ОТЖИГ: приготовление процессоров

Приветствую, уважаемые читатели!

ПРОЛОГ

реклама

Я на форуме довольно давно. Лет надцать назад писал тут довольно интересную статью. Но при апдейте персональных страниц сайта всё куда-то подевалось (в Тартарары, конечно же). Рассмотренные процессоры AMD Athlon XP уже неактуальны. Но всё это будет работать и на современных процессорах, со своими нюансами в виде съёма крышки теплораспределителя, чтобы термосопли не запеклись. Тем более ветка обсуждения отжига жива до сих пор, есть где спросить совета - добро пожаловать!

Не только улучшение охлаждения процессора прибавляет мегагерц, иной раз можно и поддать ему жару. В этой статье рассказано о моём опыте отжига процессоров.

Из конференции по отжигу:

реклама

пофигист

Отжиг - это процесс, позволяющий частично или полностью восстановить работоспособность процессора, повысить порог его стабильной работы и увеличить стабильность при частых сбоях не связанных с напряжением и стабильностью питания/охлаждением/физическими и прочими повреждениями.

Отжиг заключается в нагреве процессора до температуры близкой к расплавлению припоя на его подложке и выдерживанию его в таком режиме в течение нескольких минут. В некоторых случаях этот метод позволяет полностью восстановить работоспособность процессора и изменить его разгонный потенциал.

pmv

реклама

Основные моменты: 

- метод называется "Отжиг", известен много лет как способ ЧАСТИЧНОГО восстановления изделий микроэлектроники, отказавших по причинам ЗАРЯДОВОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ (сюда относятся миграция электронов вследствие высокой проводимости окислов, туннельного эффекта, воздействия стат. электричества и т.д.); 

- степень восстановления зависит от механизма отказа, режимов эксплуатации при отказе (напряжения, температура, продолжительность) и при отжиге; 

- скорость восстановления (как и отказа) экспоненциально зависит от температуры (удваивается на каждые 6-10 градусов); 

реклама

- для самого кремния отжиг вплоть до 200 град безопасен, так можно отжигать микросхемы, в том числе, процессоры, в керамических и металлостеклянных корпусах со СВАРНЫМИ соединениями в корпусе (сейчас такие выпускаются исключительно для военного применения), для других вариантов конструкции можно отжигать при 125-150 град (в зависимости от марки пластмассы, например); 

- после восстановления (неполного, как уже сказано, т.е. нельзя рассчитывать на первоначальные запасы по параметрам), скорость деградации при эксплуатации, как правило, возрастает. Поэтому надо, во-первых, не допускать перегрева таких изделий, во-вторых, их диапазон стабильной работы значительно сужен, часто даже не соответствует штатному.

Процесс восстановления происходит и без отжига (т.е. при нормальной температуре), но в сотни раз медленнее. Многие, наверно, сталкивались с фактами, когда пролежавший несколько месяцев (лет) нерабочий девайс вдруг начинал функционировать. А его можно было восстановить отжигом за несколько часов (иногда даже минут) с тем же успехом. Часто так ведут себя девайсы, "стукнутые" статэлектричеством. 

Разумеется, не восстанавливаются микросхемы, имеющие нарушения конструкции, включая разрушения металлизации и пробой p-n переходов на кристалле.

Немного истории

Первый раз на конференцию по отжигу я попал, когда у брата сгорел торик (Athlon XP Thornton 2000+).

Процик был боевой (обрезанный Barton), вместо штатных fsb 133 вставал на fsb 200 (с уменьшением множителя). Сандра давала ему рейтинг >3200+. Кэш правда подключить не удалось.

Но в один не очень прекрасный день пришёл ему каюк. При очередной установке кулера на проц между подошвой кулера и кристаллом попал провод. Братан этого не заметил и включил комп… «black trinitron» :(

И брательник начал искать способ оживления своего кремниевого друга.

И нашёл он вышеозначенную ветку конференции про отжиг. Соответственно дал мне ссылку. И в недалёком для того времени будущем мы совершили отжиг над его ториком. Естественно ему ничего не помогло, т.к. умер он не внезапной смертью, а из-за «врачебной ошибки на операционном столе».

Как я пришел к отжигу

Недавно у моей мамы стал глючить комп (моя вторая профильная машина):

EliteGroup K7SEM - SIS 630/730
Palomino 1600+ (раньше на EPOX ставил 157*10,5=1650=2000+ на 1,85 В)
Радиатор от Volcano 5 c вентилятором 80мм приклеенным эпоксидкой forever 8-)
GeForce MX 440 128 MB 128 bit AGPх8 250/333 @350-370/380 (@ неактуален)
3DMark2001 - 4235 (@ 4477)
256 MB NCP PC-133
Seagate 20 GB (Конфиг на тот момент, ныне этот винт уже в ином мире. Сдох. Теперь Seagate 120 GB)
Mitsumi CD-RW 32-12-40 (потихоньку отходит в иной мир 8-(
Samtron 76E

Машина загружалась и довольно быстро зависала, и так многократно. 

Нечто подобное с ней было 2 года назад. Тогда комп тоже вис либо перезагружался сам до тех пор пока не прогревался до 40 С (по подсокетному датчику). И тогда уже начинал стабильно работать. В связи с этим был произведён апгрейд и в новой материнке я выставил повышенное напряжение на проц и разогнал его. А старая была брошена в ящик примерно на пол года – год. 

Глюки исчезли. 

При долговременном хранении, так же как и при отжиге, происходят восстановительные процессы в кристаллах.

Потом старый проц вернулся в старую материнку, однако глюки не появились. Уря!!! :-) 

То есть не появлялись год – полтора. А теперь снова появились.

Было решено – ОТЖИГ!

ОТЖИГ!

Так вот. На это раз было решено подвергнуть процессор жарке. Причём не один процессор, а сразу четыре. Два моих и два брата. Все для Socket A.

На старт! Внимание! Марш!

Мои – атлоны, его – семпроны.

Целью отжига для Athlon XP 1600+ Palomino было – исчезновение глюков в работе.

Целью отжига для Athlon XP 2600+ Barton было – увеличение разгонного потенциала.

Целью отжига для Sempron 2500+ Thoroughbred было – оживление. Вообще это был тестовый экземпляр, который первым совался в печку и проверял, что ждёт остальных. Ведь могли и ножки отвалиться и цвет текстолита поменяться, особенно при длительных экспозициях.

Целью отжига для Sempron 2800+ Thoroughbred было – увеличение разгонного потенциала.

Утюг VS Печка

Не знаю, додумался кто-либо до меня или я первопроходец. Но печку греть влом, ибо муторное это занятие на первый взгляд. И температуру контролировать тяжело, опять таки на первый взгляд. 

И был придуман альтернативный вариант – отжиг на утюге.

Очевидные плюсы:

- температура подошвы утюга позволяет достигнуть необходимых для отжига температур ~200 C;
- можно легко контролировать температуру подошвы – выкрутив ручку мощности в нужное положение;
- можно визуально наблюдать за процессом: контролировать, не начали ли отваливаться ножки, не стал ли спекаться текстолит;
- легкость подготовки «установки» к работе.

Минус:

- термоциклика – достаточно быстро меняющаяся температура подошвы утюга.

Лабораторный стенд

С целью определения пригодности метода был произведён эксперимент по определению максимальных и минимальных температур подошвы утюга при разных положениях ручки мощности:  *, **, ***,  max (до упора).

Приборы и оборудование: утюг «советский бабушкин», мультиметр с термопарой.

Сначала  было определено распределение температур по высоте подошвы утюга. Однако оно было произведено методически неверно – после первого прогрева утюга, когда температура утюга ещё только начала устанавливаться.

Повторно измерения не были проведены. Поэтому если кто-либо выберет этот метод для отжига – не повторите моих ошибок. Проконтролируйте распределение температуры по высоте утюга после 2-4ёх циклов прогрева утюга.

Вообще для отжига рекомендую использовать среднюю часть утюга или чуть выше (см. рис. – место где прислонена термопара).Распределение температуры по высоте подошвы утюга после первого прогрева

Значения температур определялись в месте указанном на рисунке «Лабораторный стенд». Перед снятием измерений утюг прогревался 3 цикла.

Полученные значения сведены в таблицу.

Самая максимальная зарегистрированная мною температура составила 314 С. Снимок к сожалению размазан, т.к. одной рукой я прижимал термопару к утюгу. Надо сказать, что руку очень жгло.

Вывод 

Отжиг на утюге возможен. Необходимые для отжига процессоров температуры можно получить на утюге.

Однако наблюдаются очень сильные изменения температур. Что может привести к охрупчиванию кристалла в результате длительно отжига.

Для решивших использовать этот метод отжига, в целях уменьшения термоциклики можно порекомендовать замотать процессор в фольгу и накрыть утюг кастрюлей. Однако в таком случае метод лишается своего важнейшего плюса – наглядности процесса отжига. Так же возможно, что крайние значения температур останутся прежними, а изменится лишь время термоциклики. 

Так же возможно, что у новых утюгов разброс температур гораздо меньше. 

Отжиг в печи

Для отжига была выбрана печка. В качестве термометра – мультимер с термопарой.

Все действия проводили вместе с брательником Тимохой.

Печка «советская бабушкина»

Печку для начала прогрели.

Взгляд изнутри

Поместили в неё наш тестовый процик Sempron 2500+

Вставили туда так же термопару и стали контролировать нагрев печи. Так же поместили в печь тестовый кусочек олова. Т.е. непосредственно на тестовом образце контролировали наличие расплавления припоя.

График температур

Через полчаса процик вынули живой и невредимый. Олово естественно не расплавилось (маленький кусочек справа от совка) 

Было решено: суём в печь Athlon XP 1600+ Palomino и Sempron 2800+ Thoroughbred. Далее ждём и тестируем, если разгонный потенциал увеличился у выше перечисленных процов, то суём в печь мой Athlon XP 2600+ Barton, если нет, то думаем. Тестовый проц тоже оставили в духовке, дабы проверить, что будет с процом через час в духовке (два раза по полчаса). Термопару зажали под совком для более достоверного измерения температуры.

График температур

После этого печка была оставлена в горячем положении, а мы с братом пошли тестить Athlon XP 1600+ Palomino на стабильность и разгон. Но о результатах позже. А пока лишь скажу, что вслед за первыми тестами в печку отправился и мой barton (вместе с тестовым). В отличие от предыдущих процессоров бартон был подвержен щадящему остыванию - в печке.

Итог

Athlon XP 1600+ Palomino и Sempron 2800+ Thoroughbred отжигались в течение получаса. Athlon XP 2600+ Barton отжигался в течение одного часа. Тестовый Sempron 2500+ Thoroughbred отжигался  два часа. Их внешний вид после печки как мы видим остался нормальным, даже у тестового. У 1600+го сгорела этикетка поставщика, а вот бумажки у семпронов не потемнели :-)

Осталось только проверить их на работоспособность, разгон и стабильность.

Сразу скажу, что Sempron 2500+ так и не заработал, а результаты остальных далее.

Битва ветеранов

Участвовавшие в эксперименте процессоры были протестированы на быстродействие (или просто действие :-) ) с помощью тестов из Битвы ветеранов 2 (результаты). Обсуждение Битвы ветеранов. Их  результаты внесены в соревнование и в скором времени [назад в будущее в 2006 год] появятся в итоговой таблице.

Первым в свой компьютер …

EPoX 8rda3i - nforse 2 ultra400
Igloo 2520
Zalman 80мм ~1800 об/мин: на проц дует
80мм ~1250 об/мин: на винты дует
120мм ~1000 об/мин: на видюху дует
Galaxy 6600 GE 128 МБ GDDR 3 425/900 @567/1134 (рабочие) with Igloo 2520
2*256+1024 Hunix DDR 400 4-3-3-2.5 2.5В
Microlab M-ATX 350 W (корпус и БП)
nec 3500AG DVD-RW
Seagate 7200.10 с перпендикулярной записью 250Gb
WD2500 250Gb
Sony SDM-S95A/E (19 дюймовочек; ЖК)
А4 RFKB 2680-6 (радио клава + мышь глючная)
D-Link 562 IS - внутренний софтовый модем
Logitech MOMO Rasing (руль)
Microlab solo2 mk2 (звук)

Palomino

… я вставил Athlon XP 1600+ Palomino. Ранее он разгонялся до 157*10.5=1650 МГц, а с недавних пор ещё и глючить снова стал.

Процессор порадовал не только стабильной работой на номинальном напряжении, но и новыми вершинами разгона на слегка повышенном напряжении. Процессор стал стабильно работать на частоте (166 + 1МГц от EPoX'a)*10.5 = 1750 МГц 1.875 В. 

Результаты тестов.

Super PI 1.1 + CPU-Z

WinRar 3.51

WinRar 3.6

WinRar 3.6 multi

AC

Sandra 2007 lite cpu test (alu/fpu)Sandra 2007 lite multimedia test (int/float)

Mathmark 03xlobuz

OAK mathmark

Sempron

Далее в комп я воткнул брательниковский Sempron 2800+.  Он встал на fsb 200 вместо 166. При этом его рабочие параметры составили 2400 МГц при 1,925В. На стабильность я его тестировал 3ДМарком2001. Т.к. S&M мой кулер не вытянет с таким процом. Ранее он работал стабильно на fsb 192.

Barton

Ну, и напоследок, я вернул на место свой любимый barton. Ничем особым он меня не порадовал. Ну и хрен с ним – главное работает @2300 1.7В – стабилен во всём.

Итог

Из 4 процессоров двое улучшили свой разгонный потенциал, один из которых снова обрёл стабильность в работе, и с двумя ничего не произошло.

Отжигать можно не только процессоры, но и любые другие микросхемы: видеокарты, материнские платы… Лично у меня на очереди электроника от винта Seagate 20 Gb.

Всем удачного отжига!

Отжиг вы можете обсудить здесь.

Также жду ваши комментарии внизу :)