Die Skylake-X Mess-Erkundung: Wärmeleitpaste und Ausreißer

> Werksbedingte Grenzwerte: Wärmeverteiler, TIM & IVR Ein Grund für das Kühlungsproblem ist Intels Verwendung von unangemessener (aber wohl viel billigerer) Wärmeleitpaste anstelle von Lot auf Indiumbasis. Obwohl wir über die Beständigkeit von Lot im Laufe der Zeit debattieren können, insbesondere in Bezug auf CPUs mit kleinen Chips, haben wir gesehen, dass Prozessoren unterschiedlicher Größen über viele Jahre hinweg stabil und fehlerfrei mit Lot zwischen dem Chip und dem Wärmeverteiler arbeiten. Darüber h

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Werksbedingte Grenzwerte: Wärmeverteiler, TIM & IVR

Ein Grund für das Kühlungsproblem ist Intels Verwendung von unangemessener (aber wohl viel billigerer) Wärmeleitpaste anstelle von Lot auf Indiumbasis. Obwohl wir über die Beständigkeit von Lot im Laufe der Zeit debattieren können, insbesondere in Bezug auf CPUs mit kleinen Chips, haben wir gesehen, dass Prozessoren unterschiedlicher Größen über viele Jahre hinweg stabil und fehlerfrei mit Lot zwischen dem Chip und dem Wärmeverteiler arbeiten.

Darüber hinaus haben Wärmeleitpasten ihre eigenen langfristigen Stabilitätsprobleme. Mit der Zeit trennen sich die Öle in diesen Materialien von den Feststoffen, wodurch Luftspalte zwischen den Oberflächen entstehen und die Wärmebeständigkeit zunimmt. Dieser Effekt ist bei allen Pasten unterschiedlich, kann aber nicht vollständig verhindert werden.

Warum ist das so eine große Sache für uns? Die folgende Kurve aus unserer Core i9-7900X Review, die wir mit einer sehr hochwertigen Kühllösung erstellt haben, zeigt deutlich, dass die Abwärme mit Paste zwischen Düse und Heatspreader schlecht und ungenügend abgeführt wird. Was bei einem 91W Chip wie dem Core i7-7700K effektiv funktioniert hat, führt nun zu einem thermischen Flaschenhals.

Am Ende stellt das folgende Diagramm die grellen Temperaturunterschiede zwischen dem Wärmeverteiler oben und den darunter liegenden Kernen dar. Wir waren in unserer Launch Story schockiert und bleiben es auch heute.

Obwohl wir einige der hochwertigsten und teuersten verfügbaren Kühlungshardware verwenden, messen wir immer noch einen satten Unterschied von 71 Kelvin zwischen der gemeldeten Temperatur der Kerne und der Oberseite des Wärmeverteilers. Offensichtlich würde ein mehr Mainstream-Closed-Loop-Flüssigkeitskühler unter Volllast ziemlich albern aussehen.

Beobachtung Nr. 2: Die Abführung von Abwärme wird durch die Konstruktion der CPU und die bewusste Entscheidung von Intel, Wärmeleitpaste zwischen dem Wärmeverteiler und der Düse zu verwenden, behindert. Unabhängig davon, wie viel Druck Sie verwenden oder wie kalt Sie Ihren Kühlkörper bekommen können, Sie werden das Potenzial von Skylake-X nie so wahrnehmen, wie es derzeit konfiguriert ist. Intel verwendet eine thermische Bremse, die Langlebigkeit und Leistungseinbußen begünstigt.

Jetzt könnten Sie versucht sein, den Wärmeverteiler zu entfernen und Intels Wärmeleitpaste durch etwas Besseres zu ersetzen. Aber das ist einfach keine realistische Vorgehensweise für die meisten Enthusiasten. Es braucht ein spezielles Werkzeug, eine ruhige Hand und einige vorherige Übung. Natürlich wird durch den Prozess auch Ihre Garantie verödet.

Es wäre noch extremer, die Matrize ungeschützt zu lassen und einen guten Drehmomentschraubendreher zu verwenden, um die Möglichkeit einer mechanischen Beschädigung durch eine ungleichmäßige / übermäßige Belastung zu minimieren. Das ist immer noch ein riskantes Unterfangen.

Am Ende ist die Entdeckelung eine Lösung für diesen Kühlungs-Engpass, obwohl es an Masse fehlt. Ein gewisses Kontingent von Enthusiasten wird sich trotzdem bemühen, und wir können nur davor warnen, dass Sie die Risiken zuerst berücksichtigen.

Integrierte Spannungsregler von Skylake-X

Intels Haswell- und Broadwell-Designs verwendeten einen voll integrierten Spannungsregler, der die Leistungsabgabe auf das Gehäuse / den Chip beinhaltet. FIVR sollte die Motherboard-Layouts vereinfachen, indem fünf plattformbasierte Spannungsregler auf nur einen reduziert wurden. Die Implementierung hat aber auch Probleme für Overclocker verursacht.

Skylake-S hat FIVR abgeschafft. Jetzt integriert Skylake-X die integrierte Spannungsregelung, obwohl die IVR linear ist, anstatt zu schalten.

Worum geht es hier? Nun, die externen Spannungswandler des Motherboards liefern nicht den Vcore, wie in Kaby Lake-X, sondern eine Zwischenspannung (VCCIN oder eventuelle CPU-Eingangsspannung) als Eingang für das IVR von Skylake-X. Wenn Sie sich das Bild unten ansehen, können Sie den Punkt zum Messen von VCCIN für Skylake-X oder Vcore für Kaby Lake-X sehen. Die CPU bestimmt, welche Spannung vom VRM geliefert wird, und sie kann zwischen 1, 6 V und maximal 2, 55 V liegen.

Anekdotenweise war es dieser Hybrid-Ansatz, der im Vorfeld der Einführung von Intel zu so vielen CPU-Toden führte, da die Leute von Skylake-X mit 1, 8 V nach Kaby Lake-X wechselten und eine viel zu hohe Spannung anlegten.

Basierend auf der niedrigeren Zwischenspannung VCCIN, die von dem VRM geliefert wird (der den größten Teil des Spannungsregelungsjobs ausführt), erzeugt das IVR eine Spannung für die Kerne (Vcore) und alle benötigten Unterspannungen für die Cache-Topologie des Cache der letzten Ebene, die E / A (VCCIO), die Systemagenten (VCCSA) und die PIROM (VCC33).

Diese Zwischenspannung VCCIN wird von der CPU über den SVID-Bus (Serial Voltage ID) gesteuert, und der R35201-Controller unterstützt auch Intels neueste VR13.0-PWM. Diese VID-basierte Spannung ist ähnlich der früheren Ladelinie der Vcc von älteren CPUs.

Skylake-X's Maximum & Extreme Übertaktung

Obwohl Intel für vorhandene Skylake-X-CPUs eine TDP von nur 140 W spezifiziert, liegt der maximale Strom bei unglaublichen 190 A, was eine erlaubte Grenze von 297 W darstellt. Tests mit höheren Werten führen dazu, dass das Motherboard bei 365 W herunterfährt.

Beobachtung Nr. 3: Der Stromverbrauch für VCCIN jenseits von 300 W hat nichts mit realistischer Übertaktung zu tun, da die CPU bereits weit über ihre thermische Spezifikation hinaus geladen ist. Für die Langzeitstabilität ist ein Maximalwert von bis zu 250W realistischer (auch wenn es noch recht hoch ist).

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