AMD passe enfin aux TIM métalliques

Depuis le temps que les publications techniques en parlaient, AMD s'est enfin décidé à délaisser sa méthode de jointure die-IHS à base de pâte très épaisse pour passer à un TIM (Thermal Interface Material) métallique à base d'Indium, comme Intel fait déjà depuis un bon moment. Ce changement était inévitable tant la méthode classique est mauvaise et occasionne un gradient sévère de température entre le die et l'IHS (décalage de température). C'est pourquoi les gains en température, et donc en overclocking, peuvent être élevés lorsqu'on le retire. On élimine simplement une grande résistance thermique d'interface due à l'épaisseur du joint et à sa nature, l'IHS en lui-même ne comptant pas pour beaucoup.

La pâte classique est volontairement choisie très visqueuse pour éviter ce qu'on appelle le pompage. Ceux qui remplacent ça par de l'Artic Silver, en remettant l'IHS en place comme ils peuvent, auront du mieux à court terme, mais risquent d'avoir des surprises au bout d'un moment. Les cycles chaud/froid engendrent continuellement des déformations du die et de l'IHS, or avec la pression d'appui, la pâte aura toujours tendance à être chassée par les côtés sur cette petite surface. Au bout d'un moment, il n'y en aura plus beaucoup pour établir la liaison entre les surfaces et le die grimpera en température de plus en plus. C'est très progressif, mais inévitable à moins d'avoir une interface qui ne puisse pas s'écouler, ce que permettent les pads polymériques et maintenant la brasure. On remarquait ça sur les processeurs à die nu sans IHS (Athlon XP, etc), la pâte avait tendance à s'assécher et à s'échapper du contact. Il faut en remettre périodiquement si l'on souhaite maintenir de bonnes performances. Mieux vaut donc avoir un joint pas optimal et qui tienne longtemps dans le temps plutôt qu'un excellent joint qui tienne un an et qui posera des problèmes au consommateur ensuite... Ce n'est pas pour embêter le monde qu'AMD et Intel optaient pour ce genre de liaison, les contraintes à ce niveau sont très spécifiques (sans parler du process industriel). Ils n'ont que faire de l'infime minorité d'overclockers qui trouvent ça nul, ce ne sont pas du tout les mêmes priorités.

Les TIM métalliques résolvent les problèmes car ils sont les meilleurs joints possibles au niveau thermique (conductivité thermique élevée de ~80 W/mK contre ~5-8 W/mK pour les meilleures pâtes thermiques non métalliques). Ils ont une très bonne mouillabilité et leurs caractéristiques sont faites pour induire un minimum de stress mécanique lors du fonctionnement. En effet, si le joint ne se dilate pas dans les mêmes proportions que le die, ce dernier va travailler en fatigue. Au bout d'un moment, il en aura marre et c'est la fissuration ou la délamination assurées ! Ce n'est pas évident de mettre ça en place, afin de garantir le fonctionnement à long terme, car un TIM métallique ne bouge pas contrairement à de la pâte...

Avec la réduction de la finesse de gravure, l'importance des points chauds, engendrés par des unités de calcul dissipant beaucoup sur une très petite surface du genre ALU/FPU, prend de l'importance. Ce n'est pas parce qu'on grave de plus en plus fin qu'un processeur montera moins haut en température car, bien au contraire, la puissance surfacique tend à grimper localement en flèche. On peut dissiper globalement moins (en watts) et grimper à haute température quand même sans problème (en °C). Les 2 notions sont systématiquement mélangées, mais elles n'ont rien à voir. Elles sont justes liées par des facteurs externes du type géométriques et physiques. Avoir une bonne interface die-IHS est donc crucial, sans quoi la température des points chauds devient rapidement élevée et on pourrait dépasser les contraintes admissibles à la jonction (au niveau des transistors).

Le forumer, qui a permis de voir qu'AMD avait évolué, a donc eu la malencontreuse idée de retirer l'IHS de son FX-62 et il a tout arraché évidemment, le die restant solidement ancré à l'IHS. On remarque la présence de la très fine pellicule d'or sur l'IHS, comme chez Intel, permettant notamment une excellente accroche du joint, le placage de nickel qui recouvre l'IHS en cuivre n'étant pas ce qu'il y a de mieux pour ça. AMD a donc modifié son process et il vous sera difficile de savoir si le votre est affecté ou non, mais ça va se généraliser à n'en pas douter (AM2 déjà touchés ??). Fini donc les décapsulages sauvages car la méthode pour faire sauter un joint d'Indium est plus violente. Il faut le liquéfier à une certaine température (156 °C pour de l'Indium pur) et éviter de grimper plus haut pour ne pas refondre les microbilles de brasure qui lient le die au substrat, sinon c'est poubelle directement. La photo du désastre :

Et un FX-62 pour la poubelle, un !