Скальпирование процессора

Когда речь идёт про разгон под системой водяного охлаждения или бесшумный компьютер, в разговоре всё чаще всплывает слово скальпирование. Чтобы вы понимали о чём идёт речь, в этой этой статье я отвечу на три главных вопроса:

1. Что такое скальпирование

2. Зачем скальпировать процессор

3. Какой метод скальпирования лучше выбрать

Также познакомимся с опытом скальпирования популярных IT-изданий.

Будет сложно разобраться со скальпированием не разобравшись с процессором, поэтому перед ответом на первый вопрос разберём процессор на части:

Начиная с третьего поколения процессоров, 3000 серии, компания Intel использует термопасту вместо припоя для заполнения пространства между кристаллом и крышкой процессора. Официального ответа на вопрос почему Intel стала использовать термопасту нет, но есть мнение, что такое решение снизило стоимость производства. Изготовление процессора с припаиванием крышки к кристаллу повышает процент брака, и стоит дороже, чем нанесение термопасты, потому что в сплаве используются дорогостоящие металлы. Например — золото.

Переход на термопасту резко ухудшил отвод тепла от кристалла процессора к крышке. Мы не знаем, какая теплопроводность у TIM — заводской термопасты Intel, но термопаста Arctic MX-4, например, в 2.5-10 раз хуже проводит тепло, чем заводской припой на основе индия под крышкой в прошлых поколениях процессоров. Источник информации, использовавшийся для расчётов.

Термопаста под крышкой процессора — главное препятствие на пути к тишине и мощности компьютера. Но часть процессоров может достаточно тихо работать с пастой под крышкой, без скальпирования. Это процессоры без индекса «K».

Теплопакеты процессоров без индекса «K» на момент написания статьи заблокированы, и судя по спецификациям основной массы моделей не должны превышать 65 ватт. На практике при работе технологии Turbo Boost всё же превышают, но не больше, чем на 30%. Я рекомендую поставить охлаждение, рассчитанное на тепловыделение 95-120 ватт, больше — лучше. Процессор не достигнет критических температур, охлаждение не будет работать на полную мощность и шуметь.

UPD. С 2021 года процессоры с увеличенным значением Power Limit (PL1 и PL2) даже с базовым теплопакетом 65 ватт разгоняются до мощности 190 ватт и больше. Конечно, это значение не превысить без вручную увеличенных лимитов , но даже в стоковом значении процессор легко превышает свой TDP минимум в полтора раза. Поэтому для линеек 11 поколения и выше серии Intel Core i7 без индекса «K» я рекомендую ставить охлаждение, способное рассеить не меньше 150 ватт тепла. Это любой кулер башенного типа с 4 трубками и больше.

Больше — лучше, но не стоит слишком увлекаться и подбирать монструозное охлаждение для процессора без индекса «K». Чтобы достичь мощности даже в 190 ватт нужны очень тяжелые условия для процессора, рендеринг видео на несколько часов или моделирование с использованием AVX2-инструкций. Это крайне редкие сценарии использования домашнего или игрового ПК. Например, потребление i7-11700F в играх не превышает 100 ватт. Оно колеблется в среднем от 60 до 80 ватт.

В случае с процессорами Intel без индекса «K» я считаю скальпирование не играет большой роли, как и термопаста под крышкой, поэтому не рекомендую их скальпировать. К тому же, начиная с Core i5 в 11 линейке и последующих итерациях Intel снова использует припой в не «K»-процессорах. Также припой под крышкой и у процессора Intel Core i7-10700 из предыдущей линейки, включая его F-версию.

Вся дальнейшая информация по скальпированию актуальна для процессоров до 10 серии, потому что начиная с 10 поколения Intel снова использует припой в «K»-версиях процессоров.

Серия процессоров с индексом «K» предназначена для разгона CPU сверх штатных частот. На заводе отбирают процессоры, способные достичь бо́льших показателей, чем серийные образцы, поэтому серия «K» обладает собственным модельным рядом и стоит дороже. Производитель открывает доступ к множителям частоты работы ядер процессора, чтобы каждый желающий повысил тактовую частоту своего экземпляра.

Разгон процессора это комплекс действий, в котором все параметры взаимосвязаны: тактовая частота работы процессора — «мощность», напряжение и повышение температуры. Чем мощнее процессор, тем больше питания ему нужно — тем больше тепла выделяет кристалл.

В 3.5 раза больше процессоров без индекса «K», основная масса которых на момент написания статьи не превышает планку энергопотребления в 70-80 Ватт даже при работе технологии Turbo Boost.

Проблема серии «K» не в количестве ватт, а в том, что процессор не успевает быстро избавиться от такого большого количества тепла из-за термопасты под крышкой. Термопаста под крышкой процессора (расчёт на основе Arctic MX-4) в 17.6 раз хуже проводит тепло, чем кремний, из которого состоит кристалл процессора, и в 47 раз хуже, чем медная теплораспределительная крышка. Заводская термопаста процессора быстро не передаст тепло крышке, задерживая его в кристалле.

Поэтому разгон без скальпирования приведёт к перегреву процессора, запуская процесс троттлинга. Процессор будет игнорировать часть задач, которые будут на него возлагаться. Мощность продолжит снижаться, пока он не сбросит температуру и не охладится. Избавиться от троттлинга в разгоне не получится даже после установки системы водяного охлаждения.

Разгон и мощность процессора упираются в термопасту под крышкой, которую невозможно заменить без скальпирования. Чтобы избавиться от этой проблемы нужно снять крышку и заменить термопасту на жидкий металл.

В первом случае легко повредить лезвием текстолит и изрезать руки.

Второй способ не подходит для процессоров новых поколений, от 6 и выше, у которых тонкий текстолит. Сдвиг с упором в текстолит повредит тонкую подложку при излишнем усилии.

Третий способ я считаю самым безопасным. В делидере мы не повредили ни одного процессора.

Такой способ скальпирования процессора самый безопасный и ещё ни разу не подводил. В результате скальпирования в среднем удаётся сбить ~ 20 градусов с процессора. Это фантастическое послабление для системы охлаждения и хороший запас для увеличения мощности компьютера.

• i3-8350K
• i3-9350K
• i3-9350KF
• i5-3570K
• i5-4670K
• i5-4690K
• i5-6600K
• i5-7600K
• i5-8600K
• i7-3770K
• i7 4770K
• i7-4790K
• i7-6700K
• i7-7700K
• i7-8700K
• все процессоры на платформе LGA 2066 серии 7XXX

Все «K»-процессоры с 3 по 8 поколение нужно скальпировать. Скальпирование увеличивает разгонный потенциал процессора, предел мощности, уменьшает энергопотребление системы, нагрев цепи питания мосфетов и уровень шума системы охлаждения.

Решиться на скальпирование дома — значит заказать делидер, от 400 рублей, ожидание доставки 20-40 дней, купить герметик, от 200 рублей, и купить жидкий металл, от 600 рублей. Если скальпировать не допустив ни одной ошибки, то стоить домашнее скальпирование будет ~ 1200р и займёт ~ 30 дней.

Цена риска — 28 990 рублей, это стоимость i7-8700K на момент написания статьи.

Не уверен, что стоит рисковать дорогим процессором ради 800 рублей выгоды, если, конечно, вами не движет жажда экспериментов =) Напишите нам в Мастерскую COREX, скальпируем за 2000 рублей в течение 1 часа с гарантией 1 год. Принимаем заказы по России.

Спасибо за внимание, и до новых встреч в следующих статьях!

Скальпированный Core i7-4770K буквально обрел вторую молодость — ferra

Скальпирование Coffee Lake возвращает оверклокингу его изначальную суть: потратить меньше – получить больше — 3dnews

Мы впервые смогли добиться стабильной работы CPU на 5,0 ГГц после замены TIM — hardwareluxx

Теперь i7-8700K действительно похож на нормальный оверклокерский процессор — overclockers