硅脂CPU和釬焊CPU，究竟哪種散熱效果好？Intel為何換來換去
關(guān)于CPU導(dǎo)熱硅脂的重要性不需我們再過多強(qiáng)調(diào)，但是很多電友還有問題，問 CPU 開蓋是什么？釬焊 U 和硅脂 U 是什么？我能直接將 CPU 與散熱器焊接在一起嗎？今天就借此機(jī)會，來給大家說道說道 Intel 在 CPU 散熱上的迷惑操作，幫大家了解硅脂CPU和釬焊CPU，究竟哪種散熱效果好。
硅脂CPU和釬焊CPU
在對比硅脂CPU和釬焊CPU之前，我們要先知道這兩者是什么意思。
我們買到的 CPU 都是這樣的小方塊。
CPU 與散熱器表面并不光滑，為了提升 CPU 與散熱器的有效接觸面積，我們會在 CPU 與散熱器之間，涂抹一層薄薄的「導(dǎo)熱膏」，也叫導(dǎo)熱硅脂。導(dǎo)熱膏就涂在銀色的金屬蓋子上，這個蓋子是純銅做的，表面還鍍了鎳來抗氧化，也增加了耐磨性。其實我們看到的這個小方塊，并不是CPU的本體，真正的芯片藏在蓋子下面。
如果我們用特殊的工具，掀起 CPU 的蓋子來，就能看到光滑鏡面的 CPU核心，這個核心成為 die。
可以看到，die 只占非常小的面積，CPU 的所有熱量幾乎都來自它。
如果直接把 die 安裝到主板上，首先是非常小，不方便安裝，其次是運(yùn)輸和安裝時容易順壞 die。更重要的是，加個蓋子還能提升 CPU 與散熱器的接觸面積，提升 die 散熱能力，因此這個蓋子也被稱為「集成散熱器」，它的導(dǎo)熱系數(shù)大約在 400W/(m*K) 左右。
那么，既然 CPU 蓋子與散熱器之間要用膏來提升導(dǎo)熱性，die 與蓋子之間呢？
die 和蓋子并不是一體的，它們之間肯定也存在縫隙，并且蓋上后 die 將處于密閉的空間，要知道，靜止的空氣是很好的保溫材料。因此，在 die 和蓋子之間，填充導(dǎo)熱材料非常重要。那么，應(yīng)該用什么材料呢？
起初工程師為了導(dǎo)熱性，采用焊接的方式，用導(dǎo)熱材料將 die 和蓋子焊接在一起，因為焊接后的導(dǎo)熱性非常好。
采用這種釬焊散熱方式的 CPU，被稱為釬焊 U。工程師嘗試了很多種材料，還是選擇了硅，硅的導(dǎo)熱系數(shù)大約有150 W/(m*K)，而熱（線）膨脹系數(shù)較小，也就是說熱脹冷縮不明顯。蓋子的原料銅，熱（線）膨脹系數(shù)就要高很多，大約是硅的 6倍。
因此，直接把硅和銅含在一起，die發(fā)熱后熱脹冷縮會導(dǎo)致焊料撕裂，甚至可能損壞 die。
后來工程師找來一種更高級的材料，銦 /yīn/ 。銦的導(dǎo)熱系數(shù)雖然只有 81.8 W/(m*K)，不如銅和硅，但也比普通的導(dǎo)熱膏 5~10 W/(m*K) 好得多。
更重要的是它的延展性好，可以有效緩解銅與硅之間的矛盾，避免硅與銅熱脹冷縮導(dǎo)致的損壞。
遺憾的是銦比較貴，產(chǎn)量甚至黃金都少，每顆 CPU 大約需要 2-5 美元的銦。不過 CPU 作為人類工業(yè)皇冠上的明珠，用 5 美元的銦，不過分吧？（反正是用戶掏錢）。
可惜 Intel 覺得很過分。
Intel 在 2012-2018年，陸續(xù)將主流 CPU 中的釬焊工藝，換成了直接涂導(dǎo)熱膏的形式。
對于 Intel 來說一個比較突出的好處是，省錢啊。直接省的就是銦的錢，每年千萬上億顆 CPU，每顆省 3 美元都是幾個億。其次是良品率提升了，焊接操作畢竟存在一定風(fēng)險，稍不注意就可能報廢一顆i9，導(dǎo)熱膏完全避免了這個問題。多賣一顆賺一顆，這也變相提升了產(chǎn)量。
Intel 當(dāng)初為什么使用膏代替釬焊，網(wǎng)絡(luò)上的觀點并不一致。有人認(rèn)為是出于成本考慮，也有人認(rèn)為是技術(shù)進(jìn)步（Intel 自信他們的 CPU 能夠在低溫下保持高效能）。不過小淙認(rèn)為 Intel 更自信的是，它們在 CPU 領(lǐng)域的地位。當(dāng)年 AMD 是真的扶不上墻，被 Intel 吊起來打。不過 Intel 采用導(dǎo)熱膏代替釬焊的副作用也隨之而來。
釬焊導(dǎo)熱系數(shù)少說也有 81.8 W/(m*K)，導(dǎo)熱膏頂多也就 10 W/(m*K)，這好幾倍的差距，就體現(xiàn)在工作溫度上。
釬焊 U 滿載 60℃，硅脂 U 滿載可能有 80℃。
雖然 80℃ 也在可控范圍內(nèi)，但用戶心理難免覺得膈應(yīng)，畢竟 CPU 售價一分沒少，掏同樣的錢買閹割版，誰不難受？
另外，CPU 的壽命很大程度上由工作溫度決定，導(dǎo)熱膏隨著使用，導(dǎo)熱效能會慢慢降低，CPU 溫度也會越來越高。對于超頻的玩家，更是苦不堪言。本來可以用 10 年的 CPU，現(xiàn)在只能用 8 年，因此當(dāng)年有用戶說這是 Intel 的「計劃報廢」。
以上缺點都是，使用導(dǎo)熱膏散熱才導(dǎo)致的。
到了 2019 年，AMD 翻身差不多了，再加上 Intel 的傳統(tǒng)藝能 14nm 溫度確實壓不住了，Intel 才不情愿的在第 9 代 CPU 上重新用回釬焊。而去年發(fā)布的 10 代 i5，出現(xiàn)了更獵奇的抽獎事件，10 代 i5 CPU 存在釬焊和導(dǎo)熱膏散熱兩種版本，買到哪種全憑運(yùn)氣。以上就是就是釬焊 U 與硅脂 U 的來歷。
AMD 比較良心，主流CPU一直堅持使用釬焊，活該它翻身。
買到 Intel 硅脂 U 的用戶，為了提升散熱能力，學(xué)會了開蓋的技能。
也就是打開 CPU 的蓋子，把出廠的導(dǎo)熱膏換成更有效的導(dǎo)熱材料，主流材料是液態(tài)金屬，這樣就能有效降低CPU的溫度。
不過，不建議小白用戶動手輕易嘗試，很容易弄壞 CPU，CPU壞了是沒法修理的。
結(jié)論
看完這篇文章相信大家對硅脂CPU和釬焊CPU的區(qū)別已經(jīng)有了比較詳細(xì)的了解，可以看出Intel的更換也不是沒有道理。
本文編輯：@ 小淙
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