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AM5平台CPU散热解决方案(物理)

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夏天到了,不出所料我的7950X3D成功撞了89°的温度墙,是时候给他降降温了。
锐龙从ZEN2开始散热表现就差强人意。具体原因不做分析了,可以看两年前的这个贴,链接如下:
https://tieba.baidu.com/p/6283387797?share=9105&fr=sharewise&share_from=post&sfc=copy&client_type=2&client_version=12.39.7.2&st=1683089755&is_video=false&unique=4B01AF96B1BCF14140A8D4A3A6FB8EB7
关于ZEN4补充说3个新问题:
1.封装工艺太差
2.制程工艺提升CCD核心面积更小了
3.奇怪的电压频率策略
本贴的核心是以问题1出发改善温度表现提供方案供大家参考,我会一个个步骤教大家,如果疑问楼下留言即可。彩虹部分和教程无关可以跳过。。。


IP属地:广东1楼2023-05-03 16:50回复
    既然是从物理层面改善,那就必须从CPU封装入手,第一步我先要打开CPU的顶盖
    开盖方法一:
    需要工具:
    1.热风枪x1
    2.弯头镊x1
    3.测温仪

    首先找个支架固定好CPU PCB,热风枪对着CPU顶盖表面加热,同时顶盖表面测温到120~140°时,用镊子插进没电容的空隙向上一挑盖子就起飞了。因为钎焊化了胶可能都没化,加热前记得给八爪鱼脚托切个胶,向内3.5mm即可。这个方法需要一定的动手能力(但是省钱),胆大心细即可。如果觉得自己手残就看下面那个开盖方案,只要有手就行


    IP属地:广东3楼2023-05-03 16:51
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      PS:开盖器和CPU固定支架,我都画好了图纸,PROE/CREO文件直接某宝找个3D打印或者CNC加工都能做出来,开盖器记得叫人家帮你把4个洞都洗出M5的螺纹。开盖器最好选不锈钢材质,铝合金也行。CPU支架最好选尼龙或者碳纤材质,这样你不用担心绝缘和液金问题(ABS相对便宜,但强度最弱)。如果要强度,选不锈钢或者铝合金比较好,做好绝缘就行。
      文件我放度盘,链接如下,解压密码是常说的六个字母。
      链接:https://pan.baidu.com/s/1ZrsnSu0sjjRdv-6SNnR60Q
      提取码:3xrh
      其他各种零件日常五金店或者某宝都能买到,规格我都会标明



      如上图所示,这个开盖器和外国小哥的那个基本一个原理,本来想摆烂买一个玩一下,但是搜了一圈没地方卖。。。没解那就自己画一个呗,所有数据都是我用方法一打开后实测绘制,所以拿到源文件不要乱改


      IP属地:广东4楼2023-05-03 16:53
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        开盖方法二:
        需要工具:
        AM5开盖器 x1
        M4六角扳手 x1
        M5螺杆15mm x4
        螺丝刀一字x1(越大越好)

        开始教程,先将CPU放进开盖器中,再把顶盖合上,CPU角标位于顶部螺丝孔右上角或左下角即为安装正确,我做了孔位适配,所以没放对你肯定盖不上。


        接着把顶板锁紧,再套上两边两个螺杆。当左边松开时,右边拧紧到头,这里放心大胆加力即可,然后换边重复上述动作。
        当你感觉螺杆锁的较松时,直接取出两侧螺杆,使用一字螺丝刀来回推即可。这个开盖器的原理就是左右来回挪动1.25mm,让铟合金金属疲劳从而打开CPU顶盖。
        当一字螺丝刀没用力就可以推开顶盖时,CPU就可以取出来了,检查下CPU的DIE,电容,PCB是否完好。





        IP属地:广东5楼2023-05-03 16:58
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          我目前开了7个CPU了没有一个翻车,那么为什么这一代的CPU直接用开盖器就能推开呢,很明显钎焊用的铟合金又缩水了呗,它的硬度甚至不如核心和PCB,指甲轻松刮开(不过你要是直接向上撬,你的PCB肯定爆)。


          IP属地:广东6楼2023-05-03 16:58
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            在清理核心和顶盖之前,我们先来测量分析几组数据。
            AM5有效盖子:3.4mm

            AM5盖子+脚托:4.25mm

            AM4有效盖子:2.15mm

            AM4盖子+脚托:3mm
            AM5有效盖子+残留铟合金:3.68mm

            AM5PCB+核心DIE+残留铟合金:2.4mm

            AM5 PCB:1.35mm

            核心DIE+PCB:2.2mm

            IO DIE+PCB:2.15mm

            通过小学数学计算得知
            AM5和AM4两代盖子相差1.25mm
            核心DIE:0.85mm
            IO DIE:0.8mm
            推算铟合金≥0.48mm(开盖过程还有丢失)
            通过上面的数据可知AMD这个封装设计其实有缺陷,他的设计数据其实没啥问题,核心DIE的高度是0.85mm,然后盖子加托脚是4.25mm,有效盖子厚度是3.4mm,对减后就是0.85mm,也就是说在不涂胶水,不钎焊情况下核心DIE和顶盖是完美贴合的。那么0.48mm的铟合金就是导热的大问题,你平时的硅脂可能都没超过0.1mm。当然盖子厚了1.25mm也有影响但不大,因盖子是铜的,铜的导热比铟快多了,前端导热慢的地方不解决,后端导热快的地方再怎么折腾,也收效甚微。


            IP属地:广东7楼2023-05-03 17:05
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              第二步我们来清理核心和顶盖的铟合金
              需要工具:
              刀片 x1(可选项)
              砂纸1500~3000 x1(打磨核心使用)
              镓99.9% x?(可选项,不能直接作为散热使用)
              动手能力强的朋友直接和我一样刀片刮干净就行。要是怕刀功不行,就用指甲慢慢扣。


              如果想偷懒其实还有一个方法,就是去某宝买个99.99%的镓(不是我们散热用的液金),直接涂到铟合金上,等十来分钟就全部变成液态了。要问什么原理的话,你散热用的液金就是镓+铟调出来的(自己调个散热液金试试?)。

              去除大部分铟合金后,用细的砂纸打磨核心表面和顶盖上残留的钎焊料,做到下面这个程度即可,记得把黄色那个涂层也打磨掉。

              给大家两种参考,一种磨砂,一种镜面,磨砂好涂液金,镜面效果更佳。


              IP属地:广东8楼2023-05-03 17:10
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                顶盖和核心都清理干净后,我们来看看它们是否和上述计算结果一样完美贴合。
                DIE和盖子之间没有透光
                然后我们把顶盖PCB之间用导热胶垫到原有封装高度看看

                emm。。。。DIE和盖子中间明显透光


                IP属地:广东9楼2023-05-03 17:13
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                  第三步我们开始封装,下面提供两种方案
                  方案一:
                  需要材料:
                  密封胶704 x1(可选项)
                  双面导热贴0.3mm x1(可选项)
                  砂纸60~100 x1(打磨托脚用)
                  液金 x1(1g足够了)

                  通过上述计算和实测,我们得知在没有胶水和铟合金的情况下DIE和顶盖是完美贴合的,但是在实际使用中需要顶盖固定不动,那还是要固定封装,要封装胶水就会有高度。那我们通过打磨脚托来空出封装所需高度即可。我是不建议你们去打磨顶盖的,第一效果有限,如果表面压不平才打磨,第二好端端的去毁容干嘛。
                  所以我们先将脚托打磨掉0.25mm,让盖子完美悬浮在核心上,如下图(为什么打磨这么多,因为我能买到最薄的双面导热贴就是0.3mm,拿它受力正合适)。这一代AMD为了防止钎焊时铟合金糊开,内部电容都封过胶,这点好评,你要是不放心,就自己用704再糊一遍。

                  接着在脚托各处贴上0.3mm双面导热贴,在核心上涂好液金后,对准PCB贴上去即可,歪不歪全看你有没有强迫症。不用担心盖子会不会掉下来的问题。


                  贴稳后直接塞进原厂CPU固定扣具里,借助扣具的力度会压紧DIE和顶盖,如下图,0.3mm的厚度在顶盖受力后会被压缩,能起到支撑盖子的作用,不至于让扣具压力损坏你的核心。用导热贴还有一个好处就是你换液金时,不用再去切胶水,顶盖一扣就起来了(我这种懒人福音

                  下面是给糊胶水的朋友参考,将你的CPU涂好液金丢进开盖器中(现在他是一个封装器)

                  然后CPU顶盖的托脚上都点一点704即可(三分之一米粒),先大致对准放上去,然后将开盖器顶盖扣上,两侧空隙各塞两层0.3mm导热贴(不要撕开,其他东西也行两侧平均1.25mm即可)

                  最后在顶端垫一层导热贴(有厚度的东西即可),锁上固定板,顶部两颗螺杆用力锁紧,等一晚上,完美封装达成,想歪都难。


                  IP属地:广东11楼2023-05-03 17:21
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                    上机测试下重新封装的效果如何,这种方案的好处在于兼容所有散热器。我不建议大家在顶盖涂液金,盖子涂液金CPU表面的字都会糊掉,拒绝毁容!!!用硅脂

                    测试条件:
                    室温:26°
                    散热器:卷王FC140单扇
                    CPU:7950X3D全默认
                    测试项目:单拷FPU20分钟 对比CPU二极管温度和全核频率
                    原封装:全核4073MHz CPU二极管91°

                    封装方法一:全核4141MHz CPU二极管76°

                    改善15°还算可以


                    IP属地:广东14楼2023-05-03 17:25
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                      方案二:
                      需要工具:
                      自制CPU固定支架 x1
                      机箱硬盘螺丝 x4(CPU固定支架使用)
                      砂纸60-100 x1(打磨CPU支架使用)
                      导热液金 x1(1g足够了)
                      六角扳手T15 x1(原装CPU固定支架使用)
                      美制6#32*5/8散热器螺杆 x4(这个尺寸大多散热器基本能用)
                      垫片内径M4 x4(可选项,可配合散热器螺杆使用)
                      弹簧长10mm x4(可选项,可配合散热器螺杆使用)
                      垫柱内径5.4mm高度≥4.75mm x4(可选项,配合散热器螺杆使用)
                      十字螺丝刀x1
                      这个方案就是去掉顶盖3.4mm的厚度,让核心表面与散热器底座直接接触。这时候原厂的cpu固定支架不能使用,高度不够所以需要拆除。为了固定CPU,我画了一个支架出来,源文件也在上面度盘链接里,这个支架和原厂背板兼容,高度和DIE齐平,什么散热器随便压,支架会帮你受力,不用担心压烂核心,所有的电容位我都完美避开了,如果担心绝缘问题,PCB自行用705封胶即可。

                      先把原装的CPU固定支架拆下来,然后把背面的绝缘贴贴到我们定制的支架上


                      如果你做的是非金属的的,这一步可以省略。或者给它喷个绝缘漆美观一下

                      然后把我们的CPU放入插座当中,盖上定制支架锁紧,测量下核心和支架之间是否齐平,这一步一定要做,因为图纸再精准,CNC和3D打印实际制作过程中都会有偏差,低了没所谓可以垫,高了我们就要取出支架用砂纸打磨至平为止。如下图所示,核心和支架必须齐平或者支架略低于核心!!!

                      高度打磨没问题后,我们将CPU涂好液金放入插槽锁好即可

                      这个方案,我推荐使用四角直锁向下的散热器,散热器底面一定要平整。像底层垫柱先锁个支架再两头锁紧的散热器(说的就是你利民FC140)需要自行测算好垫柱高度,压不平,散热效果就GG。
                      散热器形式推荐示例:




                      最后一张这种散热器,他的支架是能用,但是底座类型(热管+铝板)是不行的,使用液金导热一定要用纯铜底的散热器!!!如果使用分体式水冷头直接使用主板自带塑料支架的螺丝即可,完美兼容,弹簧垫片什么的不存在的。
                      如何锁平散热器,如果有扭力螺丝刀,统一扭力即可。如果手动,那对角计算圈数,例如左上两圈,右下两圈,再锁右上两圈,左下两圈,依次重复步骤锁紧为止。


                      IP属地:广东16楼2023-05-03 17:33
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                        最后上机实测,把上古TT一体水冷掏出来,虽然好像缺液+冷头氧化严重,但人家也是水冷。
                        测试条件:
                        室温:32°
                        散热器 :TT 360蛟龙
                        CPU:7950X3D全默认
                        测试项目:单拷FPU20分钟 对比CPU二极管温度和全核频率
                        原封装:全核3771MHz CPU二极管89°

                        封装方法二: 全核4159MHz CPU二极管75°
                        PS:改完我用压缩机机16核默认压的有点猛,和你们待机温度差不多,我还在研究制冷中,之后补图
                        结尾,其实东西4月初就搞得差不多了,修修补补+摆烂拖到现在,俗话说授人以鱼不如授人以渔,希望对大家有帮助吧,上面那开盖器不出意外AM5Z之后的CPU都能用
                        祝大家生活愉悦~下一次可能两年后再见


                        IP属地:广东18楼2023-05-03 17:39
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                          百度抽风越来越严重,现在一楼写完竟然不让发,一口气发完真爽


                          IP属地:广东来自Android客户端19楼2023-05-03 17:43
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                            大神啊!


                            IP属地:广东来自Android客户端20楼2023-05-03 17:50
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                              大佬牛逼


                              IP属地:江苏21楼2023-05-03 17:52
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