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618过后 你的新电脑装起来了吗?

Intel九代酷睿处理器最吸引人的除了强大的性能之外,更加重要的是钎焊工艺,那么什么是钎焊?今天就给大家简单分析下钎焊究竟是什么,用来做什么。

问题:为什么一些英特尔CPU放弃硅脂改用钎焊?

年中618,年末双十一,两个神秘的数字引发的后果通常是身边多了个新硬盘、鼠标等硬件产品。配台新电脑不是梦,特别是每年3至6月份的元器件备料期,板卡、周边配件通常更有机会拿到便宜价格。

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回答:

优惠价这种东西,本质上还是看个随缘。618只攒了一半机器的小伙伴,是时候产生“为了个新鼠标垫,配了台新电脑”的恐慌了。在618进入冷静期后,笔者尝试回答近期几个大家关注的问题。

处理器核心

英特尔公司大概不会喜欢“牙膏厂”这个称呼,但在玩家看来英特尔这几年来的处理器升级真的是在挤牙膏,特别是14nm节点之后,已经推出了四代使用14nm工艺的酷睿处理器了。不光是挤牙膏,有时候大家还调侃英特尔牙膏挤多了又给缩回去了,特别是在硅脂导热这件事上,许多玩家在这个问题上已经纠结了6年了,超能网的文章评论经常可以看到有人吐槽“硅脂U不买”,好在今年的九代酷睿处理器上,英特尔狠狠挤了一大管牙膏,不仅给主流处理器升级了8核16线程,还重回使用了钎焊导热工艺。

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桌面PC级处理器要比移动端处理器多一个盖子,没有盖子的CPU就像下面这张图一样,核心全部暴露,很容易损坏,但是如果直接与散热器接触进行散热的话,效果非常好。

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问题1:不到500元的固态硬盘能不能买?

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导热硅脂:

可以买。

因为笔记本比较轻薄,不像台式机,随便就能买个散热器来用,因此台式机处理器就需要在CPU核心上加铜盖。因为铜盖和核心不是连在一块的,中间有一点点缝隙,因此就需要有填充物把缝隙填充起来,充分连接核心与顶盖。填充物

关于硅脂,很多玩家都很熟悉了,这里就不详细介绍了,因为超能网11年前做过一次硅脂横评,这篇文章对硅脂的用途、作用有过详细介绍,迄今依然不过时。

根据预测,512GB、1TB SSD合约均价在年底前跌破每GB
0.1美元,达到历史新低。特别是512GB固态硬盘最有可能成为第二大市场主流规格。例如海康威视固态硬盘就把甜点价杀入了512GB
500元以下,1TB版本也只需要759元,与三星860QVO相当,并且还是TLC颗粒。

为什么用上钎焊的Intel处理器会是新闻?其实这几年Intel一直在使用硅脂替代钎焊作为填充物。

沙场秋点兵,16款导热硅脂大比武

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用硅脂时,制作流程很方便,只要在核心上涂抹硅脂,然后顶盖涂上胶水后贴合起来就行了,但是硅脂的特点就是导热虽然好,可不如金属,以及硅脂容易干,所以时间一长,导热效率就不行了。

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关于MLC、TLC、QLC问题,此前我们有做过探讨,有兴趣的同学可以点击这里。基本上对于普通玩家而言,实际使用差距不是太大,特别是用作非系统盘存储游戏的时候。

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钎焊

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钎焊是指用铟或4族元素作为填充物,导热效率很高,而且不必担心长期使用会降低导热效率。但是钎焊成本很高,而且工艺复杂。钎焊工艺

英文是solder,写过这么多关于处理器的钎焊导热的文章,solder这个可以说一种工艺,也可以理解成一种材料,特别是对应硅脂的时候。这里就引用维基百科的一些解释:

问题2:Z390和Z370主板有什么区别?

钎焊并非简单的涂抹。CPU的顶盖是铜质的,核心是硅制成的,而铟则是目前唯一一种能同时与铜和硅进行焊接的材料。

通常为锡的合金,故又称焊锡,为低熔点合金,在焊接的过程中被用来接合金属零件,
熔点需低于被焊物的熔点。一般所称的焊料为软焊料,熔点在摄氏90~450度之间,软焊广泛运用于连接电子零件与电路板、水管配线工程、钣金焊接等。手焊则经常使用烙铁。使用熔点高于摄氏450度的焊料之焊接则称为硬焊(hard
soldering)、银焊(silver soldering)、或铜焊(copper brazing)。

实在本质上区别不大,两者均是LGA1151平台,其中先推出的Z370通过BIOS升级,也可以直接支持第八代、第九代酷睿处理器。当然,按照大多数厂商的说法,Z390会针对八核以上CPU提供更针对性的供电设计。

不过我们可以看到,CPU顶盖是银色的,而不是纯铜的颜色,这是因为纯铜在空气中容易被氧化,因此就需要镀金属层来保护,一般是镀镍。这在散热器上也是比较常见的。但是镀镍的顶盖并不好跟铟连接,所以又得镀金,所以顶盖内部除了镀镍之外又镀了一层金,就像下图一样,是金色的。

上面是通用的解释,至于处理器中所用的钎焊还有别的不同,它使用的材质多数含有铟(In),有的是纯铟,也可以是金铟,也可以是铟锌铋等等。含铟焊料的优点如下:

重点是,英特尔向外发布了酷睿性能放大器Performance
Maximizer工具,可以将第九代酷睿i5以上的CPU有较大的提升,例如酷睿i9-9900K全核心4.9GHz,此前只有单核性能超过5GHz,幅度挺大。同时,酷睿i7-9700K还能提升到5.2GHz。软件还特意说明,在Z390主板上,第八、第九代酷睿获得的超频能力相对更强一些。

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·铟具有良好的延展性与可锻性,仅使用中等压力,就能使其变形并填满两个配合件之间微小的不平缝隙。·这种延展性和可锻性在超低温下仍得以保持,因此组合件即使在恶劣的环境中也能保持有效密封。·铟的导热率较高(在85°C时为86W
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mK),因此被广泛应用在热管理应用中,散发电子元件产生的热量。·在绑定不同的元件时,铟能补偿不同的热膨胀系数(CTE)。·即便只含有少量铟,电子装配中使用的焊料的热疲劳性能也能得到改善。·某些含铟合金的熔点低于180°C,因此非常适合多次焊接或者需要较低回流温度的焊接。·铟的蒸汽压力低,适合高真空焊接。·铟合金焊料在跌落试验中的耐抗程度优于其他低熔点合金。

在功能上,Z390主板比Z370增多的还有支持Intel CNVi无线网卡,最多6个USB3.1
Gen2接口。如果预算充足,当然建议Z390。预算不够,Z370也完全能接受。

而在CPU核心上,核心不能与铟这种材料进行接触,因此,核心也需要镀层,同样也是镀金。所以铟这种材料其实是夹在两个镀金表面之间的。而钎焊材料在放入核心与顶盖之间前,还需要加热才能流入到缝隙中,这样才能保证充分填满缝隙,之后就等着凝固就行了。为什么又要用钎焊

图片 10不同焊料的特性及导热系数

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既然钎焊那么麻烦,干嘛又要用回钎焊工艺呢?要知道九代酷睿之前,只有至尊系列以及E5以上的处理器还用钎焊,而Intel酷睿2代之后就都选硅脂了。

处理器的散热结构:从核心到散热器的两道坎

问题3:核心数量越多是不是越好?

或许这和AMD有关,在7代处理器以及更早前,随便一代处理器都要比FX系列更好,超频后温度过高Intel也不管,然而AMD锐龙问世后,除了Intel急忙推出八代之外,有立刻升级到了九代,并且九代i7和九代i9都是性能怪兽,散热要求高了不少,因此,Intel也不得不用回钎焊。钎焊可以开盖?

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至今为止,游戏仍然看重CPU的单核心频率。如果侧重游戏,高频率CPU建议优先考虑。甚至,你不一定要上到酷睿i9-9900K,能轻松达到5.2GHz以上的酷睿i7-9700K的单核高频在性价比上显得更有吸引力。

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