Ich glaube nicht, dass die extrem hohe Wärmedichte das eigentliche Problem ist - zumindest bezogen auf den nerdigen Wasserkühler mit entsprechend dimensionierten Kreislauf. Sonst würden wir vor stark übertaktete GPU-Monstern alias Hawaii und Co ebenso kapitulieren. Hier ist es eher der Fakt, dass ein zusätzlicher Wärmeübergang mit dem IHS dazu kommt, der gewiss einen Unterschied zum direkten Kontakt zwischen Silizium und Wasserkühler im Fall von GPUs ausmacht. Ich würde fast soweit gehen zu behaupten, dass mit Direktkontakt viele Probleme im Grenzbereich von Haswell-E gelöst wären - die CPU-Wasserkühler besitzen jedenfalls deutlich feinere Strukturen und bieten damit Potential. Der Wärmestrom muss nur groß genug rangeschafft werden.
Vermutlich ist auch der Übergang Silizium - Lot nicht ganz optimal oder das Lot ist relativ dick oder aber es liegt irgendwo direkt im Aufbau der CPU begründet, denn absolut gesehen ist der relative Wärmestrom bewi Haswell-E gar nicht so riesig, denn der Die ist 356 mm^2 groß. Also bei 1W/mm^2 liegt das dann noch unterhalb von z.B.: einem Cree XM-L(2) LED-Chip, denn der ist etwa 4mm^2 groß (ich meine Wirklich den Emitter nicht die ganze LED, die ist 25mm^2 groß) und kann laut Datenblatt bis zu ca.: 10W elektrische Leistung aufnehmen. Selbst bei 40% Wirkungsgrad würde der dann noch 1,5 - mal soviel pro mm^2 Wärme abgeben.
1 mm Indium + 1 mm Kupfer würde bei 1W/mm^2 eine Temperaturerhöhung von etwa
12,25 14 + 2,5 =
14,75 °C16,5 °C bedeuten. Unbekannt ist aber die Verteilung der Verlustleistung im CPU, nur sind bei den in der Rechnung verwendeten Werten über 71°C Temperaturdifferenz zwischen Kühlerboden und Sensor im CPU-Kern möglich, was in der Vereinfachten Rechnung bedeuten würde, das pro mm^2 Fläche ein Wärmestrom von über
4,814,3 W/mm^2 erreicht werden muss um allein darüber die Erwärmung zu erklären
(eher noch mehr, da das Lot deutlich weniger als 1 mm dick sein dürfte]. Ein solcher Wärmestrom würde bedeuten, das die komplette Abwärme auf nur etwas mehr als
4682,7 mm^2 erzeugt würde.
Eventuell gibts im CPU irgendwo explizite Hotspots (z.B.: AVX-Bereich usw.) wo das Tatsächlich solche Werte erreicht, nur hier im Thread hat das ganze bei Haga ja 7°C gebracht. Schätzen wir die CPU mal auf 200W Abwärme und die Flüssigmetalwärmeleitpaste auf 10µm, ergeben sich daraus mit 178W (=0,5W/mm^2) gerechnet weniger als 2°C Temperaturdifferenz zwischen Die und Heatspreaderoberseite und ein Wärmewiderstand von ~ 0,014 K/mW und mm^2 für das verwendete Lot. angewendet auf das obere Rechenbeispiel würde also der Temperaturansieg über das Lot auf 14 °C ansteigen (Werte sind ober Korigiert wurden, offenbar ist das verwendete Lot kein reines Indium). Dennoch blieben über 54°C unerklärt.
