På jagt efter grader - sådan får du den koldeste CPU i kvarteret

Hvis du har købt en high-end CPU inden for de sidste par år, ved du, at ydelsen har en pris - varme. Vi skrev for nylig om , hvordan du kan sænke støjniveauet i din køler, hvis du er villig til at gå lidt på kompromis med ydeevnen.

Denne artikel er det direkte modsatte. Vi går ud fra, at du er lige så besat som vores interne specialister og vil gøre alt, hvad der står i din magt, for at jagte den sidste grad og presse det sidste gram ydeevne ud af de dele, du har brugt dine hårdt tjente penge på.

Vi har for nylig fået nogle 14900K'ere i laboratoriet og ville gerne se, præcis hvor lave temperaturer vi kunne få på disse absolutte talknusningsmonstre.

Et par vigtige bemærkninger om vores testplatform i denne artikel:

Vi bruger vores Hydro X-serie af brugerdefineret vandkøling til at holde en konstant kølevæsketemperatur på 30 grader Celsius. Det er ret lavt, men hvis du er en high-end-bruger, der jagter ydelse, er der gode chancer for, at du allerede har et ret overkill setup. Vi måler clockhastigheder og temperaturer, men vil ikke dykke for meget ned i forskellige benchmarks og performance-tal, da vi kun interesserer os for temperaturer og termisk headroom.

Til selve testen kører vi Cinebench R23 i et loop i 30 minutter og logger de sidste 15 minutter. Gennemsnitsværdierne over disse 15 minutter er, hvad du kan se i graferne nedenfor. 14900K kører på vores MSI Z790 Godlike-kort med ubegrænsede PL1- og PL2-strømgrænser (hvilket resulterer i et gennemsnitligt strømforbrug for CPU'en på 360W).

Det burde være en selvfølge, men hvis du sætter din nye CPU til 500$ i en lille skruestik og fysisk skiller den ad, bortfalder din garanti, så alt, hvad der er beskrevet i denne artikel, skal udføres på egen risiko. CPU'er har sarte små komponenter, så vær meget forsigtig, hvis du beslutter dig for at prøve dette på dit eget system. Vi påtager os intet ansvar, hvis din CPU dør i processen, men vi vil have lidt ondt af dig.

Hvorfor valgte vi i første omgang 30 graders kølemiddeltemperatur? Ganske enkelt fordi vi så, at chippen på dette niveau næsten var i stand til at holde fuld boost clocks med vores XC7 Elite. Så i teorien, hvis du har det godt med at skrue op for dine blæsere og har en stor radiatoroverflade i dit tilpassede kølesystem, er du faktisk i stand til at opretholde næsten fuld all-core boost clocks på 14900K - næsten.

Den nemmeste ændring, du kan foretage for at øge temperaturen, er nok at montere det, der kaldes en "kontaktramme". LGA 1700-chippene har en længere, mere rektangulær form end tidligere CPU'er fra Intel, og det var et lille problem, at de deformerede sig en smule under presset fra standard-ILM'en (den ting, du klemmer ned over din CPU for at holde den på plads i soklen). Forskellige firmaer har lavet modificerede kontaktrammer, der afhjælper dette og sørger for, at kontakten mellem CPU'en og vandblokken/-køleren er optimeret.

Vi prøvede at montere en af disse rammer og oplevede et mindre temperaturfald på omkring 1,9 grader celsius. Når man ser på aftrykket af termisk pasta, er det tydeligt at se, at kontaktrammen gør en betydelig forskel for at få en bedre kontakt mellem HIS (den faktiske øverste del af CPU'en, der er i kontakt med din køler) og kølerens kolde plade.

På de to ovenstående billeder kan du se, hvordan aftrykket af termopasta er med og uden en kontaktramme monteret. Til venstre kan du se, at termopastaen på venstre og højre midterkant ikke er komprimeret helt. Det skyldes, at standard-ILM'en presser meget hårdt ned på netop de steder på CPU'en. På det højre billede kan du se, hvordan kontaktrammen giver et jævnt tryk på hele IHS, hvilket gør, at den ikke "bøjer" i midten.

Denne ændring er ret ligetil, men kræver stadig, at du fjerner standard-ILM'en fra bundkortet. Du skal også være forsigtig med, hvor meget du strammer nogle kontaktrammer, da for meget eller for lidt tryk kan forårsage problemer som manglende DRAM-kanaler osv.

Delidding er et udtryk for, at man tager "låget" af sin CPU. "Låget" refererer til IHS. På moderne CPU'er er disse loddet på plads og kan være ret vanskelige at få af, så du får brug for et afisoleringsværktøj.

Disse værktøjer findes i mange former og afskygninger - dem, vi bruger ovenfor, er meget nemme at bruge. Du sætter bare din CPU ind i den lille åbning og skal stramme en skrue, indtil IHS bliver tvunget ud af CPU'en. Ulempen ved hele operationen er, at både dette værktøj og den termiske pasta i flydende metal, som du skal bruge (for at få mest muligt ud af din delidding-proces), koster en pæn sum penge. Vi brugte lige omkring 70 dollars på selve afisoleringsværktøjet, så hvis du kun skal afisolere en enkelt CPU, er det en faktor, der er værd at overveje.

Når du har fjernet IHS, skal du også fjerne loddetinnet fra CPU-dysen og IHS. Hvis du har købt flydende termisk metalpasta, kan du komme en dråbe af det på, da det vil opløse loddetinnet - bare gnid det godt ind og lad det sidde i 5 minutter, og tør det af. Det kan være nødvendigt at gentage denne proces et par gange. Vær forsigtig med ikke at ramme de små SMD'er, der sidder på selve CPU-printkortet, mens du tørrer loddet af. Det ville ødelægge CPU'en uigenkaldeligt.

Du skal også fjerne den sorte gummilignende substans på selve chippen. Brug ikke metalgenstande til dette, men brug plastikskrabere eller kort. Igen skal du være forsigtig med ikke at beskadige de små komponenter på printkortet.

Afhængigt af din CPU-prøve kan det også være nødvendigt at flade selve IHS ud. Vores prøver havde en del høje punkter i midten, som også kan ses på ovenstående billede, hvor nikkelbelægningen er blevet slebet af, men kun i midten.

Du kan se, om det er nødvendigt, ved at placere IHS (efter at du har fjernet alt det sorte gummi og loddetinnet) på printet igen. Hvis IHS kun har kontakt med printet, skal du enten fjerne mere gummi eller slibe det lidt ned. Du bør være i stand til at "dreje" IHS rundt om midten, da den kun vil være i kontakt med CPU-dysen.

Når vi sammenligner alle tre scenarier (lager, kontaktramme og kontaktramme + delidding med flydende metal), ser vi, at vi fik et fald på 9,3 grader Celsius i temperaturerne på pakken fra vores lagertemperaturer til vores best case-scenarie. På performance-kernerne så vi ligeledes et fald i temperaturen på omkring 8,5 grader.

Selvom et fald i temperaturen på næsten 10 grader lyder ret godt, gjorde det faktisk ikke rigtig noget for os i dette scenarie. Kan du huske, at vi skrev, at vi næsten ramte fuld boost-hastighed med standardmonteringen?

På grafen ovenfor kan du se, at vores gennemsnitshastighed på performance-kernerne fra vores standardbracket og vores ret dyre eksperiment er næsten den samme. Faktisk er der ikke længere nogen ydelsesgevinster at finde ud over kontaktrammen, da CPU'en kører så hurtigt, som den kan (uden nogen manuelle overclocks).

Er det hele så bare spild af tid? Brugte vi 130$ på kontaktrammer, afisoleringsværktøjer og termisk pasta til flydende metal uden grund? Nej, egentlig ikke.

For selvom vi kørte disse tests ved 30 graders kølemiddeltemperatur, er det usandsynligt, at dit system vil kunne køle et loop med en 360 W CPU ned til 30 grader med et behageligt støjniveau på blæserne. Og det er her, gevinsten ligger - termisk headroom.

Tænk på det på denne måde - med vores standardbracket var vi nødt til at bruge 30 grader koldt vand i vores loop for at sikre, at vores CPU næsten kunne nå fulde boostniveauer. For at gøre det lettere at forklare, så lad os bare sige, at CPU'en BARE er i stand til at ramme fuldt boost-niveau ved 30 grader Celsius. Vi kan ikke køre vores blæsere lavere end f.eks. 1600 RPM, fordi det er det, der skal til for at holde kølevæsken på denne temperatur.

Hvis vi nu havde 10 graders termisk spillerum, ville vi ikke skulle køle vores vand til 30 grader, men kun til 40 grader. Det ville igen betyde, at vi kunne skrue ned for hastigheden på vores ventilatorer, da vi ikke forsøger at køle vandet ned til 10 grader over omgivelsestemperaturen, men nu til 20 grader.

Alternativt kan vi bruge det ekstra termiske spillerum til at overclocke vores CPU yderligere og få lidt mere ydelse ud af den (selvfølgelig på bekostning af ekstra strømforbrug).

Om alt dette er 130$ værd for dig, er ikke noget, vi kan svare på - for os er det sjovt at lege med hardware og se, hvor langt vi kan presse den, men i den virkelige verden er fordelene meget små - især hvis du primært bruger din pc til at spille på.

Men så igen, mange ting eksisterer ikke, fordi de giver mening, men fordi nogle medlemmer af pc-byggersamfundet kan lide at blive ved med at skubbe til grænserne. For hvor kedeligt ville det ikke være, hvis vi alle havde den samme beige kasse som alle andre?