Heatspreader

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Pentium III mit Heatspreader
Athlon XP ohne Heatspreader. Zu sehen ist dasDie samt Restspuren vonWärmeleitpaste. Die vier runden Abstandshalter in den Ecken sollen bei diesemChipgehäuse das Die vor mechanischer Beschädigung schützen.

EinHeatspreader (engl. fürHitzeverteiler) bzw.IHS, ist ein kleines Kühlblech aus einem Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit, wieKupfer oderAluminium, das vomIC-Hersteller nach dem Auftrag vonWärmeleitpaste/-pads auf demDie einesHalbleiterchips aufgesetzt wird.

Anders als der Name es vermuten lässt, dient der Heatspreader weniger der Verteilung von Wärme als mehr dem Schutz desDie vor mechanischer Beschädigung durch den zusätzlich anzubringendenProzessorkühler. Die Präsenz eines Heatspreaders verschlechtert grundsätzlich die Wärmeübertragung.

BeimBTX-Format ist der Prozessorkühler direkt mit dem Gehäuse verschraubt und kann daher weder Mainboard noch CPU beschädigen.

Der Heatspreader dient der Verteilung der punktuellen Wärme des Die auf einer größeren Fläche, um diese effizienter demKühlkörper zuführen zu können, auch, da die Wärme nicht gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche desDie erzeugt wird, sondern je nach Beanspruchung der einzelnen Systemteile an unterschiedlichen Stellen entsteht. Zudem sollen durch die Abdeckung Beschädigungen des empfindlichenDies (beispielsweise einesProzessors) bei der Montage verhindert werden.

Bei vielen Prozessoren der älteren Generation (zum Beispiel derIntel Pentium 4 mit Prescott-Kern) war der Heatspreader direkt mit dem Dieverlötet. Bei einigen aktuellen Prozessoren derAMD-Ryzen-Serie (nur Raven-Ridge) bzw. Intel-Prozessoren mitIvy-Bridge-,Haswell-,Skylake- undBroadwell-Architektur werden der Heatspreader und der Die jedoch miteinander verklebt und statt Lot kommt Wärmeleitpaste zum Einsatz, um Produktionskosten zu sparen. Einige Anwender, die eine bessereKühlung erreichen wollen (z. B. beimÜbertakten), tauschen die werksseitige Wärmeleitpaste zwischen dem Heatspreader und dem Die, was in Vergleichsmessungen oft zu geringeren Betriebstemperaturen führt. Hierfür wird der Heatspreader mit einem Werkzeug, im einfachsten Fall mit einer Klinge (bspw. eines Teppichmessers) von der Platine des Chips gehoben. Jedoch führt dieses Vorgehen zumGarantieverfall und birgt ein erhebliches Risiko der Beschädigung des Prozessors. Die direkte Kühlung des Chips mit demKühlkörper (Wasser- oder Luftkühlung) nach Entfernung des Heatspreaders vom Prozessor – um statt zwei nur noch einen, vergleichsweise schlecht wärmeleitenden Übergang zwischen Chip und Kühlkörper, zu erhalten – hat in Vergleichen zu keiner Verbesserung oder gar zu einer Verschlechterung der Betriebstemperaturen geführt. Zudem ist die direkte Montage des Kühlkörpers auf dem Die ohne weitere Modifikationen oft nicht möglich.[1][2][3][4]

Heatspreader kommen u. a. auf folgenden Prozessoren zum Einsatz:

Ebenfalls als Heatspreader bezeichnet werden Metallplatten, welche aufRAM-Modulen befestigt sind. Diese sind als einfache Kühlkörper zur schnelleren Abfuhr derAbwärme gedacht. Allerdings ist der Nutzen einer zusätzlichen Speicherkühlung umstritten.

Einzelnachweise

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  1. Skylake ohne Heatspreader: Bessere Kühlung möglich? Computec Media GMBH, 5. März 2016, abgerufen am 27. Juli 2017. 
  2. "Skylake" köpfen? Macht das Sinn? Watercool e.K., abgerufen am 27. Juli 2017. 
  3. Kaby Lake-X und Skylake-X geköpft: Nicht verlötet, schwer zu köpfen, erste Bilder. Computec Media GMBH, 30. Mai 2017, abgerufen am 27. Juli 2017. 
  4. Volker Rißka: CPU-Köpfen mit Delid-Die-Mate im Test: Mehr Takt und geringere Temperaturen ohne Risiko. ComputerBase GmbH, 25. Dezember 2015, abgerufen am 27. Juli 2017. 
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