大家好,我是小匠。对电脑硬件有一定DIY经验的朋友肯定听说过CPU开盖,还有就是CPU的内部到底是什么样的,硅脂填充和钎焊有什么差别?今天就来给大家详细解释一下何为CPU开盖以及硅脂U、钎焊U是什么意思。
首先要先讲一下CPU的构造:CPU正面来看就是一个小方块然后顶部盖着一个金属盖。
背面则是数量众多的针脚以及中间部分的电容。
我们通过一些工具将金属顶盖与下面的PCB部分分离,我们可以看到电路板的正中间有一块镜面的硅芯片,这部分就是CPU真正的核心芯片,这个芯片我们称之为die。
CPU的构造这样来看就非常好理解了,由于硅芯的面积太小,不方便安装,所以我们用更大的电路板把die的底部扩展开,用来安装其他元件。顶盖的作用就是保护好作为核心的die,由于CPU工作时一般会散发出大量热量,所以顶盖一定要起到很好的导热效果,一般用的都是纯铜,然后镀镍保护层,防止铜盖氧化。
何为硅脂U、何为钎焊U这时候就会出现一个问题,纯铜顶盖与die肯定无法完美的接触,之间需要填充导热物质来达到良好的热传递效果,这个导热物质我们就称之为TIM。
这个缝隙的填充一般有两种方法解决:一个就是直接把die和顶盖焊到一起去,用焊接材料填充缝隙并传递热量,这里一般用的是金属铟,这种方法就称之为钎焊,通过这种工艺生产的U就称之为钎焊U。
另一种就是填充导热硅脂,就像给CPU安装散热器时要涂抹硅脂一样,这种CPU我们就称之为硅脂U。
铟的导热系数没有铜那么高,但是也达到了81.8W/(m*K),而已板的导热膏只有5-20W/(m*K)。所以采用钎焊的CPU在工作过程中,能更加高效的把热量传递给铜盖,在通过散热器散发出去,而采用硅脂的CPU容易把很多热量憋在顶盖中,导致CPU温度过高。
那么钎焊的好处这么多,为什么还要用硅脂呢?第一个问题就很现实——贵!采用钎焊处理要比直接填充硅脂多一层步骤,成本就会增加,对于厂商来说,CPU出货量这么大的东西,成本降低1元,一年也能多盈利几千万上亿,何乐而不为。
第二就是良品率问题,焊接毕竟是硬性材料,比直接填充软的硅脂要危险,稍不注意芯片可能就报废了,所以这依然是控制成本。
第三就是材料的热胀冷缩问题,CPU在工作过程会产生大量热量,像钎焊这种硬质材料没办法像硅脂这种软的TIM一样有一定的形变空间,一旦形变可能就会损坏处理器。
早期处理器由于工艺制程问题,功耗高发热量大,必须要采用钎焊才可以压制这种发热量,而随着制程工艺不断升级,CPU的功耗以及发热量逐步降低,即使使用硅脂这种TIM也就是温度稍高一点,不至于压不住。
那么什么是CPU开盖?有没有必要呢?一些CPU可能由于Intel节约成本不给我们用钎焊,导致温度一直在80多度徘徊,这时候就要自己动手打开铜盖,更换导热介质。但是要是开盖就换个硅脂那就有点闲的没事干的意思了,所以一般是采用液态金属,也就是俗称的“液金”。它的导热系数在73W/mK左右,对比钎焊稍低,但是远高于硅脂。
那么更换为液金会有多少提升呢,根据我现在的不完全统计,基本上温度可以下降10度左右,多的甚至有部分骤降20度,想要了解的朋友可以自己百度查询资料。
那么到底有没有必要呢?虽然说从80变成60凉快不少,但是80度就不能用了吗?CPU本身也有完整的过热保护机制,当达到温度墙的时候,CPU就会自动降低频率来降低自身的温度。而且液金说到底属于液态金属,导电而且流动性大,万一侧漏可能就直接把CPU带走了,而且开盖本身也需要相当的技术含量才可以去操作,对于普通用户来讲,真的没什么必要。
如果你的电脑温度比较高,那我建议你更换一个更高的散热或者通风效果更好的机箱,起码不会出现损坏硬件的风险。