什么是CPU开盖？硅脂U和钎焊U又是什么意思？

什么是CPU开盖？硅脂U和钎焊U又是什么意思？  电脑数码小知识 2019-02-14 11:46:39


前言经常会有人问CPU与顶盖是如何焊接的，前几天有个小白问我“大佬大佬，你推荐的CPU是i7 8700，有的人说这是硅脂U，很热，要开盖才能压住”其实很多在我们看来再简单不过的问题到了小白那里就会被无限放大，所以还是需要我们这些DIYer不厌其烦的去科普这些基本的常识来为大家解惑，所以这篇文章我们就来详细了解一下CPU开盖是什么意思，硅脂U和钎焊U又是什么意思。
正文部分：CPU的构造大家买到手后会发现CPU是一个四四方方的小块，从外部来看顶部有一个金属盖子，然后盖在一块绿色的电路板上。


CPU的背面是密密麻麻的针脚触点，中间是密密麻麻的电容。


然后我们用某些工具分离金属顶盖和电路板（注意，小白请勿模仿，有可能会损坏CPU）


清理干净残余的粘胶后我们看到了如下的状况，在电路板的正中间有一块镜面的硅芯片，这部分就是CPU的真正核心部分，这部分才是CPU的核心芯片，这个芯片被我们称之为die


这里就非常好理解CPU的构造了，硅芯片面积太小，不方便安装，所以我们用更大面积的电路板把die的底部拓展开来，这样就方便我们安装了。而顶盖的作用就很明显了，就是保护die核心部分，因为CPU工作过程中die会产生大量热量，所以CPU的顶盖一般采用的是导热性能较好的纯铜，你看上去是银色是因为表面镀了镍保护层，一方面可以防止短路，一方面也可以保护铜盖防止氧化。
什么是硅脂U什么是钎焊U那么这里你肯定会发现一个问题，那就是铜顶盖和die肯定无法做到完美的契合，他们之间是肯定存在缝隙的，而CPU在工作过程中die会释放大量的热量，如果这里不填充导热物质的话，那么这一层薄薄的空气层肯定会降低热传递效率。这个缝隙的填充物就被我们称之为TIM（热传导材料）


这里这个缝隙一般有2个方法解决，一个就是直接把die和顶盖焊接到一块去，用焊接材料填充缝隙并传递热量，这里一般是金属铟，这种焊接采用的方法叫钎焊，所以被我们称之为钎焊U。另一个方法就是填充导热硅脂，用硅脂填充缝隙并传递热量，这种CPU就被我们称之为硅脂U。
铟的导热系数不如铜高，但也达到了 81.8 W/(m*K)，而一般的导热膏只有5~20 W/(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，再通过散热器散发出去，而采用硅脂作为TIM的CPU在这里很多热量就会憋在顶盖里面，导致CPU温度很高。
既然钎焊那么好，为什么还要用硅脂？第一个就是成本的问题，采用钎焊毕竟要比直接填充硅脂多一层步骤，所以会增加成本，对于厂商来说，CPU这种年销量千万级别的东西，省一块钱就是几千万，省10块钱就是几个亿。
第二个是良品率问题，焊接毕竟是硬性材料，比直接填充导热膏这种软的东西要危险，稍不注意就会损坏芯片，所以这一条同样是控制成本
第三个是材料的热胀冷缩问题，CPU在工作过程中会产生大量的热量，就会导致电路板和die发生轻微的形变，那么如果是填充硅脂这种软的TIM，就算发生形变也有变动的空间，就好像火车铁轨要留缝隙一样，但是用钎焊这种硬材料，如果发生形变就有可能损坏die本身


早期的CPU由于制程比较落后，就导致功耗异常的高，功耗高了发热也就异常的高，所以必须要采用钎焊才能压制住这么明显的发热，但是随着制程工艺的提高，CPU的功耗和发热量也被降低了，这时候即便是用硅脂也顶多是温度高一点，但是不至于说压不住。况且AMD你们也知道的，前些年一直低迷不振，就导致Intel漏出了奸商的面貌，上钎焊满载60度，用硅脂满载80度，反正80度也挺安全，顶多是热一点而已，AMD的推土机性能弱，你如果有高性能需求你就必须要买我的CPU，那么我即便用硅脂，温度高，你也必须要买，那么我还能控制良品率，同时降低成本，何乐而不为呢？
所以二代还是钎焊的酷睿，从第三代酷睿处理器开始就采用硅脂填充了，到了第八代还是硅脂。估计是第九代的原生8核确实太热了，Intel不得已也上了钎焊，不过也只是软钎焊，其导热效率还是不如硬钎焊。
什么是CPU开盖既然intel不给我们降低温度，那么我们自己动手来降低温度，打开CPU的铜顶盖，手动更换导热介质，这就是我们DIY常常说的CPU开盖了。
如果是开盖后换硅脂，就有点脱了裤子放屁的意思了，我们自然要更换导热效率更高的材料，这就是液态金属。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。

涂好液态金属的CPU

那么液态金属的效果相对于硅脂到底有多显著，这里给个大概数据，不同CPU表现不一样，多的见过骤降20度的，少的也有10度左右，具体的数据你们百度就可以找到很多，这里我就不放图片和链接了。
那么到底有没有必要去开盖？但是，就像我上面说的，80度降低到60，确实凉快了不少，但是80度不能用吗，以前的CPU制程差，散热器发展的也不成熟，die动不动90度，照样能用，所以这里我不推荐各位去开盖，因为温度高顶多是热点，不至于说让电脑损坏，降低寿命是真，但是有几个人CPU用着用着因为高温坏了的？CPU内部有完善的温控机制，当达到危险的临界值，他都会采取相应措施来保护自己免于烧毁，最强制的方法就是直接断电，这就是为什么很多人的电脑散热器风扇停转后会经常自动关机的原因，这就是CPU的自我保护机制。
液态金属本身是导电的，而且会流动，所以不小心侧漏了，那就瞬间BOOM，另外就是液金需要定期更换也麻烦，同时开盖还容易损坏CPU，所以除非你真的特别在乎你的芯片温度，对于普通人来讲，真的没有必要开盖，过去这几年硅脂U都用了这么久也没见有啥问题吧。
如果你的电脑温度比较高，我更建议你换个通风好的机箱，换个好点的散热器或者一体水冷，都比开盖难度和风险要低很多。
终极降温方法当然，肯定有人说，我不在乎风险，我就是要看到CPU温度低下来，那么这里也有终极方案，那就是直接去掉CPU的顶盖，用略高于die零点几毫米的框架保护die不被散热器压碎，然后直接让die和散热器接触，当然，这里散热器和die的缝隙也要用液态金属填充，最好再来个分体水冷，我保守估计这么一轮操作下来，单烤FPU可能都只有55度不到。


如果拆过笔记本的同学就会发现，笔记本的CPU就是直接用die和散热器接触的，他是没有顶盖的，这就是为什么笔记本看着很小的散热模块却可以压制住i7还有2060这样的电老虎了。笔记本之所以这么干一方面是因为绝大多数人不会拆开笔记本再拆开散热器，所以核心被压碎的风险低，同时笔记本的散热确实比较捉急，必须要想尽一切办法来降低温度。而台式机的CPU由于需要玩家自己安装，如果没有顶盖的话，很容易就被散热器压碎DIE，这个现象早些年CPU没有顶盖那会就经常发生。


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以后就跟楼主混了！