Ohne Lot geht es nicht mehr

Der Core i9-9900K hat zwei Kerne mehr als die sechs des Core i7-8700K und taktet diese mit 4,7 GHz auch noch so hoch wie beim Vorgänger nur ein Kern. Weil Intel überdies den gleichen Fertigungsprozess verwendet, bedeutet dies viel mehr thermische Verlustleistung. Schon der Core i7-8700K erreicht je nach Mainboard ohne Übertaktung oder manuelles Hochsetzen des TDP-Limits eine Package Power von über 150 Watt statt der von Intel genannten 95 Watt. Die lassen sich zwar einstellen, dann sinkt aber der Takt.

Weil in den meisten System auf Luft- oder All-in-One-Wasserkühler gesetzt wird, sind bereits 150 Watt ein Problem, denn der Wärmedurchgang vom Chip zum Metall zum Kühler ist beim Core i7-8700K suboptimal gelöst: Die Sandy-Bridge-Generation, etwa der Core i7-2600K, war die letzte für einen Sockel LGA 115x, bei der Intel den Heatspreader mit dem Die verlötete. Nachfolgende Mittelklasse-Serien hingegen versah der Hersteller nur mit Wärmeleitpaste und erschwerte damit den Übergang. Die Xeon-CPUs für Server sind übrigens bis heute alle mit Lot ausgestattet.

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Intel verlötet den Heatspreader statt Wärmeleitpaste zu verwenden. (Bild: Intel)

Allerdings ist das Verlöten eines Dies mit dem Heatspreader ein aufwendiges Verfahren, das zusätzliche Materialien und Zeit in der Produktion der Chips erfordert. Das eigentliche Siliziumplättchen muss aufwendig mit mehreren Metallen beschichtet werden, darunter Nickel und Titan. Der oberste Layer besteht aus Gold, gleicht gilt für die unterste Schicht des weitestgehend aus Kupfer bestehenden Heatspreaders. Denn nur zwischen den beiden Gold-Layern haftet Indium, das als Lot und Wärmeleitmaterial dient.

Wie sehr ein von Intel selbst verlöteter Heatspreader verglichen mit Paste die Temperatur reduziert, ist schwierig festzustellen. Die Eigenbaulösung bei einem Core i7-8700K mit Flüssigmetall und danach erneut montiertem Deckel läuft etwa 15 Kelvin kühler, der genaue Wert hängt aber von diversen Faktoren wie Frequenz und Spannung ab. Ein geköpfter Chip, bei dem der Heatspeader fehlt und der Kühler direkt auf dem Die aufsitzt, erreicht noch niedrigere Temperaturen - gleiches gilt für optimierte Deckel, etwa geschliffen oder aus Silber.

Caseking wird in Zusammenarbeit mit Roman 'der8auer' Hartung, einem bekannten deutschen Übertakter, den Core i9-9900K als geköpfte Variante mit Flüssigmetall und originalem Heatspreader verkaufen. Diese Überarbeitung ist ersten Tests des Shops zufolge überraschenderweise rund 10 Kelvin kühler als die verlötete Standardkonfiguration von Intel. Interessantes Detail: Die Platine (1,15 mm statt 0,87 mm) und der Chip des 9900K (0,87 mm statt 0,42 mm) sind deutlich dicker als beim 8700K, wobei das höhere Die möglicherweise die Hitze schlechter ableitet.