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CPU 델리딩(Delidding) 완벽 가이드: IHS를 분리하는 방법과 그 가치

CPU 델리딩(Delidding) 완벽 가이드: IHS를 분리하는 방법과 그 가치

델리딩(delidding), 소위 '엘리트만이 시도하라고 권해지던 무시무시한 작업'을 기억하시나요? 처음 들어보는 분들을 위해 설명하자면, 델리딩은 CPU 상단의 통합 히트 스프레더(IHS)를 분리한 뒤, 제조사가 도포한 기본 서멀 구리스를 더 고성능인 제품—주로 액체 금속(liquid metal)이나 고급 열전도 페이스트—으로 교체하는 과정입니다.

예전에는 이 작업이 상당히 위험한 편이었습니다. 면도날과 클램프를 동원하고, 다양한 기법으로 실리콘 칩 아래 부분(혹은 자기 손가락)을 손상시키지 않도록 조심조심 IHS를 잘라내야 했으니까요.

오랫동안 델리딩은 시도할 가치가 거의 없는 작업으로 여겨졌습니다. 하이엔드 제품이라 해도 저렴한 서드파티 쿨러만 달아도 온도가 70℃를 넘지 않았고, 그렇다면 "굳이 왜?"라는 질문이 자연스럽게 따라왔습니다. 오버클러킹을 한다 해도 어느 정도 성능 좋은 AIO 수랭 쿨러를 사용하면 실리콘 한계에 도달하기 전까지 온도가 75~85℃를 넘는 경우는 드물었죠.

하지만 그때와 지금은 상황이 다릅니다. 인텔과 AMD 간의 코어 전쟁이 계속되면서 두 회사 모두 멀티스레드 패권을 다투고 있고, 스레드 수와 작동 온도는 급격히 상승했습니다. 특히 기존 제조 공정을 고수하며 납(solder) 대신 서멀 페이스트를 사용하는 제품들이 그렇습니다.

그 결과, 인텔 코어 i7-8700K가 오버클럭 여부와 관계없이 부하 시 75℃까지 치솟는 모습은 이제 흔하게 볼 수 있습니다. 인텔은 일부 하이엔드 제품(9000 시리즈 및 코어 i9-9980XE 등)에는 솔더링을 적용했지만, 지난세대 커피레이크(Coffee Lake)를 사용 중이거나 스카이레이크-X(Skylake-X) HEDT 칩을 보유한 사용자에게는 델리딩이 더 나은 오버클러킹 경험과 전반적인 온도 개선이라는 두 마리 토끼를 잡아줍니다.

믿기 어렵다면 아래의 직접 측정 결과를 확인해 보세요.

인텔 코어 i9-7900X — 온도 테스트

대기 시Prime95 번인 테스트Prime95 최대 FPU 발열 테스트CineBench R15 멀티스레드 테스트3DMark: Fire Strike CPU 피직스 테스트3DMark: Time Spy CPU 피직스 테스트
출고 상태 @ 스톡 클럭31°51°62°64°61°60°
출고 상태 @ 4.4GHz30°68°DNF80°78°77°
델리딩 후 @ 스톡 클럭23°40°55°55°55°53°
델리딩 후 @ 4.4GHz27°53°84°67°64°65°

테스트 환경: Asus X299 Prime Deluxe 메인보드, Corsair Dominator Platinum DDR4 32GB(4x8GB), Nvidia GeForce GTX 1080 GPU. 오버클러킹 시 인텔 코어 i9-7900X는 1.2V에서 전 코어 4.4GHz로 구동했습니다. 모든 수치는 섭씨(℃) 기준입니다.

인텔 코어 i7-8086K — 성능 테스트

CineBench R15 멀티스레드 테스트 (섭씨)CineBench R15 멀티스레드 테스트 (점수)CineBench R15 싱글스레드 테스트 (점수)CPU VCore 전압 (V)최대 전코어 클럭 (GHz)
스톡78°2121,446Auto4.3
오버클럭97°2241,6821.365.2
오버클럭 + 델리딩83°2331,7531.485.4

테스트 환경: Asus Maximus XI Formula 메인보드, G.Skill Trident Z DDR4 32GB(2x16GB), Nvidia GeForce GTX 1080 GPU. 온도 차이를 극명하게 보여주기 위해 인텔 코어 i7-8086K를 1.48V까지 올려 테스트했으며, 이는 일상적인 사용을 위해 권장되는 설정이 아닙니다.

요즘의 델리딩 환경

점점 더 많은 애호가들이 델리딩에 도전하면서, 제조업체들 역시 과거보다 훨씬 간편하고 안전하게 작업할 수 있도록 전용 키트를 내놓고 있습니다. AMD 라이젠 3 2200G부터 스카이레이크-X 코어 i9-7980XE까지, 합리적인 가격의 델리딩 키트를 구입할 수 있어 이제는 누구나 집에서 도전할 수 있는 튜닝이 되었습니다.

바로 이 과정을 지금부터 소개하겠습니다. 다만 미리 경고하자면, 델리딩은 무조건 제조사 보증을 무효화하며, 여전히 위험 요소가 존재합니다.

이번 가이드에서는 Der8auer의 Delid Die Mate 2(인텔 LGA1151용)와 Delid Die Mate-X(인텔 LGA2011-3용) 델리딩 키트를 사용합니다. 독일의 CaseKing, 영국의 Overclockers, 미국의 Amazon.com에서 구매 가능합니다.

준비물

  • 델리딩 툴 (Delid Die Mate 43달러/30파운드, Delid Die Mate-X 102달러/80파운드)
  • 액체 금속 또는 서멀 페이스트 (Thermal Grizzly Conductonaut 또는 Noctua NT-H1 추천)
  • 알코올 솝 또는 순도 99% 이소프로필 알코올(IPA)
  • 서멀 페이스트 도포기
  • 내열 접착제
  • 마이크로파이버 천

커피레이크 CPU 델리딩하기

첫 번째 주인공은 인텔의 LGA1151 커피레이크 프로세서입니다. 데모용으로 인텔 코어 i3-8350K를 사용합니다. 이 칩은 카비레이크 이전의 i5 시리즈와 비슷한 균형 잡힌 제품으로, 터보부스트나 하이퍼스레딩은 없지만 게임용이나 예산 오버클러커에게 나쁘지 않은 선택지입니다.

이번 가이드에서는 칩과 IHS 사이의 기존 페이스트를 Noctua NT-H1 TIM으로 교체하는 방법을 보여드립니다. 인텔이 사용하는 페이스트는 대체로 품질이 떨어지는 편이며, 교체 시 오버클럭 상태와 부하 종류에 따라 3~5℃ 정도의 온도 개선을 기대할 수 있습니다.

액체 금속은 훨씬 우수한 대안입니다(뒤에서 소개할 예정). 다만 전도성이 있기 때문에 추가적인 위험이 따릅니다. PCB 가장자리에 흘러넘치면 CPU에 돌이킬 수 없는 손상을 입힐 수 있습니다. 위 차트에서 볼 수 있듯이 액체 금속 사용 시 평균 8~15℃ 정도 온도를 낮출 수 있으며, 이 역시 클럭 속도와 워크로드에 따라 달라집니다. 그럼 시작해 보겠습니다.

1단계. Delid Die Mate 2 개봉하기

CPU 델리딩(Delidding) 완벽 가이드: IHS를 분리하는 방법과 그 가치

CPU 델리딩(Delidding) 완벽 가이드: IHS를 분리하는 방법과 그 가치

먼저 Delid Die Mate 2를 개봉하고 분해합니다. 박스 안에는 작은 CPU 고정 홀더, IHS에 밀착되는 슬라이딩 블록, 육각 볼트, 와셔, 육각 렌치(알렌키), 클램프가 들어 있습니다.

모든 부품을 분해해서 이 장치가 어떻게 작동하는지 충분히 익혀두세요.

준비가 됐다면 CPU를 장치에 넣습니다. CPU 좌측 하단 모서리의 금색 삼각형 마크를 델리딩 툴의 삼각형 표시에 맞추면 됩니다. CPU를 소켓에 장착할 때와 같은 원리입니다.

2단계. IHS 분리하기

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CPU 델리딩(Delidding) 완벽 가이드: IHS를 분리하는 방법과 그 가치

그다음 IHS 리무버(IHS 탈거부)를 조심스럽게 장치에 끼웁니다. CPU 고정 홀더 상단에는 두 개의 레일이 있어 이곳에 밀어 넣으면 되며, 장착 후 나사산과 홀더의 구멍이 정확히 맞물리는지 확인하세요.

이후 포함된 육각 볼트로 고정하되, 와셔가 반드시 Delid Die Mate 2 바깥쪽에 위치하도록 합니다. 손으로 돌릴 수 없을 때까지 조여주면 됩니다.

여기까지 완료했다면, 이제 육각 렌치를 사용해 IHS 리무버를 조금씩 당겨냅니다. 이 과정에서 IHS가 CPU 위에서 밀려나게 됩니다. 약간의 힘이 필요하고, '드드득' 하는 소리가 날 수 있어 긴장되지만, IHS가 천천히 칩에서 분리되는 것을 볼 수 있을 겁니다.

3단계. 청소 및 페이스트 도포

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CPU 델리딩(Delidding) 완벽 가이드: IHS를 분리하는 방법과 그 가치

작업이 끝나면 볼트를 풀고 IHS 리무버를 제거합니다. 히트 스프레더가 깔끔하게 밀려나온 것을 확인할 수 있습니다. IHS를 조심스럽게 칩에서 들어내고 CPU를 장치에서 꺼냅니다.

IHS가 CPU 무게의 대부분을 차지하므로, 장치에서 CPU를 꺼낼 때는 특히 주의하세요.

꺼낸 후에는 알코올 솝 또는 마이크로파이버 천에 이소프로필 알코올을 묻혀 CPU와 히트 스프레더 양쪽의 인텔 서멀 페이스트를 깨끗이 제거합니다. 그다음 자신의 서멀 페이스트를 칩에 도포합니다. 실리콘 중앙에 소량의 페이스트를 찍은 뒤, 도포기나 더 이상 쓰지 않는 명함·카드로 얇게 펴 바릅니다. 이 단계에서는 비전도성 서멀 페이스트를 사용하는 것이 좋습니다. 그래야 약간 흘러 녹색 PCB에 묻어도 큰 문제가 되지 않습니다.

다음으로 IHS에 남아 있던 기존 접착제를 제거하는 것을 권장합니다. 어차피 새 접착제를 바르겠지만, IHS의 접착제 잔여물을 제거하면 히트 스프레더와 실리콘 사이의 높이가 줄어들어 열 성능이 향상됩니다. 필자는 손톱으로 작업하지만, 날카로운 칼날을 사용해도 됩니다.

4단계. IHS 재부착

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여기서 두 가지 선택지가 있습니다. 첫째, CPU를 메인보드 소켓에 장착한 뒤 IHS를 위에 올리고 메인보드 소켓 브래킷으로 고정하는 방법. 둘째, 접착제로 IHS를 다시 붙이고 클램프로 고정해, 이후 메인보드를 자유롭게 옮겨 다닐 수 있게 하는 방법입니다.

우리는 접착 방식을 선호합니다. 이를 위해서는 내열·방수 접착제를 준비하세요. CPU에 남아 있는 접착제 자국을 따라 소량의 접착제를 발라주면 됩니다.

중요한 것은 IHS의 방향입니다. CPU의 금색 삼각형을 찾아 IHS 텍스트의 좌측 하단과 맞추세요. 히트 스프레더를 접착제 자국 위에 살짝 올려놓으면 됩니다. 처음에 잘못 놓아도 걱정하지 마세요. 들어 올려 다시 시도하거나, 손가락으로 밀어 위치를 조정하면 됩니다.

5단계. 접착제 경화

CPU 델리딩(Delidding) 완벽 가이드: IHS를 분리하는 방법과 그 가치

이제 클램프를 조심스럽게 CPU 위에 위치시킵니다. Delid Die Mate 2 하단에는 클램프가 들어갈 홈이 마련되어 있습니다. 클램프를 조여 CPU에 압력이 가해질 때까지 조입니다.

가장 이상적인 방법은 접착제가 완전히 굳도록 24시간 기다리는 것이지만, 급하다면 2~3시간으로 버틸 수 있습니다.

스카이레이크-X CPU 델리딩과 액체 금속

코어 i3-8350K를 마쳤으니, 이번에는 조금 더 복잡한 스카이레이크-X 시리즈의 델리딩 방법과 함께 액체 금속 도포 방법을 소개합니다. 물론 두 제품 모두에 액체 금속을 사용할 수 있지만, 전도성 때문에 서멀 페이스트보다는 다루기가 까다롭습니다.

스카이레이크-X의 델리딩은 몇 가지 난관이 있습니다. 가장 큰 문제는 IHS 외부의 CPU 상단에 돌출된 RFID 칩이 있다는 점입니다. 이 칩이 떨어져 나가면 그대로 게임 오버입니다.

그래서 별도의 전문 델리딩 툴(여기서는 Der8auer의 Delid Die Mate-X)이 필요합니다. 일반 키트의 약 2배 가격이지만, IHS를 밀어낼 때 RFID 칩이 떨어지지 않도록 설계되어 있습니다. 열전도 소재로는 Thermal Grizzly의 Conductonaut 액체 금속을 사용합니다.

1단계. CPU 델리딩하기

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CPU 델리딩(Delidding) 완벽 가이드: IHS를 분리하는 방법과 그 가치

Delid Die Mate-X는 LGA1151용보다 훨씬 강력해 보이는데, 이는 모든 스카이레이크-X CPU 모서리에 RFID 칩이 있기 때문입니다(브로드웰-E에는 없었던 것). Delid Die Mate 2 키트처럼 X 키트에도 델리딩 툴(이번에는 일체형), IHS 재고정용 클램프, 육각 렌치가 포함되어 있습니다.

Delid Die Mate 2와 마찬가지로 칩을 올바른 방향으로 넣어야 합니다. CPU 모서리의 금색 삼각형을 찾아 Delid Die Mate-X 내부의 흰색 삼각형 표시와 맞추세요.

칩을 넣었다면 육각 볼트를 손으로 조여 IHS 리무버가 IHS에 닿을 때까지 조입니다.

이제 긴장되는 순간입니다. 커피레이크와 달리 스카이레이크-X는 IHS 면적이 훨씬 커서 히트 스프레더를 떼어내려면 상당한 힘이 필요합니다. 육각 렌치를 넣고 '탁' 하는 큰 걸림감이 느껴질 때까지 돌리세요. 이것이 히트 스프레더가 CPU에서 분리되었다는 신호입니다. 육각 볼트를 풀고 손으로 IHS를 들어낼 수 있는지 확인하세요. 아직 붙어 있다면 볼트를 다시 조이고 약간 더 힘을 주어 IHS가 움직일 때까지 반복합니다.

2단계. 청소 및 액체 금속 도포

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CPU 델리딩(Delidding) 완벽 가이드: IHS를 분리하는 방법과 그 가치

델리딩이 끝나면 CPU를 Delid Die Mate-X에서 꺼내 청소를 시작합니다. 알코올 솝 또는 이소프로필 알코올과 마이크로파이버 천을 사용하면 됩니다. 청소 후에는 IHS의 남은 접착제도 손톱이나 날카로운 칼날로 제거하는 것이 좋습니다.

액체 금속을 도포하려면 먼저 주사기에 하이포더믹 바늘을 결합한 뒤, 실리콘 위에 소량만 조심스럽게 짜냅니다. 많이 필요하지 않습니다. 소량으로도 의외로 넓은 면적을 커버할 수 있고, 전도성이 있기 때문에 PCB에 흘러들면 최악의 결과를 초래합니다.

너무 많이 짜냈다면 주사기로 여분을 다시 빨아들이면 됩니다. 항상 최소량으로 시작하고, 부족하면 나중에 추가하세요. 충분하다고 생각되면 포함된 면봉으로 실리콘 전체에 골고루 펴 발라줍니다.

3단계. IHS 재부착

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CPU 델리딩(Delidding) 완벽 가이드: IHS를 분리하는 방법과 그 가치

이제 방수 접착제를 CPU의 검은 접착 자국 전체에 한 줄로 바른 뒤, CPU를 다시 Delid Die Mate-X에 넣습니다. 그다음 히트 스프레더를 CPU 위에 올립니다.

정확히 정렬하려면 앞서 언급한 RFID 칩을 피하기 위해 스프레더 상단이 살짝 잘려 있는 점을 기억하세요. 즉 IHS의 상단 부분이 하단보다 짧습니다. 금색 삼각형은 여전히 좌측 하단에 위치하며, 텍스트는 좌측 상단에서 시작됩니다.

이후 클램프를 장치에 장착하고, IHS에 압력을 가해 단단히 고정하면 됩니다. 역시 24시간 경화를 권장하지만, 급하다면 2~3시간이면 충분합니다.

결론

지금까지 두 개의 인텔 프로세서를 성공적으로 델리딩하고 열전도 소재를 새로 도포했습니다.

그렇다면 델리딩은 가치가 있을까요? 이는 전적으로 사용자의 요구 사항과 위험 감수 수준에 달려 있습니다. 솔더 TIM을 사용하지 않는 구형 CPU(9세대 이전 인텔 제품)를 보유하고 있고, 오버클러킹을 즐기거나 더 조용하고 시원한 기본 구동을 원한다면 델리딩은 확실한 차이를 만들어 줍니다. 반면 최고 수준의 성능과 온도가 꼭 필요하지 않다면, 비용과 CPU 손상 가능성을 고려할 때 델리딩이 반드시 최선의 선택은 아닐 수 있습니다.

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