Как влияет термопаста на работу компьютера?
Для чего термопаста нужна на самом деле, как и когда её нужно менять
Насколько важна термопаста? Для чего она нужна на самом деле? Как её правильно наносить? Сейчас вы обо всём узнаете.
Очень многие люди при покупке или самостоятельной сборке нового компьютера уделяют огромное внимание именно комплектующим, оставляя при этом за бортом вопрос о сборке и уходе. Подавляющее большинство пользователей полагает, что если они купили и собрали ПК, и он работает, то о нём теперь напрочь можно позабыть, разве что изредка пылесося его. И если вы думаете именно так, то вы глубоко заблуждаетесь.
Да, многие из вас, скорее всего, и так знают о том, что менять её крайне важно. Но знаете ли вы о том, для чего она необходима на самом деле? Почему без неё ваш процессор сгорит? И почему наносить её нужно «правильно»?
И если вы ответили хотя бы на один из вышеназванных вопросов отрицательно, то данный материал будет для вас крайне полезен. Но даже если вы всё это знаете, то укрепление имеющихся знаний ещё никому не вредило. Приступаем.
Лучшие процессоры для ПК в середине 2020 года. К некст-гену готовы?
Какую функцию выполняет термопаста на самом деле?
Если подойти на улице к любому человеку, который слабо разбирается в компьютерах, и спросить у него о том, для чего нужна термопаста, вероятнее всего, он ответит, что «она служит для охлаждения процессора». И в целом человек будет прав. Однако даже в таком случае он будет далёк от истины. Но как это понять?
Действительно, благодаря термопасте процессоры и в самом деле способны очень хорошо охлаждаться. Однако нет, сама паста никак не охлаждает чип. Как вы знаете, процессоры, точно так же как и кулеры, собираются не вручную, а при помощи автоматизированных машин. И казалось бы, создание процессоров на заводах уже давно отточено. Следовательно, они должны получаться идеальными буквально во всём, как минимум в плане качества материалов.
И это действительно так — даже если мы будем крайне пристально вглядываться в чип, то мы не сможем заметить хоть какой-нибудь дефект. Однако наше зрение нас обманывает. Даже не так. Более точно будет сказать, что наше зрение «не даёт нам полную и максимально детальную картину действительности».
На самом деле крышки процессоров, точно так же как и «соприкасающиеся» с ними «плиты» кулеров далеко не такие идеальны, как может показаться на первый взгляд. Да, если мы проведём по ним рукой, то они будут ощущаться крайне гладкими, но в действительности они имеют свои микротрещины и микроцарапины, которые не увидеть невооружённым глазом. Но как же столь мелкие, по сути, незначительные неровности могут навредить?
Но разве они вредны, если настолько микроскопические? Да, вредны и ещё как. Именно в этих воздушных подушках как раз и будет собираться горячий воздух, из-за которого, во-первых, ваш чип будет греться ещё сильней, а во-вторых, он (воздух) крайне негативно повлияет на общий уровень отвода тепла. Именно по этой причине термопаста на столько важна — она закрывает эти самые царапины и трещины, устраняя возможность образования крайне пагубно влияющих воздушных подушек.
Так что нет, термопаста никак не охлаждает процессор. Она лишь служит связующим, но невероятно важным звеном между чипом и прилегающей к нему поверхностью кулера.
5 лучших недорогих SSD на начало 2020 года
Как правильно наносить термопасту и что стоит учитывать
Мы уже поняли, что термопаста является крайне важной составляющей любого компьютера. Но как же её правильно наносить? И сложно ли это? Сразу стоит ответить — нет, это нисколько не сложно. По крайней мере, если вы способны самостоятельно установить все комплектующие, то вам беспокоиться совершенно не о чем — уж с термопастой вы точно совладаете.
Инструкция по правильному применению термопасты:
В целом именно так и следует менять термопасту. Но даже если вы всё поняли, скорее всего, у вас остались некоторые вопросы, которые вас мучают.
Почему же следует наносить и размазывать термопасту именно тонким слоем? Разве не будет лучше, если, наоборот, поместить как можно больше пасты, ведь таким образом процессор будет охлаждаться куда лучше?
И действительно, звучит это вполне логично и разумно.
Ответ прост — нет, это совершенно не так. Существует большая вероятность того, что в таком случае вы сделаете только хуже. Как уже было отмечено выше, термопаста нужна лишь для того, чтобы лучше проводить тепло и устранять микроскопические воздушные подушки. Сама по себе паста ничего не охлаждает. И если вы нанесёте её очень толстым слоем, то термопаста может выполнять совершенно противоположную функцию.
Толстый слой может не пропускать, а, наоборот, застаивать тепло, которое процессору нужно вывести. И тем не менее у вас в любом случае не получится намазать термопасту слоем в условные 5 миллиметров. Причина проста — установленный кулер её запросто вытолкнет, из-за чего она окажется на материнской плате, тем самым создав вам дополнительные проблемы.
Можно ли просто капнуть термопасту на середину крышки процессора и прикрыть её кулером, ведь он равномерно размажет её по всей площади?
Ответ на данный вопрос будет аналогичным предыдущему — нет. Если вы так сделаете, то термопаста не сможет нормально и равномерно разойтись по всей площади, следовательно, всё же останутся некоторые места, в которых могут появиться воздушные подушки.
Да и к тому же высока вероятность того, что сама паста в таком случае не будет являться однородной массой. Всё это может очень сильно навредить вашему процессору. Так что уж лучше потратить немного времени на добротное нанесение термопасты, нежели сделать это как можно быстрее. В итоге вам и вашему компьютеру от этого будет только лучше.
Как часто стоит менять термопасту
Данный вопрос является довольно-таки сложным, если пытаться найти ответ, который в равной степени подойдёт всем, ведь каждый из нас использует компьютер по-разному. Кто-то регулярно играет, работает с трёхмерной графикой или в Photoshop, а кто-то в основном пользуется лишь текстовыми документами и браузером. И, естественно, в зависимости от этого как раз и зависит то, как часто нужно менять термопасту.
Если вы используете свой ПК по максимуму, то есть играете на нём или работаете со сложными программами, то замена термопасты для вас каждые полтора года является самым лучшим вариантом. Ну а если вы не очень-то и активно пользуетесь компьютером, заставляя его решать лишь самые простые задачи, то можете менять термопасту раз в два года (плюс-минус пару месяцев).
В любом случае, вне зависимости от вашего сценария эксплуатации ПК, отталкиваться в первую очередь стоит именно от того, насколько сильно нагревается процессор. И если через 2 года вы резко обнаружили, что средняя температура чипа подскочила, это означает, что настало время заменить термопасту. Благо что программ для отслеживания уровня нагрева сейчас довольно-таки много.
И кстати, лучше всего выбирайте термопасту, у которой в составе содержится оксид металла, а в идеале оксид серебра. Данные компоненты способны увеличить плотность термопасты, из-за чего степень контакта между кулером и процессором становится только лучше. Ну а чем лучше контакт, тем лучше общая теплопроводность.
Первый звоночек, что пора менять термопасту в видеокарте и процессоре!
Всех приветствую, сегодня у нас немного иная тема. Из всех разложенных вокруг современных компьютеров граблей наиболее часто наступают на те, что носят название «перегрев». Что это значит, сейчас объясню.
Зайду я с конца. То есть с обозначения ситуации, когда звенит первый звонок, что пора поменять термопасту. А он звучит ровно в тот момент, когда вы заметите, что вентиляторы на кулере видеокарты или на процессоре стали издавать больше шума. Теперь они и вращаются быстрее и производительность что-то стала хуже. Это первый симптом перегрева. Лучше не ждать последствий и заняться обслуживанием своей системы. Почистить вентиляционные отверстия, пропылесосить корпус и поменять-таки подсохшую термопасту. Почему эту пасту надо менять, почему она высыхает – сейчас объясню.
- Физика нагрева проводника
- Грабли по имени «перегрев»
- Паста как термоинтерфейс
- Миф №1
- Миф №2
- Миф №3
- Сеанс магии с разоблачением
Физика нагрева проводника
Любой проводник, либо полупроводник при прохождении через него электрического тока начинает выделять тепло. Количество выделяющейся энергии описывает закон Джоуля–Ленца, который учитывает силу тока, сопротивление и время.
Формула такая Q = I² × R × t. Здесь Q – количество выделившегося тепла, I – сила тока, R – сопротивление проводника, ну и t – это время, на которое проводник подвергается воздействию тока. Очевидно, что чем больше промежуток времени, за который ток проходит через проводник, тем сильнее нагревается последний. Даже сверхпроводник будет нагреваться, ведь нулевое сопротивление – это из разряда фантастики, как и нулевая сила трения. В общем, вывод из всего вышесказанного прост, все, что проводит электрический ток – греется. В том числе и полупроводниковые транзисторы, из которых состоят процессоры в наших любимых домашних компьютерах.
Ядра мощных интегральных схем пропускают через себя большое количество слабых по напряжению, но высоких по силе токов. Тепловыделение при таком процессе – бешеное. И греются транзисторы под напряжением охотно и много. И тут стоит вспомнить еще одно свойство проводников – от нагрева сопротивление материала падает, и он проводит еще больше тока за единицу времени, увеличивая нагрев. А перегретый транзистор теряет свои свойства. Собственно, именно из-за такого нагрева в 2005 году, получив от одной интегральной схемы на полупроводниках максимум частоты в 3 гигагерца, технологический процесс стал более тонким. Это в свою очередь позволило вмещать больше интегральных схем на единицу площади. И теперь мы видим многоядерные процессоры Intel и AMD.
Грабли по имени «перегрев»
Эта небольшая лекция по физике полупроводников нужна была, чтобы объяснить суть граблей, на которые наступают многие. Не обеспечивая достаточное охлаждение своим кремниевым друзьям (а полупроводники в процессорах – это кремний с примесями редкоземельных элементов) мы тем самым вызываем их деградацию и, в конечном итоге, критические изменения в структуре схем, после которых процессор не сможет работать.
Самые больше нагрузки в системе персонального компьютера, естественно, несут самые производительные микросхемы – центральный процессор и графический процессор видеокарты. И именно их охлаждением пренебрегать не следует.
В этом обзоре будет рассказано о некоторых мифах, бытующих в Интернете, несмотря на безграничные возможности по поиску объективной информации. Проведем ликбез – ликвидацию безграмотности.
Паста как термоинтерфейс
Для начала стоит рассказать о том, что система охлаждения не устанавливается на голый чип или кристалл. Процессор из коробки уже защищен медной крышкой, призванной защитить интегральные схемы от механических повреждений. Да, тот белый кожух с гордой надписью Intel или AMD, сделан из металла с наилучшей теплопроводимостью. Контакт транзисторов с медью обеспечивается одним из трех типов термоинтерфейсов: припоем, термоклеем или термопастой. И главная задача при установке системы охлаждения – обеспечить качественный контакт между радиатором кулера и защитной крышкой процессора. В идеале – без единой капельки воздуха между ними. Воздух, как известно, плохо проводит тепло. Обеспечивает такой контакт слой термопасты, которая способна за счет своей консистенции вытеснить воздух даже из микротрещин на металлической поверхности радиатора.
Миф №1
Миф номер раз гласит: «Чтобы обеспечить наилучшую теплопередачу, необходимо отшлифовать поверхность теплораспределительной крышки процессора и пятки радиатора до зеркального блеска». Это, к сожалению, полуправда, поэтому многие действительно начинают драить медяшку. Только джинна не вызвать, и все усилия пропадут втуне, так как гладкая поверхность не гарантирует ровности относительно плоскости. Соответственно, не плоские, но гладкие поверхности будут иметь неравномерную плотность прилегания, в отличии от шероховатых, но плоскопараллельных. И зачем делать бессмысленную работу?
Миф №2
Второй миф связан с количеством наносимой термопасты. И тут, в лучших традициях устного фольклора, есть два варианта заблуждения. Один призывает наносить пасту тонким-тонким слоем, другой с точностью до наоборот вопит: чем толще, тем лучше.
А я вам так скажу. Размером и толщиной меряются в других состязаниях. В нормальной системе охлаждения главное, что термоинтерфейс есть, и он гарантирует отсутствие участков с плохой теплопередачей. А вот чисто с гигиенической точки зрения лучше все-таки нанести тонкий слой, который не растечется из-под пятки кулера. Ведь лишняя грязь на сокете – это не очень приятно.
Миф №3
И, наконец, есть еще один популярный миф, который, как и первый, содержит в себе полуправду, и выглядит очень убедительно. На просторах Интернета я подцепил такое утверждение: термопасту вообще менять не надо.
Цитирую адепта этого мнения дословно: «Термопаста – это паста, а паста – это дисперсная система из порошка и жидкости. Жидкость в термопасте нужна для удобства использования, а именно, нанесения, а также для возможности приобретения рельефа соприкасающихся деталей… В теплопередаче жидкость, скорее, негативный персонаж, чем полезный. Естественно, в сравнении с твердыми теплопроводящими материалами.
Большой минус высохшей термопасты заключается лишь в потере способности принимать форму поверхности. Это пагубно сказывается на охлаждении, например, после случайного, даже незначительного шевеления радиатора в результате чего происходит незначительное смещение поверхности затвердевший пасты и металла. Смещение незначительное в геометрическом понимании, но образовавшегося воздушного зазора хватает для перегрева».
Сеанс магии с разоблачением
Разберемся по порядку. Утверждение о низкой теплопроводимости воды в сравнении с металлами – бесспорно, но этот постулат звучит как «масло масляное». А вот дальше, упирая на физику, автор почему-то забывает о химии. Высохшая термопаста почему-то хуже проводит тепло, действуя скорее, как изолятор, нежели как проводник. А почему? Убрав воду или иную жидкость из дисперсной системы, которой по сути является термопаста, мы уничтожаем дисперсную среду, оставляя только так называемую фазу, вещество в раздробленном состоянии. Частички фазы не смогут составить монолит, иначе была бы невозможна сама система.
Но что-то меня совсем понесло в заумь. Есть объяснение попроще, совсем по-детсадовски. Если развести «квачу» из песка и воды и оставить после прогулки на площадке, то завтра там останется только песок.
В общем, высохшая термопаста – это такой же немонолитный песок, который, как ты ни бейся, будет проводить тепло много хуже, чем рабочая, вязкая паста.
Под активным воздействием тепла высыхать будет любой дисперсный термоинтерфейс. Качественные пасты теряют свои свойства медленнее. Но рано или поздно звенит он, первый звоночек, что термопасту пора бы и поменять.
Десять мифов о термопасте, которые пора забыть
Продолжаем нашу серию мифов про компьютеры (в которой уже с десяток частей, включая легенды о процессорах, материнских платах, видеокартах, оперативной памяти и даже Wi-Fi). И сегодня затронем такой немаловажный компонент ПК, как термопаста, она же термопластичный интерфейс или «хладомазь». Ну и начнем с классики:
Миф №1. Термопасту нужно наносить только крестиком, звездочкой или точкой. И как можно больше.
От рисования пентаграмм на крышке процессора вы его температуру не снизите. Вспомним, для чего нужна термопаста: что подошва радиатора, что крышка процессора не идеально ровные, в них есть небольшие «овраги», где скапливается воздух — а он далеко не лучший проводник тепла. Поэтому и нужна термопаста: она заполняет эти пустоты и улучшает теплообмен. При этом нужно помнить, что коэффициент теплопроводности даже у лучших хладомазей ощутимо меньше, чем у алюминия или меди.
Какие из этого можно сделать выводы? Наносить термопасту нужно так, чтобы она полностью покрыла крышку процессора, иначе останутся полости с воздухом. При этом ее слой должен быть как можно тоньше, иначе ее относительно низкий коэффициент теплопроводности будет только мешать. Очевидно, что различные художества на крышке процессора могут оставить после себя пустоты, да и выдавливание целого тюбика хорошему теплоотводу тоже не поможет. Поэтому капаем термопасту в центр крышки, размазываем тонким слоем и прижимаем кулером. Все.
Хорошо видно, что точки в центре не хватает — края процессора остаются без термопасты.
Миф №2. Использование хорошей термопасты позволит сэкономить на кулере.
Важно понимать, что термопаста не рассеивает тепло — она просто передает его от процессора к радиатору и не более того. Да, дешевая термопаста может делать это не эффективно, тем самым вызывая повышенный нагрев CPU. Но если не справляется кулер, хорошая термопаста здесь никак не поможет: она свою работу сделает и тепло передаст, только вот рассеять его система охлаждения не сможет, что и приведет к повышенному нагреву и даже троттлингу процессора.
Миф №3. Без термопасты процессор моментально перегреется.
Разумеется нет. Конечно, теплообмен между крышкой процессора и радиатором без термопасты станет хуже, но не забываем, что обе эти поверхности шлифуются, временами до зеркальности, то есть прямой контакт между ними будет хорошим. Поэтому как минимум запустить ПК и посидеть в интернете вы без проблем сможете и без термопасты на CPU. Да, если у вас горячий быстрый процессор, то в играх и рабочих задачах могут быть проблемы с нагревом, но все же если по какой-то причине у вас под рукой нет термопасты, вы все еще сможете использовать компьютер для базовых задач и без нее.
Основания современных кулеров нередко отполированы до блеска, так что «овражков» там практически нет.
Миф №4. Под рукой нет термопасты? Майонез тоже подойдет.
А вот это уже достаточно опасный миф, который, кстати, сработает. Почему? Да потому что большинство привычных нам гелеобразных субстанций имеют теплопроводности куда выше, чем у воздуха, поэтому температура CPU с майонезом будет ниже, чем вообще без всего. Означает ли это, что та же зубная паста может заменить хотя бы дешевую термопасту?
Увы — нет. Она, как и тот же майонез, имеет в составе воду, которая достаточно быстро испарится. К тому же они не рассчитаны на использование при 70-80 градусах по Цельсию. В итоге скорее всего меньше чем через час такая импровизированная хладомазь высохнет, температура CPU вырастет, и вам придется снова снимать охлаждение, чтобы отскоблить с радиатора и крышки процессора сухие остатки и нанести уже нормальную термопасту.
Миф №5. Чем выше заявленная теплопроводность термопасты, тем ниже будет температура процессора.
С точки зрения физики так и должно быть — но, если вы посмотрите тесты термопаст, то в большинстве своем будут выделяться только совсем дешевые графитовые смазки типа КПТ-8, более-менее качественные термопасты будут различаться по конечной температуре CPU всего на пару-тройку градусов. 
Даже в случае с горячим CPU под разгоном большой разницы между термопастами нет.
Почему так? Да потому что термопаста далеко не всегда является узким местом в системе. Представьте себе шлюз на реке: если он будет узким, то вода будет накапливаться. Если он будет по ширине как река — очевидно, вода будет спокойно течь. И если он будет шире реки — вода опять же будет без проблем течь. И вот термопаста играет роль такого шлюза, а река — это тепловой поток от процессора.
И нередко оказывается, что даже недорогой термопасты с не самой высокой теплопроводностью хватает, чтобы «переправить» все тепло от крышки процессора к радиатору, поэтому эффект от более качественных термопаст оказывается буквально на уровне погрешности.
Миф №6. Термопасты — каменный век, лучше жидкого металла ничего нет.
Жидкий металл — это не метафора, это действительно расплав. Просто мы привыкли видеть металлы в жидком состоянии лишь при огромных температурах, однако, например, смесь галия и индия (основных компонентов жидкого металла) находится в жидком состоянии и при привычных для нас 20 градусах по Цельсию. При этом, разумеется, его теплопроводность оказывается в разы выше, чем у традиционных термопаст, так как все же это полноценный металл.
Получается, что хладомази больше не нужны? Вовсе нет. Во-первых, смотрим миф выше — если между обычными термопастами разницы нередко не бывает, то эффект от жидкого металла на крышке CPU будет минимален. Во-вторых, стоит помнить, что, в отличие от инертных термопаст, жидкий металл не только химически активен, но еще и отлично проводит ток. Случайная капля этого расплава на материнской плате может ее убить, а алюминиевый радиатор вообще за сутки превратится в труху. Это же касается и меди — через год на ней от жидкого металла образуется черный налет, который плохо проводит тепло.
Жидкий металл выглядит, конечно, красиво, но алюминий превращает в труху за несколько часов.
Поэтому использовать жидкий металл в ПК стоит только на никелированных поверхностях и в тех местах, где тепловой поток настолько интенсивен, что обычные термопасты не справляются — например, под крышкой процессора, где нужно нередко передать сотню-другую ватт тепла с миниатюрного кристалла.
Миф №7. Термопасту нужно менять при каждой чистке компьютера.
Очередной достаточно массовый бесполезный совет. Менять термопасту нужно только тогда, когда температура на процессоре выросла, а чистка кулера не помогает. И для большинства современных термопаст это происходит спустя 3-5 лет после нанесения, для качественных хладомазей и того больше. Нет смысла в профилактической замене термопасты раз в год — никакого положительного эффекта от этого вы не заметите.
Миф №8. Если термопаста густая и плохо мажется — она старая и ее использовать ее нельзя.
Термопаста — это всего лишь разведенный в масле или геле металлический порошок, поэтому консистенции у разных производителей могут быть абсолютно различными. На конечные свойства это никак не влияет — правильно нанесенная на крышку CPU густая термопаста также будет отлично работать, возможно даже лучше более жидких аналогов, так как текучесть обеспечивают как раз органические гели, которые не очень хорошо проводят тепло.
Миф №9. Термопаста в комплекте с кулером всегда плохого качества и использовать ее не стоит.
Ага, особенно если она идет вместе с «башнями» от Be Quiet! или Noctua. На деле обычно теплопроводные свойства комплектной термопасты производители подбирают так, чтобы она «раскрывала потенциал» кулера. Поэтому, очевидно, не стоит ждать Arctic MX-4 в комплекте к дешевому Deepcool, но, с другой стороны, там она просто не нужна — такой кулер будет ставиться лишь в пару к холодным Core i3 или Ryzen 3.
Вместе с топовыми «башнями» частенько также кладут отличную термопасту.
С другой стороны, вместе с дорогими мощными кулерами в комплекте идет очень качественная термопаста: например, в случае с Noctua это NT-H1, которая по своим качествам входит в топ лучших хладомазей и отдельно стоит нередко под тысячу рублей за 4-граммовый шприц. Поэтому если в комплекте к вашему кулеру идет термопаста — смысла покупать другую нет.
Миф №10. Термопасты можно мешать.
Нередко бывает так, что нужно, например, заменить процессор, и многие ленятся до конца стирать старую термопасту с подошвы радиатора — дескать, все равно они все из одной бочки наливаются. Однако так делать не стоит. Видели когда-нибудь лавовую лампу? Смесь из двух термопаст вполне может сделать ее аналог, то есть дополнительный раздел сред. Очевидно, способствовать передаче тепла это точно не будет, поэтому не ленимся убирать остатки старой термопасты.
Знаете еще какие-нибудь мифы о термопастах? Делитесь ими в комментариях.
Термопаста на процессоре: последствия слишком большого или слишком малого количества
Любой пользователь, когда-либо собиравший ПК, знает, что между CPU / ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР и горизонтальное распределение радиатор это необходимо поставить термопаста для содействия теплопередаче. При его применении существует множество приемов, но что будет, если положить слишком много или слишком мало термопасты ? В этой статье мы расскажем, как недотягивание или выход термопасты влияет на температура процессора.
Ни поверхность IHS процессора, ни поверхность основания радиатора не являются полностью плоскими, поэтому для хорошей теплоотдачи необходимо использовать термопасту — специальный состав, который не проводит электричество, но имеет очень хорошие свойства. для отвода тепла, что помогает радиатору эффективно отводить тепло, выделяемое процессором. 
Без промежуточного термопаста было бы много пустых промежутков, и передача тепла не могла бы происходить эффективно, это нам ясно, но что произойдет, если вы нанесете слишком мало термопасты? Что, если вы вложите в него слишком много? Давай увидим это.
Сколько термопасты следует нанести на процессор?
Чтобы определить, слишком ли вы используете термопасту или слишком мало, вам необходимо знать, какое количество термопасты нужно наносить. В идеале нужно нанести очень тонкий слой, как можно тоньше (поскольку выступы и впадины в IHS и радиаторе на самом деле не слишком большие), но он должен быть полностью однородным и покрывать всю поверхность IHS, которая вот где мы его применяем.
Пример правильного количества термопасты, которую мы должны нанести, — это радиаторы (особенно моноблоки с жидкостным охлаждением), на которые она предварительно нанесена; Здесь вы можете увидеть форму и толщину идеального слоя.
«Уловка», позволяющая узнать, нанесли ли вы слишком много термопасты, заключается в том, что когда вы устанавливаете и нажимаете радиатор на место наверху процессора IHS, вы увидите, что термопаста переливается с боков, что явным признаком того, что вы превысили сумму. На следующем изображении в качестве примера вы можете увидеть, что термопаста не только нанесена неоднородно, но и просочилась с обеих сторон при установке радиатора.
Сложнее узнать, нанесли ли вы слишком мало термопасты на ЦП, но если при нанесении начального слоя вы увидите, что они «лысые» и распределены неравномерно, у вас будет четкое представление об этом. . Кроме того, когда вы устанавливаете радиатор, а затем снимаете его, вы сможете увидеть, правильны ли оставленные им «следы» или нет, как в следующем примере.
Какое влияние оказывает слишком большое или слишком маленькое изменение температуры?
После объяснения вышеизложенного мы увидим, какое влияние на рабочую температуру процессора окажет нанесение слишком большого или слишком малого количества термопасты, поскольку, как вы можете предположить, тепловые характеристики могут сильно различаться.
Слишком много термопасты
В большинстве радиаторов существует максимальное давление, которое может быть оказано на IHS процессора, обычно потому, что резьба винтов имеет стопор, чтобы не повредить процессор из-за слишком сильного затягивания. Это означает, что очень маленькое расстояние между IHS и основанием радиатора всегда одинаково, и поэтому невозможно, например, иметь слой толщиной 1 мм между обоими компонентами. Это означает, что независимо от того, сколько термопасты вы положили, при правильной установке радиатора не будет отрицательного влияния на температуру процессора (да, было бы желательно очистить всю термопасту, которая была вытеснена под давлением. ) хорошо. .
Если предположить, что у нас может быть значительный слой термопасты между процессором IHS и основанием радиатора, все изменится. Чтобы определить этот эффект, нам нужно знать всего 3 значения:
- Теплопроводность пасты, выраженная в Вт / мК.
- Площадь процессора в квадратных метрах.
- Толщина слоя термопасты, в метрах.
Формула будет следующей:
Rpaste = (толщина / площадь) x (1 / теплопроводность)
Давайте рассмотрим пример, чтобы лучше понять это. Допустим, термопаста с проводимостью 12.5 Вт / мК с Intel 1151 сокет процессора (его размеры 29.5 x 29.2 мм, а значит, его площадь 0.0008614 м²) и мы положили на него термопасту толщиной 1 миллиметр, которой явно нам не хватило бы. В этом случае у нас будет значение Rpaste = (0.001 / 0.0008614) x (1 / 12.5) = 2.66. Если мы теперь повторим расчет с толщиной 0.1 миллиметра, то полученное значение будет 1.45, поэтому теплопередача будет намного лучше.
Очень мало термопасты
Что может случиться, если вы поместите слишком мало термопасты в ЦП, так это то, что они станут «лысыми» и, следовательно, контакт IHS с радиатором не идеален, в результате чего области будут намного горячее других. Влияние на температуру будет варьироваться в зависимости от процессора и местоположения, размера и формы вашего кристалла, но, по сути, у вас будут всплески температуры, которые во многих случаях могут быть настолько опасными, что сработает система защиты процессора от перегрева, и вы выключите ПК.
Вывод: лучше, чем пропустить
Как мы уже говорили ранее, идеальным вариантом является нанесение очень тонкого слоя гомогенной термопасты поверх IHS процессора и все, хотя есть много сторонников техники «рисового зерна» (вы можете увидеть пример на изображении выше, он заключается в том, чтобы нанести зерно термопасты в центр и позволить, когда мы помещаем процессор, давление распространяется по всей поверхности).
Ясно одно: если вы нанесете термопасту, то наибольший эффект, который вы получите, будет заключаться в том, что она просачивается с боков, и вам придется ее чистить (или что, если вы снова снимете радиатор слишком долго, вы будете понимаете, что эта паста затвердела и радиатор прилип к процессору), но обычно она не оказывает вредного воздействия с точки зрения рабочей температуры. Однако, если вы не справитесь с нанесением термопасты, вы можете обнаружить, что температура пагубно отразится на температуре, поэтому в этом случае лучше зайти слишком далеко, чем потерпеть неудачу.
Зачем нужна термопаста и как она влияет на эффективность охлаждения CPU? Тестируем 5 термопаст: Aerocool, КПТ-8, Cooler Master и Arctic Cooling MX-2
Каждый человек, когда-либо решивший собственноручно собрать компьютер (или хорошенько почистить уже имеющуюся систему), не мог не столкнуться с такой субстанцией в месте кулера и крышки процессора, как термопаста. В зависимости от ситуации и конкретной системы знакомство это могло быть и позитивным, и негативным. Но можно сказать наверняка, что без него не обошлось. Ведь ни одна система, будь то самая простая и энергоэффективная либо сверхмощная, не обходится без термопасты. Но зачем же она нужна и каково ее влияние на эффективность охлаждения кулера? С этим мы и попробуем разобраться в данном материале.
Теплопроводный интерфейс или термопаста – зачем он нужен?
В зависимости от охлаждаемых элементов, их вида и используемой системы охлаждения, теплопроводные интерфейсы могут быть разными. Сейчас мы не будем рассматривать все их разнообразие, а поговорим лишь о том единственном типе, который применяется в ПК и ноутбуках чаще всего – так называемой термопасте.
Как известно, поверхность охлаждаемого элемента, будь то теплораспределительная крышка процессора или, как в старых моделях, «голая» кремниевая пластина, не идеальна. Даже отполированная до зеркального блеска подошва кулера будет иметь, пусть и заметные только под микроскопом, выступы и впадины, называющиеся в целом «шероховатостью» поверхности. Технически это понятие определяет совокупность неровностей и их шаг на определенной длине. Измеряется оно в микронах – величине, невидимой на глаз. Повторим, что даже отполированная до зеркального блеска поверхность имеет свое значение шероховатости. Что уж говорить о поверхностях, сформированных фрезой, таких, например, как подошва кулера, где тепловые трубки контактируют с крышкой процессора напрямую. Крышки процессора, кстати, не полируются никогда…
Ну а максимальный коэффициент передачи тепла от охлаждаемого элемента охлаждающему будет достигнут только при контакте поверхностей на 100% площади. При нормальных условиях понятие шероховатости исключает такую возможность: сколь бы гладкими на вид ни были соприкасающиеся поверхности, в месте контакта между ними останутся невидимые зазоры-микропоры, серьезно уменьшающие площадь соприкосновения. Именно для заполнения этих зазоров и пор применяются теплопроводные пасты.
Расхожим заблуждением является то, что термопаста должна составлять сплошную прослойку между охлаждаемой поверхностью и поверхностью кулера. Теплопроводность любой, даже самой лучшей и качественной пасты, гораздо ниже, чем у напрямую контактирующих поверхностей. Поэтому используя пасту нужно стремиться к тому, чтобы она выполняла именно то, для чего предназначена – заполняла образовавшиеся микропоры в местах контакта, но не составляла прослойку между той же крышкой процессора и подошвой кулера.
Прослойка может образоваться и допустима только в одном случае – при значительном отклонении от плоскости одной или обеих соприкасающихся поверхностей. Тогда слой пасты все же намного лучше, чем воздушный зазор, однако эффективность системы охлаждения при таком контакте будет ниже. С другой стороны, при таком развитии событий качество термоинтерфейса будет оказывать еще большее влияние на эффективность охлаждения, нежели при идеальных условиях.
Кроме главного свойства – коэффициента теплопроводности, у термопаст есть еще одна важная характеристика – диапазон рабочих температур. Дело в том, что экстремальные системы охлаждения могут создавать отрицательные температуры, что значительно повышает возможности разгона охлаждаемых полупроводников, но не все составы могут эффективно работать в таких условиях. Так что любителям жидкого азота и систем охлаждения, основанных на принципе фазового перехода, нужно обращать внимание еще и на этот момент.
Кроме этого, составы различаются еще по легкости нанесения и удаления. Существуют чрезвычайно трудно удаляемые термоинтерфейсы, такие как, например, «жидкий металл». Поэтому в данном мини-обзоре и в дальнейшем мы будем обращать внимание и на этот аспект.
Что ж, разобравшись, зачем вообще существуют и необходимы термопасты, посмотрим на доступные нам образцы их особенности.
Aerocool Baraf
Компания Aerocool считается серьезным игроком на рынке корпусов и блоков питания, но ее решения для охлаждения CPU, скажем прямо, не очень известны. Не так давно мы рассмотрели линейку процессорных кулеров Aerocool – все шесть моделей. Кроме того, производитель выпускает и термопасту под собственным брендом, именуемую Baraf.
На официальном сайте производитель сообщает подробнейшие характеристики термоинтерфейса. Такие как теплопроводность, тепловое сопротивление, плотность, вязкость, индекс тиксотропности и даже состав. Диапазон рабочих температур пасты колеблется от -30 до 280 ˚С. Собственно, этого диапазона вполне достаточно. Достичь максимального предела получится только с помощью электронагревателя, но никак не процессора, а нижний вполне реален при охлаждении даже жидким азотом. Снизить температуру процессора ниже минус 30 ˚С крайне сложно даже таким способом.
По консистенции пасту Baraf можно сравнить с нежирной сметаной.
Она легко наносится и распределяется по поверхности крышки процессора, хорошо заполняя все поры и неровности, а также без труда удаляется сухой ветошью. Цвет состава серебристый. Производитель заявляет, что Baraf совершенно не проводит электрический ток, а значит абсолютно безопасна для всех компонентов компьютера, на контакты которых она может попасть по неосторожности пользователя при нанесении.
Arctic Silver Céramique
Компания Arctic Silver – достаточно известный производитель различных теплопроводных составов. Весьма примечательно, что это ее основная специализация. В данном случае мы будем иметь дело с составом Arctic Silver Céramique.
Эта паста белого цвета имеет очень вязкую консистенцию, поэтому для ее равномерного распределения по крышке процессора нужно приложить немало усилий. Для получения однородного тонкого слоя интерфейс нужно буквально растирать по поверхности. Нетерпеливый пользователь, не сумев быстро размазать малую дозу Céramique, скорее всего, нанесет ее слишком много, что чревато ощутимым снижением эффективности. Зато паста достаточно легко удаляется с металла с помощью ветоши или салфеток без какой-либо химии, хотя производитель рекомендует использовать для этого изопропиловый спирт. При этом производитель отмечает, что во время работы состав разжижается, благодаря чему его частицы полностью заполняют все неровности и микропоры. Учитывая данный факт, до того, как паста начнет работать с должной эффективностью, её необходимо хорошо «прогреть», чтобы она расплавилась и заполнила все поры контактирующих поверхностей.
Céramique позиционируется как крайне стабильная в плане сохранения однородности состава и свойств при многократных циклах нагрева, охлаждения и даже замораживания. Весьма примечательно, что минимальная температура долговременного использования состава составляет -150 С. Это гораздо меньше температуры возникновения эффекта «колд баг» всех современных процессоров, поэтому Arctic Silver Céramique отлично подходит для экспериментов с жидким азотом. Данный факт был проверен во время чемпионата по разгону TECHLABS OVERCLOCKING, когда тестовые системы охлаждались жидким азотом до -80…-100 градусов по Цельсию именно с этим термоинтерфейсом. При этом верхний температурный предел составляет 125 С, и по этому поводу комментарии, думается, излишни.
Швейцарская компания Arctic Cooling является известным производителем различных систем охлаждения, компьютерных корпусов, блоков питания и, конечно же, теплопроводных составов. В данном тестировании участвовала паста Arctic Cooling MX-2.
Интерфейс имеет серый цвет и негустую консистенцию, благодаря чему MX-2 очень легко наносится на процессор и еще проще удаляется впоследствии.
Никаких данных о температурном диапазоне, при котором состав сохраняет свои свойства, производитель не сообщает, что в некоторых случаях может стать ощутимым минусом.
Cooler Master
Данный теплопроводный состав поставляется вместе с процессорными кулерами Cooler Master . Никаких сведений о пасте производитель не сообщает. Состав имеет серый цвет и достаточно жидкую консистенцию, благодаря чему легко наносится и удаляется с крышки процессора.
Кремнийорганическая термопаста КПТ-8
Эта термопаста – живая легенда.
Разработана она была еще в СССР и широко применялась в военной и бытовой радиоэлектронике. Надо отдать должное, «та» паста по своим реальным характеристикам значительно превосходила недорогие «импортные» интерфейсы. Однако, во-первых, прогресс не стоит на месте, а во-вторых, КПТ-8, производимая сегодня для бытовых нужд, уже совсем не та, что была раньше. Так, свободно доступная на любом радиорынке КПТ-8 ЗАО «Химтек» тем, кто видел «ту» КПТ-8, скорее напомнит дешевую подделку. Интерфейс пахнет нефтепродуктами (похоже, керосином), имеет цвет и консистенцию очень густой сметаны, легко наносится, но достаточно трудно удаляется как с металлических поверхностей, так и с кремниевых пластин. Кстати, на КПТ-8 существует ГОСТ 19783-74, где, естественно, прописано все, в том числе и состав. Пахнуть керосином там нечему, что наводит на размышления о реальном составе участвующей в тестировании смеси.
Тестирование
Тестирование термопаст осуществлялось на стенде следующей конфигурации:
— процессор: Intel Core i5-7600К, 4200 МГ, LGA 1151;
— кулер Aerocool Verkho 5;
— материнская плата: ASRock Z270 Extreme4, Intel Z270;
— оперативная память: 2х4 GB, Geil Dragon RAM PC4-24000;
— блок питания: Aerocool Templarius Imperator 1150W;
— шасси: Cooler Master LAB.
Для охлаждения процессора Intel Core i5-7600К применялся кулер Aerocool Verkho 5. Данная модель является флагманской у производителя, в основе её лежат пять тепловых трубок диаметром 6 мм, контактирующих с крышкой процессора напрямую, без каких-либо посредников типа медных пластин, что исключает лишние барьеры для передачи тепла трубкам.
Экстремальная нагрузка на процессор создавалась при помощи теста Linpack 64 bit, запускаемого с помощью оболочки LinX. Реальные приложения вряд ли смогут когда-либо разогреть процессор настолько, насколько это может сделать Linpack, поэтому полученную с помощью теста температуру можно считать максимально возможной. Фиксировалась пиковая температура самого разогретого ядра процессора. Комнатная температура во время тестирования составляла 26° С.
Результаты тестирования получились следующими.
Заключение
Как видно из диаграммы, вид и качество используемой термопасты могут оказывать весьма значительное влияние на эффективность охлаждения компьютера. Причем настолько значительное, что не самый лучший термоинтерфейс может привести к тому, что эффективность охлаждения флагманского кулера линейки будет на уровне решений среднего или даже нижнего ценового диапазона.
Такую картину мы видим при использовании той же КПТ-8. Недалеко от нее ушел и состав Cooler Master. Лидером оказался термоинтерфейс Arctic Cooling MX-2, которому Aerocool Baraf проиграла всего один градус Цельсия, а самая дорогая и неудобная в использовании Arctic Silver Céramique проиграла уже два градуса. Так что по совокупности всех факторов победителем из нашего теста выходит Aerocool Baraf, имеющая оптимальное соотношение цена/качество.
