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Soldar y pegar en Core i9-9900K

Recientemente, revisamos los últimos procesadores Core i9-9900K y Core i7-9700K de Intel. Con todo, el 9900K es rápido, pero no lo suficientemente rápido como para justificar el precio, que parece ser el consenso general entre los revisores. Además del precio, otra preocupación importante es la temperatura de funcionamiento. La mayoría de los revisores informan temperaturas de stock muy altas con enfriadores de alta gama, lo que básicamente elimina el potencial de overclocking.

En nuestra revisión, pasamos mucho tiempo hablando sobre el impactante rendimiento térmico. Sabíamos que el 9900K iba a ser una CPU que consume mucha energía y, por lo tanto, sería un éxito, simplemente no esperaba que el primer chip de soldadura de Intel en mucho tiempo funcionara tan caliente.

Con un Corsair Hydro series H100i Pro o Noctua NH-D15 que usa voltajes relativamente bajos a 5 GHz con picos de 9900K vistos a 100 grados, estamos hablando de algunos disipadores realmente buenos. Eso es peor que el 8700K que hemos visto antes a 5,2 GHz, porque el 9900K contiene más núcleos, pero está soldado, y el 8700K usa la pasta térmica notoriamente basura de Intel.

Hemos desglosado los chips 7700K y 8700K en el pasado y los resultados han sido asombrosos. El uso de metal líquido redujo la temperatura en al menos 20 grados, aunque gran parte de esta mejora se logró eliminando el pegamento IHS, que reduce la brecha entre la matriz de la CPU y el disipador de calor.

Todavía sabemos que soldar la CPU funciona mucho mejor que el método de pegamento que Intel ha usado durante años para ahorrar costos de producción. Sabemos esto porque las CPU de escritorio de Intel funcionaron mucho más frías cuando se soldaron en 2011 (la era Sandy Bridge de las computadoras de escritorio convencionales), mientras que las piezas de escritorio de alta gama se soldaron hasta la era Broadwell-E de 2016.

Soldar y pegar en Core i9 9900K

Por ejemplo, un Core i7-3770K que funciona a 4,7 GHz con picos de 1,35 V por encima de los 90 grados cuando se ejecuta la prueba de esfuerzo AIDA64 con un enfriador de aire de torre grande. Casi en las mismas condiciones, pero a 1,4 V, el 2600K funciona al menos 20 grados más frío.

En este caso, esperamos que el 9900K sea especial, no lo especial que era. Lo que queremos saber es, ¿cuánto mejor es el método de soldadura utilizado por el 9900K que la soldadura en pasta 8700K/8086K? Para averiguarlo, hemos deshabilitado dos núcleos 9900K, lo que lo convirtió efectivamente en un 8700K o 8086K. De acuerdo, está lejos de ser una ciencia exacta, ya que el 9900K es un chip físicamente más grande con más caché L3, pero es tan bueno como nuestro hardware actual.

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El Core i5-9600K podría ser una mejor comparación, pero todavía estamos esperando que llegue nuestro chip para poder revisarlo. El 9600K es solo el 9900K con 2 chips deshabilitados, pero obtienes un caché L3 más pequeño. De todos modos, esta comparación debería darnos una buena idea de hasta qué punto ha mejorado STIM de Intel.

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Para la primera configuración de prueba, bloqueamos el 9900K y el 8086K a 4,5 GHz en el MSI Z390 Godlike. Blender se usó para probar todos los núcleos a plena carga y nuevamente con 6 núcleos activos en ambas CPU y en esta prueba la opción de voltaje se dejó como automática.

Esto hace que la mayoría del 9900K funcione a 1,16 v, mientras que el 8086K funciona a 1,26 v. La temperatura central del 9900K alcanzó un máximo de 61 °C y el software XTU también informó una temperatura del paquete de 61 °C.

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Por otro lado, la temperatura del paquete del 8086K es de hasta 74 grados centígrados y la temperatura central alcanza un máximo de 72 grados centígrados. Entonces, para la comparación automática de voltaje de 4,5 GHz, el método de soldadura redujo la temperatura en 11 grados, una reducción del 15 %, aunque también noté una reducción del 8 % en el voltaje. El paquete TDP del 8086K también es un 16% más alto con 125 vatios, mientras que el TDP del 9900K es de solo 107 vatios.

En el caso de la siguiente prueba, bloqueé el voltaje de ambas CPU en 1,35 V y mantuve la frecuencia de funcionamiento en 4,5 GHz. Esto equilibra las cosas, y ahora el paquete TDP de los procesadores de octava generación es de 145 vatios, mientras que los chips de novena generación alcanzan los 144 vatios. En comparación con la prueba anterior, el 8086K aumentó un 16 %, mientras que el 9900K aumentó un 35 %.

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Esto hace que el 8086K alcance una temperatura máxima del paquete de 88 °C y una temperatura central de 87 °C con un voltaje de carga típico de 1,373 V.

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Por otro lado, el 9900K tiene una temperatura máxima de paquete de 79 C y una temperatura central de 78 C, mientras opera a 1.366v. Por lo tanto, el 9900K es 9 grados Celsius más cálido, lo que le permite funcionar un 10 % más frío.

Ese es un buen resultado para un 9900K soldado, lo que significa que estamos cerca de los 80 grados, ¿qué tan caliente se calentaría a 5,1 GHz con los mismos 1,35 V, en comparación con una parte de 6 núcleos de octava generación? ¿Qué mejoras? Si recuerda, elegí ejecutar mi banco de pruebas 8700K a 5 GHz porque la temperatura era más aceptable que la que vi a 5,1 GHz, al igual que el 9900K soldado.

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Aquí vemos que el 8086K alcanza una temperatura máxima de 94°C en el núcleo y el paquete a 1.380v, lo que da como resultado un TDP del paquete de 188 vatios. Cosas increíbles, por eso decidimos ejecutar estos procesadores a 5 GHz para nuestras pruebas de GPU.

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En comparación, el 9900K alcanzó un máximo de 91 grados para el núcleo y 90 C para el paquete. El voltaje promedio durante la prueba de carga fue de 1.366v, lo que resultó en un paquete TDP de 181 watts. Entonces, esto significa que cuando se hace overclocking, la temperatura del chip soldado es solo 3 grados más baja que la que vimos en el modelo de octava generación usando pasta de soldadura. Esto también explica por qué vemos una temperatura de funcionamiento de 98 grados con los 8 núcleos activos, que en realidad es mucho menor de lo que esperábamos.

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Entonces, ¿por qué el 9900K es 9 grados mejor que el 8086K a 4,5 GHz, pero solo 3 grados más frío a 5,1 GHz? Supongo que estamos llegando a un cuello de botella térmico con el 9900K. Der8auer desmanteló recientemente el 9900K y descubrió que el troquel es mucho más grueso que el del 8700K, no daré sus dimensiones exactas, si quieres ver este video, hace algunas cosas geniales allí.

Como señaló Der8auer, el silicio no es muy conductivo térmicamente, por lo que cuanto más, mayor será la resistencia térmica que enfrentará, lo que parece ser un problema con el 9900K. Supongo que esto no es un gran problema a 4,5 GHz, pero a medida que aumentamos la salida térmica, el cuello de botella de silicio se convirtió en un problema y comenzó a degradar el rendimiento térmico hasta el punto en que soldar el IHS tenía pocos beneficios. Para demostrarlo, Der8auer lijó el silicio Core i5-9600K en 0,2 mm, reduciendo la temperatura en 5,5 grados centígrados, una mejora bastante significativa.

En un tema ligeramente diferente, el lector pregunta cómo el Ryzen 7 2700X, también una CPU de 8 núcleos/16 hilos, puede funcionar tan frío. La razón principal es la velocidad del reloj, el 9900K con solo 6 núcleos activos pasó de 78 C a 4,7 GHz a 91 C a 5,1 GHz, operando un 17 % más cálido. El 2700X solo se puede overclockear a alrededor de 4,2 GHz, con todos los núcleos funcionando a 3,8 GHz de forma predeterminada.

El diseño CCX también ayuda con la disipación de calor, los divide en grupos de 4 en lugar de 8 bloques sólidos. Básicamente, Intel fue demasiado agresivo con las velocidades de reloj, lo que resultó en una CPU de 8 núcleos que era casi demasiado caliente para manejar.

Podría haber muchas razones por las que Intel tuvo que aumentar la altura del silicio. Sospecho que es incompetencia, pero es probable que ahorre costos. Por lo que entiendo, soldar el 8700K es arriesgado ya que el silicio puede agrietarse durante el proceso de calentamiento del proceso de soldadura. Intel se vio obligado a aumentar el grosor del silicio para manejar mejor el estrés del proceso de calentamiento requerido para derretir la soldadura. El silicio más delgado complica el proceso, haciéndolo potencialmente más lento y, por lo tanto, más costoso.

Luego está el grosor de la soldadura, que algunos dirían que es demasiado grueso. Nuevamente, esto puede ser cierto, pero Intel también enfrenta daños aquí, la soldadura más delgada es más propensa a agrietarse, especialmente después de un uso prolongado. Estos chips se calientan rápidamente y pueden enfriarse muy rápidamente según el enfriador utilizado, lo que ejerce mucha presión sobre la capa de soldadura.

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Ahora puede desarmar el 9900K ya que Intel no quiere usar una soldadura súper dura, tratando nuevamente de evitar que se agriete. Definitivamente es más trabajo limpiarlo ya que la soldadura es más difícil de quitar que la soldadura en pasta, pero se puede hacer. Volver al metal líquido baja la temperatura entre 5 y 10 grados más, y eso es todo. Sin embargo, no nos gusta quitarlo, anula la garantía, puede ser riesgoso y preferimos que no tenga que hacerlo, especialmente si está gastando al menos $500 en una CPU desbloqueada que tiene la intención de hacer overclocking.

Es un experimento divertido y desafiante para los entusiastas adinerados, pero para aquellos que solo quieren hacer overclocking sin quitarse la bata de laboratorio, el calor increíblemente alto del 9900K será frustrante. Al final del día, Intel parece estar llevando todo al límite y, por lo tanto, se ve obligado a soldar para maximizar la conductividad térmica. Las ganancias de frecuencia de acciones fueron razonables, pero no tan impresionantes como esperábamos. En general, sigue siendo un mejor enfoque, ya que vemos un rendimiento térmico mejorado, desafortunadamente, aunque solo estamos hablando de 3-4 grados, hasta 5 grados cuando se hace overclocking.

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