Temperature e problemi termici

Test del processore Intel Core i9-7900X con 10 core e 20 thread basato su architettura Skylake-X e compatibile con le scheda madre X299 con socket LGA 2066.

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a cura di Andrea Ferrario

Editor in Chief

Come abbiamo detto, abbiamo dovuto usare un Alphacool Eiszeit Chiller 2000 per raggiungere risultati di overclock usabili. Le soluzioni termiche più tradizionali non ce l'avrebbero permesso. Gli AIO come il Corsair H100i e l'Enermax LiqTech 240 raggiungono i rispettivi limiti a frequenze stock sotto Prime95. Il loop custom ha gettato la spugna a 4,6 GHz.

alphacool

Perché quei dissipatori a liquido non possono tenere il passo di una CPU come il 7900X? Un normale AIO era sufficientemente buono da permettere al Core i7-5960X di lavorare al fresco, persino con una frequenza di 4.8 GHz. Abbiamo misurato consumi fino a 250W in passato. Perché abbiamo dovuto forzare 20 °C costanti nel loop persino prima di iniziare a sperimentare?

Alte differenze di temperatura e prestazioni di raffreddamento

La ragione per cui Skylake-X è molto più difficile da raffreddare è la pasta termica che Intel ha scelto di usare piuttosto che la saldatura tra il die del processore e l'heatspreader. Anche se la pasta è meno costosa, è anche meno ideale per le prestazioni di raffreddamento.

I sensori di temperatura digitali di Intel riportano in modo affidabile risultati da 35 a 40 °C e oltre, portandoci a includere solo i valori sopra quella gamma nella nostra analisi. La differenza tra la temperatura del blocco di raffreddamento a liquido, che è mantenuto a 20 °C costanti, e la temperatura riportata dalla CPU dai sensori di Intel mostra quanto sia stata sfortunata la scelta della pasta termica.

Abbiamo misurato la temperatura dell'heatspreader della CPU nello stesso modo fatto al debutto di Ryzen 7 1800X, usando una piastra in rame sottile. La curva risultato mostra chiaramente che il calore disperso non può essere dissipato con una velocità sufficiente. Una soluzione abbastanza buona per un processore meno potente come il Core i7-7700K non va bene per il Core i9-7900X.

12 Temperature Differences

Questa curva rappresenta la differenza di temperatura, ossia la differenza termica tra i core del Core i9-7900X e la parte superiore del suo heatspreader. Quanto vediamo è scioccante:

13 Temperature Deltas

La differenza tra i core e la parte superiore dell'heatspreader raggiuge 71 °C, e questo usando una delle migliori configurazioni di raffreddamento acquistabili. Naturalmente soluzioni termiche meno efficaci iniziano a incontrare problemi a frequenze stock quando avviate uno stress test.

Per illustrare quanto mostrato, abbiamo messo in un grafico la temperatura di tutti i core del 7900X a impostazioni stock con Prime95 o LuxRender. Un buon dissipatore a liquido custom si comporta piuttosto bene, il che non dovrebbe sorprendere. Nessun'altra soluzione termica sarà in grado di tenere il passo. Persino i produttori di schede madre con cui abbiamo parlato concordano. E ci hanno detto che i loro dissipatori a liquido AIO dilapidano il margine non appena avviano Prime95 senza limitare AVX.

14 Temperatures Tcore

Una Tcore fino a 65°C e una temperatura dell'heatspreader di circa 24 °C fanno una differenza di oltre 40°C. Questo a 230W. Una volta che si oltrepassa la linea dei 300W, persino il Alphacool Eiszeit Chiller 2000 abdica. Non è qualcosa difficile da raggiungere: con un Core i9-7900X a 4,6 o 4,7 GHz, usando le tensioni necessarie per raggiungere quelle frequenze, anche semplici applicazioni di rendering innescano quei livelli. I consumi più alti che abbiamo visto sono stati appena superiori a 300W, e ci hanno portato a toccare il limite termico di 100 °C della CPU costantemente. Poco dopo si è verificato uno spegnimento di emergenza.

Dispersione

Abbiamo inoltre misurato il consumo sotto carico costante usando differenti dissipatori. Per un aumento di temperatura di circa 40 °C, il consumo è salito del 5%. Questo non è solo un risultato accettabile, ma persino buono. I valori sopra 100 °C non sono così stabili a causa del throttling. Di conseguenza abbiamo fatto un'eccezione e usato un filtro passa basso che ha appianato i brevi cali.

15 Leakage

Tutto sarebbe andato alla grande, se non fosse stato per la pasta termica tra il die e l'heatspreader. Certo, molti utenti workstation e semiprofessionali non overcloccano, riducendo il numero di clienti affetti da questo problema. Tutti però sappiamo che molti appassionati attratti dal bilanciamento tra numero di core e alte frequenze di Skylake-X dovrà affrontare una bella sfida sul fronte del raffreddamento. La vostra scelta si riduce a un dissipatore AIO di fascia alta o una soluzione custom. Il raffreddamento ad aria del 7900X è fuori discussione se volete usare il processore senza problemi sotto carico.