Herzlich Willkommen im Forum der Hardware-Helden. Ihr seid herzlich eingeladen euch zu registrieren, unsere News, Tests und Guides zu kommentieren, Fragen zu stellen oder einfach über "Gott und die Welt" zu plaudern.
Ich würde bezweifenl, das man mit einem Erwärmen von der Leiterplattenrüseite aus(z.B. mit ner Heizplatte) ähnliche Temperaturverteilung im Silizium und Imposer erreicht, wie im Praxisbetrieb. Denn im Betrieb geht die Verlustwärme ja hauptsächlich vom Silizium aus. Da wäre ein Erwärmen durch elektischen Widerstand im Siliziums selber, oder durch gesteutes Laserlicht oder Infrarotlicht auf der Siliziumoberfläche vieleicht besser. Wie weit ne optische oder mechanische Höhenvermessung dadurch verfälscht wird, kann ich aber auch nicht einschätzen.
Letztendlich bildet das ja aber auch immer noch nicht die Betriebsverhältnisse auf dem Silizium exakt nach, weil die von der Kühlerplatte ausgehenden Andruckkräfte und Wärmestreung fehlen.
Und ob eine extwas hohl geschliffene Kühlergrundplatte wirklich was bringt, ist auch fraglich. Weil ja dann auch nur im kalten Zustand, das etwas ausgebeulte Silizium optimal anliegt.
Das es Abweichungen dadurch gibt, das man von der Rückseite her heizt, ist klar. Aber vielleicht würde man damit bereits Tendenzen messen können.
Zu der Frage, ob es sinnvoll ist, diese Krümmun in der Kühlergeometrie vorzusehen:
Der kryographics NEXT hatte damals ein höheres dT als ein anderer Kühler, bei dem diese Krümmung nicht vorgesehen worden ist.
Beim kryographics NEXT geht dies sicher aber auch mit dem Ansatz der Wärmeleitpastennutzung beim VRam Hand in Hand. Durch letzteres kann man sich keine Verkrümmung beim PCB erlauben. Dies reduziert dann auch den Anpressdruck auf die GPU.
Ich habe mich auch schon gefragt, ob ein gewisser Anpressdruck alleine vielleicht auch schon für einen Abbau der Krümmung sorgt. Da dies so beim NEXT nicht möglich ist, hat hier die Krümmung in der Kühlerfläche wieder eher Sinn. Das aber auch nur, wenn sich der Chip nicht auch durch die Temperatur einebnen würde.
Hier im Anhang noch 2 gemittelte Höhenverläufe durch den kryographics NEXT für die RTX 3090 Ref.
In den Randbereichen ist leider zu wenig Licht vom Kühler zurückgekommen und dadurch rauscht es dort etwas.
Die Frage nach der mechanischen und thermischen Verformung der SiliziumOberfläche hat mich nicht los gelassen. Aufwendige Messtechnik hab ich nicht zur Verfügung. Nur ein ein Stück 5mm dicke Fensterscheibe, das von Hause aus sehr plan und auch sehr steif ist.
Drück man die Scheibe auf einen großen SiliziumChip(bei mir ne rx6800xl GPU) sieht man die typische Verteilung der Wärmepaste aus einer "buckligen" Oberfläche. In der Mitte liegt die Scheibe direkt auf dem Silizium auf. Je weiter entfernt vom Zentrum wird die Schichtdicke der Wärmeleitpaste immer größer.
Drückt man die Scheibe auf eine gleichmäßig plane Kontaktoberfläche, verteilt sich die Wärmeleitpaste gleichmäßig dick zwischen auf der gesamten Kontaktfläche. Aber selbst mit 20Kg Anpressdruck schaft man es nicht die Wärmeleitpaste soweit zu verdrängen, das die beiden Kontaktflächen direkt aufeinander aufsetzen.
Erwärmt man den Chip(bei mir mit einem Föhn auf 60°, Infrarot-Messgerät), ändert sich nichts an dem Abdruck/Verteilung der Wärmeleitpaste. Weder beim Aufeinanderdrücken zweier exakt planen Kontaktflächen, noch beim Aufeinanderdrücken einer planen Kontaktfläche auf einen "buckligen" SiliziumChip.
Meiner Meinung nach ist dieser einfache Versuch ein klarer Beweis, das die "bucklige" SiliziumOberfläche immer noch bucklig bleibt, selbst wenn man 20Kg Anpressdruck auf sie ausübt, oder den SiliziumChip zusätzlich auch noch auf 60° erwärmt.
Mein Fazit dazu ist:
Mit einem leichten Buckel auf einer der beiden Kontaktflächen, wird die Wärmeleitpaste leichter verdrängt, so das zumindestens im Zentrum der Wärmekontakt deutlich besser ist, weil die Schichtdicke die im Zentrum entsteht, optimal dünn ausfällt. Nur leider sind die Schichtdicken um so größer, je weiter man sich vom Zentrum entfernt. Somit werden auch die Wärmleitwerte immer weiter absinken, je weiter man sich vom Zentrum entfernt. Und die höheren Schichtdicken außerhalb des Zentrums, begünstigen natürlich auch den "Pump Out Effekt" der Wärmeleitpasten, wenn sie zu geringe Oberflächenspannung haben.
Bei Zwei exakt aufeinander passenden Kontaktflächen ist das größte Problem, das die Schichtdicken zwar überall gleichmäßig groß sind, aber sie nie eine bestimmte minimale Schichtdicke unterschreiten können. Dieser Punkt wird erreicht, wenn die Reibung in der Wärmeleitpaste größer wird, als die Kraft um die Wärmeleitpaste zu verdrängen.