3C王者

前幾天寫瞭一篇關於 CPU 導熱矽脂重要性的文章，後臺收到不少電粉留言。

問 CPU 開蓋是什麼？釬焊U 和矽脂U 是什麼？我能直接將 CPU 與散熱器焊接在一起嗎？

恰逢最近那啥事，今天就借此機會，來給大傢說道說道 Intel 在 CPU 散熱上的迷惑操作。

我們買到的 CPU 都是這樣的小方塊。

CPU 與散熱器表面並不光滑，為瞭提升 CPU 與散熱器的有效接觸面積，我們會在 CPU 與散熱器之間，塗抹一層薄薄的「導熱膏」，也叫導熱矽脂。

導熱膏就塗在銀色的金屬蓋子上，這個蓋子是純銅做的，表面還鍍瞭鎳來抗氧化，也增加瞭耐磨性。

其實我們看到的這個小方塊，並不是 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 的蓋頭來，就能看到光滑鏡面的 CPU 核心，這個核心稱為 die。

可以看到，die 隻占非常小的面積，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，其次是運輸和安裝時容易順壞 die。

最重要的是，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」，它的導熱系數大約在 400W/(m*K) 左右。

那麼，既然 CPU 蓋子與散熱器之間要用膏來提升導熱性，die 與蓋子之間呢？

die 和蓋子並不是一體的，它們之間肯定也存在縫隙，並且蓋上後 die 將處於密閉的空間，要知道，靜止的空氣是最好的保溫材料。

因此，在 die 和蓋子之間，填充導熱材料非常重要。

那麼，應該用什麼材料呢？

最初工程師為瞭導熱性，采用焊接的方式，用導熱材料將 die 和蓋子焊接在一起，因為焊接後的導熱性非常好。

采用這種釬焊散熱方式的 CPU，被民間稱為釬焊U。

工程師嘗試瞭很多種材料，最後選擇瞭矽，矽的導熱系數大約有 150 W/(m*K)，而熱（線）膨脹系數較小，也就是說熱脹冷縮不明顯。

蓋子的原料銅，熱（線）膨脹系數就要高很多，大約是矽的 6 倍。

因此，直接把矽和銅焊在一起，die 發熱後熱脹冷縮會導致焊料撕裂，甚至可能損壞 die。

後來工程師找來一種更高級的材料，銦 /yīn/ 。

銦的導熱系數雖然隻有 81.8 W/(m*K)，不如銅和矽，但也比普通的導熱膏 5~10 W/(m*K) 好得多。

最主要的是它的延展性好，可以有效緩解銅與矽之間的矛盾，避免矽與銅熱脹冷縮導致的損壞。

唯一的遺憾是銦比較貴，產量甚至黃金都少，每顆 CPU 大約需要 2-5 美元的銦。

不過 CPU 作為人類工業皇冠上的明珠，用 5 美元銦，不過分吧？（反正也是用戶掏錢）。

可惜 Intel 覺得很過分。

Intel 在 2012-2018 年間，陸續將主流 CPU 中的釬焊工藝，換成瞭直接塗導熱膏的形式。

對於 Intel 來說最大的好處，省錢啊。

直接省下銦的錢，每年千萬上億顆 CPU，每顆省 3 美元都是幾個億。

其次是良品率提升瞭，焊接操作畢竟存在一定風險，稍不註意就可能報廢一顆i9，導熱膏完全避免瞭這個問題。多賣一顆賺一顆，這也變相提升瞭產量。

這些錢拿去買牙膏、請拳師，不香麼？

Intel 當初為什麼使用膏代替釬焊，網絡上的觀點並不一致，Intel 官方也從未解釋過這個問題。

有人認為是出於成本考慮，也有人認為是技術進步（Intel 自信他們的 CPU 能夠在低溫下保持高效能）。

不過小淙認為 Intel 更自信的是，它們在 CPU 領域的地位。當年 AMD 是真的扶不上墻，被 Intel 吊起來打。

不過 Intel 采用導熱膏代替釬焊的副作用也隨之而來。

釬焊導熱系數少說也有 81.8 W/(m*K)，導熱膏頂多也就 10 W/(m*K)，這好幾倍的差距，最終就體現在工作溫度上。

釬焊 U 滿載 60℃，矽脂 U 滿載可能有 80℃。

雖然 80℃ 也在可控范圍內（CPU 最高工作溫度是 100℃），但用戶心理難免覺得膈應，畢竟 CPU 售價一分沒少，掏同樣的錢買閹割版，誰不難受？

另外，上期小淙也說過，CPU 的壽命很大程度上由工作溫度決定，導熱膏隨著使用，導熱效能會慢慢降低，CPU 溫度也會越來越高。

對於超頻玩傢，更是苦不堪言。

本來可以用 10 年的 CPU，現在隻能用 8 年，因此有用戶說這是 Intel 的「計劃報廢」。

以上缺點都是，使用導熱膏散熱才有的問題。

到瞭 2019 年，AMD 翻身差不多瞭，再加上 Intel 的傳統藝能 14nm 溫度確實壓不住瞭，Intel 才不情願的在第 9 代 CPU 上重新用回釬焊。

從釬焊到導熱膏再回到釬焊，這樣的反復橫跳無疑是打臉行為。

而去年發佈的 10 代 i5，出現瞭更獵奇的抽獎事件，10 代 i5 CPU 存在釬焊和導熱膏散熱兩種版本，買到哪種全憑運氣。

以上就是就是釬焊U 與矽脂U 的來歷。

AMD 這邊就比較老實，主流 CPU 一直堅持用釬焊，活該它翻身。

後來買到 Intel 矽脂 U 的用戶，為瞭提升散熱能力，學會瞭開蓋的技能。

也就是打開 CPU 的蓋子，把出廠的導熱膏換成更有效的導熱材料，主流材料是液態金屬，這樣就能有效降低 CPU 的溫度。

黃線矽脂U，藍線改造後的液金U

不過，不建議小白用戶輕易嘗試，很容易弄壞 CPU，CPU壞瞭是沒法修理的。