
本文成文于2025年的9月中,大家看标题应该就大概明白,本轮导热材料测试,我换了个测试平台,寻思起方法搞裸die直触。原因主要是想继续补足我导热材料测试缺失的一个角——移动端上导热材料性能测试。
可能有人会问:为啥要专门在类移动端平台上测导热材料呢?
答:因为是否裸die芯片的散热情况和带顶盖的芯片确实不太一样。我在Nanotest介绍TTV的资料里面看到了不同的几种TIM的工作状态,最大的不同就是芯片和散热器间的间隙距离。
在有顶盖的CPU上使用,填充其与散热器间间隙的叫做TIM2,典型间隙大约在100-300um
而裸die芯片上使用(有人称之为直触),填充其与散热器间间隙的叫做TIM1.5,典型间隙大约是50-100um

这种间隙的不同,影响着导热材料的效果。这问题其实很复杂,不展开,只从性能的角度说,导热材料的BLT一般要和间隙大小匹配,即小的间隙需要的导热材料BLT小,大的间隙需要的导热材料BLT就较大。
BLT可以简单理解为导热材料最强性能(最低热阻)时候的厚度,材料正常压力下一般也只能压那么薄。
举个两者不匹配损害性能的例子,一个小白会犯的经典错误,就是看到导热凝胶的导热系数比硅脂高这么多,就马上给CPU或者GPU涂上了,以为这样散热效果很好。

但由于高导热系数凝胶的BLT都比较大(比如泰吉诺12W凝胶的BLT高达200um),意味着它们不能被压的非常薄。拿它和经典的硅脂——信越7921一比较,材料厚度大约厚了8倍。即使导热系数高了些,厚度放在那里,热阻还是凝胶的更高。

按我之前写石墨导热垫专栏时候的比喻,凝胶就是跑马拉松的耐力选手,硅脂就是跑400米的爆发选手,在只有五六百米的比赛中,肯定是练习跑400米的厉害
在清楚上述一般经验后,就可以知道,超低BLT和超低热阻的材料比较适合当TIM1.5,低BLT、低热阻且高导热系数的材料适合当TIM2。再结合最近AI风潮里用的芯片都是裸die的,所以导热材料厂的新品里,基本都是往超低BLT和超低热阻方向走。
聊完新开一轮测试的必要性后,就是介绍测试平台了。测试平台我在之前的专栏里写过,就是尔英的极星 POLESTAR 14Th I7-14700HX DDR5 2DIMM,关于如何解锁其功耗墙,可以看我的专栏:
尔英 14代HX处理器双槽D5主板最新防缩缸微码BIOS与解锁功耗墙方法
选它的过程其实经历过一些纠结的。
在构思测试的初期,我是考虑过使用我现在的这颗14700k,然后开盖后进行测试的。但是当细化构想的时候,发现各种不对味。
首先是新手开盖的成功率有点低啊。看的网上几个硬件UP的折腾经历,至少都搞嗝屁过一块U,我这种没经验的,感觉搞出问题的可能性非常高。
【坑系列】大雷变大雕?大雷i9-14900K/KS开盖能让体质变成大雕吗?
第二个是所谓的配套用的直触散热器并不适合我。
网上能给开盖CPU使用的一体水散热器,出现过两套,其实只有一套。
第一套是现在已经嗝屁状态的EK的,在官网页面里面已经是卖完且不补货的状态。

下载说明书后发现其内部送了暴力熊一代液金来充当TIM的。

其冷头本身是铜镀镍来进行液金防护的。

初看的我还相当不明所以但是到网上搜了圈EK的分体水的直触冷头的时候,我就明白了。
13900K别人开盖暴降15度,我却不如风冷? EK vs ICEMAN开盖直触水冷头全解析 | ABEE Pixel One worklog-03
大概的逻辑链条是EK害怕直触后冷头容易压坏CPU->EK给冷头加入限位,让其只能勉强接触甚至略高于裸die->下压力不足,靠厚涂液金来凑->大的间隙和小下压力让其他TIM无法变薄,所以此款直触一体水,本质上是个液金特化款散热器,对我这种更想测的是硅脂和相变导热材料的人来说,相当不合适。
另一套就是上面视频里UP展示的VK未发售的直触散热器,但是VK之前是EK的代工厂,所以前面EK的直触散热器其实是现在的VK做的,所以我说它俩其实是一样的东西。给各大UP发的这个散热器很可能是给EK做代工时候做多了的,干脆拿出来吹吹水算了。
至于分体水,能做到性能堪比一体水的分体水的价格相当哈人,算了。
在深刻理解了开盖直触的难度和危险性后,我甚至一度想搁置模拟笔记本环境的测试了。但之后我刷B站的时候,发现有UP号称自己弄了保护板,让标准台式机散热器可以直接用于MODT平台上。
MODT用的就是笔记本上的CPU,原汤化原食,肯定是天生裸die的,此时如果能解决标准散热器怎么使用的问题,测试就仍然可以进行。所以我就买了上述的尔英14700HX的MODT平台来实验。
买回来后,发现尔英原厂是通过加装均热板的方式来兼容的正常台式机散热器,热阻从单层TIM到散热器,变成了先到均热板,再到第二层TIM,再到散热器。均热板实际上充当了裸die芯片的盖子,和直触实验的要求不符合,还得把均热板拆了。得提醒大家一下,这样操作的话,质保也会随之没了,所以个人玩家不建议拆。

之后为了防止原厂本来只为150W-170W而准备的供电,在我做测试的时候过热嗝屁。我还特意斥巨资买了泰吉诺的12W导热垫来加强其散热(反正拆均热板后肯定无质保了)。


最后的结果很有意思,防护板没想的那么好用。因为用了后也会遇到前面EK那个direct die冷头一样的问题,防护板顶部高度略高于CPU,造成核心区接触的压力不够大,除了液金以外的导热材料的性能相当不好。

贴着防护板的情况下,导热材料用的是TC5550,单烤FPU,功耗墙设置到240W,此时温度已经达到比较热的90°了


撕掉防护板的情况下,此时功耗墙设置到280W,同样单烤FPU,功耗上升40W后,温度还能降低个20°。防护板对于性能影响还是不小的。


虽然防护板对于导热材料测试不太有效,但是套装里面的限位螺柱+螺丝+背板的这一套是没啥问题的,用起来确实能够达到让标准台式散热器用在MODT平台上。
唯一可能需要注意的就是如果不使用防护板的话,考虑安全性前提,下压力如何控制。因为裸die直触的有效接触面积比带顶盖情况下要小不少,量化来看,从大约1200-1300mm^2降低到只有300mm^2不到,理论上同样压力造成的压强是原来的4倍,如果不想看核心碎裂的话,压力参数肯定不能直接套台式机上的值。不过庆幸的是,如何控制下压力,我还真的研究过的。
要想散热测的准,必须学好打螺丝。散热测试平台搭建过程介绍(1)
好马配好鞍,预算足够条件下的好螺丝刀该咋用呢。散热测试平台搭建过程介绍(2)
扭完螺丝之后,测测压力如何。散热测试平台搭建过程介绍(3)
最后经过一番折腾后,选择的螺丝扭矩是0.05Nm,原因在于如果只是按照最小档位0.03Nm来扭螺丝的话,可能会遇到螺丝刀和螺丝的双重“死区”问题,下压力的均匀度,以及可重复度都有较大的误差。所以后来还是选择在最小档位上略微加了点扭矩。用压力试纸来看,下压力其实已经大于了58psi,比intel给HX处理器推荐的约51psi的压强值还是大了的。
较大的压强比较有利于相变导热材料发挥,后面的测试结果也差不多证实了这个猜测,不过那是后一篇专栏的事情了。
说完选择测试平台和下压力验证实验后,下面就可以说下测试的条件和流程了。
测试条件:
硬件:
主板:尔英 极星 POLESTAR 14Th I7-14700HX DDR5 2DIMM
散热器:VK B360水冷并且换扇攀威 P12E
CPU:14700HX
测温装置:精创 GSP-8A 温湿度记录仪,高达+-0.3°的高精度

温度测量点:分别位于三个风扇前

进气均温计算方法:0.5*最近的风扇+0.3*中间风扇+0.2*最远风扇
软件:
操作系统win11最新的专业版,
烤机软件用的是AIDA64,烤机选项是单烤FPU。
风扇控制软件:Fan Control
状态记录软件:HWiNFO64 8.20,按照默认的2s记录一个点
功耗墙:使用前面专栏里的方法解锁功耗到了280W。没用我最喜欢的P95烤机是因为只要设置的功耗墙大于220W后,启动P95会概率性崩溃,但AIDA64的单烤FPU就没这问题。
测试流程:
1.开机,使用Fan Control软件强制让风扇满速运行,并且启动记录软件,主要记录下封装功耗和封装温度(Enhanced)。
2.保持大于5分钟的空载状态
3.启动AIDA64的单烤FPU功能,进行10分钟以上的烤机
4.关闭AIDA64和状态记录软件
综上,关于为啥做此测试,怎么确定和搭建测试台,测试流程都已经列出,就还差个测试结果,不过那就是下一篇专栏的事情了。