C. Der kühlste Kern erreicht 74 statt 81 °C. Das entspricht einer Differenz von maximal 7 °C.
Quelle: Roman "der8auer" Hartung
Kratzer im CPU-Heatspreader: der8auer misst die Temperaturunterschiede (1)
Unterm Strich machen Kratzer auf einem Heatspreader oder Kühlerboden weniger aus, als man annehmen könnte. Das Messergebnis mit dem 40er-Schleifpapier stellt wohlgemerkt einen Extremfall dar, bei dem die komplette Oberfläche zerkratzt ist. Prime 95 erzeugt eine CPU-Last, an die kaum ein Spiel herankommt. Bei einem einzelnen Kratzer dürfte es im Spielebetrieb kaum einen Einfluss geben.
Höchstens das Wasser könnte sich auf Dauer abtrennen durch den Zerfall der Emulgatoren.
Deswegen würde ich (wenn ich wirklich auf Hausmittel zurückgreifen müsste) direkt zu etwas Teelicht-Wachs greifen - hat man meist da und besteht komplett aus Paraffin, ohne irgendwelche anderen Stoffe, die auf Dauer kaputt gehen oder verdampfen könnten.
Höchstens das Wasser könnte sich auf Dauer abtrennen durch den Zerfall der Emulgatoren.
Deswegen würde ich (wenn ich wirklich auf Hausmittel zurückgreifen müsste) direkt zu etwas Teelicht-Wachs greifen - hat man meist da und besteht komplett aus Paraffin, ohne irgendwelche anderen Stoffe, die auf Dauer kaputt gehen oder verdampfen könnten.
Es ging nur darum zu sagen, dass, sobald der Lusftspalt weg ist, es ziemlich egal ist was da genau für ne Pampe dazwischen steckt. Ich weiß nicht wie viel K Unterscheid es hat zu "gar keine WLP" aber ich denke das sind dann doch bedeutend mehr als "wenige Grad"...
"Luft" hat den Test mit großem Abstand verloren. Bei 8 Threads Prime95 auf einem i7-920 @1,35 V* lag Flüssigmetall bei 66 °C, Ketchup bei 75 °C und Luft nach kurzer Zeit bei 100 °C/Throtteling. Mit nur zwei Threads und entsprechend geringer Wärmeentwicklung verbesserte sich der Ketchup auf 56 °C und Luft lag bei 85 °C.
*: Leider existieren keine Aufzeichnungen zum Stromverbrauch, aber die Heizleistung dürfte mit heutigen Prozessoren vergleichbar gewesen sein. Nix "10 Jahre", "leicht zu kühlen" und alte Wärmeleitpasten zum Vergleich. Arctic MX-2, MX-4, Coolaboratory Pro/Ultra + Phyoby LM – das sind bis heute empfohlene Produkte. Nur Spreewaldrabe Tomaten Ketchup hat sich nicht durchgesetzt. (Sehr zu meinem Leidwesen, denn in Fürth habe ich bis heute weder einen Händler noch eine gleichwertige Alternative für die andern Ketchup-Einsatzgebiete gefunden. Laut EKWB-Handbuch beispielsweise Reinigung von Wasserkühlern.
(Wiederum: Nachlesbar in 06/2012. Ich muss Thilo wohl dazu überreden, auch sieben Jahre alte Artikel als "Plus" zu bringen, damit ich sie verlinken kann.
Würde man das Die von beiden Seiten kühlbar machen,z.B zwischen 2 entsprecheden Metallplatten und die Bondings seitlich anbringen,wäre die vorhandene Kühlfläche schon verdoppelt.
Ich habe allerdings noch nie davon gehört,das Hersteller mal diesbezüglich rumexperimentiert haben.
Aber wenn die Dies ja schrumpfen müssen um die Gewinnmarge hochzubringen dann sind Designverbesserungen die etwas Kosten wohl eh nicht gefragt.
Ich persönlich unterscheide WLP lediglich in leitend und nichtleitend und in schnell und langsam austrocknend.
Die Temperaturunterschiede sind eh nur gering.
Oft verwende ich billige WLP auf Silikonbasis aus anderen Halbleiterbereichen,weil diese oft bei mir schon vorhanden ist
und auch nach 40 jahren Gebrauchsdauer noch Fit wie am ersten Tag sind.Da halten keine PC "Salben"mit.