Un IHS (Integrated Heat Spreader) c’est le capot de protection en métal du die (ou puce) qui est soudée sur le PCB du CPU. Cette IHS permet une protection mécanique du die mais aussi une augmentation de la surface de dissipation thermique. Par ailleurs une surface même bien lisse d’apparence a toujours quelques aspérités. Par conséquent chacune de ces « micro-creux » n’est pas en contact mécanique. Il y a donc dans ce cas aucun transfert de chaleur, car le vide c’est de l’air, qui est un très mauvais conducteur thermique. On comble donc cela avec un conducteur thermique appelé TIM (Thermal Interface Materiel). En l’occurrence entre un die et un IHS, de la pâte thermique ou un soudage à l’indium est employé.
Soudure a l’indium, la formule parfaite ?
C’est la soudure à l’indium qui est le meilleur choix possible entre le die et l’IHS. Pourquoi ? parce que c’est du métal, la conduction thermique est donc meilleure. De plus son point de fusion étant bas on peut l’appliquer sur une puce sans l’endommager. A comparer à de la pâte thermique surtout si elle a été posé avec excès, la différence peut aller jusqu’à plus de 10 dégrées !.
Comme j’ai tendance à le répéter souvent il y a une contrepartie a toutes choses, l’indium ne fait pas exception. L’indium c’est du métal donc c’est rigide, avec les cycles de réchauffement puis de refroidissement, cela crée systématiquement une dilatation puis une contraction, qui n’est pas la même entre le die, l’IHS et l’indium. Par conséquent cela provoque a chaque fois un tiraillement sur la soudure qui finit par générer des micro-fissures, donc de la surface de contact en moins !. L’autre inconvénient c’est aussi un cout supérieur à la pâte thermique.
La pâte thermique pas si mal ?
J’ai indiqué plus haut que la pâte thermique a la plus mauvaise conduction de calories. Vous pouvez rajouter également son assèchement et son délitement/étirement avec le temps et les cycles de chauffe et de refroidissement. Tous ces phénomènes amoindrissent les propriétés conductrice de la pâte thermique et créent des vides (donc moins de surface de contact). C’est pour cela qu’il est conseillé de changer sa pâte thermique tous les ans pour son CPU/GPU et de vérifier les températures régulièrement.
Dans tous les cas quelle que soit la nature du TIM, un excès de matière conduira vers moins de performance !.
L’opération qui consiste à enlever l’IHS s’appelle le décapsulage ou encore le délid. Pratiqué par les overclockeurs ou les utilisateurs qui sont à la recherche de performance. Les derniers Intel et AMD ont une soudure à l’indium, ce qui n’était pas le cas des générations précédentes d’Intel.
Pour en savoir plus sur les CPU, vous pouvez consulter le guide sur les processeurs.
Crédit image : der8auer.