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Anfang März meldete Forennutzer Schnatti in einem Thread bei uns, dass ihm bei seinem Intel Core i9-14900KF Veränderungen am Prozessor aufgefallen sind. Eingesetzt wird der Prozessor dabei ohne den Heatspreader und zwischen dem Chip und dem Supercool Computer Direct-Die Wasserblock kommt Flüssigmetall Conductonaut von Thermal Grizzly zum Einsatz. Ungefähr neun bis zwölf Monate waren CPU und Kühler nun miteinander verbunden. Auch andere Nutzer meldeten sich mit vermeintlichen Löchern in ihren Chips.
Roman Hartung alias der8auer und CEO von Thermal Grizzly nahm sich der Sache an und zunächst wurde die theoretische Möglichkeit der Beschädigungen durch das eingesetzte Flüssigmetall besprochen.
Löcher in der CPU durch Flüssigmetall würde ich grundsätzlich ausschließen, da Gallium nicht korrosiv gegenüber Silizium ist. Bei geköpften und polierten CPUs wird allerdings in der Regel die obere Schutzschicht aus Siliziumnitrid abgetragen weshalb Gallium direkten Kontakt mit Silizium hat. Dadurch kommt es zur Bildung intermetallischen Gallium-Silizium Phasen. Das lässt sich auch durch weiteres Polieren nicht entfernen, da du sonst einen Teil der CPU mit wegpolieren müsstest. Es kann auch zur Ablagerung von Galliumoxid und im späteren Verlauf durch Hydrolyse zur Ablagerung von Galliumoxihydroxid kommen. Das ist durch eine Art gräuliche Wolkenbildung erkennbar ähnlich dem was wir auf den Fotos von turbogear sehen. Diese würden sich durch polieren allerdings wieder entfernen lassen, da es nur eine mechanische Anhaftung an der Oberfläche ist und keine intermetallische Phase oder Legierung.
Intermetallische Phasen bilden sich grundsätzlich immer beim Einsatz von Gallium basiertem Flüssigmetall und damit egal ob das ein Thermal Grizzly Flüssigmetall ist oder ein anderer Hersteller. Das ist auch das was ihr auf jedem Wasserkühler als "Rückstände" sehen könnt. Bis vor ein paar Jahren ging man auch davon aus, dass Nickel dieses Problem nicht hat, aber mittlerweile sind wir in der Forschung deutlich weiter und wissen dass auch Nickel und auch Chrom davon betroffen sind. Nur eben in deutlich geringerem Maße als es auf nacktem Kupfer der Fall ist. Wir forschen schon mehrere Jahre an einer neuen Beschichtung, um diese Probleme zu verbessern, aber das ist zum Teil Grundlagenforschung und wird noch eine Weile dauern.
Auf den Bildern von Schnatti bin ich mir ehrlich gesagt aber nicht sicher, ob das wirklich Löcher sind oder nicht doch ein leichter Aufbau nach oben. Ein Loch in der CPU mit Rissen im Silizium würde die CPU mit Sicherheit so beschädigen, dass du sie gar nicht mehr verwenden könntest. Einen Teildefekt dieser Art hätte ich zumindest noch nie gesehen - was natürlich nicht heißt, dass es unmöglich ist.
In einem nächsten Schritt ließ sich Roman Hartung den vermeintlich beschädigten Prozessor und Kühler zuschicken, um diesen genauer zu untersuchen. Die Ergebnisse liegen nun vor. Untersucht wurden dabei drei Beschädigungsstellen, zwei auf dem Chip selbst und eine auf der Platine, die mit dem Einsatz des Flüssigmetalls eigentlich nichts zu tun haben kann.
So konnten Veränderungen der Oberfläche festgestellt werden, die dann eine Ablagerung von Material zur Folge hatten. Es setzten sich Galliumoxid und reines Gallium ab. Die Ablagerungen haben einen Aufbau von 1 bis 5 µm bzw. 5 bis 10 µm aufgebaut. Dies könnte Laut Hartung einen Einfluss auf die Kühlleistung haben.
Der Besitzer des Prozessors stellte eine gewisse Degradierung des Taktes fest. Einen direkten Zusammenhang zwischen den Beschädigungen auf dem Chip und dem Taktverhalten des Prozessors ist schwer herzustellen. Womöglich ist der Core i9-14900KF auch vom generellen Problem der Degradierung im Takterzeuger des Designs betroffen. Dies lässt sich so einfach aber nicht feststellen.
