So, jetzt wird es interessant! Ich hatte ja erst die Befürchtung, dass der so massive Heatspreader bereits vorher alles so verteilt, dass man keine punktuellen Unterschiede mehr sieht, aber dem war Gott sei Dank dann doch nicht so. Die Vorbereitung mit dem Ryzen 7 7700X für mein radiometrisches Video, das ich mit 32 FPS aufgenommen habe, waren allerdings etwas tricky. Dank PROCHOT wird die CPU zwar nicht verglühen, aber wie „filmt“ man den Vorgang so, dass auch belastbare Messwerte entstehen und die CPU nicht doch einen Dauerschaden erleidet?
Das Problem ist der Heatspreader: es ist eine metallische Oberfläche mit einem sehr niedrigen Emissionsgrad. Das kann man mit einer Infrarotkamera so ja nicht wirklich messen. Deshalb habe ich ein hauchdünnes Blättchen mit einem Phasen-Wechsel-Material draufgelegt und das Ganze zum Burn-In bei ca. 56 °C gebracht. Das Material schmilzt, verläuft und härtet dann komplett aus. Man erhält eine ultra-dünne, sehr homogene und gleich starke Schicht mit einem bekannten Emissionsgrad, den ich zuvor auf meinem einfachen schwarzen Strahler per Vergleichsmessung ermittelt habe.
Diesen Wert gebe ich jetzt jedem der fünf Messpunkte mit, wobei ich diese nach einer ersten Messung (automatischer Hotspot) bereits so platziert habe, dass ich die jeweils heißeste Stelle mit erfasse. Erst danach wurde der Spaß per Video aufgezeichnet. Das finale Video habe ich hier zum Schluss natürlich mit verlinkt, aber ich möchte Euch auch vorab ein paar Standbilder zeigen und erklären, worauf Ihr dann beim Video achten müsst. Es handelt sich hier um eine spezielle Superposition, wo ich die radiometrisch erfassten Daten und Frames zusätzlich mittels Superposition zunächst mit dem originalen Heatspreader und dann mit einer Grafik der deliddeten CPU überlagere, damit man auch genau sieht, was sich im Inneren wo genau befindet. Beginnen wir zunächst mit dem Start und der kalten CPU.
Ein paar Sekunden später sieht man unten links bereits das sich erwärmende Chiplet, der IOD ist etwas kühler. Man sieht allerdings auch, dass der IHS die Abwärme trotzdem noch ganz gut verteilt, auch wenn von der heißesten zur kältesten Messung ein Delta von reichlich 8 Kelvin liegt. Der IOD ist hier nur knapp 2 Kelvin heißer,
Mit zunehmender Zeit und weiterer Erwärmung sieht man sehr gut, wie sich die Temperaturen leicht angleichen. Chiplet und IOD sind ungefähr gleich heiß und zur kühlten Ecke hin sind es noch reichlich 6 Kelvin Unterschied.
Es wird noch wärmer und man erkennt bereits am PCB, wo aktuell die meiste Abwärme entsteht, nämlich links unten beim einzelnen Chiplet. Der IHS verteilt das Ganze recht gut IOD sowie Chiplet sind immer noch in etwas gleich heiß.
Ein paar Sekunden und Grad später hat sich das mit der heißesten Stelle umgekehrt und der Hotspot liegt eher mittig. Auch die Ecken sind nun warm und die Temperaturdifferenz sinkt auf rund 4 Kelvin zur kältesten Stelle.
Wir sehen am PCB die ungleiche Abwärme-Erzeugung recht gut, während der IHS auf Grund seiner schieren Dicke eine recht gleichmäßige Wärmeverteilung aufweist. Wir haben aber auch gelernt, wie langsam so ein IHS die Wärme am Ende verteilt und dass man sich bei den hohen Wärmestromdichten eines Ryzen 7xxx darauf eher nicht verlassen sollte. Je schneller die Abwärme wegkommt, umso besser. Das Verteilen in die Breite ist nicht wirklich optimal.
Das bedeutet auch, dass man mit den eher langsamen Luftkühlern keine sonderlich guten Ergebnisse erwarten sollte, denn auch wenn eine Wasserkühlung am Ende auch keine viel größere Kühlfläche bietet: sie transportiert die Abwärme schneller weg. Ich kann nur jedem raten, der seinen Wasserblock auch um 90 Grad drehen kann, das Ganze so zu montieren, das man, würde man das Bild oben zugrunde legen, die Kühlfinnen der Cold Plate senkrecht ausrichtet und den Intake in der Mitte über den IOD setzt. Der Outtake MUSS dann unten liegen, wo sich das CCD / beide CCDs befinden. Alles andere ergibt keinen Sinn und wird auch in meinem Aufbau mit Chiller um bis zu 3 Kelvin schlechter.
Und zur Belohnung für brave Durchlesen gibt es jetzt ein Video mit beruhigender Musik.
Ich habe übrigens bei 87 Grad am IHS auch aufgehört, weil ich das Silizium gern noch weiterverwenden möchte, das hier schon bei ca. 107 Grad vor sich hin brutzelte. Womit dann auch bewiesen wäre, wo das Delta mit den bis zu zu 20 Kelvin Unterschied eigentlich herkommt:
Substrat -> Oxid -> Lot-> Oxid -> 2,8 mm IHS -> Oxid -> 0,05 mm Phase Changer
Was das dann für einen Einfluss auf die Temperaturen hat, sehen wir auch der nächsten und letzten Seite.
113 Antworten
Kommentar
Lade neue Kommentare
Veteran
Urgestein
Veteran
Veteran
Urgestein
Mitglied
Urgestein
Veteran
Urgestein
Veteran
Veteran
Urgestein
Mitglied
Mitglied
Veteran
1
Veteran
Urgestein
Urgestein
Alle Kommentare lesen unter igor´sLAB Community →