warum sind Heatspreader so "schlecht"bei der Wärmeverteilung?

[Pfranzy]

Ich kann das Bild nicht sehen, aber in der Regel ist das zur wärmeverteilung.

aber @ghecko hat geschrieben , dass die Bodenplatte mehr die Wärme um die Heatpipes ummanteln soll , aber ich verstehe nicht so ganz , was dabei jetzt die Bodenplatte so mitwirkt? Die Heatpipes sind doch so oder so ummantelt(siehe meine Bilder oben)

 

[Nixdorf]

auch ein DIE alleine kann unterschiedliche Hotspots haben.

Natürlich. Die Aussagen im verlinkten Beitrag zu vier Dies mit jeweils zwei Kernen sind dennoch Quatsch.

 

[xxMuahdibxx]

@Pfranzy wenn du meinst der IHS sollte überall die gleiche Temperatur haben ... Impliziert dies das auch der CPU Kühler überall die gleiche Temperatur haben muss da die dahinter liegende Physik egal zu sein scheint.

 

[Nixdorf]

also bist du der Meinung , dass diese Aufnahmen quatch sind und der Heatspreader die Wärme schon von alleine gut verteilt?

Ja, denn das zeigt das von mir verlinkte Video. Da kann man direkt sehen, wie schnell der komplette IHS heiß wird.

Wichtig bei der Bodenplatte des Kühlers ist dann ein guter Kontakt zum IHS, um möglichst vollflächig einen direkten Wärmeübergang zu gewährleisten. Unebenheiten und Lufteinschlüsse können hier als Isolator wirken. Das optimieren die Superenthusiasten mit glattschleifen des Heatspreaders und Diskussionen über konvexe und konkave Bodenplatten. Auch der Wärmeleitkoeffizient des TIM ist relevant.

Wenn die Wärme dann einmal im Kühlerboden angekommen ist, soll sie möglichst effektiv abtransportiert werden. Das heißt zum Beispiel, dass viele Heatpipes vorhanden sind. Eine sehr massive Bodenplatte hilft darüber hinaus bei kurzen Lasten dabei, dass mehr Energie direkt vor Ort aufgenommen werden kann. Es vermeidet einen kurzzeitigen Wärmestau auf dem Weg zum Abtransport.

 

[Stormfirebird]

Die Heatpipes sind doch so oder so ummantelt(siehe meine Bilder oben)

Aber einfach nur da rein gehämmert und nicht verlötet. Wärmeleitung zwischen diesem Alu konstrukt dürfte eher so mittelmäßig sein.

 

[Nixdorf]

aber was ist dann der Sinn der extra Bodenplatten an den meisten CPU Luftkühlern?

Wärme kann sich nicht mit beliebiger Geschwindigkeit ausbreiten. Bei dem gezeigten HDT-Kühler müsste ohne Bodenplatte die gesamte Energie seitlich im dünnen IHS wandern, um die Heatpipes zu erreichen. Das führt zum Wärmestau. Da bleiben De-facto die Bereiche ständig heiß, die nicht direkt an den Heatpipes sind. Mit der Bodenplatte kann die Wärme direkt nach oben vom IHS weg und findet dann den Weg zu den Heatpipes nicht nur von deren Unterseite, sondern aus allen Richtungen.

 

[0ssi]

was bringt dann noch die Extra Bodenplatte , ?

Na eine noch bessere/gleichmäßigere Wärmeverteilung. Machen wir es ganz einfach.
Wärmeverteilung auf Heatspreader kreisförmig also z.B. innen 60°C aber außen 30°C.

Kühler ohne Bodenplatte: Innere Heatpipe bekommt 60°C, Äußere 30°C = nicht optimal.
Kühler mit Bodenplatten: kreisförmige Wärmeverteilung innen 50°C, außen 40°C = besser.

 

[Alexander2]

In allererster Linie ist der Heatspreader ein Sicherheitsfeature und trägt der Haltbarkeit zu. Wenn man sich nur vor augen führt, das früher die Kühlkörper Direkt aufs Silizium geschnallt wurden sprat man sich eine extra wärmebrücke.

Ein Sicherheitsfeature bzw. der Haltbarkeit zuträglich ist so ein Heatspreader, weil der Heatspreader viel Stabiler und bei falscher Montage (verkanten) vergebender ist als direktes Montieren aufs Silizium. Dabei sind schon so einige Silizium chips gebrochen in Selberbauerhänden :-)

Also ohne will man eigendlich nicht, weils viel sicherer ist. aber klar ohne geht natürlich auch.

 

[Duke711]

Ein 2700X hat nur ein Die. Die vier Rechtecke darauf sind also von irgendwo herbei fabuliert. Korrekterweise sind die beiden Rechtecke in der Mitte jeweils vier Kerne, die am Rand gehören zum Uncore-Bereich des Prozessors.

Du hast keine Ahnung:

Die vier Rechtecke sind genau die vier Die Cores, jeweils zwei innen und zwei außen.

http://download-eu2.guru3d.com/ryzen-die-guru3d.jpg

Und weil noch viele andere hier einfach keine Ahnung haben:

Viel Spaß noch.

 

[Pfranzy]

Wärme kann sich nicht mit beliebiger Geschwindigkeit ausbreiten. Bei dem gezeigten HDT-Kühler müsste ohne Bodenplatte die gesamte Energie seitlich im dünnen IHS wandern, um die Heatpipes zu erreichen. Das führt zum Wärmestau. Da bleiben De-facto die Bereiche ständig heiß, die nicht direkt an den Heatpipes sind. Mit der Bodenplatte kann die Wärme direkt nach oben vom IHS weg und findet dann den Weg zu den Heatpipes nicht nur von deren Unterseite, sondern aus allen Richtungen.

also ist das so , dass die Bodenplatte dann so eine Art Puffer für die Wärme ist und die kompletten heatpipes können dann sich aus den Puffer die Wärme "nehmen" kann und wenn keine Bodenplatte vorhanden ist , dann sammelt sich die Wärme neben den Heatpipes und es entsteht ein Wärmestau, der verhindert , dass die Wärme auch um die komplette Heatpipe aufgenommen werden kann?

 

[Nixdorf]

vier Die Cores

Du schriebst:

DIE : Sicht von unten auf die vier DIEs mit jeweils zwei Kernen

Der Prozessor hat nur ein Die. Es handelt sich um ein einzelnes Stück Silizium. Das habe ich moniert, weil die Aussage nachprüfbar falsch ist.

Mir ist nun auch klar, dass das offenbar jeweils Bilder von den durch L3 getrennten Compute-Bereichen in den zwei CCX sind, wobei der L3 innerhalb des CCX jeweils kühler bleibt.

 

[Duke711]

@Nixdorf

Las einfach die Kirche im Dorf Du hast einfach Blödsinn moniert und bist auf die Nase gefallen.

Zitat:

"Ein 2700X hat nur ein Die. Die vier Rechtecke darauf sind also von irgendwo herbei fabuliert. Korrekterweise sind die beiden Rechtecke in der Mitte jeweils vier Kerne, die am Rand gehören zum Uncore-Bereich des Prozessors."



Viel Spaß noch.

Quelle:
https://www.techpowerup.com/review/amd-ryzen-5-1600/images/dieshot.jpg

 

[Nixdorf]

und wenn keine Bodenplatte vorhanden ist , dann sammelt sich die Wärme neben den Heatpipes und es entsteht ein Wärmestau, der verhindert , dass die Wärme auch um die komplette Heatpipe aufgenommen werden kann?

Grob ja. Genauer gesagt bei HDT unter den angeschliffenen Heatpipes, nicht daneben. Es gibt dann ja nur dort die Möglichkeit zum Wärmeübergang. Schlimmer noch, ohne Bodenplatte würden ja Teile des IHS frei liegen. Natürlich bekommt man da ein Temperaturproblem. Außerdem würde dann teilweise auch Wärme direkt vom IHS unkontrolliert in die Gehäuseluft abgegeben, wo sie nicht mehr zielgerichtet vom Lüfter ausgeblasen werden kann.

 

[Alexander2]

Das was du da als Bild zeigst ist doch EIN Die @Duke711

 

[Nixdorf]

@Duke711 Im Gegensatz zu dir hab ich meinen Fehler eingestanden. Du lässt die Aussage, dass es da vier Dies gibt (also vier Chips) weiterhin im Raum stehen.

 

[Duke711]

@Duke711 Im Gegensatz zu dir hab ich meinen Fehler eingestanden. Du lässt die Aussage, dass es da vier Dies gibt (also vier Chips) weiterhin im Raum stehen.

Das ist deine Behauptung und nicht meine

 

[Müritzer]

In diesem Video sieht man zum Anfang gut den Hotspot bei einem Ryzen mit einem Die:

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[Nixdorf]

Das ist deine Behauptung und nicht meine

(Zuletzt bearbeitet: Vor 7 Minuten)

Ui, du hast versucht, Beweise zu vernichten. Sind wir hier im Kindergarten? Zuvor stand da das in Beitrag #18 zitierte:

DIE : Sicht von unten auf die vier DIEs mit jeweils zwei Kernen

Also wirklich.

Ergänzung (24. November 2021)

In diesem Video sieht man zum Anfang gut den Hotspot bei einem Ryzen mit einem Die:

Jepp, da kann man das wunderbar sehen. Natürlich gibt es den Hotspot, aber wie man dann im zeitlichen Verlauf sieht, verteilt sich die Hitze anschließend recht gut auf dem Heatspreader. Bei 2:30 sieht man dann ja gut, wie die gesamte Fläche in den hellroten bis weißen Bereich erhitzt hat.

 

[Alexander2]

Hier nen Video in dem tatsächlich der zen+ Ryzen 5 2600X geköpft wird und kein bild von einer generation zen 2 3000er

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Man kann den ziemlich rechteckigen Die (einen) optisch sehen. dazu denkt man sich dann das letzte Bild aus #32 :-)

Es hatte mich nur etwas gestört, das in dem Video aus #37 es dann doch ein 3000er war.

 

[Nixdorf]

Es hatte mich nur etwas gestört, das in dem Video aus #37 es dann doch ein 3000er war.

Bei Ryzen 3000 hat man halt tatsächlich räumlich getrennte, separate Dies. In Ryzen 1000 und 2000 war es noch das monolithische Zeppelin-Die. Für die Existenz von Hot Spots spielt das keine Rolle, die gibt es in beiden Fällen, weil es jeweils aktive und weniger aktive Bereiche auf den Chips gibt. Damit erhitzt sich der Bereich auf dem Heatspreader (IHS) oberhalb des Hot Spots natürlich zuerst, und das kann man zu Beginn einer Last gut sehen.

Ohne den IHS müsste die Hitze dann aber sehr lange dort bleiben, weil Luft im Vergleich zum IHS ein sehr viel schlechterer Wärmeleiter ist. Durch den IHS kann sich die Hitze verteilen (daher ja auch der Name) und dann auf größerer Fläche an den Kühler abgegeben werden. Die direkte Verlötung des IHS mit dem Die macht diesen Übergang auch deutlich effektiver als den zwischen IHS und CPU-Kühler, denn da gibt es im Normalfall eine nichtmetallische Verbindung mit Wärmeleitpaste zwischen den beiden Oberflächen.

Kleiner Exkurs: Speziell bei Ryzen 3000/5000 sind wegen der 7nm-Fertigung und des sehr kompakten AMD-Designs die tatsächlichen Hot Spots sehr klein. Nochmal kleiner, als die roten Flecken in den Wärmebildern es schon darstellen. Das führt zu der sehr hohen Energiedichte, die zu den unzähligen "Meine CPU wird zu heiß"-Themen hier im Forum führt. Tatsächlich steigt die Temperatur da in sehr kurzer Zeit auf sehr wenig Raum so stark an, dass es länger als bei anderen CPUs dauert, bis sich diese von dort weg verteilen kann. Da kann man dann nur zwei Dinge tun: Entweder haut man mit übertrieben viel Kühlung drauf und bekommt dann die Hitze marginal besser weg. Oder man vertraut einfach AMD, dass die Temperaturen "by design", also so gewollt sind, und SenseMI das von sich aus im sicheren Bereich regelt.