Der Läpp-Test – Reduzierung der Läpptemperaturen durch Läppen von Wärmeverteiler und Kühlkörper einer CPU

Es ist schon seit einiger Zeit bekannt, dass Kühlkörper nicht immer perfekt glatt und flach sind. Manchmal lässt der bei der Herstellung eines Kühlkörpers verwendete Bearbeitungsprozess viel zu wünschen übrig. Eine schlechte Oberfläche bedeutet einen schlechten Kontakt mit der CPU, was zu einer weniger effektiven Kühlung und damit zu höheren Temperaturen führt. Das „Läppen“ des Kühlkörpers ist eine Technik, die bei Moddern und Übertaktern zur gängigen Praxis geworden ist. Es ist allgemein anerkannt, dass ein richtig geläppter Kühlkörper eine bessere Leistung erbringt als ein nicht geläppter Kühlkörper, außer in dem Fall, dass der Kühlkörper bereits recht glatt und flach war.

Aber was ist mit dem IHS (Integrated Heat Spreader) auf einer CPU?

Ich habe kürzlich von einigen Erfahrungen gelesen, die andere gemacht haben, bei denen sie den Heatspreader auf dem Prozessor selbst geläppt haben, um ihn *auch* flach zu machen. Welchen Sinn hat es schließlich, einen perfekt flachen Kühlkörper zu haben, wenn die CPU, gegen die er drückt, nicht auch flach ist? Den Geräuschen nach zu urteilen, sahen die Leute positive Ergebnisse. Normalerweise braucht es aber etwas mehr als ein paar Erfolgsgeschichten, um mich zu überzeugen, also beschloss ich, dies selbst zu testen.

Ich beschloss, sowohl den Kühlkörper als auch den Heatspreader auf einen übertakteten Intel Dual Core E2140 zu legen. Obwohl dieser nicht für hohe Temperaturen bekannt ist, wurde er von 1,6 Ghz auf 2,67 Ghz übertaktet, was dazu führte, dass er etwas wärmer als der Lagerbestand lief. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass es sich um einen ziemlich kostengünstigen Prozessor handelt. Wenn ich ihn während des Läppens töten würde, wäre das nicht das Ende der Welt.

Ich habe ein paar Tage vor dem Läppen einige Aushilfstests durchgeführt, bei denen ich Aushilfstests im Leerlauf, während der Codierung und während der Ausführung von Prime95 zu verschiedenen Tageszeiten durchgeführt habe. Die Raumtemperatur blieb ziemlich konstant, aber ich nahm im Laufe der paar Tage mehrere Messungen vor, nur um sicherzugehen. Schließlich zog ich den Kühlkörper und den Prozessor heraus und säuberte die OCZ Ultra 5+ von ihnen. So sahen sie aus (klicken Sie auf die Miniaturansicht, um ein Bild in voller Größe zu erhalten):

E2140 Läppen - Kühlkörper und Prozessor vor dem Läppen

Ich habe Nass-/Trockenschleifpapier der Körnung 600 verwendet. Ich hatte etwas Körnung 1500, aber es war nicht genug, um einen Unterschied zu machen.

Ich begann mit dem Kühlkörper. Da zwischen den Kunststoffstiften/Füßen des Kühlkörpers nicht viel Platz ist, brauchte ich eine kleine ebene Fläche, die ich als Schleifklotz verwenden konnte. Ich hatte einen kupfernen Wasserblock aus einer alten Wasserkühlanlage, also habe ich diesen zuerst gegen einen Glasspiegel geschliffen, um den Wasserblock perfekt flach zu bekommen, und dann den Wasserblock als Schleifblock verwendet. Es war eine enge Passung, aber es funktionierte. Das Aluminium des serienmäßigen Kühlkörpers ließ sich sehr leicht wegschleifen. Es schliff sehr gleichmäßig, und ich vermute, es war anfangs sehr flach.

Weiter zum IHS des Prozessors. Ich habe das Schleifpapier angefeuchtet, es auf den Spiegel gelegt und den CPU-Hitzespreizer mit der Seite nach unten gegen das Schleifpapier laufen lassen. Das hat *wirklich* lange gedauert. Ich ging durch insgesamt 3 Blätter Schleifpapier. Etwa 1/4 eines Blattes wurde für den Kühlkörper verwendet, während die anderen 2,75 Blätter für den CPU-Heatspreader verwendet wurden. Ich variierte die „Technik“ des Schleifens. Ich versuchte, in einer geraden Linie und um 90 Grad rotierend zu schleifen, und ich versuchte auch, in Kreisen zu schleifen. Ich glaube ehrlich gesagt nicht, dass es einen Unterschied gibt. Die Vernickelung verschlissen in gleicher Geschwindigkeit und an den gleichen Stellen in jeder Richtung. Ich habe Leute sagen hören, dass eine Methode besser ist als die andere, aber bis jemandem ein tatsächlicher Beweis dafür vorliegt, können Sie tun, was immer Sie tun möchten. Solange Sie nicht irgendwo ungleichmäßigen Druck ausüben, sollte es keinen einzigen Unterschied geben.

So sah es über ein Blatt in den Prozess aus:

E2140 Heatspreader-Läppen - teilweise durch

Die Bildqualität der Digitalkamera ist schrecklich. Sie können jedoch an den Rändern, an denen das Nickel abgeschliffen wurde, Kupfer sehen. Offensichtlich war das IHS von Anfang an *nicht* vorhanden. Wenn Sie in die Mitte schauen (hier berührt der eigentliche CPU-Kern den Heatspreader), können Sie sehen, dass das Nickel hier noch nicht einmal angefangen hat, sich abzunutzen – es ist der tiefste Punkt. Wäre der Prozessor/Kühlkörper trocken (ohne Wärmeleitpaste) wieder zusammengebaut worden, gäbe es hier wahrscheinlich einen großen Lufteinschluss, und die Temperaturen wären wahrscheinlich extrem hoch gewesen.

Ich habe so lange weitergemacht, bis er vollkommen flach war. So sahen die Ergebnisse aus (klicken Sie auf die Miniaturansicht für ein Bild in voller Größe):

E2140 Heatspreader-Läppen - Endergebnis (glänzend!)

Der Kontaktpunkt des Kühlkörpers sieht eigentlich ziemlich stumpf aus. Er ist glatt und flach, aber das Schleifpapier der Körnung 600 reißt das Aluminium einfach zu leicht durch. Um ein glänzendes Aussehen zu erhalten, hätte ich wahrscheinlich ein sehr feines Schleifpapier verwenden müssen. Was die CPU betrifft, so ist das ganze Nickel vom Heatspreader verschwunden, und man sieht nur noch das Kupfer. Wie Sie sich denken können, ist die Garantie auf den Prozessor jetzt völlig hinfällig, aber zumindest ist das IHS flach!

Ich habe die CPU und den Kühlkörper wieder zusammengebaut. Ich habe das tatsächlich zweimal gemacht, einmal mit einem Punkt Wärmeleitpaste in der Mitte (wobei ich den Druck des Kühlkörpers verteilen ließ), und das zweite Mal mit einer Kreditkarte, um die Wärmeleitpaste in einer dünnen, flachen Schicht über die CPU zu verteilen (das ist die Methode vor dem Läppen, die verwendet wurde). Beide Methoden ergaben die gleichen Temperaturen.

Wie funktionierte das also? Sind meine Temperaturen dramatisch gesunken?

E2140 Läpptemperatur-Ergebnisse

 

Nun… nicht wirklich. Im Leerlauf fiel jeder Kern um 2 Grad Celcius. Unter Last (Prime 95) waren es 1-2 Grad Celsius. Zugegeben, es ist kühler, aber es gibt mit ziemlicher Sicherheit einfachere Wege, einen Temperaturabfall von 2 Grad zu erreichen. Erinnern Sie sich, ich habe ein paar Dollar in Schleifpapier gesteckt und ein gutes Stück Zeit mit dem Schleifen verbracht. Dabei habe ich auch meine Garantie verfallen lassen, ganz zu schweigen davon, dass ich riskiert habe, es entweder mit statischer Elektrizität oder mit Wasser über einen Zeitraum von 1 Stunde zu töten. Es könnte etwas schwieriger werden, die CPU in Zukunft zu verkaufen (obwohl es vom Käufer abhängen wird).

Würde ich es anderen empfehlen? Wahrscheinlich nicht. Ich werde bald einen Quad-Core-Prozessor bekommen – wenn ich ihn überhole und bessere Ergebnisse erziele, werde ich vielleicht meine Meinung ändern. Der Kauf eines Hochleistungskühlkörpers oder das Hinzufügen von Gehäuselüftern sind aber wahrscheinlich klügere Optionen und bieten Ihnen wahrscheinlich bessere Tempi als das Läppen. Wenn Sie aber „all das schon gemacht haben“ und nach dem zusätzlichen bisschen mehr suchen, oder wenn Sie überzeugt sind, dass Ihr Kühlkörper und das IHS nicht flach sind (und daher nicht zusammenpassen), dann probieren Sie es doch mal mit Läppen. Seien Sie einfach vorsichtig und stellen Sie sicher, dass Sie das Geld für eine neue CPU haben, falls Ihre dabei stirbt!

Abschließend nenne ich 3 Gründe, warum meine Ergebnisse von den Ergebnissen abweichen können, die andere behauptet haben (ich habe Behauptungen von über 10 Grad Unterschied gesehen):

  • Ihre Tests könnten fehlerhaft gewesen sein (d.h. es war ein neuer thermischer Goop, der die Änderung verursacht hat, der Kühlkörper musste nur neu bestückt werden, sie haben gleichzeitig Staub entfernt, die Umgebungstemperatur hat sich geändert, usw.)
  • Es kann sein, dass ich während meines Tests nicht „gut genug gearbeitet“ habe (nicht perfekt flach, Fehler an anderer Stelle gemacht, usw.).
  • Ihr Kühlkörper bzw. Heatspreader war in schlechterem Zustand als meiner. Denken Sie daran, dass mein Kühlkörper anfangs ziemlich flach war. Nur der Heatspreader war es nicht. Wenn der Kühlkörper/die Spreizer eines anderen Testers nach innen oder außen gewölbt gewesen wären, hätten sie eine wirklich schlechte Kontaktfläche und anfangs sehr hohe Temperaturen gehabt.

3 Anmerkungen | Sagen Sie einen Kommentar

  1. Ian auf Januar 28, 2018 - Klicken Sie hier, um zu antworten
    Man musste viel feineres Schleifpapier verwenden, um einen besseren Unterschied zu sehen. Da Sie offensichtlich alle Konzepte verstanden haben, die hier im Zusammenhang mit der Maximierung des Kontaktes der Oberflächen eine Rolle spielen, ist es schwer zu glauben, dass Sie übersehen haben, wie wichtig es ist, das IHS wirklich zu glätten und nicht nur zu glätten. Ein richtig geläpptes IHS sollte im Wesentlichen ein Kupferspiegel sein - vollständig reflektierend.
  2. Dr. Luno auf August 23, 2023 - Klicken Sie hier, um zu antworten
    Dieses Thema wird nie alt. Ich habe im Jahr 2023 nach Antworten gesucht!

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