Til hovedinnhold
GuideFjerning av varmespreder på Haswell

Se hvordan det gikk da vi slo av prosessorlokket med en hammer

Vi ville ha en iskald Haswell-prosessor.

Introduksjon

Overklokkere og entusiaster er alltid ivrige etter å kjøle komponentene best mulig, for å kunne øke spenningen, frekvensen og dermed ytelsen. Da trenger man gjerne bedre kjøling, og stadig flere legger mye penger i akkurat dette – med et håp om å kunne få investeringen tilbake i økt prosessorhastighet.

Illustrasjon av prosessor, varmespreder, kjøler og kjølepasta før og etter modifikasjon.
En helt fersk Intel i5 4670K av batch L318 som snart skal under hammeren. Foto: Torstein Sørnes, Hardware.no

Intels to siste prosessorgenerasjoner, Ivy Bridge og Haswell, har gjort situasjonen mye mørkere for de med godt kjøleutstyr på plass. Prosessorene fra disse generasjonene, hovedsakelig 3570K, 3770K, 4670K og 4770K, blir særdeles varme under last til tross for at prosessoren ikke selv trekker mer strøm enn eldre generasjoner. De nyeste modellene bruker termisk pasta mellom prosessorkjernen og varmesprederen, i motsetning til Sandy Bridge hvor varmesprederen er loddet fast. Det er den termiske pastaen som har blitt syndebukken for temperaturproblemene til Ivy Bridge og Haswell, og løsningen blir dermed å fjerne varmesprederen – noe vi skal gjøre i dag.

Vi er ikke helt overbevist om at det kun er kjølepastaen som er problemet, men kanskje også mengden som er påført mellom kjernen og varmesprederen. Ved å ta av varmesprederen har vi ikke bare muligheten til å erstatte kjølepastaen, men også redusere avstanden mellom kjernen og varmesprederen, og dermed minske mengden med pasta. Dette vil forhåpentligvis redusere temperaturen på prosessoren, som er grunnen til av vi har prøvd prosjektet både én og to ganger tidligere, dog uten stort hell. Prosessorer er naturligvis skjøre skapninger, men denne gangen har vi lært.

Ny plan

Ikke bare skal vi ta i bruk en helt ny metode for å fjerne varmesprederen, men vi skal også montere den tilbake igjen med ny kjølepasta og andre modifikasjoner.

For å gjøre jobben har vi tatt i bruk litt spenstigere verktøy – hammer, skrustikke, trekloss og kredittkort. Den gamle metoden med barberblad og tålmodighet er på vei ut, og etter å ha sett en demonstrasjon med skrustikke på nettet måtte vi bare prøve. Fremgangsmåten er helt lik for Ivy Bridge, men hold fingrene borte fra eldre prosessorer da varmesprederen ofte er loddet fast og resultatet vil bli en ødelagt prosessor.

Offeret denne gangen ble en Intel i5 4670K, som er et naturlig førstevalg for mange da den er basert på nyeste Haswell-arkitektur og gir mye ytelse for pengene. Varmeproblemet har blitt enda større med Haswell, da mye av spenningsreguleringen er flyttet fra hovedkortet over til prosessoren, noe som medfører ekstra stor varmeutvikling sammenlignet med tidligere prosessorgenerasjoner. Derfor blir det ekstra spennende å se hvor mye vi kan tjene på å tilpasse varmesprederen

Trykk deg videre for å se hvordan det gikk »

Av med topplokket

Finmekanisk arbeid

Etter å ha rengjort og sagt farvel til prosessoren, rigget vi opp utstyret vi trengte. For å minske skadene på varmesprederen, dekket vi til kantene på skrustikken med et par lag teip før vi satte prosessoren på hodet ned i skrustikken.

I tilfelle prosessoren skulle forlate skrustikken i flygende tilstand, laget vi en fangemekanisme bestående av tomme hjulposer foran og under skrustikken.

Deretter fant vi en hard plankestubb som vi la parallelt med skrustikken, helt inntil det grønne kretskortet på bunnen av prosessoren.

Nå var det bare å finne frem hammeren, og å sette inn noen kontrollerte slag for å separere selve prosessoren fra varmesprederen. For å unngå å skade varmesprederen for mye, roterte vi prosessoren 180 grader før vi gjentok prosedyren. Vi fanget prosessen på video, og det hele gikk mye glattere enn forventet.

Nå hadde vi nok en gang fått fjernet en varmespreder, men jobben var allikevel langt fra ferdig. Det første vi gjorde var å undersøke prosessoren etter fysiske skader, og den var tilsynelatende like fin som fra fabrikken. Varmesprederen hadde fått seg noen stygge hakk i siden etter å blitt presset inn i skrustikken, men disse pusset vi fort ned med sandpapir. Da kom også kobberen fram, og vi så også at varmesprederen var litt konkav, noe som er helt vanlig, men uønsket, så vi pusset den like gjerne helt flat.

Vi måtte også gjøre noen forbedringer på selve prosessoren. Først fjernet vi alt gummilimet som tidligere hadde holdt varmesprederen fast, ved hjelp av et kredittkort, før vi til slutt renset kjernen og fjernet siste rest av limet ved hjelp av alkohol.

Som du ser er det en rekke med motstander ved siden av kjernen, og disse er antageligvis en del av Haswells integrerte strømstyring, da de ikke er å finne på Ivy Bridge eller eldre prosessorer.

Som termisk pasta har vi fått tak i Coollaboratory Liquid Ultra til å bruke mellom kjernen og varmesprederen, som er flytende metall og antagelig noe av det beste til jobben. Derfor måtte vi isolere motstandene med en liten bit elektrisk teip, men ser i ettertid at klarlakk hadde vært et lurere valg.

Vi fordelte det flytende metallet jevnt over kjernen, og endte opp med å bruke mye mindre enn det vi hadde tatt på fra starten. Coollaboratory Liquid Ultra og lignende metalliske kjølepastaer har få leverandører i Norge, men som dårligere og billigere alternativer har du vanlige pastaer som Gelid GC-Extreme og Cooler Master IC Essential E1.

Sidewinder Computers sendte oss Coollaboratory Liquid Ultra til bruk i denne testen

Klikk deg videre for å se resultatet »

Resultater og overklokking

God kjøling

God vannkjøling bør gir masse rom for overklokking . Foto: Torstein Sørnes, Hardware.no

For å forsikre oss om at varmeovergangen mellom prosessorkjernen og varmesprederen ikke ble en flaskehals, monterte vi skikkelig god vannkjøling i et luftig kabinett. Seks vifter står i push&pull-konfigurasjon på en tjukk trippelradiator, som er forsynt av en sterk Laing DDC1-pumpe med tredjeparts topp for skape skikkelig flyt gjennom de halvtomms tjukke slangene.

Først monterte vi den umodifiserte prosessoren under vannkjøling og påførte kjølepastaen Arctic Silver 5. Vi overklokket prosessoren så langt det lot seg gjøre, med kravet om én times stabilitet i Intel's eget stresstestingprogram, Linpack. Dette er i utgangspunktet ikke nok til å garantere full stabilitet i uker og måneder, men et solid utgangspunkt.

Kjølepastaen vi brukte har ganske lang innkjøringstid, men temperatursammenligningen ble gjort når pastaen hadde vært like lenge på prosessoren, og bør derfor være representabel.

Testoppsett

  • Hovedkort: Gigabyte GA-Z87X-UD3H med BIOS F7
  • Prosessor: Intel Core i5 4670K Batch L318B346
  • Minne: 2x8 GB Corsair Vengeance 1600 MHz CL9
  • Kjøling: Laing DDC-1 pumpe med D-Tek custom topp og reservoir
    XSPC RX360 trippel radiator med 1/2" slanger
    D-Tek Fuzion V2 CPU-blokk
    Arctic Silver 5 og Coollaboratory Liquid Ultra kjølepasta

På den umodifiserte prosessoren endte vi etter overklokkingen opp med en prosessorfrekvens på 4,4 GHz med 1,22 Vcore, og samme hvor mye vi prøvde så klarte vi ikke å presse frekvensen opp til 4,5 GHz. For å nå høyere frekvens måtte vi ha økt kjernespenningen, og når vi nærmet oss den nødvendig spenningen begynte kjernene å danset på rundt 95 grader, noe som forårsaker at diverse sikkerhetsmekanismer slås inn og reduserer hastigheten og spenningen på prosessoren.

Gjennomsnittlig kjernetemperatur etter 1 time i stresstestprogrammet Linpack.

Etter at varmesprederen var ominstallert med kjølepasta av flytende metall, ble saken en helt annen. Med lik prosessorfrekvens og -spennning ble den gjennomsnittlige kjernetemperaturen redusert fra 91 til 70 grader, noe som vil si en temperaturreduksjon på hele 21 grader.

Dette var over all forventning, spesielt når vi tar med i regnestykket at vi fortsatt brukte Arctic Silver 5-pasta mellom varmesprederen og vannkjølingsblokka. Bytter du ut Arcitc Silver 5 med en god kjølepasta, bør du forvente at temperaturen reduseres med noen ekstra grader gitt at kjølingen i seg selv klarer å fjerne varmen.

Rom for kraftig overklokking

Denne temperaturforbedringen ga naturligvis mye større rom for overklokking, som vi måtte dra nytte av. Prosessoren lot seg nå lett kjøre på 4,5 og 4,6 GHz, med henholdsvis 1,25 og 1,30 volt på kjernene. Temperaturene var fortsatt langt under det vi hadde på den umodifiserte prosessoren, men beveget seg sakte oppover jo høyere spenning vi ga til kjernene og spenningsregulatoren.

Vår 4670K er nok i topp 30-prosentsjiktet når det kommer til overklokking, så selv om du kan forvente tilsvarende temperaturreduksjon, er det langt i fra like sikkert at prosessoren din klokker like godt som vår.

Overklokket til 4.7 GHz, med litt ekstra info for entusiastene.

Det krevde langt mer finjustering for å få prosessoren stabil på 4,7 GHz, men etter litt prøving fikk vi kjørt en time i Linpack uten feil. Vi tror kanskje det skal være mulig å få presset den opp til 4,8 GHz, men for å gjøre dette må vi bli mye bedre kjent med hvilke spenninger de forskjellige delene i prosessoren trenger for å skalere.

Resultatene er allikevel imponerende; ved å bytte ut den termiske pastaen under varmesprederen har vi gitt nytt liv til prosessoren, noe som potensielt kan gi deg temperaturreduksjon på over 20 grader og ekstra overklokkingsrom på 300 MHz eller mer. Dette forutsetter dog at du har kjøling som klarer å fjerne overskuddsvarmen fra systemet, og modifikasjonen vil nok hjelpe lite om du sitter på svak luftkjøling som allerede har nok å jobbe med.

Om du er modig nok til å prøve selv, bør du trykke deg inn på neste side for å lese våre beste tips for å gjøre jobben »

Konklusjon og tips

Alle gode ting er tre

Nedpusset varmespreder, prosessorkjerne med flytende metall og elektrisk teip over motstandene.Foto: Torstein Sørnes, Hardware.no

Dette er tredje gangen vi har forsøkt å fjerne varmesprederen på en prosessor, og første gang hele prosjektet har blitt vellykket. Denne gangen lot vi oss inspirere av noen modige sjeler som hadde lagt fra seg barberkniven, og brukt skrustikke og hammer for å separere varmesprederen fra prosessoren. Hele prosedyren var overraskende enkel, men det er store fallgruver på veien.

For det første bør du bruke en skrustikke med flate kanter for å få prosessoren til å sitte skikkelig, og for å minimere skadene på varmesprederen. Bak og under denne bør du legge noe mykt som kan fange prosessoren om den skulle falle ned fra skrustikken, eller ta seg en flytur grunnet et hardt slag med hammeren.

Det kan også være lurt å snu prosessoren etter noen bank, da det er bedre at varmesprederen er litt opphakket på begge sider, kontra at den er veldig hakkete på kun den ene. Dette vil også redusere stresset på det grønne kretskortet, som lett kan sprekke eller bøyes om du er for hard med hammeren. Treklossen du bruker bør være av det harde slaget, for å unngå at det harde kretskortet gradvis jobber seg inn i treklossen.

Når varmesprederen er fjernet må du sørge for å dekke til motstandene som ligger ved siden av kjernen. Vi brukte isolerende teip, men vil anbefale deg å bruke klarlakk eller lignende da teipen etter hvert kan falle av. For å fjerne gummilimet på prosessoren bør du bruke et kredittkort og ikke neglene dine, da overflaten tåler veldig lite før det går hull.

Kjernen må dekkes med et syltynt lag kjølepasta, helst av en grom type som Coollaboratory Liquid Ultra, Pro eller andre kjølepastaer av flytende metall. For å sørge for at varmesprederen havner midt på kjernen, må du legge den noen millimeter i retning mot låsemekanismen på hovedkortet når du skal montere den, da denne ofte vil skyve varmesprederen når du låser prosessoren fast. Har du fått synlige skader på varmesprederen, eller vil sørge for at alt er optimalt, bør du pusse ned varmesprederen til kobberet blir synlig.

Liten gevinst for de fleste

Du må forvente litt skader på varmesprederen. Foto: Torstein Sørnes, Hardware.no

Vi vil påstå at metoden med skrustikke er sikrere enn med barberblad, men det er en tilstedeværende sannsynlighet for at prosessoren blir ødelagt underveis. Du mister naturligvis garantien, og det blir mer farefullt å flytte på prosessoren i ettertid. Har du kun temperatur og frekvens i tankene, er dette en veldig god investering sammenlignet med å oppgradere fra godt til veldig godt kjøleutstyr.

Vi vil allikevel påpeke at med mindre du er blodentusiast, har planer om å benchmarke og ha det gøy, så bør du holde fingrene fra fatet og la prosessoren være i fred. 200 – 400 MHz ekstra har veldig lite å si i de fleste programmer og nesten ingen ting å si i spill, og om du trenger mye prosessorkraft til profesjonelt arbeid vil du nok prioritere langvarig stabilitet og sikkerhet over litt ekstra ytelse.

En løsning som dette krever ekstra god kjøling:
Slik gikk det da vi kjølte maskinen med vann rett fra springen »

Les også
Intels neste råtass-prosessor skal snart komme
Les også
Intel Core i5 4670K: Her treffer Intel midt i blinken
Les også
Intel Core i7 4770K «Haswell»: Vi tester Intels helt nye topprosessor – Haswell
Les også
Dette er prosessor-ekstremsport
Les også
Dette skulle vi aldri prøvd på
annonse