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9代酷睿用回钎焊:它到底是种什么工艺?

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发表于 2018-10-24 08:40:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
本文来自太平洋电脑网
  9代酷睿处理器已经发布了不少型号了,虽然Core i7-9700K加了2个核心但是却删了超线程。而最吸引人的点却是传说中的“钎焊工艺”,今天我们来简单聊聊这个“钎焊”到底是个什么东西。先不说处理器是什么封装,只从上半部分比较的话,桌面级CPU会比移动端CPU多一个天灵盖。

  失去了天灵盖的CPU大概就是这个样子的,核心裸露在外。虽然失去天灵盖保护很容易被破坏,但是核心可以直触散热设备从而有效提高导热效率。
移动端CPU硬改成桌面级CPU就在上部加了铜盖

  毕竟笔记本体积小,散热系统能提供的散热效果有限,只能通过提高导热效率来稳定CPU的温度。桌面级处理器就不一样了,随便一个几十块的塔式散热器都能有很好的散热效果,而且由于安装使用过程的环境不一样,需要一个顶盖来保护核心。
  顶盖和核心表面虽然看似光滑,但也不是无缝紧贴在一起,导热效率必然大幅下降。这时候就需要在它们两者中间加入填充物使热量能更好地从核心转移到顶盖。
  核心与顶盖之间的填充物
Core i7-8700K依旧采用硅脂导热

  Intel这几年一直让人诟病的一点是它的“硅脂U”,就是采用硅脂作为CPU核心与顶盖之间的填充物。
  用硅脂作为填充物对于制造流程来说相当方便:往核心上抹一坨硅脂,顶盖四周上胶然后贴合pcb,再固定好等胶凝固了就行了。“硅脂U”唯二的缺点就是导热效率不如金属以及硅脂干了会进一步降低导热效率。
  “钎焊U”就不一样了,采用铟或者是4族元素作为核心与顶盖之间的填充物,它的导热效率比硅脂强太多。传统硅脂的导热系数一般在10W/mK内,而钎焊工艺用的焊料的导热系数约为80W/mK。不仅导热系数高出不少,而且还不用担心长期使用会降低导热效率。作为DIYer,大家肯定是希望Intel采用钎焊工艺的。但是钎焊成本高,工艺复杂,Inter前几年一家独大才不愿意给你搞这些东西呢。
  钎焊工艺的流程
  可能很多人认为钎焊跟上硅脂一样,抹上去压紧就完事了。当然也有人知道钎料需要加热才能使用。不过其中的复杂程度可不是那么容易能理解的。我们知道CPU的顶盖是由铜制成,而核心则是硅。金属铟是目前唯一发现能同时与铜和硅焊接的材料。然而……
猫头鹰散热器铜管和铜底外表均镀镍

  然而大家都知道纯铜的颜色是怎么样的,起码不是我们日常看到CPU顶盖那种颜色。这是由于纯铜在空气中很容易发生氧化,也容易被腐蚀。因此需要在纯铜的表面镀上一层镍金属作为阻挡层,这一点其实我们在塔式散热器也能看到。
清楚看到顶盖上有一片金色

  高端的塔式散热器,无论是铜底或者热管直触,都会在铜材料外面镀一层镍防止变质。而镍也不好跟铟焊接起来,因此还需要一层金来做镀层。
  而在另一侧的CPU核心部分,如果铟直接跟核心焊接,就有机会入侵到核心内部,造成CPU的损坏。为了保护CPU核心,Intel也在核心外做了一个保护层,而这个保护层也是跟铟不那么友好。最后还是要在核心上镀一层金作为镀层。说到底就是两层金子中间用焊料焊接起来而已。
  接下来就是将工件升温到焊料融解并渗入焊件表面缝隙,等温度降下来焊料凝固后焊接就完成了。
  为什么Intel又重新选择钎焊工艺
同样采用钎焊工艺的Core i7-2600K

  2代酷睿之后Intel就在大部分处理器内改用硅脂导热,只剩下至尊系列以及E5以上的服务器处理器仍在使用钎焊工艺。
  原因其实很简单,从3代到7代酷睿这段时间AMD根本拿不出来可以跟Intel竞争的东西,Intel自然是每代挤挤牙膏就完事了。不超频都能吊打FX系列,又何须在意CPU超频后温度过高的情况。
  然而锐龙系列的推出让Intel慌了,先是匆忙推出8代酷睿跟Ryzen勉强抗衡,然后马不停蹄地推出9代酷睿来证明自己的地位。Core i7-9700K和Core i9-9900K可是8核心的怪物,硅脂可没办法迅速把热量传递到顶盖,这样一来Intel只能选择改用钎焊工艺。
  说到底我们能用上钎焊的IU真得感谢AMD发力,这两年Intel的牙膏越挤越多,都从4C8T挤到8C16T了。
  2钎焊和硅脂、液金有何区别硅脂、钎焊与液金
坚决不给电商打广告

  我们来看看目前网商能买到最好的液金——Thermal Grizzly Conductonaut,它的导热系数在73W/mK左右,比钎焊稍微低一点。相比硅脂的导热效率,我们姑且可以把它和钎焊的导热效率划上等号。这也是DIYer常说的“开盖换液金”用到的材料。
安全实用的CPU开盖神器

  在9代酷睿推出之前,历代Core i7带K的产品都免不了面临高温的问题,尤其是进行超频后温度甚至会超过100℃安全线。通常大家都会用比较高级的散热器去提高导热效率,而不少DIYer更喜欢“开盖换液金”这种既经济又能动手的方案。
  对于非钎焊U来说,开盖流程相当简单:
  1。先用刀片将连接顶盖和CPU的黑胶稍微切开。
  2。利用开盖神器(自己tb搜去)将顶盖和pcb安全分离。
  3。清理核心与顶盖上的硅脂,用银行卡之类的东西刮干净黑胶。
  4。给内部触点涂上三防漆防止短路。
  5。在核心表面均匀涂抹液态金属。
  6。在顶盖四周均匀涂上适量黑胶(留有小缺口作排气孔),与pcb对齐位置连接、压紧并固定直至黑胶凝固。
  经过一轮操作,即使是Intel祖传的“硅脂U”也能摇身一变成为低温的“钎焊U”。而一套工具加材料的价钱并不超过100块,同比之下升级散热器让工作温度达到“开盖”水平需要花费的钱更多,而且这套工具材料也不是一次性的,一支液金起码能涂抹4、5个CPU的核心。
  钎焊的CPU能不能开盖
  能!但是步骤要比“硅脂U”麻烦一点。在用开盖神器开盖前,需要将CPU和开盖神器装好加热直至钎料融解后,再把顶盖与pcb分离。
2代酷睿不加温就开盖的后果:核心直接破碎

  不这样做能不能开盖?能!不过核心和顶盖焊在一起,而且核心是相当脆的。不加热开盖基本上等于直接把核心的外壳扯下来,简单来说就是不加热开盖的话这个CPU直接GG。

  不过据说新一代Core开盖的时候并没有进行加热,开出来后核心也没有损坏。有可能这一代酷睿用的是软钎焊工艺,而不是2代酷睿用的硬钎焊工艺。如果是真的话,看来我们还是高估了Intel的牙膏量了。
  软、硬钎焊的区别在于温度,超过450℃开始就是硬钎焊。温度高更利于钎料渗入镀层缝隙,导热效率更高,但是会将核心和顶盖牢牢粘在一起。软钎焊则是可以看成是一坨导热效率较低的液金,不过肯定比硅脂强就是了。
  尾声


  的确国外已经有人将9代酷睿进行“开盖换液金”,温度也较之前低了几度,这与Ryzen当时的开盖情况类似。如此看来液金还是CPU的好伙伴,追求极限低温的朋友也是可以给9代酷睿开盖的。不过9代酷睿开盖的收益不如“硅脂U”高,气味大师并不推荐这样做。
  至于该不该入手9代酷睿,我倒是有点自己的想法。抛开价格来说,9代酷睿提高的频率并加入了钎焊工艺的确有足够吸引人的点。没能力动手开盖的朋友也不用再担心使用时CPU温度过高,大家都开开心心超频5.0GHz。参照以往的经验,9代酷睿会慢慢降价到8代酷睿的水平。总之就是早买早享受,晚买更便宜。
  不过购买了8代酷睿的朋友就没必要升级了,真的觉得太热开盖就完事了。6C12T的Core i7-8700K跟8C8T的Core i7-9700K在体验上真的不算太大,没必要特意去升级。当然壕另说,有钱的小伙伴一步到位直接入手Core i9-9900K体验一下所谓的“最强游戏CPU”还是可以的。

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