Dohledával jsem nějaké použitelné a názorné experimentální výsledky ­(viz odkaz dole­). U žebrovaného pasivního čistě hliníkového chladiče dokázalo jeho pokrytí grafenem snížit ustálenou teplotu ze 74C na 67C, což je zhruba o 10%. To určitě není nula nula prd.

Ale bude hodně záležet na tloušťce a způsobu provedení vrstvy. Je ale otázka, o kolik by teplotu snížil černý elox chladiče, a taky, na kolik přijde pokrytí tak složitého tvaru optimální vrstvou grafenu.

Odkaz: https:­/­/aip.scitation.org­/doi­/10.1063­/1.4984028

To je starý jak metuzalém, testovali to s Pentium E5700 kde se ještě neprojevuje ten teplotní bottleneck vlivem moc malýho výrobního procesu o kterym jsem tady už někd mluvil, něvěřim že na modernim CPU to udělá nějakej měřitelnej rozdíl u dnešních CPU ani když dáš větrák na 3000 otáček tak ti to teplotu nesníží v zátěži protože to teplo se prostě do toho chladiče nepřenáší dost rychle kvůli tomu teplotnímu bottlenecku mezi jádrem a IHS. Procesor s TDP 65W z roku 2009 je uplně něco jinýho než procesor s TDP 65W z roku 2022.

Můžeš mi vysvětlit, jak může stáří článku ;­-­) nebo procesoru ovlivnit rozdíl ve schopnosti vyzařování tepla chladičem bez a s pokrytím grafenem. Protože to byla v tomto experimentu jediná změna na cestě tepla z jádra procesoru do okolního prostředí.

Vysvětloval jsem to tady už asi 8x. Tak znova ve zktratce ­- čim menší je výrobní proces, tim menší je většinou aktivní plocha čipu která topí a odvádět teplo z menší plochy je mnohem, mnohem složitější než z větší plochy. Samozřejmě že chladič vyzařuje pořád stejně, ale problém je že to teplo se do toho chladiče nestíhá dost rychle přenášet a tak jeho výkon zůstane z větší části nevyužitej a po zahřátí je to jenom mrtvá ohřátá váha. Schválně si zkus třeba na nějakej moderní Ryzen dát ten boxovanej chladič co k tomu dávaj a pak si tam dej nějakou obří noctuu a uvidíš že rozdíl v teplotách bude překvapivě minimálně a to je přesně ten poblém. Takže vylepšovat současný chladiče nějakym grafenem, jako pěkný v reklamě, v praxi k ničemu.
Na youtubu bylo někde video v angličtině který to krásně vysvětlovalo, s křemíkem se blížíme limitu výtěžnosti o moc menší proces už vyrobit nejde protože elektron by už neprošel skrz bránu a tranzistor by už nemohl fungovat jako tranzistor a tyhle problémy s odvodem tepla z moc malý plochy jsou smrtelný křeče současný křemíkový technologie. Do nějakejch 5 let musíme přejít buď na jinej materiál, nebo kvantový počítače, nebo jinej typ tranzistorů který fungujou na jinym principu, jinak jsme skončili. Proto už jde vývoj čipů tak pomalu a výkon roste minimálně, za to ale šíleně roste spotřeba a teploty.

Určitě aspoň nějaký zlepšení by přineslo vyměnit IHS za nějakej tepelně vodivější materiál, jenomže nic co má výrazně vyšší tepelnou vodivost a je to běžně dostupný bohužel nemáme, grafen nebude fungovat jako monoblok s větší sílou jestli to chápu dobře, takže kromě mědi už tu zbejvá jedině stříbro, což má nepatrně vyšší tepelnou vodivost ale cenově se to asi těžko vyplatí a je to moc měký, prostě tenhle problém v nejbližší době jentak nevyřešej, určitě by se řešení našlo aby to aspoň trochu pomohlo, ale pak nebude procesor stát 10 tisíc ale 20.

Napsal jsi hodne textu, ale neodpovedel jsi na mou otazku v prispevku, pod ktery pises.

Tvuj text mi, ve vsi ucte, pripomina text sarlatanu, kteri se snazi presvedcovat sve ovecky. Silne vyrazy, vyvolavani emoci, zadne konkretni informace a dokonce i tvrzeni postavena na nepravdivych predpokladech. Jak dokladam nize v diskuzi to pentiun E5700 nema vetsi cip, nez moderni procesory.

Ale diky za tvrzeni, ze teplota procesoru nezavisi na velikosti chladice. Je to sice lez a do oci bijici fyzikalni nesmysl, ale inspiroval mne k zajimave myslence. Uvedomil jsem si, ze testy chladicu, ktere hodnoti chladice podle teploty procesoru pod zatezi mohou byt nepresne a zavadejici.

Ridici obvody v procesoru omezuji pri zatezi jeho vykon pokud dosahne nektery parametr ­(proud, prikon, teplota­) nastaveneho limitu. Drive byval limitem prikon a tak u vsech chladicu s vetsim tepelnym vykonem generoval procesor pri zatizeni testovacim programem skoro stejne mnozstvi tepla a jeho ustalene teplota opravdu zavisela na kvalite chladice.

Od chvile, kdy intel ve snaze udrzet krok s amd pustil prikon z otezi, bude na kvalitnich zakladovkach hlavnim omezovacem vykonu teplota, i kdyz ­(se­) o tom nemluvi. A amd u zatim vydanenych vykonejsich verzi procesoru rady 7000x primo rika, ze se v implicitnim nastaveni snazi zvysovat vykon dokud teplota nedosahne 95C.

A kdyz je vykon procesoru regulovan podle teplotu, tak zavisi na kvalite chladice. A pak dva ruzne vykonne chladice mohou pri mereni davat stejnou teplotu a tedy vypadat stejne kvalitne. Jenze se nebere v uvahu, ze s nimi ma procesor odlisny prikon a tedy i vykon v testovacim programu.

A tvoje tvrzeni, ze u modernich procesoru je stejna teplota s velmi odlisnymi chladici dana nejakym podivnym ­"zadrzovanim­" tepla v procesoru kvuli malemu cipu, je dane nespravnosti uvazovani a neresenim problemu na zaklade fyzikalnich principu fungovani systemu pricesor a chladic.

už mě to nebaví, google máš, tak nevotravuj a něco si o tom problému vyhledej, nebo si kup Ryzena a uvidíš sám o čem mluvim

Nechce se mi to celé číst. Takže uplně stejný chladič, uplně stejný ventilátor a rozdíl byl tech 7C jak píšete?

Vypadá to tak :­-­), ale jíá to neměřil ;­-­).

Samotného mne to zlepšení překvapilo.

Ještě zdůrazním, že byl v tom experimentu použit čistě pasivní chladič bez ventilátoru. Kdyby se na chladič ještě foukalo, tak by možná mohlo to zlepšení být o něco větší. Protože pokrytí grafenem nejspíš zvýší ­"hrubost­" povrchu a proudění vzduchu kolem něj bude turbulentnější. V mezní vrstvě bude tedy docházet k lepšímu promíchávání vzduchu a tedy i k lepšímu přenosu tepla do okolí.

Díky. Je asi jasné, že pokus byl nastaven tak, aby vyšel co nejlépe. Takže v reálu to asi nebude tak horké a jako vždy rozhodne cena.

Ne, byl zjevne nastaven tak, aby odrazel realitu pro reseni, ktere bylo pro autora experimentu podstatne.
Muj odhad naopak byl, ze v pripade aktivniho chlazeni ventilatorem by mohl byt prinos grafenu jeste o neco vyssi.

Ale s Pentiem E5700, to v dnešní době už nemá výpovědní hodnotu, dneska se to teplo nedostane dost rychle do samotný věže toho chladiče a jak rychle teda dokáže samotná pasivní část chladiče něco vyzářit začíná bejt s moderníma CPU uplně jedno protože to teplo se tam prostě dost rychle nedostane a hromadí se pod IHS protože u moderních čipů je nutný odvádět to teplo s čimdál menší plochy a jestli odvádíte 90W z 2cm2 nebo s 0,5cm2, tak to je fakt mega rozdíl, v prvnim případě můžete zvětšovat chladič do alelůja a těžit z lepšího odvodu tepla do okolního prostředí ­(vzduch­), ve druhym případě je to všechno uplně jedno, topit to bude pořád, jako třeba vyšší Ryzeny s TDP nad 105+W Ono je i docela jednoduchý se o tom přesvědčit s nějakym staršim procesorem, když na to nasadíte dnešní moderní chladič, tak to kolikrát má i v zátěži 40 stupňů, případně 50 na jednotlivejch jádrech pokud už to má senzory, když dáte stejnej chladič na moderní CPU se stejnym TDP, tak budete mít třeba 90°C, nějakej rychlejší přenost tepla ze žeber je tady uplně irelevantní, v tom totiž problém neni.

Velmi zajímavé a odvážné myšlenky ;­-­). Rozumím tomu správně, že je u současných procesorů skoro jedno, jaký dostanou chladič :­-O? A má tedy vůbec smysl jim nějaký chladič dávat 8­-­) ?

Myslel jsem, že postačí vlídně naznačit otázkou, ale zřejmě jsem se mýlil :­-­(. Tak tedy: Milý Pidaline, než začneš vynášet kategorické soudy založené na svých dojmech, nebo z informacích načerpaných z diskuzních příspěvků diletantů, není špatné si ověřit aspoň základní fakta.

Stačí porovnat plochu čipů u tří 65W procesorů. Staré Pentium E5700 82mm2, nový ryzen 5700G 180mm2, ryzen 5700x 74+125=199mm2. Je vidět, že základ celé tvé spekulace o horším chlazení, kvůli malým čipům je úplný nesmysl. Pentium E5700 nemá větší čip, spíš naopak.

Pak je dobré se podívat na tepelnou vodivost ­(W­/m­/K­) použitých materiálů ­- měď 386, zlato 317, hlinik 237, křemík 148, indium 82, vzduch 0,026. V procesoru je na tom nejhůř iridium použité pro pájení, ale toho je velmi tenká vrstva a stejně nic lepšího, rozumně použitelného nemáme.

Dost špatně je na tom i křemík, ale s tím se taky nedá nic dělat. Kvůli nižší tepelné vodivosti a RELATIVNĚ malému průřezu cest tepla čipu se velká část rozdílu teplot realizuje právně v něm. Proto je taky nesmyslné porovnávání teploty ve starších procesorech měřících celkovou teplotu čipu jednou diodou, nebo průměrem z více čidel s teplotou procesorů, které ukazují nejvyšší lokální teplotu ze všech čidel umístěných u obvodů generujících nejvíc tepla.

Ale úplně největší problém je přenos tepla přes rozhraní chladič vzduch a pak vzduchem dál od chladiče, protože vzduch má tepelnou vodivost skoro o 4 řády horší, než indium v pájce. Proto musí být výkonné chladiče velké, aby měly velkou plochu pro výměnu tepla. A proto ventilátor a jeho rychlost zásadním způsobem ovlivňují schopnosti chlazení. Nejen že přivádějí studený vzduch, ale díky rychlejšímu a turbulentnějšímu proudění vzduchu zlepšují i přestup tepla z chladiče do vzduchu.

Tvrdit tedy, že zlepšení přestupu tepla mezi chladičem a vzduchem o 10% díky pokrytí chladiče grafenem nemá u moderních procesorů žádný význam to chce opravdu hodně odvahy ;­-­).

Asi jsem se vyjádřil trochu nepřesně, nejde jenom o absolutní velikost toho čipu, jde hlavně o hustotu tranzistorů na milimetr čtvereční.
Taky jde o velikost samotnejch tranzistorů, dneska je tranzistor tak prťavej že je problém to teplo odvést z tý minaturní plochy už od toho jednoho rezistoru a tim že je čimdál těžší tim neutronem probít tu bariéru kvůli malý velikosti, tak se musí používat čimdál vyšší napětí ­(historie jde zdá se zase zpátky­) a to zase zvyšuje zahřívání.
Sám jsi právě hodil docela užitečný hodnoty který nám hodně napovídaj kde je problém:

Petnium E5700 ­- plocha 82 mm2 při 45nm procesu
Ryzen 5700G ­- plocha 180 mm2 při 7nm výrobnim procesu

Při těch nanometrovejch velikostech platí trochu jiná fyzika než běžně vidíme kolem sebe, že třeba foton neni tak uplně umunní vůči gravitaci jsi nejspíš slyšel, tak prej údajně ten neutron má svoje tření který se zvyšuje když prochází čimdál menší ­"dírou­" a to zase zvyšuje zahřívání a všechno je to začarovanej kruh ­- vyšší teplota = menší efektivita kvůli supravodivosti = ještě vyšší teplota a tak dále. Je to dneska už fakt zamotaný, doporučuju si fakt najít nějaký to video od někoho kdo to umí pořádně vysvětlit, protože to já neumim. Opravdu platí že čim menší je výrobní proces, tim je větší problém to teplo od těch tranzistorů přenést do chladiče. A pokud nedokážeš teplo dost rychle odvést a rozvést do plochy toho chladiče, tak je ti větší plocha chladiče nebo supr čupr grafenovej lak k ničemu protože je to pak jenom mrtvá váha a ne chladič. I když se ti to na první zamyšlení může zdát jako blbost, tak nezbejvá než si to otestovat, tenhle problém se projevuje u Ryzenů s TDP 105W nebo víc, u těch slabších to takovej problém neni.
Vem si třeba ten Ryzen 3800X a otestuj si na něm různý chladiče ve 100% zátěži ­(ne ve hře jako to dělaj AMDčkáři aby ukázali jak jim to ­"netopí­"). Zjistíš že od nějakýho výkonu chladiče už tam prakticky neni rozdíl a na lepší teploty se nedostaneš ani s vodníkem. Mezi průměrnym a top chladičem je tam rozdíl v řádu nižších jednotek stupňů.
Všimni si že s příchodem menších výrobních procesů zanikla kategorie gigantickejch chladičů přes půl základní desky jako byly v dobách socketu 775 a vysvětlení je nejspíš právě to že ty to teplo do takový plochy prostě nedokážeš rozvést takže by to byla zase jenom další mrtvá váha.

Všimni si že u grafik tenhle problém až tak moc neni a i přes brutální TDP je provozní teplota celkem dobrá, protože ta absolutní velikost toho čipu je extrémní ­(třeba 600 mm2­), takže ty tam můžeš dát třeba 10 heatpipe trubic když chce a to teplo odvést rychlejc, to u CPU nejde protože se to tam fyzicky nevejde. Ale pokud to chápu správně, tak u CPU kvůli latencím je nutný aby ty komponenty a samotný tranzistory byly co nejblíž. Proč to u grafik takovej problém neni, to nevim a samozřejmě chtěj z křemíku vytěžit co nejvíc, tak nebudou dělat čip větší než je nutný.

Nějaký takový vysvětlení jsem čekal. Takže použití u CPU chladičů je uplně o ničem když dneska je největší problém teplotní bottleneck mezi jádrama a základnou chladiče, tam by bylo potřeba udělat IHS z nějakýho líp tepelně vodivýho materiálu a to asi neni z čeho když to musí bejt masivní monoblok, stříbro má o trochu vyšší vodivost ale nevyplatí se to vzhledem k ceně a další materiál s lepší vodivostí už je jenom diamant. :­-)

Nejlepší, co se dá pro udržení nízké teploty udělat, je nevyrábět zbytečné teplo :­-­). Problémem není teplota, ale teplo, které se musí odvést. Obecně platí, že je ­(z provozního hlediska­) úplný nesmysl tlačit věci na hranice jejich možností.

Pokud se budeme bavit o procesorech, tak tam reálně není s teplotami vůbec žádný problém. Dokonce ani u Intelu, který je dneska technologicky dost za AMDéčkem a musí své procesory tlačit opravdu na jejich meze, aby se mohl výkonově aspoň trochu srovnávat. Ty obludné spotřeby a teploty má ale jen při zátěžových testech,. V běžném provozu, kdy procesor funguje na pár procent výkonu, žádný problém s teplotou není.

Teploty jsou pro některé dalším prostředkem k poměřování pindíků, ale jejich velikost nemá ­(téměř­) žádný praktický význam. Nedají se porovnávat ani mezi různými generacemi procesorů jednoho výrobce, natož mezi výrobci. Záleží totiž na tom co a jak se reálně měří a pak co se posílá z diagnostiky ven.

Dřív jedna dioda měřila celkovou teplotu čipu, nebo dokonce na desce pod procesorem, ale dneska jsou v každém důležitém místě, kde vzniká teplo, měří vývoj skutečných lokálních teplot a ne až to, co se nasbírá jako průměr za celý čip. Ty lokální teploty se mění velmi rychle a jsou podstatně vyšší, než celková teplota čipu. Používají se pro optimalizaci chování čipu a díky jejich rychlé reakci není nutné nechávat velké zbytečně rezervy a dá se tak z čipu bez rizika poškození dostat mnohem vyšší výkon.

A pak záleží, jakou teplotu procesor zveřejní. Jestli nejvyšší hodnotu ze všech snímačů, anebo nějaký průměr teplot z jedné, nebo i více diod. v každém případě normálního člověka ty teploty nemusí moc zajímat. Regulace udržuje teploty na dlouhodobě udržitelné hodnotě a na nebezpečné teploty se s výjimkou extrémního taktování nemá šanci dostat. Při přílišném zahřátí jednoho jádra se přehodí zátěž na jiné a k omezení výkonu dojde, až když stoupne teplota všech jader. A pokud někdo opravdu kriticky potřebuje dlouhodobě vysoký výkon, dá výkonnější chladič, podvoltuje procesor, nebo si koupí procesor s více jádry a tedy i s vyšším výkonem.

Ono je to ještě složitější, jak jsem psal, ta aktivní plocha která topí se zmenšuje a odvést 90W tepla z menší plochy je dost rozdíl oproti tomu odvádět to z velký plochy, takže i když se TDP zase tak moc nemění ­(teď beru tu základní hodnotu TDP, ne to maximum­) tak teplota ­(a teď myslim fakt teplotu, ne teplo­) toho CPU stoupá a pokud to takhle pujde dál a nepřijde nějaká revoluce v efektivitě CPU, tak jsem za další 2­-3 generace skončili. Jinak provozovat CPU na o 20­-50°C nižší teplotě než při který taje pájka pod IHS, to opravdu normální a košér neni, marketing nám dneska řiká že je uplně normální provozovat CPU na 100°C, ne, neni to normální.

Netopí plocha, ale tranzistory a spoje. Teplota měřená v místě obvodu ­(třeba CPU jádra­), kde se teplo vytváří, je vyšší, než je průměrná teplota čipu. V místě připájení rozhodně není těch 95C, ale mnohem méně. Proto jsou chladiče i jejich tepelné trubice studené. A i kdyby teplota pod rozvaděčem byla taková, že by se ta pájka tavila, tak není problém, pokud s tím návrh součástky počítá. Ostatně běžně se v chlazení používá tekutý kov, což je pájka, která je tekutá už za pokojové teploty.

Jinak máš pravdu, že odvést stejné teplo z menší plochy je určitě trochu větší konstrukční výzva. Zvlášť když se vlastnosti spoje nemají v čase měnit. Právě ta stabilita byla problém u dříve používané Intelské pasty a pájením se vyřeší i tento problém. Pro samotné tranzistory ale teploty kolem 100C nejsou nebezpečné. Návrhové teploty přechodů pro běžné součástky jsou 125C a více. Mimochodem ve dřívějších procesorech, které měřili jen teplotu celého čipu, byly teploty zatížených tranzistorů dost možná ještě o dost vyšší než 100C. Jen to uživatel nevěděl, protože se ty teploty neměřily.

Když odhlédnu od toho, že honit procesory pro běžného uživatele tak, že má spotřebu větší než 200­-300W je kravina, tak ani to není neřešitelné. Jen by to chtělo chladit bez rozvaděče tepla přímo tepelnými trubicemi chladiče na čipu, jako se to dělá u grafik, nebo notebooků. Ale pak by byl procesor zranitelnější, počet vhodných chladičů by byl menší a chladiče by byly dražší.

to mě taky někdy fascinuje ty různý nalepovací loga a další kraviny na chladiči kterej už sám o sobě má malou plochu a je to v podstatě jenom kus plechu kterej vubec jako chladič nemůže fungovat

Podle mých zdrojů má tepelnou vodivost min. 5x lepší.
Měď: <400 W­/mK
Grafen: >2000 W­/mK

Jak to může mít 10x vyšší tepelnou vodivost než materiál ze kterýho se ten grafen vyrábí? Ale je pravda že se pak ta struktura může podobat diamantu a to je nejlepší přírodní vodič, ale prej pro umělej diamant to neplatí. Ale dobře, jestli to ten grafen fakt má tolik, tak je to asi nějaká chyba ve fyzikálnim matrixu. Jestli je to tak tak by z toho už dávno měli dělat IHS na procesorech, protože je tam extrémní teplotní bottleneck tim že ta aktivní plocha která topí je u těch CPU moc malá a ani měď to nezvládá dost rychle rozvést na tu větší plochu. U současnejch CPU vlivem rostoucích TDP začíná bejt ten problém s chlazením kritickej a omezuje nás v dalšim růstu výkonu, pokud nějakej grafen kterej se dá uměle vyrobit má takovou tepelnou vodivost, tak by toho měli využívat ve většim měřítku.

Rychlost bezneho pc vetsinou omezuji jine brzdy, nez rychlost pcie sbernic. A u grafiky pri hrani to plati jeste vic. Rychlost sbernice se uplatni jen, pokud je clovek idiot, ktery honi minilalistickou kartu s malou pameti a se sbernici s par pcie linkami na prilis vysoke rozliseni a detaily.


Aspon trochu slusne napsana hra se snazi nacist vsechna potrebna data do pameti grafiky pred spustenim hry, nebo jeji casti tak, aby bylo v dobe, kdy jsou data potreba, vsechno uz v pameti.

Rychlejsi sbernice by teoreticky mohla zrychlit nacitani hry, ale 1 linka pcie 4.0 ma rychlost 2GB­/s. Pri 16 linkach je propustnost 32GB­/s a 8GB pamet by mela jit zcela zaplnit za 250ms. Takze tady asi uzke hrdlo nebude ;­-­).

Disk je na rozdil od grafiky pripojen jen max 4­-mi linkami, tak u nej dava vyssi rychlost smysl o neco vic. Ale ani tam neni velky problem. Pri prechodu ze sata disku 500GB­/s na m2 disk 4x pcie 3.0 s rychlosti 2500GB­/s ­(zrychleni o 400%­) se start windows zrychlil z 24s na 18s ­(zrychleni o 25%­). A hadam ­(nemeril jsem to­), ze za podstatnou cast nemuze vyssi prenosova rychlost, ale to, ze novy disk zvladal podstatne rychleji s malymi ­(4kB­) bloky dat.

Nejvetsi brzdou pc je to, ze data ke zpracovani nejsou k dispozici hned, kdyz jsou potreba, ale dostavaji se na spravne misto se zpozdenim ­(latency­). A duvody jsou vetsinou jine, nez rychlost sbernic. Proto nejvetsi zlepseni prinasi zvetseni vyrovnavacich pameti ­(cache­), zlepseni prace s nimi a lepsi predikce pri doprednem nacitani dat. A to jak u zeleza ­(kde se o tom obcas i mluvi­) tak u operacniho systemu a programu ­(kde se o tom nemluvi temer nikdy­).

Ale rozdil v cisle verze sbernice, nebo v poctu snimku za sekundu ­(FPS ­- Frames Per Second­) pozna i male dite, byt podstate veci treba vubec nerozumi. Navic pomerovaci pindiku byvaji casto velmi hlasiti, tak dokazi ovlivnit hodne lidi. A proto marketing postaveny na porovnavani cisel funguje. I kdyz ty porovnavane hodnoty maji pro prakticke vyuziti treba jen velmi maly vyznam.

U NVME ssdčka už není limitním faktorem samotná rychlost čtení disku. Spíš jde o to, jak rychle program a počítač dokáží data zpracovat. A kolik jich vůbec potřebují. Kyž jsem ­(teď to budou 3 roky­) měnil celý počítač, tak se rychlost načtení wowka změnila jen asi o čtvrtinu. A to bylo b novém 5x rychlejší nvme ssd, 2x silnější procesor a 2x rychlejší + 2x větší ramka. A rychlost se zvedla jen o tu by voko 1­/4. V podstatě si nedovedu představit, co by člověk musel dělat, aby se u něj výrazně projevilo to, jestli má celou kapacitu ram načtenou o 2s rychleji. Jasně, u serveru, na který je x tisíc requestů za vteřinu to rozdíl bude. Ale tohle ASI doma provozuje hodně málo lidiček.

Přesně tak, jestli je to SATA nebo nějaký supr čupr SSD na rychlost načítání hry nemá skoro žádnej vliv, limutuje to výkon CPU a RAM, ne rychlost disku.