本文成文于2024年1月底,写着文章的起因就是我状态里面发的那张图,我更新了一波预备的散热硅脂,留下了2大靠谱硅脂厂子的最新产品,分别是信越化学的X-8117和陶氏化学的TC5550。


它俩的纸面性能我很早之前就做过对比,还为此写过专栏。虽然这两者都以改进给过的抗pump-out能力作为卖点,但是硅脂这条TIM的技术路线就是很难解决在高功率裸die芯片上的衰减速度快的问题。另外其5-6W的散热系数在面对现代芯片热密度越来越高的情况,也非常力不从心。现在更靠谱的版本答案是相变材料和液态金属,我也再之前的专栏里面做过对应的介绍。


这次让我比较关心的问题是:信越和陶氏这两大硅脂大厂,在硅脂这条技术路线有瓶颈的情况下,有没有整新的方法提升性能。查询了资料后,发现有点意思。
首先是信越化学,它的选择很现实:超作业,打不赢就加入。没错,信越化学家也是有卖相变片的,但是性能嘛,非常一言难尽。

除了相变路线天生的强抗pump-out能力,其余指标非常落后。

作为对比的,我就拿出liard的2012年推出的经典相变产品TPCM780来对比下,它的热阻,传热系数和BLM等参数都比信越的这几款相变材料强。更换技术路线的风险可见一斑,在硅脂领域的领跑者换到相变材料领域,甚至没法打赢10年前的经典款。在网上不怎么看到有人提信越出了相变材料的原因也就清楚了,实在落后的没眼看。

如果说信越化学至少积极的换了个赛道,开始追高端的“自救”的话。陶氏化工就彻底有点摆了。搜索了一圈,它家确实就没有相变材料这条技术路线,甚至对于新出的TC5550的宣传口径都开始了“闪烁其词”。去搜它家官网对于5550硅脂的描述就能看出端倪,没错,陶氏化学只敢宣传tc5550硅脂用在裸die的GPU上,对于pump-out问题更严重的裸die的CPU直接不提了。算是从宣传上就半否定了自己的旗舰产品用在诸如笔记本上那些个高发热CPU上的耐久性。有自知之明的同时,也算是没了一争高下的心气。

这个心态在去年陶氏化工给自己项目颁奖的介绍词内也能看到一二。它是完全不提和相变材料比性能,而是从好涂,比相变材料或者导热垫好安装的角度来宣传。看宣传词其实不仅要看厂商说了啥,还得结合厂商不敢提啥来理解。

在聊完了2大硅脂大厂的尝试和摆烂之后,再结合另一个在知乎看到的liard的技术演讲,看看相变大厂对于TIM材料的研判。那文章是由知乎上的一个老哥写的,应该是个相关从业者,有对此业界关心的可以关注他,名字是ICT杂谈。
首先这个技术演讲的时间是2020年8月,但是TIM材料的研发很花时间,所以很多东西还是很有参考意义的。
首先几个专业的定义值得学习一下,就是笔记本散热的裸die CPU,GPU直接接触散热器的,其实使用的都是TIM1.5,台式机那种带顶盖的CPU,买来的CPU内部已经有了TIM1,其顶盖到我们的风冷或者水冷散热器上面涂的其实已经是TIM2了。

多插入几句其他的,TIM2的要求不高,所以各种耐用点的硅脂就能有比较好的效果了。而对于TIM1和TIM1.5的要求可不低。玩台式CPU的老哥可能 有人记得,intel整过一个经典烂货,就是把好几代酷睿的TIM1从钎焊到硅脂,然后被ZEN干了个落花流水后,有换回了钎焊。具体事情可以参看下面的网页。
从钎焊到硅脂再到钎焊,英特尔CPU的折腾之路
每代CPU都有人高的开盖其实就是把传统的TIM1+TIM2的散热方式变成了TIM1.5,对于性能多少有点提升。另外这个钎焊就是所有液态金属追求的目标,但是焊接上去的金属和涂上去的金属还是差的太远了。
现在IC散热的难点,liard总结了好几个:
A.芯片热密度提升,liard说是超过25W,其实各位可以推下最新的ZEN4和ultra的热密度,已经远远超过这个数了。

B.chiplet造成各个芯片不一样高,不一样平,这样意味着低矮的IC必须通过TIM才能导热到散热器,TIM的性能要求变高了不少。Intel之前搞的打磨芯片到一个高度的骚操作还真对缓解积热是有好处的。

c.pump-out现象,芯片,封装基底,散热器的热系数不一样,容易让TIM移动位置。

再介绍完毕散热难点后,liard就开始推自己的新品了。
这款产品从事后诸葛亮的角度看,不怎成功,想当TIM1,但是散热系数只有5.5。发热系数有快100W的IC通过散热系数5.5的TIM来散热,liard多少有点幽默了。再怎么不衰减也没意义啊,性能太差了。

下一款相变材料比较有看头,Tpcm7000。但是关注过我动态的朋友可能知道,这玩意竟然有出口管制,至少中国的个人是买不到这玩意的。
这玩意的散热系数只有7.5w,真的不算很强,但是抗pump-out性能确实可以,2000次热循环效果比其他家热循环1000次的都强,当然唯一槽点就是这对比的PCM是哪一家的,如果像是之前说的信越化学家的相变材料,赢了也属于胜之不武的那种。

之后就是惯例的画大饼时间,下一代的TIM1.5会是啥样,这对于像我这种笔记本是绝对主力的用户来说比较重要。

看来liard觉得下代相变产品的散热系数应该在12-15间的,如果真能达成,那还是很值得期待的。但是现在liard的相关研发能力我多少有点怀疑的,出了一年多的Tpcm7000硬是没有sp版本。况且其这代产品本身已经比霍尼韦尔的7950发布慢了1年半,量产看来也没那么顺利,从上一代780sp的稍稍领先到现在的落后不少。我个人觉得liard家估计不是第一个做出上述散热能力12W以上的相变材料的厂商。也再结合前面的2个硅脂大厂在散热新版本情况下的乏力,看来要维持技术的领先是真不容易。
不过liard的有个新品的效果好像可以,就是其散热凝胶Tputty™ 910,第一次见到敢标注热阻的导热凝胶,应该还是很有实力的,就不知道会不会有代理商能将其引入国内了。
