Изначально перед подготовкой данной статьи была поставлена цель «Снизить еще больше температуру Intel Core i7-4790K после процедуры скальпирования и взять психологическую планку 5.0 ГГц». Если бы полученный результат оказался низким, то этот обзор отправился бы на «Персональные страницы», но, как вы видите, статья на главной, а это значит, что итоговые результаты можно назвать хорошими.
Перед вами небольшой рассказ о стачивании и полировке теплообменной крышки Intel Core i7-4790K, хотя первоначально планировался обзор с заменой родной теплообменной крышки процессора на сточенные и отполированные крышки i5-650 (LGA 1156) и Pentium E2180 (LGA 775). Но после подготовки альтернативных крышек к установке и тестированию выявилась проблема: без стачивания нижней части, которая соприкасается с CPU, на 0.5-0.8 мм кристалл не будет соприкасаться с крышкой. В свою очередь если криво сточить основание, то можно сколоть ЦП. И было решено не идти на подобный риск.
Да, конечно, злую роль сыграла разница в расстоянии под высоту кристалла в крышках, и на всю работу было потрачено много времени впустую. Зато при подготовке крышки был получен бесценный опыт, который оставалось лишь применить уже с родным теплообменником Devil's Canyon.
На фотографии выше слева направо представлены теплообменники: необработанный Intel Core i7-4790K и сточенные отполированные i5-650 и Pentium E2180. Стоит отметить, что края последнего сточены, поскольку крышка немного шире, а из всей троицы только i5-650 был на припое. Итак, из-за неудачной попытки сточить ровно часть, прилегающую к текстолиту, их тестирование не проводилось.
Как вы знаете, отполированная до идеального состояния поверхность будет лучше передавать тепло, поскольку контакт с поверхностью радиатора будет лучше. Но здесь крайне желательно ровное и не менее хорошо отполированное основание самого радиатора.
Обычная полировка теплообменной крышки обеспечивает снижение температуры на 2-5 градусов, что можно счесть неплохим результатом.
В теории, чем толще теплообменная крышка, тем больше расстояние между кристаллом и поверхностью радиатора, а значит скорость передачи тепла медленнее.
Практическим путем выяснилось, что крышка i7-4790K на самом деле толще на 0.5 мм, нежели у предыдущих процессоров Intel. В свою очередь это значит, что после стачивания крышки с высокой долей вероятности можно получить улучшенные температурные показатели. Иными словами, сточенная и отполированная крышка способна «привезти» 6-10 градусов разницы.
Для начала расскажу о подопытном образце Devil's Canyon. До процедуры скальпирования мой экземпляр Intel Core i7-4790K показывал крайне высокие температуры.
На материнской плате Asus Maximus VI Gene Z87 с охлаждением Thermalright Silver Arrow IB-E в режиме по умолчанию процессор преодолевал планку в 100 градусов за 8-30 секунд под нагрузкой в LinX 0.6.4. Лишь при работе на частоте 4.0 ГГц при напряжении 1.182 В он смог пройти 10 минут в LinX 0.6.4, показав ужасные 97 градусов. Все подробности приведены в моей заметке на «Персональных страницах» («4790k=Orbit+(4770k+1.262 В) «Формула intel»).
В принципе это гарантийный случай, и ЦП можно было сдать по гарантии, но я отважился снять с него скальп, поскольку верил, что он может показать хорошие результаты разгона. Процедура скальпирования принесла очень неплохие дивиденды, обеспечив в среднем разницу в 30 градусов. Температуры процессора стали комфортнее, а там недалеко и до покорения психологической планки в 5.0 ГГц.
Мои заметки о процедуре скальпирования и разгоне испытуемого Devil's Canyon:
Начнем по порядку. Для начала нам нужно снять крышку с процессора. При этом жидкий металл создает небольшую проблему – ее нужно поддеть чем-нибудь, либо сделать это с помощью присоски. Спасибо забежавшему как раз в этот момент в комнату сыну с луком и стрелами.
Жидкий металл пакостная субстанция, и отлипать просто так крышка не хочет. Если ранее вы переусердствовали с его нанесением, то при неаккуратном съеме рискуете замазать им все. Не стоит это делать на весу.
Итак, снятая крышка Devil's Canyon.
Зато удаляется жидкий металл довольно просто: нужно взять вату, смочить ее ацетоном и с большим давлением постараться стереть его, а если (как в моем случае) остался лишний герметик, то его можно просто снять лезвием канцелярского ножа.
Термоинтерфейс удалился без особых проблем и почти полностью, благо он находился на никелированной поверхности.
Стоит отметить, что если ЖМ находился на голой меди, то он въестся в нее очень быстро и удалить его будет проблематично. При этом наносить жидкий металл на алюминиевые поверхности нельзя.
Измерим толщину крышки, а именно той части, которая находится между кристаллом и поверхностью радиатора. Ее толщина равна 2.5 мм, что больше на 0.5 мм, чем у предшественников.
Не забудем проверить и ровность поверхности крышки. Она практически идеально ровная, но, на мой взгляд, есть небольшая впадинка по центру. Это подтвердилось во время шлифовки на стекле.
Есть два пути, они же два варианта сточить 0.5-0.8 мм. Первый известен под названием «Долго и нежно».
Берем среднезернистую наждачную бумагу (в моем случае это P240), пару листов, кладем ее на ровную поверхность, стекло или ненужное зеркало, и начинаем стачивать, долго и нудно.
Второй вариант – «Быстро и грубо».
Берем напильник, зажимаем тисками крышку и аккуратно стараемся обработать ее максимально ровно, снимая нужное нам количество меди, а после уже переходим к первому варианту. Подобный подход способен сэкономить много часов драгоценного времени.
Конечно, существует и третий вариант – использовать станок с алмазным диском, но это зависит уже от ваших возможностей. Если у вас есть доступ к такому оборудованию, то на этом можно сэкономить еще больше времени.
Ниже приведен результат после 15 минут работы напильником и часа шлифовки на среднезернистой наждачной бумаге.
Как можно заметить, по краям, где находятся ушки для прижима сокетом, напильником было снято больше, чем нужно. Думаю, это не критично, в крышке уже можно увидеть очень мутное отражение.
Для того чтобы выровнять практически до идеала теплообменную крышку, нам потребуется несколько вещей.
В их числе ненужное зеркало или кусок стекла, среднедисперсная абразивная паста, а также час свободного времени. Выдавливаем немного пасты на поверхность зеркала, и круговыми движениями с хорошим нажимом по центру крышки начинаем шлифовать, добавляя примерно раз в 10 минут дополнительную пасту.
Заметно, что поверхность стала ровнее.
Снимем размеры на половине пути работы.
Толщина крышки составляет примерно ~2.1 мм, а это уже неплохо.
Нам понадобится самая мелкая наждачная бумага, Р2000 или Р2500, в моем случае использовалась Р2500.
Начинаем с большим давлением по центру снимать все лишнее.
И получаем такой результат. Что ж, неплохо, дело осталось за малым.
Поскольку я был сильно утомлен предыдущей парой крышек, то решил несколько упростить себе работу, совместив с шуруповертом полировочный диск из войлока.
Для этих целей можно использовать и дрель. В итоге выходит несложный полировочный станок, с одной стороны паста ГОИ, с другой чистый войлок.
Прижимаем крышку нужной стороной и полчаса обрабатываем ее на максимальных оборотах на стороне с пастой ГОИ, а затем еще полчаса на стороне с войлоком.
Вот и зеркальная поверхность. Пусть она и не совсем идеальна, но, на мой взгляд, полученного результата более чем достаточно.
Толщина теплообменной крышки Devil's Canyon теперь составляет 2 мм, а это на 0.5 мм меньше, чем было.
Обезжириваем поверхность, для этих целей хорош ацетон.
Затем наносим жидкий металл.
Растираем, вдавливая ватной палочкой, если поверхность хорошо обезжирена, это займет меньше минуты. Итоговый результат представлен ниже.
Не забываем нанести ЖМ на кристалл, в моем случае SMD-компоненты замазывались в два слоя обычным лаком для ногтей.
Небольшое отступление по поводу использования лака в целях защиты транзисторов от ЖМ – от температур процессора с ним ничего не случится, а чтобы лак загорелся, необходима температура более 180 градусов по Цельсию. Это можно проверить и самим, например, в духовке, но не рекомендую этого делать.
При прижатии сточенной крышки мною не была учтена одна важная деталь: крышка теплообменника стала немного ниже прижимной крышки, и радиатор невозможно было прижать нормально. После первого включения температуры процессора оказались на 20 градусов выше, и всему виной моя невнимательность.
Поэтому немного варварски напильником отсекаем все лишнее от прижимной крышки. Предварительно ее требуется снять.
Теперь прижим к основанию стал возможен, и он достаточно хорош. Хотя заметно, что по краям прижим плохой, может быть, все дело в неровности крышки, но это либо камень в мой огород, либо…
Основание используемой СЖО Corsair H110 немного горбатое или пузатое. Приведу ссылку на «Персональные страницы» на мой обзор именно этого экземпляра: «Вода vs Воздух» обзор и тестирование замкнутой СВО Corsair H110 (VS SilverArrow IB-E + 2x Noctua NF-P14)».
Тесты на ровность проводились с подсвечиванием с обратной стороны фонариком от телефона.
По тесту с линейкой видно, что основание теплообменной крышки Devil's Canyon вышло не совсем идеальным, и с одного края оно немного не скошено. Это неблагоприятно отразится на температуре, но тем самым мы проверим, насколько важна роль сточенной на 0.5 мм крышки.
Тот же тест с пластиковой картой показывает, что теперь прижимная рамка находится немного ниже.
Теперь пора закончить с полевой практикой и перейти к самому тестированию.
Тестовая конфигурация:
Программное обеспечение:
Прогрев процессора:
Мониторинг осуществлялся при помощи следующих программ:
Нагрев и нагрузка CPU проводилась при помощи программы LinX 0.6.4 в течение 10 минут для каждого режима.
Средняя температура в помещении – 28 градусов, температура минимально опускалась до 27°C и поднималась до 29. При превышении (более 29 и менее 27) этих отметок тестирование не проводилось, поскольку при комнатной температуре в 30°C результаты разнились на 3-5 градусов в большую сторону (по сравнению с 28°C). Основную часть времени тестирования температура держалась на отметке 28 градусов без каких-либо колебаний. Влажность воздуха в помещении в момент тестирования – ~65%.
После скальпирования и замены термоинтерфейса на жидкий металл падение температуры процессора составило более 30 градусов. До скальпирования экземпляр ЦП проходил тестирование в LinX 0.6.4 и за 10 минут нагревался до 96 градусов с Corsair H110, работающей на максимальных оборотах.
Режимы работы CPU
Тестирование проходило в двух режимах работы процессора. В первом скальпированный Intel Core i7-4790K работал по умолчанию, его четыре ядра под нагрузкой работали на частоте 4.2 ГГц с включенным HT, напряжение при этом держалось на отметке 1.088-1.094 В.
Ниже приводятся скриншоты настроек BIOS и показания CPUID.
Во втором режиме скальпированный Intel Core i7-4790K был разогнан до 4.7 ГГц при напряжении 1.256 В, Hyper Threading – on. Скриншоты настроек BIOS и показания CPUID приведены ниже.
Управление вентиляторами
За управление скоростью вращения крыльчаток отвечал реобас BitFenix Recon. С целью достичь равномерной работы всех вентиляторов на 600 об/мин они подключались к контроллеру через специальные переходники для понижения оборотов, идущие в комплекте с моделью Corsair SP120 Quiet Edition.
Эти же резисторы использовались для получения стабильной работы при 600, 800 и 1000 об/мин с вентиляторами Thermalright TY-143, Corsair 140 мм PWM, Noctua NF-P14r redux-1500 PWM, Corsair SP120 Quiet Edition и Corsair SP120L.
Стоит отметить, что без их использования стендовый реобас BitFenix Recon не мог удерживать необходимые обороты вентиляторов на одном уровне.
Обобщенные шумовые категории
Несмотря на то, что шумовым данным в этом обзоре будет уделено меньше внимания, чем обычно, они все же будут указаны на двух графиках. Каждый режим протестирован в определенной шумовой категории, которая обладает на графиках своим цветом. Это реализовано с целью не перегружать обзор количеством графиков, а сделать два больших, где характеристику и значение шумового режима обозначает цвет.
Каждая протестированная комбинация подгонялась под определенную шумовую категорию, всего их пять. Цвет режима и его значение представлены на наглядном графике ниже.
Шумовые категории, дБНа графиках указаны температуры самого горячего и самого холодного ядер под нагрузкой.
Для начала приведем график температур Intel Core i7-4790K, работающего на штатных частотах, с данными до и после стачивания теплообменника.
Температура, °CСледующим на очереди станет график температур разогнанного процессора (4.7 ГГц, 1.256 В), с данными до и после стачивания теплообменника.
Температура, °CНалицо заметное падение температуры после стачивания теплообменника на 0.5 мм. Итоговый результат составлял от 4 до 7 градусов, что является хорошим показателем, а вот между температурами ядер разброс небольшой, всего 3-5 градусов.
Неожиданный бонус
При завершении основных тестов выявилось небольшое изменение в уровне напряжения, необходимом для требуемой частоты CPU при включенном Hyper Threading, стоит рассказать об этом подробнее.
Ниже представлен график с температурными данными «до» и «после» с измененным напряжением относительно частоты. За охлаждение процессора отвечала замкнутая СЖО Corsair H110 с максимальными оборотами помпы 1500 об/мин и двумя родными 140 мм вентиляторами, работающими на 1600 об/мин.
Температура, °CС повышением частоты разница температур растет, а результаты со сточенной крышкой просто восхитительны.
Лично для меня результаты оказались неожиданными. После проведенных с крышкой процессора процедур снижение температуры составило от 3 до 7 градусов при тех же настройках, что весьма неплохо. Тем не менее, итоговым результатом теста стало не это, хотя и было поставлено основной целью.
Неожиданным и очень приятным бонусом стало раскрытие потенциала напряжения Intel Core i7-4790K. В частности для частоты 4.7 ГГц мы получили рабочее напряжение 1.182 В, а это очень невысокий уровень напряжения, при котором возможна эксплуатация CPU в режиме «24/7» без какой-либо угрозы для процессора. Но, честно говоря, температурные показатели могли бы быть еще лучше, если бы теплораспределительной крышке ЦП было уделено больше внимания в части ровности. Не меньшую роль играет и основание радиатора, хотя это уже другая история. При желании можно все подогнать друг под друга.
Остается добавить, что осталась возможность уменьшения толщины как теплообменника (еще на 0.3-0.6 мм), так и прижимной рамки, благо у последней есть запас. Вполне вероятно, что это обеспечит еще большее снижение температуры, но для подобных операций необходим доступ к хорошо оборудованной мастерской, и в случае если это произойдет, итоговый результат будет выложен на «Персональных страницах».
Конечно, игра стоит свеч, поскольку понижение температуры весьма велико (и может быть еще больше, если сделать лучше). В моем случае это делалось ради эксперимента и в качестве доказательства выгоды подобной манипуляции. При этом нельзя забывать, что любые такие операции влекут за собой лишение гарантии, а неаккуратное исполнение может привести к гибели комплектующих. Будьте аккуратны в битве за миллиметры!
