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Alder Lake’s cooling problem straightened out by 5 degrees! – Simple ILM-Mod for Intel’s LGA-1700 socket | Practice

Intel’s Alder Lake CPUs run hot, very hot. A few weeks ago, Igor had already identified the bending of the CPU and motherboard due to the LGA1700 socket as a potential cause for this. Today I’ll show you a simple modification that can gain up to 5 °C in CPU core temperatures, and it almost couldn’t be simpler. Thanks (again) to buildzoid from Actually Hardcore Overclocking, who came up with the original idea for the mod and had me validate his results, the fruits of which you get to see today.

First, we need to understand the initial situation by taking another close look at Intel’s new LGA1700 socket and its Independent Loading Mechanism (ILM). It is important to note here that the socket has become larger and more rectangular overall, but the ILM still builds up its pressure at the same points along the long edges.

This is different from the predecessor LGA1200, where the socket was smaller and almost square, or from LGA2066, where the socket is larger, but the pressure is built up by the ILM at the corners of the CPU and thus better distributed. With LGA1700, the conclusion is that the CPU is bent downwards in the center and thus sits lower there than on the short edges. This results in a U-shaped curvature of the entire CPU including the Integrated Heat Spreader (IHS), whereby the pink axis above is sitting lowest.

A matching picture can be seen when we look at a CPU with several hundreds of hours of operation time next to a straight edge (or what comes close to one). Here, too, it can be seen that the CPU is concave from above and convex from below, in other words slightly bent along the axis where the ILM applies its pressure. If the center of the CPU now sits lower than the rest, the cooler base cannot establish optimal contact and the heat has to overcome more distance through the gap-filling thermal paste. So if you could fix the bend, theoretically better cooler contact and lower temperatures should be the result.

The mod is as simple as it is ingenious: washers are simply installed between the motherboard and the ILM, which effectively makes it sit higher and thus exerts less pressure on the CPU in the socket. Before we start screwing with the mainboard, we should of course first cut power to the system so that a screw that may fall down cannot cause a short circuit.

For the mod, first only the four M4 Torx T20 screws of the ILM have to be removed. To prevent the backplate of the socket from simply falling off the back afterwards, it is recommended to place the motherboard on a flat surface beforehand or, like here, to leave the backplate of the cooler installed, which holds the one of the socket in position.

The CPU can also happily stay in the socket and thus protect the sensitive pins of the LGA socket. However, caution is still advised, since only gravity holds the CPU in the socket. The M4 washers are now simply placed on the 4 screw holes, whereby it does not matter whether they are made of metal or plastic. We will cover their recommended thickness on the next page in the tests.

Now simply reinstall the ILM with the four screws, although I cannot give a fixed torque value. However, based on the perceived force required to loosen the screws, I recommend “hand-tight only”. Now close the socket again as usual, which should be a bit easier now, and install the cooler as normal.

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k
krelog

Veteran

107 Kommentare 25 Likes

Danke für den ersten Mod mit Verbessungspotential.

Man sollte vieleicht noch erwähnen das der nicht so versierte Anwender auch Aufpassen muss weil das Problem ja aus Toleranzkette der ganzen Einzelteile entsteht und je nachdem wie diese zufällig in der Ferigung zusammengekommen sind hat man eine sehr hohe Vorspannkraft oder vieleicht auch nur eine normale Vorspannkraft und wenn jemand bei einem "Sockel mit normaler Vorspannkraft" diese verringt kann es schon zu Problemen kommen.

Habt ihr in der Redaktion zufällig ein paar Bauunterlagen der Teile zur Hand wo man mal rein rechnerisch betrachten kann wie groß die Streuung der Sockelhöhe sein kann?

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Igor Wallossek

Format©

7,027 Kommentare 11,503 Likes

Der Witz ist, dass der dann verschraubte Kühler diese fehlende Vorspannung trotzdem locker kompensiert. Da passiert also nichts.

Ich habs heute früh mal auf einem Billo-Brett getestet - passt perfekt.

Morgen gibt es dann mal Details zum Sockel AM5 V2 - lasst Euch überraschen, AMD macht fast alles besser.

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Igor Wallossek

Format©

7,027 Kommentare 11,503 Likes

Die Sockelhöhe einschließlich IHS ist immer gleich. Der Plastikeinsatz des Sockels ist fest vorgegeben und liegt im Tausendstel-Toleranzbereich. Die Mechanik ist für die finale Verschraubung fast zu vernachlässigen, weil der Druck am Ende ja eh vom Kühlerboden kommt. Wichtiger ist, dass die Halterung die CPU nicht verbiegt.

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E
Eddy Stoiber

Mitglied

21 Kommentare 8 Likes

Ein richtig geiler Artikel, vielen lieben Dank dafür :D
Wenn ich die Ergebnisse reproduzieren kann, wäre das selten so viel Nutzen für so wenig Aufwand. Werde es demnächst mal checken und direkt mit der Aquacomputer-Backplate kombinieren.

Mir ist auch schon aufgefallen dass der Unterschied zwischen den "heißesten" und "kältesten" (P-)Cores sehr viel höher ist als bei allen vorherigen CPUs bisher.

Ausgangssituation bei mir Z690 Aorus Master mit Eisbaer Aurora Kühlerpumpeneinheit auf der CPU.

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felixb

Mitglied

34 Kommentare 17 Likes

Sehr interessant auch wenn ich keinen Alder Lake besitze.
Aber auch frappierend, denn 1 mm als Größenordnung ist ja in so einem Bereich extrem viel. Da scheint die Vorspannung - oder wie man sie nennen soll - durch den Sockel einfach mal komplett daneben zu sein. Schon kurios. Abgesehen davon sind die CPUs an sich ja ne schöne Sache, wobei sich aktuell glaube ich kaum einer mit AMD 5000er oder eben Alderlake groß beschweren kann.
Nur es ist ja noch um so mehr verrückt, wenn es da offensichtlich ein Problem rund um 1 mm gibt in seinem so sensiblen Bereich, wenn die Mainboards hingegen so dermaßen verrückt teuer sind. Nun, teuer war und ist ja nicht immer gut oder besser, aber es ist ja durch die Bank einfach irre teurer. Verrückte Zeiten. Immerhin ist der Fix ganz offensichtlich recht einfach durchzuführen. Ich bin mal gespannt, ob und wann die Hersteller da reagieren, das ist ja eigentlich ein Armutszeugnis.
Jetzt muss man natürlich auch realisitisch sein: die allermeisten Leute dürften die 5 Grad nicht die Bohne interessieren. Andererseits gucken die Leute natürlich mittlerweile auch mehr auf die Temperaturen, welche ihnen diverse lustige Tools ausspucken und dass obwohl der Temperaturschutz mittlerweile sehr gut ist.
Nichtsdestotrotz will man sein neues Juwel - ob nun CPU oder Board ;) nicht so dermaßen verbiegen. Nebenfrage: verbiegt sich das Board nicht auch über die Zeit? Ich hatte mit meinem S775 Board anno dazumal das Problem, dass sich das Board unter dem Druck des IFX-14 richtig (schief, einseitig) verbogen hatte und der Anpressdruck dann natürlich auch eher suboptimal wurde über die Zeit. Sowas wäre ja noch zusätzlich blöd. Das lag übrigens nicht an der Einbaulage, denn das Board war horizontal montiert.

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E
Eddy Stoiber

Mitglied

21 Kommentare 8 Likes

Sicher richtig, nur können eben 5 Grad bei den "kritischen" Cores schnell mal den Unterschied machen ob 5,0 oder 5,1 GHz im Allcoretakt unter Last vernünftig laufen. Das finde ich schon nennenswert; bzw. geben für dieses Delta viele Enthusiasten enormste Summen für Kühlblöcke aus.

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s
scotch

Mitglied

67 Kommentare 44 Likes

Sehr guter Artikel, Ich habe schon nach dem 1. Artikel meine Alphacool XPX Kühler plastik Backplate Backplate durch eine Modifizierte Heatkiller Metall Backplate ersetzt was schon mal einiges gebracht hat. Den Unterlegscheiben MOD werde ich auch noch machen, dann ist es erst mal gut denke ich. Schade das Intel da nicht gleich eine vernünftige Lösung hat.

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E
Eddy Stoiber

Mitglied

21 Kommentare 8 Likes

Ja, komisch eigentlich dass solch ein "Gefrickel" so viel bringt. Das Verständnis von Qualität scheint insbesondere bei US-Firmen einfach nicht kompatibel zum deutschen Verständnis zu sein.

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P
Phelan

Mitglied

99 Kommentare 72 Likes

Idee ist super.
Bei 1mm bin ich dann aber doch etwas in grübeln gekommen, weil da ja eigentlich nur kleine Toleranzen sein sollten.
Hätte da eher maximal 0,5mm erwartet.

Bleibt also die offenen Frage soll da wirklich so ein starker Anpressdruck sein ... ka vieleicht soll das auch im Flugzeug bei 10g halten ;-)
Oder hat sich da wer verrechnet und z.b. metrischen und zoll verwürfelt. Soll ja schon mal passiert sein.

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P
Phelan

Mitglied

99 Kommentare 72 Likes

mal ne steile These :

US (allgemein Große) Firmen arbeiten nach den maximal Prinzip, schon so wegen verklagt werden können.
Ansonsten müsste man ja was mit Nachdenken und Entscheiden und was ausrechnen wie viel eigentlich gebraucht wird. ;-)

Also ich stell mir das so vor ;-)

Wir müssen bei der CPU Klemmung die Spannkraft festlegen.
Ja gerne , wieviel soll sie denn haben ?
Ja keine Ahnung, da müsste man was festlegen und ausrechen.
Oh das ist schlecht , wenn wir da was falsch machen , werden wir gekündigt.
Ich habse, wir nehmen einfach das was das Material maximal aushält.
Gute Idee, wenn das nicht ausreicht sind auf jedenfall andere Schuld.
Was ist die maximale Spannkraft?
Weiß ich doch nicht. Die CPU ist im Datenblatt mit maximal 1000N angegeben.
Dann 1000N.
Hält eigentlich das Mainbord 1000N? auch egal, das ist nicht mein Problem.
Du sagst es.

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E
Eddy Stoiber

Mitglied

21 Kommentare 8 Likes
P
Pokerclock

Mitglied

72 Kommentare 50 Likes

Die Lösung ist so simpel, dass sie wohl auch die Mainboard-Hersteller bei neuen Revisionen umsetzen können. Kann ja nur noch an den gigantischen Zusatzkosten für die 4x 1mm-Unterlegscheiben scheitern.

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HerrRossi

Urgestein

6,254 Kommentare 1,811 Likes

Prima Sache! Eigentlich ein Unding, dass so etwas passiert, meine Güte, wie lange werden schon Mainboards gebaut?

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Martin Gut

Urgestein

5,617 Kommentare 2,210 Likes

:p Von einer Firma, bei der es in der Fertigung auf Schichtdicken von einzelnen Atomen ankommt, könnte man auch bei dem drum herum etwas mehr Sorgfalt erwarten. Auf der einen Seite gibt man Milliarden für die Entwicklung der Chipfertigung aus und auf der anderen Seite versaut man die Kühlung durch Wärmeleitpaste oder verbogene Sockel so, dass die Prozessoren ihr Leistung nicht mehr richtig bringen können. Irgendwie stimmt das Verhältnis hier für mich nicht.

... , wenn der Druck nicht von Intel vorgeschrieben wäre.

Ob eine verbogene CPU im Sockel besseren Kontakt hat, kann man sich auch einmal überlegen. Wenn sich das Mainboard um die CPU biegt, wird vor allem der Druck am Rand grösser. In der Mitte kann er aber auch schlechter werden. Der Druck verteilt sich ja auch nicht gleichmässig auf alle Pins, so wie man sich das gerne vorstellen würde.

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J
Jeffy

Mitglied

43 Kommentare 3 Likes

Nur ein Hinweis, die CPU ist von oben (wo der HS sitzt) konkav, von unten konvex.

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Danke für die Spende



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Xaver Amberger (skullbringer)

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