Nun, hier muss man sich mit 2 Problemen rumschlagen, 3, wenn man will. Jedenfalls sind das meine Gedanken zu der Thematik.
Einmal hast du da das Problem mit dem RAM. Das liegt üblicherweise (habe ich mal bei einer Unterhaltung mit einem recht erfahrenen Extrem-OCler erfahren) daran, dass sich das Pcb der CPU bei zu viel Anpressdruck zu sehr durchbiegt und man außen keinen Kontakt hat oder dass bei zu wenig Anpressdruck der Druck nicht reicht, dass man überhaupt genug Anpressdruck hat, dass alle Pins verbinden. Bei PGA-Sockeln sollte das einfacher sein. Da (bei LGA) hilft der HS schon, weil er auch außen Anpressdruck erzeugt. Soweit mein Verständnis der Sache.
Und dann das größere Problem, der Kühlerboden. Sicher, der HS und der Kühlerboden zusammen bieten nicht immer die ideale Restbodenstärke. Hier muss man sehr viele Faktoren berücksichtigen. Eine Grundfunktion des HS ist, dass er die Wärme horizontal (wir gehen einfach mal von einer liegenden CPU aus) besser verteilt. Im Gegenzug verschlechtert er die Wärmeleitung in vertikaler Richtung, weil natürlich Material zu überwinden ist. Das selbe Problem hat man horizontal auch, man kann den HS also nicht einfach beliebig groß machen.
Da kommt dann die Kühlstruktur des Wasserkühlers ins Spiel. In Fläche, Finnendichte und -dicke und auch im Durchfluss. Letzteres genau durchzugehen wäre etwas komplex, wir kennen uns auch gut genug damit aus. Fakt ist dabei, dass die eine Kühlstruktur (mit entsprechendem Durchfluss) eine bessere Wärmeabgabe vom Kühler an das Wasser ermöglicht und die andere eine schlechtere. Grob gesagt bedeutet das, man braucht mit Struktur 2 eine größere Fläche als mit Struktur 1, um bei gleicher Tempdifferenz die gleiche Wärmemenge abzugeben. Dementsprechend braucht es auch eine bessere horizontale Verteilung der Wärme, also einen dickeren HS. Umso besser die eigentliche Kühlstruktur ist (und da sind moderne Kühler schon nicht schlecht), umso dünner kann der Kühlerboden/HS (wir sehen beides mal als Einheit) auch werden. Nur kommt das stark auf die verwendete Struktur an. Im Grunde muss die Kühlstruktur auf wesentlich kleinerer Fläche das schaffen, was sie sonst auf großer Fläche schafft und da ist eben diese Kühlstruktur entscheidend, wie dünn der Kühlerboden werden kann. Spielt dann noch der Durchfluss mit rein, ist das Chaos komplett. Sicher kann man einen idealen Zwischenweg finden, aber selbst mit identischer Kühlstruktur ist die ideale Bodenstärke je nach Durchfluss unterschiedlich. Kurz gesagt, es ist die Hölle zu entwickeln, durchzurechnen und zu simulieren.
Grundlage für einen wirklich guten Direct-Die-Kühler ist eine extrem feine Kühlstruktur. Möglichst viele feine Kanäle, um möglichst viel Fläche zu haben, und gleichzeitig genug Durchfluss in den einzelnen Kanälen, um alle Strömungsvorteile zu nutzen. So bekommt man viel Wärme auf kleiner Fläche weg und kann den Boden schön dünn machen, weil es weniger horizontale Verteilung braucht.
Aber das sind nur meine theoretischen Überlegungen von meinem Verständnis der Physik in dem Bereich. Wissenschaftler oder Kühlerentwickler bin ich ja nicht.