Процесорите Intel Core i9-9900K имат двойно по-дебел кристал и се нагряват твърде много

Популярният германски овърклокър Роман (Der8auer) Хартунг стана един от първите късметлии, получили няколко процесора Intel Coffee Lake Refresh. Той от няколко седмици експериментира с тях и сподели някои много интересни наблюдения.

Още в самото начало, Роман бе твърде неприятно изненадан от високата работна температура на флагманския процесор. Като се има предвид, че под капачката на този чип е поставен припой, може да се очаква, че той ще има параметри, характерни за процесорите с махната капачка от предишното поколение. Тези чипове имат термична паста под капачката и нейната замяна с течен метал подобрява техните топлинни характеристики.

Неговите наблюдения се потвърдиха от публикуваните в Глобалната мрежа първи обзори на новите чипове Coffee Lake-S Refresh. Всички забелязаха, че за да се активира тротлингът е достатъчно да да се повиши напрежението Vcore до сравнително скромните 1,25 V и да се стартира стрес тестът, използващ AVX процесорните инструкции. От прегряването не спасяват както големите съвременни въздушни охладители, така и стандартните водни охлаждания с 360 милиметрови радиатори.

За да си изясни, доколко ефективен е припоят, който Intel използва в своите нови процесори, Der8auer скалпира един от своите чипове Core i9-9900K. Интересно е, че за осъществяването на тази процедура не се налага чипът да бъде нагрят до температурата на топене на индия – основен компонент на припоя. Оказа се, че капачката без проблем се отделя с помощта на инструмента Delid Die Mate 2.

Под капачката на Core i9-9900K, точно както Intel обеща, бе открит Solder Thermal Interface Material (STIM). Овърклокърът се опитал да намали дебелината на припоя и след това да отново да запои капачката на процесора. Този експеримент се оказа неуспешен и веднага след стартирането на бенчмарка Cinebench R15 температурата на едното ядро скочи до 100 градуса по Целзий.

При следващия експеримент Der8auer заменя поставения от Intel припой с течния метал Thermal Grizzly Conductonaut. Благодарение на това, средната температура на ядрата Intel Core i9-9900K, клокнат до 4,8 GHz при напрежение 1,25 V, в стрес тестовете Prime95 пада с 8-9 градуса по Целзий.

Следващите експерименти са със закупен от магазина Core i5-9600K. След махането на капачката, Der8auer забелязва няколко интересни особености на десктоп процесорите на Intel от ново поколение. Първо, и трите овърклокърски Coffee Lake-S Refresh процесора използват идентичен 8-ядрен кристал. Второ, тези процесори имат по-дебел текстолит и по-дебел силициев кристал.

Докато при Intel Core i7-8700K дебелината на кристала е 0,42 милиметра, в новите процесори тя е 0,87 милиметра. Роман е овърклокър, който има опит с шлифоването на горната част на кристала на процесорите, с цел подобряване на техния температурен режим. Der8auer опита тази технология за премахване на „излишния“ силиций от Core i9-9600K.

Диаграмата по-долу показва температурата на процесора с оригиналния термичен интерфейс, с течен метал и с изпилен с 0,15 и 0,20 милиметра полупроводников кристал. Но дори и с премахнати 0,2 милиметра, кристалът си остава с 0,25 милиметра по-дебел от кристалите на процесорите от предишните поколения.

По този начин, високата температура на процесорите Coffee Lake-S Refresh може да се обясни не само с по-големия брой ядра, но и с увеличената площ на силициевия кристал, който няма висока топлопроводимост. Засега няма информация, защо Intel е толкова щедър на силиций и поставя над два пъти по дебели кристали в своите нови процесори.

Явно, за разкриването на пълния овърклокърски потенциал на новите чипове ще се налага замяната на припоя с по-ефективен термичен интерфейс, като например течен метал. Der8auer сподели, че съвсем не е очаквал, че ще се налага махането на капачката на процесор с припой под нея.