Теплоотвод

Промежуточный теплопроводный материал

Корпус процессора - Теплораспределитель J

Гнездо

Рис. 3.23. Теплопроводный материал, используемый для передачи тепла от кристалла процессора к теплоотводу

охлаждение процессора: он установлен близко от источника питания, а вентилятор источника питания в большинстве систем ATX установлен так, что обдувает процессор. И потому в таких системах можно использовать пассивный теплоотвод (т. е. обойтись без вентилятора процессора).

В корпусе FC-PGA, используемом в современных процессорах, необработанный кристалл процессора устанавливается в перевернутом виде на верхней части микросхемы, благодаря чему этот корпус и получил свое название (flip-chip - перевернутый кристалл). Сборка процессора методом перевернутого кристалла дает возможность устанавливать теплоотвод непосредственно на кристалл, что позволяет максимально отводить тепло от работающего процессора.

Превышение или неравномерное распределение усилия, прилагаемого при установке радиатора, является одной из основных проблем. В соответствии со спецификациями Intel средняя допустимая нагрузка, возникающая при установке радиатора на кристалл процессора, не должна превышать 20 фунтов (около 8 кг). В то же время пружинные зажимы, используемые в системах AMD для фиксации теплоотвода, имеют более высокое усилие прижима, равное 30 фунтам (примерно 12 кг). Очень часто это приводит к повреждению процессора непосредственно при установке теплоотвода. Причиной более высокой статической нагрузки на микросхемы AMD является стремление обеспечить более высокую теплопередачу, поскольку процессоры AMD нагреваются во время работы до более высокой температуры, чем микросхемы Intel. Кристалл процессора выступает над поверхностью микросхемы, поэтому установленный радиатор контактирует непосредственно только с кристаллом; при этом его края выходят далеко за границы кристалла. Слишком высокая или неравномерно распределенная нагрузка при установке радиатора может привести к физическому повреждению кристалла. В результате процессор выходит из строя, причем изготовитель микросхемы не несет никаких гарантийных обязательств, так как причиной повреждения является не заводской брак, а неправильная эксплуатация процессора. Проблема физического повреждения кристалла актуальна для процессоров компаний AMD и Intel, но более всего она касается микросхем AMD, что связано с необходимостью применять большое усилие для фиксации теплоотвода. Многие поставщики предоставляют гарантию только в том случае, если процессор продается вместе с системной платой и предварительно установленным теплоотводом.

Интегрированный теплораспределитель-►

Подложка -► II

linn-у*-гтттпг

Кристалл процессора

Рис. 3.24. Горизонтальная проекция процессора Pentium 4 с разъемом Socket 478, изображающая интегрированный распределитель тепла, установленный на верхней стороне кристалла

В компаниях AMD и Intel были разработаны определенные методы решения подобных проблем. Например, в процессорах AMD по углам микросхемы начали устанавливаться специальные резиновые прокладки, предназначенные для поддержки корпуса радиатора и компенсации неравномерно распределяемых усилий фиксации, приводящих к повреждению кристалла. К сожалению, использование демпфирующих прокладок не позволяет полностью избежать раскалывания кристалла при установке теплоотвода в наклонном или перекошенном положении.

В компании Intel пришли к другому решению, и в более современных процессорах над кристаллом устанавливается металлическая крышка, называемая интегрированным теплораспределителем (Integrated Heat Spreader - IHS). Эта крышка защищает кристалл от чрезмерного давления и увеличивает поверхность термического контакта между процессором и теплоотводом. Допустимое усилие прижима для многих микросхем Intel, снабженных модулем IHS, достигает 100 фунтов (около 40 кг), что практически избавляет пользователей от опасности повреждения кристалла при установке теплоотвода. Интегрированный распределитель тепла включен во все процессоры Pentium 4 и Pentium III/Celeron Tualatin, созданные по 0,13-миикронной технологии (рис. 3.24).

При использовании процессоров AMD или Intel, не содержащих металлической пластины интегрированного распределителя тепла, особое внимание обращайте на ровное расположение контактных поверхностей кристалла и радиатора во время закрепления или снятия фиксатора теплоотвода.

Дополнительные сведения

Информация о сопроцессорах представлена на прилагаемом к книге компакт-диске.

Тестирование процессоров

Компании-производители используют для тестирования процессоров специальное оборудование. (Самый лучший и доступный прибор для рядового пользователя - работающий компьютер.) Используя диагностические программы, вы можете проверить работоспособность процессора и системной платы. В большинстве компьютеров процессор устанавливается в гнездо, что упрощает его замену.

Такие компании, как Diagsoft, Symantec, Micro 2000, Trinitech и Data Depot, предлагают специализированное диагностическое программное обеспечение, позволяющее выполнить проверку системы в целом и процессора в частности. В принципе для тех же целей можно воспользоваться диагностическими программами, входящими в операционную систему, которые помогут "на скорую руку" оценить параметры установленного процессора.

К числу наиболее известных ошибок можно отнести ошибки, возникающие при делении чисел с плавающей запятой, которые были характерны для ранних версий процессоров Pentium.

Поскольку процессор является мозгом системы, при его выходе из строя большинство компьютеров перестают работать. Если вы заподозрили, что процессор неисправен, попробуйте заменить его другим (такого же типа), вынутым из работоспособной платы. Возможно, виновником действительно окажется процессор. Но если компьютер по-прежнему не работает, причину следует искать в другом месте.

В очень редких случаях проблемы возникают из-за заводских дефектов, о которых надо знать заранее, так как это поможет избежать ненужного ремонта или замены. О неисправностях такого рода лучше всего узнать у разработчика.

Замечание

Более подробно дефекты процессоров описываются в дополнении, которое можно найти на прилагаемом компакт-диске.

Возможность модификации процессора

Все процессоры могут содержать дефекты разработки, или ошибки. Часто с помощью программного обеспечения или аппаратных средств можно избежать эффектов, вызванных любой конкретной ошибкой. Ошибки в процессорах хорошо описаны в документах и руководствах компании Intel (Specification Update manuals), которые можно найти на Web-сервере. Другие изготовители процессоров также имеют свои Web-серверы, где размещают советы, рекомендации, предупреждения, а также бюллетени, в которых перечислены все возможные неполадки и указаны способы их исправления.

Ранее единственным способом исправления ошибки в процессоре была замена микросхемы. Теперь в процессоры Intel P6/P7, включая Pentium Pro и Pentium II, встроено новое средство, которое позволяет исправлять многие ошибки, изменяя микропрограмму в процессоре. Это средство называется перепрограммируемой микропрограммой; благодаря ему некоторые типы ошибок можно устранить, модифицируя микропрограммы. Модификации микропрограмм постоянно находятся в системной ROM BIOS и загружаются в процессор системой BIOS во время выполнения теста при включении питания. При каждой перезагрузке системы этот код будет перезагружаться, тем самым гарантируется, что ошибка будет устранена в любой момент работы процессора.

Компания Intel предоставляет микропрограмму обновления для этого процессора, что позволяет изготовителю системной платы ввести соответствующий набор микрокоманд во флэш-память базовой системы ввода-вывода (BIOS). Эта одна из причин, по которой следует инсталлировать наиболее современную BIOS системной платы при установке нового процессора. При использовании новой версии процессора может оказаться, что "устаревший" код системной BIOS не содержит соответствующую микропрограмму модификации, необходимую для поддержки установленного процессора. В этом случае вам следует посетить Web-узел изготовителя системной платы для загрузки и инсталляции последней версии BIOS для системной платы.