der8auer: Intel Core i9-9900K köpfen bringt deutlich bessere Temperaturen

Intel Core i9-9900K
(Bild: Screenshot YouTube/der8auer)

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Der neue Intel Core i9-9900K ist zwar verlötet, trotzdem entsteht sehr viel Abwärme. der8auer hat nun mehrere Prozessoren geköpft und versucht zu optimieren.

i9-9900K: trotz Lot schlechte Wärmeabfuhr?

Bereits im Vorfeld des i9-9900K-Launchs gab es einige Hinweise darauf, dass Intel die Prozessoren der neunten Generation wieder verlötet. In den Generationen davor verwendete der Prozessorhersteller statt eines Indium-Lots das sogenannte Thermal Interface Material (kurz TIM), eine Wärmeleitpaste. Diese befindet sich zwischen dem eigentlichen Prozessor und dem Heatspreader. Die Wärmeleitfähigkeit des TIMs war jedoch äußerst schlecht. Deshalb war es bei den letzten Intel-Generationen gang und gäbe, den Prozessor zu köpfen und die Wärmeleitpaste durch Flüssigmetall zu tauschen. Das bringt bis zu 20 Grad Temperaturvorteil.

Mit dem i9-9900K begann Intel dann wieder, die Prozessoren zu verlöten. Sowohl die K-Modelle der Coffee Lake Refresh-Serie als auch die Skylake-X Refresh-Modelle sind nun wieder mit  einem Indium-Lot anstelle des TIM ausgestattet. Intel nennt die Schicht Solder Thermal Interface Material, kurz STIM. Die ersten Tests des i9-9900K zeigen jedoch, dass der Prozessor trotz des Lots sehr warm wird. Es stand also der Verdacht im Raum, dass Intel nicht die gleiche Methode zum Verlöten wie in den Vorgenerationen nutzt. Der Extremübertakter Roman der8auer Hartung hat nun einen i9-9900K geköpft und versucht, die CPU zu optimieren.

Dickerer Chip sorgt für mehr Hitze


Hartung geht dabei auf viele technische Details des Prozessors ein. So hat der Extremübertakter den i9-9900K zunächst einmal mit dem selbst entwickelten Tool Delid Die Mate 2 geköpft. Ihm fiel auf, dass die Indium-Schicht verhältnismäßig dick ist. Hartung versuchte daraufhin, den Prozessor noch einmal nachträglich zu verlöten und die Schichtdicke durch Weglassen des Silikonklebers zu verringern, was soweit auch gut funktioniert hat. Die Verteilung schien jedoch nicht ganz zu funktionieren, weshalb einzelne Kerne deutlich zu warm wurden.

Daraufhin hat der8auer den Prozessor wieder geköpft und das Indium-Lot mit einem Messer und Schleifpapier komplett entfernt. Auch einen i5-9600K, welcher den gleichen Chip wie der i9-9900K hat, hat er geköpft und anschließend vermessen. Der 178 mm² große Chip im Verhältnis zum kleineren i7-8700K deutlich größer. Der Vorgänger misst nur 153 mm². Doch auch die Dicke des Chips ist deutlich gestiegen. War der 8700K noch 0,42 mm dick, ist der Coffee Lake Refresh-Chip mit 0,87 mm mehr als doppelt so dick. Auch die Platine des Prozessors ist deutlich dicker als die des Vorgängers, was jedoch im Bezug auf die Temperatur keinen Unterschied macht. Der dicke Silizium-Chip jedoch leitet bei weitem nicht so gut wie das Kupfer des Heatspreaders, weshalb es zum Temperaturstau kommt.

Köpfen bringt 9 Grad bessere Ergebnisse

Nach den Messungen hat Hartung damit begonnen, die CPUs zu optimieren. Im ersten Schritt hat er den bereits geköpften i9-9900K mit Flüssigmetall wieder versiegelt. Die Temperaturen sanken bei 4,8 GHz Takt auf allen Kernen von 93 Grad Celsius auf 84 Grad Celsius. Den i5-9600K hat der8auer daraufhin gleich noch auf andere Weise getestet. Der verhältnismäßig dicke Chip stellt ein Problem für die Wärmeabfurh dar, weshalb Hartung ihn um 0,15 mm und in einem zweiten Schritt um weitere 0,05 mm abgeschliffen hat. Der auf 5 GHz übertaktete i5-9600K erreichte ohne Änderungen bei einem Prime95-Test 96,5 Grad Celsius. Geköpft und mit Thermal Grizzly Conductonaut versehen sank die Temperatur auf 88,5 Grad Celsius. Das Abschleifen brachte weitere Verbesserungen, zuerst auf 84,66 Grad Celsius. Bei insgesamt 0,20 mm weniger Silizium erreichte der i5-9600K nur mehr 83 Grad Celsius, was eine Verbesserung von 13,5 Grad Celsius darstellt.

der8auer-Prozessoren kommen geköpft

Warum Intel die Dicke der Chips so stark erhöht hat, konnte Roman Hartung auch durch seine Industriequellen nicht genau in Erfahrung bringen. Fest steht jedoch, dass sich der dickere Chip und die dicke Indium-Schicht tatsächlich negativ auf die Abwärme der Coffee Lake Refresh-Prozessoren auswirkt. Das Köpfen ist für Privatanwender zwar schwierig, aber weiterhin machbar. Hartung gibt auch einen Ausblick auf die kommenden Special Edition-Prozessoren in Zusammenarbeit mit Caseking. Diese sollen trotz des höheren Aufwands geköpft und mit Flüssigmetall versehen werden.


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