近期Intel 22nm的ivy bridge处理器出现了“BUG门”,其主要是ivy bridge处理器在超频时(甚至默电情况下)发热量会急剧上升,并且多名玩家证实ivy bridge的超频能力,明显不如上代的Sandy bridge处理器。
ivy bridge处理器发热量太高的问题,成为众多DIY玩家茶余饭后的焦点话题,笔者也在充分的发挥主观能动性,探析了ivy bridge处理器发热太高的原因——
外因:ivy bridge处理器内核(die)和顶盖之间的空隙,并非之前所用的软钎焊工艺低熔点金属材料(锡等),而采用的是非常普通的硅脂。众所周知,金属的导热 能力是硅脂的十几倍,采用硅脂封装处理器势必会造成热量传导不利的因素。Intel以往只在低端CPU的内部使用硅脂,这次竟然连最高端的Core i7-3770K都采用了硅脂封装,难不成美国经济危机Intel也实施“缩水型经济”?
针对Intel的这一行经,部分网友戏谑称:“胶水业巨头在发明了胶水双核、胶水四核、胶水北桥、胶水集显、胶水内存控制器后再次创新,发明了胶水(硅胶)顶盖。”
讳莫如深?Intel官方发言内容解读
面对众多玩家的质疑,Intel官方公开表示:“我们确实在22nm制造工艺的第三代Core处理器中采用了全新的散热封装技术,但由于22nm制造工艺的热密度较高,所以用户在超频时候确实会遇到温度提高的情况,但这些问题是在我们的设计考虑之内的,但CPU的质量依然是可以保证的。”
下面笔者就来分析下Intel官方的这段话——
第一:全新的散热封装技术?(由软钎焊工艺“提升”到了硅脂工艺,这又是人类文明的一大进步?)
第二:22nm制造工艺的热密度较高。(什么叫热密度较高?为什么22nm热密度就高了?原因怎么不告诉大家?Intel想要掩饰什么?)
第三:超频时候确实会遇到温度提高。(Intel知道ivy bridge超频会发热,也知道ivy bridge的超频能力不行。)
第四:这些问题是在我们的设计考虑之内。(ivy bridge设计出来就是会超频会发热、超频阳痿,他的存在是为了执行Tick-Tock钟摆策略,以及3D Tri-Gate晶体管架构的试水。为什么我会这样说?等下告诉你!)
第五:CPU的质量依然是可以保证的。(可以用、质量没问题,但是超频能力?缩就缩了吧!)
Intel官方的这段话笔者分析完了(有点犀利,但是中肯!)现在摆在所有DIY玩家面前一个问题——ivy bridge处理器为什么超频能力不行、为什么发热量那么大、什么叫22nm制造工艺的热密度较高?下面笔者为大家揪出来这个罪魁祸首。
其实你不懂?3D晶体管架构惹的祸
笔者认为,ivy bridge超频能力弱的主要原因是——ivy bridge的发热量升高,致使处理器达到一定温度后,然后就会触动保护机制,致使超频失败或者处理器自动降频。(也不能排除Intel出于市场策略,故 意限制了ivy bridge的超频能力。)
内因:ivy bridge处理器相比之前的Sandy bridge,最大的不同点是采用了22nm制造工艺和3D Tri-Gate晶体管架构,并且大幅度提高了单位面积内的晶体管数量。那么什么才是“3D Tri-Gate”。
3D Tri-Gate使用一个薄得不可思议的三维硅鳍片取代了传统二维晶体管上的平面栅极,形象地说就是从硅基底上站了起来。硅鳍片的三个面都安排了一个栅 极,其中两侧各一个、顶面一个,用于辅助电流控制,而2-D二维晶体管只在顶部有一个。采用3D Tri-Gate设计的好处有——
第一:可以有效的减少核心面积。(核心面积是我减少,容易造成热量淤积不易散热。)
第二:由于这些硅鳍片都是垂直的,晶体管可以更加紧密地靠在一起,从而大大提高晶体管密度。(晶体管密度增加,发热量源成正比增加,致使发热量变大。)
第三:这种设计可以在晶体管开启状态(高性能负载)时通过尽可能多的电流。(电流变大→产生的热量变大)
下面我们用初中的物理知识作个简单推导——
核心面积减少+晶体管密度增加→晶体管热密度变高→热密度变高致使发热增加→处理器温度变高。
核心面积减少+晶体管密度增加+晶体管开启状态(高性能负载)通过的电流增加→处理器温度变高(因为电流流量变大,则转化为热能的功越多。再加上晶体管密度变大、处理器核心面积变小、致使散热能力下降,我们可以直接推导出热量上升。)
下面让我们把内因我外因联系起来,通过之前的分析我们就可以得出——用户的在超频的时候,处理器内部的电压升高、电流流量增大,由于处理器内部晶体管密度 较高、处理器核心面积减下,再加上外部热传导(硅脂)不利,致使ivy bridge处理器超频时温度过高,温度过高又致使处理器超频能力缩水!
问题分析到这里,我想大部分朋友应该都明白了吧?那么对于考虑购买IVB的同学们,要么忍着高温,要么等待新步进。关于ivy bridge的定位,笔者可以这样概括——“披着22nm工艺的3D Tri-Gate晶体管架构的试水品”。