Intel 在 CPU 上的这个偷工减料，每年能省几个亿

前几天写了一篇关于 CPU 导热硅脂重要性的文章，后台收到不少电粉留言。

问 CPU 开盖是什么？钎焊U 和硅脂U 是什么？我能直接将 CPU 与散热器焊接在一起吗？

恰逢最近那啥事，今天就借此机会，来给大家说道说道 Intel 在 CPU 散热上的迷惑操作。

我们买到的 CPU 都是这样的小方块。

CPU 与散热器表面并不光滑，为了提升 CPU 与散热器的有效接触面积，我们会在 CPU 与散热器之间，涂抹一层薄薄的「导热膏」，也叫导热硅脂。

导热膏就涂在银色的金属盖子上，这个盖子是纯铜做的，表面还镀了镍来抗氧化，也增加了耐磨性。

其实我们看到的这个小方块，并不是 CPU 的本体，真正的芯片藏在盖子下面。

如果我们用特殊的工具，掀起 CPU 的盖头来，就能看到光滑镜面的 CPU 核心，这个核心称为 die。

可以看到，die 只占非常小的面积，CPU 的所有热量几乎都来自它。

如果直接把 die 安装到主板上，首先是非常小，不方便安装，其次是运输和安装时容易顺坏 die。

最重要的是，加个盖子还能提升 CPU 与散热器的接触面积，提升 die 散热能力，因此这个盖子也被称为「集成散热器」，它的导热系数大约在 400W/(m*K) 左右。

那么，既然 CPU 盖子与散热器之间要用膏来提升导热性，die 与盖子之间呢？

die 和盖子并不是一体的，它们之间肯定也存在缝隙，并且盖上后 die 将处于密闭的空间，要知道，静止的空气是最好的保温材料。

因此，在 die 和盖子之间，填充导热材料非常重要。

那么，应该用什么材料呢？

最初工程师为了导热性，采用焊接的方式，用导热材料将 die 和盖子焊接在一起，因为焊接后的导热性非常好。

采用这种钎焊散热方式的 CPU，被民间称为钎焊U。

工程师尝试了很多种材料，最后选择了硅，硅的导热系数大约有 150 W/(m*K)，而热（线）膨胀系数较小，也就是说热胀冷缩不明显。

盖子的原料铜，热（线）膨胀系数就要高很多，大约是硅的 6 倍。

因此，直接把硅和铜焊在一起，die 发热后热胀冷缩会导致焊料撕裂，甚至可能损坏 die。

后来工程师找来一种更高级的材料，铟 /yīn/ 。

铟的导热系数虽然只有 81.8 W/(m*K)，不如铜和硅，但也比普通的导热膏 5~10 W/(m*K) 好得多。

最主要的是它的延展性好，可以有效缓解铜与硅之间的矛盾，避免硅与铜热胀冷缩导致的损坏。

唯一的遗憾是铟比较贵，产量甚至黄金都少，每颗 CPU 大约需要 2-5 美元的铟。

不过 CPU 作为人类工业皇冠上的明珠，用 5 美元铟，不过分吧？（反正也是用户掏钱）。

可惜 Intel 觉得很过分。

Intel 在 2012-2018 年间，陆续将主流 CPU 中的钎焊工艺，换成了直接涂导热膏的形式。

对于 Intel 来说最大的好处，省钱啊。

直接省下铟的钱，每年千万上亿颗 CPU，每颗省 3 美元都是几个亿。

其次是良品率提升了，焊接操作毕竟存在一定风险，稍不注意就可能报废一颗i9，导热膏完全避免了这个问题。多卖一颗赚一颗，这也变相提升了产量。

这些钱拿去买牙膏、请拳师，不香么？

Intel 当初为什么使用膏代替钎焊，网络上的观点并不一致，Intel 官方也从未解释过这个问题。

有人认为是出于成本考虑，也有人认为是技术进步（Intel 自信他们的 CPU 能够在低温下保持高效能）。

不过小淙认为 Intel 更自信的是，它们在 CPU 领域的地位。当年 AMD 是真的扶不上墙，被 Intel 吊起来打。

不过 Intel 采用导热膏代替钎焊的副作用也随之而来。

钎焊导热系数少说也有 81.8 W/(m*K)，导热膏顶多也就 10 W/(m*K)，这好几倍的差距，最终就体现在工作温度上。

钎焊 U 满载 60℃，硅脂 U 满载可能有 80℃。

虽然 80℃ 也在可控范围内（CPU 最高工作温度是 100℃），但用户心理难免觉得膈应，毕竟 CPU 售价一分没少，掏同样的钱买阉割版，谁不难受？

另外，上期小淙也说过，CPU 的寿命很大程度上由工作温度决定，导热膏随着使用，导热效能会慢慢降低，CPU 温度也会越来越高。

对于超频玩家，更是苦不堪言。

本来可以用 10 年的 CPU，现在只能用 8 年，因此有用户说这是 Intel 的「计划报废」。

以上缺点都是，使用导热膏散热才有的问题。

到了 2019 年，AMD 翻身差不多了，再加上 Intel 的传统艺能 14nm 温度确实压不住了，Intel 才不情愿的在第 9 代 CPU 上重新用回钎焊。

从钎焊到导热膏再回到钎焊，这样的反复横跳无疑是打脸行为。

而去年发布的 10 代 i5，出现了更猎奇的抽奖事件，10 代 i5 CPU 存在钎焊和导热膏散热两种版本，买到哪种全凭运气。

以上就是就是钎焊U 与硅脂U 的来历。

AMD 这边就比较老实，主流 CPU 一直坚持用钎焊，活该它翻身。

后来买到 Intel 硅脂 U 的用户，为了提升散热能力，学会了开盖的技能。

也就是打开 CPU 的盖子，把出厂的导热膏换成更有效的导热材料，主流材料是液态金属，这样就能有效降低 CPU 的温度。

黄线硅脂U，蓝线改造后的液金U

不过，不建议小白用户轻易尝试，很容易弄坏 CPU，CPU坏了是没法修理的。