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[Guida] Rimozione dell'IHS da una cpu Intel E4500

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Avvertenze
Le operazioni di seguito descritte invalidano permanentemente la garanzia commerciale della cpu e della scheda madre e possono produrre guasti irreparabili; il sottoscritto non si assume alcuna responsabilità per i danni a cose e persone derivanti dall'uso della presente trattazione, delle risorse raggiungibili tramite collegamenti ipertestuali e dei commenti aggiunti da altri utenti del forum.



Introduzione
L'IHS, acronimo di Integrated Heat Spreader, è la placca di metallo (solitamente rame nickelato) che ricopre il core di molti modelli di cpu Intel e AMD; al giorno d'oggi tutti i modelli per desktop ne sono provvisti e solo i modelli per portatili continuano ad essere scoperti. La sua funzione è di proteggere il delicato quadratino di silicio e il pcb circostante dagli urti e dai graffi e allo stesso tempo fornire una base d'appoggio ampia e comoda per il dissipatore di calore. Normalmente le sue caratteristiche costruttive sono tali da consentire un perfetto funzionamento della cpu nel rispetto delle specifiche di clock e voltaggio ma a volte le imperfezioni geometriche e la mediocrità della sostanza termoconduttiva interna lo rendono un vero tappo di calore detestato da chi cerca di ottenere il massimo overclock e ha investito in un sistema di raffreddamento ad alte prestazioni.
Riuscire a rimuovere l'IHS significa ridurre la resistenza termica complessiva che il calore deve attraversare e ridurre il numero di interfacce tra materiali diversi, che spesso sono il vero freno alla trasmissione del calore.
Era possibile rimuovere l'IHS sui primi P4 socket 423/478 (mentre gli Athlon XP erano tutti scoperti), ma le placche di metallo che comparvero sui Pentium 4/D skt 775 erano saldate e ci si poteva limitare solo a lapparne la superficie esterna, mentre sugli Athlon 64 erano appiccicate tramite gomma siliconica abbastanza facile da tagliare così tra gli appassionati scoppiò la moda del processore scoperchiato. Un Athlon64 3000 socket 754 fu il mio primo esperimento e fu un successo che mi permise di divertirmi con l'overclock, conservo ancora l'IHS come trofeo. Prima di dismetterlo provai a installarci un dissipatore Thermalright SI-128 SE, scoprendo che la cpu aveva ulteriore margine di overclock: miracoli di un perfetto contatto tra il die e la base del dissipatore.
Passando ad un Intel E4500 ne apprezzai l'efficienza energetica ma in overclock mi resi subito conto che le prestazioni di raffreddamento erano al di sotto delle potenzialità del Thermalright e mi chiesi se fosse stato possibile rimuovere l'IHS; in rete giravano voci di alcuni timidi tentativi di scoperchiare E4300 ( http://www.devhardware.com/forums/i...val-139663.html ) e tristi fallimenti con i Core2 E6xxx ( http://www.legitreviews.com/article/402/2/ ) ma nulla di più in quanto l'utenza delle cpu Intel era generalmente consapevole del fatto che la maggior parte degli IHS erano saldati e ci si accontentava di lapparne la superficie esterna o di raddrizzare la gabbia del socket lga775, accusata di deformare la cpu in fase di chiusura.
Recentemente ho trovato presso un forum straniero i thread aperti da un utente canadese che cercava informazioni per scoperchiare il suo E4500 M0 affetto da un notevole surriscaldamento, e non trovando guide dettagliate per il suo modello specifico si è deciso a "sacrificare" l'esemplare in suo possesso per togliersi la curiosità con la prospettiva di risolvere anche il surriscaldamento.
http://www.overclock.net/intel-cpus...m-going-do.html
http://www.overclock.net/intel-cpus...o-should-i.html
Visto che i primi E2xxx ed E4xxx scoperchiati mostravano un IHS trattenuto dal semplice gomma siliconica e pasta termoconduttiva, si prospettava la fattibilità dello scoperchiamento come per gli Athlon 64/X2. Il suo successo è stato notevole e lo ha portato a scrivere una guida per estendere la pratica dello scoperchiamento a quanti più processori Core2 possibile, inclusi quelli saldati. Incoraggiato da questa felice esperienza mi sono armato di lamette e ho deciso di aprire anche la mia ostrica.


Pratica
Mi sono servito del mio processore Intel Core2 Duo E4500 (core Allendale, stepping M0), della scheda madre Gigabyte P35-DS4 rev. 2.0, del dissipatore per cpu Thermalright SI-128 SE, ventola Enermax UC-12AEBS e pasta temoconduttiva Artic Silver 5; il resto dell'hardware non ha importanza. Software: Intel Thermal Analysis Tool, CPU-Z e Orthos.
Gli attrezzi necessari per lo scoperchiamento sono: un tavolo da lavoro, un panno soffice e pulito su cui appoggiare la cpu, lamette da barba a doppio profilo (un paio saranno sufficienti), dei robusti guanti di gomma per lavori domestici (assicurano buona presa e danno un minimo di protezione dai tagli), un batuffolo di cotone imbevuto di acetone. NON usare coltelli o lame da taglierino, sono troppo grossi e fanno solo danni.
Se la cpu che ci si appresta a scoperchiare era in uso, prima di smontarla è bene intervenire nel bios della scheda madre per neutralizzare l'eventuale overclock, abilitare lo Speedstep e il C1 e impostare una soglia d'allarme surriscaldamento sui 60° C; sono tutte precauzioni per evitare che il primo riavvio possa essere dannoso.
Dopo averla smontata bisogna pulire la cpu da residui di pasta termoconduttiva se necessario, indossare i guanti, preparare una lametta. Non esiste una parte migliore da cui iniziare: con uno spigolo dell'affilatura bisogna sondare i bordi dell'IHS subito sotto la gomma siliconica fino a trovare un punto in cui entra un po' di più, in cui sembra possibile iniziare a tagliare; a questo punto bisogna tenere saldamente la cpu e conficcare la lama (sempre di punta perchè di taglio è impossibile) gradualmente ma con decisione (fig. 01).

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Fig. 01


Se si incontrano eccessive resistenze significa che il bordo dell'IHS sta bloccando la lama ed è meglio non insistere ma cambiare punto di attacco. il piano della lama deve sempre essere parallelo al piano della cpu in modo da minimizzare il rischio di incidere il pcb, cosa che può costituire un danno irreparabile. Quando si risce ad affondare la lama di 3 o 4 mm significa che lo strato di gomma è superato; mantenendo sempre il taglio conficcato bisogna iniziare a far avanzare la lama lungo il perimetro di tutta la cpu fino a recidere tutta la gomma; farà una certa resistenza ma se si sente che la lametta si blocca o l'affilatura è rovinata non si deve insistere, piuttosto si cambi la lametta o si inverta la direzione di taglio. Qualcuno suggerisce di bagnare la lama con una goccia d'olio per facilitare lo scorrimento: può essere utile ma io ho preferito farne a meno per non rischiare di sporcare tutto di unto che avrebbe reso insicura la presa sui pezzi. Quando tutta la gomma è tagliata l'IHS lo si può separare facendo leggermente leva con la lametta conficcata oppure si stacca spontaneamente (fig. 02); si esamini la superficie del pcb alla ricerca di eventuali scalfiture che sarebbe meglio ricoprire cun pezzetti di nastro isolante; bisogna pulire il die dalla pasta termoconduttiva di fabbrica con un batuffolo di cotone inumidito di acetone e controllare che anche la matrice di contatto dei pin sia pulita (fig. 04), poi si può mettere della nuova pasta di qualità come si procedeva con i vecchi Athlon XP.


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Fig. 02


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Fig. 03: comparazione tra l'IHS di un Athlon64 (in basso) e un E4500 (in alto)


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Fig. 04

Ora la cpu è più bassa di prima di circa 2 mm e per applicare la maggior parte dei dissipatori sarà necessario rimuovere la gabbia di chiusura del socket LGA775 (fig. 05), il quale è molto delicato e bisogna aver cura di non toccarlo, non farci cadere oggetti o sporcizia. Sconsiglio l'uso dei dissipatori Intel boxati e di tutti quelli con un analogo meccanismo di ritenzione in quanto non è possibile regolare la pressione necessaria a garantire il contatto con la cpu, ma ciò non toglie che qualcuno possa ingegnarsi per adattarli convenientemente. Mancando la gabbia di ritenzione è possibile fissare la cpu al socket con due pezzi di nastro isolante ai bordi, tuttavia per un corretto motaggio del dissiaptore è bene tenere la scheda madre coricata in posizione orizzontale. Il dissipatore va collocato con cautela e precisione perchè in assenza dell'IHS un comportamento maldestro può rompere la delicata cpu; il contatto tra le superfici può essere precario e nel mio caso ho dovuto aggiungere degli spessori alla staffa di ritenzione del dissipatore in modo che le due viti di fissaggio esercitassero sufficiente pressione. Prima di accendere la macchina consiglio di rismontare il dissipatore almeno una volta per assicurarsi che che il core abbia lasciato un'impronta di perfetta aderenza sulla sua base. Durante l'uso ordinario e la manutenzione del computer bisongnerà evitare urti e scossoni al dissipatore o a tutto il case (per esempio durante un trasporto) che possono compromettere il delicato equilibrio del dissipatore sulla cpu.

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Fig. 05


Riassestare tutto l'hardware e prepararsi a al primo riavvio del pc, una fase che terrebbe chiunque con il fiato sospeso: se il p.o.s.t. viene superato felicemente bisogna subito entrare nel bios per assicurarsi che la temperatura della cpu sia normale, altrimenti bisogna spegnere immediatamente per rivedere il motaggio del dissipatore. Nel caso che non fosse possibile superare il p.o.s.t. (scheda madre che bippa, schermo nero) può darsi che la cpu non sia ben inserita nel socket o che il dissipatore abbia deformato il pcb della motherboard tanto da sballare i contatti dentro il socket e in entrambi i casi basterà risistemare cpu o dissipatore. Se anche dopo tutte le revisioni necessarie la cpu non supera il p.o.s.t., non vi resta che farvi un nuovo portachiavi e tornare a fare shopping presso il votro computeraio preferito.


Risultati
Le prime osservazioni termiche sono state deludenti in quanto il dissipatore non era ben collocato sulla cpu e le temperature erano addirittura superiori a quelle raggiunte dalla cpu originale; dopo un'accurata risistemazione sono arrivate delle belle soddisfazioni.
In idle e a regime di Speed Step l'E4500 è notoriamente una cpu fresca che funziona con temperature di 23-25° C, ma la nuova dissipazione le permette di mantenersi praticamente alla temperatura ambiente:

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cpu a riposo con Speed Step: 19°C


Inizio a metterla sotto sforzo: anche a frequenza e voltaggio di default è possibile notare un netto miglioramento:

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Prima: 37° C


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Dopo: 31°C

L'overclock a 3,5 GHz non è eccezionale ma è abbastanza consistente per una cpu con processo produttivo a 65 nm e richiede un overvolt a 1.5000 V che per la maggior parte dei Core2 da le prime avvisaglie di surriscaldamento e induce ad essere prudenti.


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Prima: 63° C


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Dopo: 50° C

La diminuzione di temperatura strappa un applauso: sulla cpu modificata un buon dissipatore ad aria rende come un impianto a liquido su quella originale, aprendo nuove prospettive di overclock.
Tutte le misurazioni sono effettuate con una temperatura ambientale che oscilla tra i 19° ei 20° C e la ventola sempre al minimo, 1280 rpm circa; aumentarne la velocità comporta diminuzioni di temperatura di circa uno o due gradi che si confondono nel margine di errore dei sensori e questo fa capire come le heatpipe non fossero saturate di calore.


Conclusioni
Un'altra cpu trotterella allegramente verso frequenze inaudite.
Il gioco vale la candela? A mio avviso sicuramente sì, ma ci si deve mettere solo dopo aver superato qualunque imbranataggine nalla manipolazione dell'hardware e dopo essersi preparati psicologicamente e finaziariamente all'eventualità di rompere qualcosa. Rispetto all'Athlon64 della mia precedente esperienza, la cpu Intel non presenta microcomponenti elettronici montati sulla parte superiore del pcb intorno al core nè una matrice di delicati pin a rilievo sulla facciata inferiore: questo facilita il lavoro di taglio e riduce la probabilità di danni.
La cpu scoperchiata ha la stessa aspettativa di vita di quella integra; probabilmente ci guadagna anche qualcosa grazie alle temperature più basse ma di solito una cpu viene abbandonata per obsolescenza ben prima di aver raggiunto il limite operativo.
Come osservato in precedenza lo scoperchiamento valorizza al meglio il rendimento dei moderni dissipatori basati su heat-pipe che in queste condizioni possono competere decisamente con impianti a liquido, almeno quelli con fluido a temperatura ambiente. E' possibile anche incoraggiare l'uso di dissipatori passivi (a frequenze e voltaggi standard), per la felicità di coloro che cercano la massima silenziosità nel computer.
Sicuramente una cpu moddata ha un valore aggiunto per chi la rivende ad altri appassionati di overclock.



Paolo Sartori [Capellone]

 

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