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CPU|超能课堂：为什么第12代酷睿处理器的顶盖变大又变厚了？

CPU|超能课堂：为什么第12代酷睿处理器的顶盖变大又变厚了？
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英特尔第12代酷睿桌面处理器已经发售一周的时间 ， 相信大家通过各种评测文章都已经对于新一代的CPU已经有了比较深入的了解 。 从外观上说 ， 这次第12代酷睿处理器最大的变化就是从之前的正方形变为了长方形 ， 其金属顶盖也因此而改变了尺寸 ， 与散热器的接触面从第11代酷睿处理器的31.6*27.65mm增大到38.25*28.25mm ， 相当于增加了24%的散热面积 ， 而且金属顶盖的厚度也有所增加 ， 提升到了3.3mm的水平 。
那为什么第12代酷睿处理器会有这样的改变呢？有同学可能会下意识认为 ， 这是因为以前的设计没有足有的空间放下新CPU的核心 ， 然而根据资料显示 ， 第11代酷睿处理器所用的顶盖并非覆盖不了第十二代酷睿处理器的核心 ， 以目前最顶端的酷睿i9-12900K来说 ， 其内部的封装尺寸是10.5*20.5mm ， 实际上比11代酷睿处理器核心封装的11.5*24mm还要更小一些 ， 因此12代酷睿处理器之所以换用尺寸更大的金属顶盖 ， 显然不是因为尺寸不适用 。 那具体是什么因此促使12代酷睿处理器作出如此变化呢？这就需要从CPU金属顶盖的作用说起了 。
CPU的金属顶盖到底有什么用？

CPU核心曾采用外露设计
在我们的超能课堂文章《超能课堂(256)：CPU顶盖之变迁》中其实已经给大家简单讲过CPU顶盖的变化以及CPU顶盖的作用 ， 实际上CPU顶盖一直存在 ， 只是以前是CPU核心的外部封装直接作为顶盖使用 ， 即便是核心外露的CPU ， 其表面也会有一层经过打磨的封装 ， 才可以直接往上面装散热器进行直接散热 。 只是这个外露封装的面积实在太小了 ， 而发热量却随着核心规模的提升的快速上涨 ， 散热器特别是风冷散热器体积和重量也随之增大 ， 扣具给CPU施加的压力也是越来越大 ， 核心被散热器压碎的几率也就越来越高 。
在这种情况下 ， 我们现在看到的CPU金属顶盖就应运而生了 。 现在的CPU在外部结构上其实与2000年前后的产品并无太大差异 ， 核心依然是直接放在基板上 ， 不再进行整体封装处理 ， 只是核心的上面追加了金属顶盖 ， 其与核心之间有一个导热介质 ， 可以吸收核心的热量 ， 再传递到散热器上面 。 而散热器的安装压力也不再直接施加到核心上 ， 而是通过金属顶盖均匀地释放到基板上 ， 使得CPU基本不会出现被散热器压坏的尴尬 。
然而追加CPU顶盖后 ， 不可否认确实在散热效能上会比直接在内核上装散热器要弱一些 ， 毕竟热量的行程从“核心-介质-散热器”变成了“核心-介质-顶盖-介质-散热器” ， 也就说热量从CPU核心传到散热器上的阻力就更大了 。 那么有没有什么方法可以弥补加装顶盖后所增加的热阻呢？把金属顶盖变大、变厚就是CPU厂商给出的答案 。 更大更厚的金属顶盖不仅可以承担更高的散热器安装压力 ， 同时还可以有效加强CPU的散热效能 。
目前我们熟知的CPU散热流程 ， 实际上是存在两个散热系统的 。 首先是顶盖为CPU核心进行散热 ， 然后才是散热器为顶盖散热 。 我们先来看第一部分 ， 也就是CPU与顶盖之间的散热 。 以酷睿i9-12900K为例 ， 其满载功耗在235W左右 ， 核心面积则为10.5mm*20.5mm=215.25mm2 ， 相当于功率密度为1.09W/mm2 ， 而酷睿i9-11900K在相同负载下的满载功耗为255W ， 核心面积则为11.5mm*24mm=276mm2 ， 相当于功率密度为0.92W/mm2 ， 显然酷睿i9-12900K的功率密度要更高一些 ， 也就意味着在单位面积里酷睿i9-12900K的发热其实要更高一些 。

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