Сравнение эффективности припоя и пластичного термоинтерфейса в процессорах Intel

Одна из самых обсуждаемых тем вокруг десктопных процессоров Intel Core, начиная еще с третьего поколения, — это использование пластичного термоинтерфейса под крышкой. За столь продолжительный период времени пластичный термоинтерфейс обрел множество народных названий, которые даже не очень прилично писать, а особо предприимчивые пользователи успели построить бизнес на продаже отборных скальпированных процессоров и устройств для скальпирования процессоров. В 2018 году, когда были представлены процессоры Coffee Lake Refresh, во главе с Intel Core i9-9900K стало известно, что припой возвращается под крышку, но получат его далеко не все модели процессоров. В данной статье мы разберемся, в каких процессорах используется припой, а в каких пластичный термоинтерфейс, а главное сравним их эффективность. Более того, статья будет актуальна и после релиза десктопных процессоров Intel Core 10-го поколения.

В каких процессорах Intel Core 9-го поколения используется припой?

На старте продаж процессоров Coffee Lake Refresh широко распространилась информация, что припой применяется не только в процессорах с разблокированным множителем, но это далеко не так. Что интересно, есть модели процессоров, которые встречаются как с припоем, так и с пластичным интерфейсом под крышкой.

Первое, что стоит запомнить, пластичным термоинтерфейсом оснащены процессоры в степпингах B0 и U0, а припоем — в степпингах P0 и R0.

Внешне отличить процессоры с разным термоинтерфейсом можно по форме крышки. Процессор с пластичным термоинтерфейсом имеет крышку как на фото слева, а процессор с припоем оснащен крышкой как на фото справа.

Проверить, в какой степпинге выполнен процессор, можно при помощи сайта ark.intel.com. Для этого нужно перейти на сайт и воспользовавшись поиском найти страничку процессора.

На странице процессора перейти в пункт «Ordering and Compliance» или «Заказ и соблюдение требований».

Далее нужно найти Spec код (выделен красным на фото) на процессоре и сопоставить с информацией на сайте. Как видите, наш Intel Core i5-9400F выполнен, действительно, в степпинге U0.

Судя по утечкам, некоторые модели грядущих процессоров Comet Lake-S под крышкой будут иметь пластичный термоинтерфейс и, как только мы получим достоверные данные, статья будет дополнена.

Ситуация с процессорами Core X значительно проще. Все процессоры 7-го поколения для HEDT-платформы от Intel Core i5-7640X до Intel Core i9-7980XE имеют пластичный термоинтерфейс под крышкой. Процессоры 9-го и 10-го поколения семейства Core X оснащены уже припоем.

Что лучше пластичный термоинтерфейс или припой?

Основная проблема пластичного термоинтерфейса в том, что он имеет значительно меньшую теплопроводность, чем припой. И стоит понять, что этот термоинтерфейс не совсем термопаста, а специальный состав, который рассчитан на длительный срок эксплуатации без ухудшения теплопроводных качеств. В любом случае, его теплопроводность меньше 10 Вт/(м·К), а теплопроводность основного компонента припоя, индия, ~81,8 Вт/(м·К).

В общем, использование припоя позволяет более эффективно отвести тепло к системе охлаждения и там уже его развеять.

Еще существует теория, что теплопроводность пластичного термоинтерфейса все же ухудшается со временем. По этому случаю у меня заготовлен Intel Core i3-7350K, который с января 2017 года находится в эксплуатации и по прошествию пяти лет я планирую проверить, так ли все плохо, как об этом говорят пользователи.

Моё мнение, что использование пластичного термоинтерфейса под крышкой процессора для рядового пользователя сказывается только на уровне акустического комфорта. Ведь из-за увеличенной температуры CPU вентиляторам системы охлаждения приходится вращаться более интенсивно и от этого создается дополнительный шум.

Тестирование и выводы

Конфигурация тестового стенда приведена ниже.

Любопытно, что некоторые процессоры, как например Intel Core i5-9400F, могут быть выполнены в степпинге U0, то есть с TIM под крышкой, а могут быть и в степпингах P0 и R0, то есть с припоем под крышкой. Признаюсь, что я долго искал Intel Core i5-9400F с припоем под крышкой, но на тест мне его так и не удалось найти. По этой причине для сравнения эффективности термоинтерфейса под крышкой вторым процессором был выбран Intel Core i5-9600KF.

Конечно, Intel Core i5-9400F и Intel Core i5-9600KF — разные модели и для приведения их к единому уровню потребления нам пришлось зафиксировать частоту на 3.9 ГГц, кэш на 3.5 ГГц, напряжение ядра/кэша — 1.35В, напряжение VCCIO/VCCSA — 1.1В, LLC 4, а оперативную память оставили в стоке. Обороты вентилятора системы охлаждения были зафиксированы на 1500 об/м.

Таким образом нам удалось привести процессоры к одинаковому энергопотреблению и эффективность отведения тепла зависела в большей степени от термоинтерфейса под крышкой. Между крышкой процессора и кулером в обоих случаях использовалась термопаста Arctic MX-4, нанесенная тонким слоем.

Для создания нагрузки в течение 30 минут мы использовали OCCT 5.5.5 в режиме OCCT с большим набором и использованием инструкций AVX2.

Сразу замечу, что на скринах ниже вы можете заметить разные напряжения, но это особенность мониторинга. Фактическое напряжение VCore было равно 1.338-1.340В и это было проверено при помощи мультиметра.

Во время проведения теста на Intel Core i5-9400F температура в комнате составляла 27°C, а средняя температура CPU Package за 30 минут составила 71°C.

К моменту тестирования Intel Core i5-9600KF температура в комнате опустилась до 26°C, а средняя температура CPU Package за 30 минут нагрузки составила 62°C.

Разница с учетом комнатной температуры составила 8°C в пользу процессора с припоем. Ещё более значительно эта разница звучит, если ее перевести в процентное соотношение. В тех же условиях получается, что отведение тепла у процессора с припоем эффективней на ~13%.

Конечно, это нисколько не говорит, что стоит избегать процессоры с пластичным термоинтерфейсом под крышкой, ведь они полностью соответствуют эксплуатационным качествам, заложенными компанией Intel. Тем не менее, теперь мы знаем, насколько проще охладить процессор с припоем и, если у вас будет выбор между одинаковой моделью процессора, но с разным термоинтерфейсом, то выбор будет очевиден. В текущем поколении с разным термоинтерфейсом могу быть процессоры Intel Core i5-9500F, Intel Core i5-9400F и Intel Core i5-9400.

Обсудить использование припоя или пластичного термоинтерфейса можно в комментариях, а так же оставляйте идеи для тестов железа, которые вы хотели бы видеть у нас на сайте.