Зачем наносить термопасту на процессор
Для чего нужна термопаста?
Приветствую вас, дорогие читатели! Вы когда-нибудь слышали о термопасте? Знаете, что это и где применяется? Предлагаю вам сегодня узнать для чего нужна термопаста. 21 век на дворе. Такое нужно знать, если вы хотите действительно начать разбираться в компьютерах.
Итак, что такое термопаста? Это разговорное сокращение от словосочетания «теплопроводящая паста». Технически, это вещество (паста), состоящее из различных компонентов, целью которого является снижение температурного сопротивления между соприкасающимися поверхностями.
Давайте теперь объясню простыми словами и с примерами. Как вам известно, в природе невозможно создать идеально ровную плоскую поверхность. Даже то, что на первый взгляд нам кажется супер ровным и супер плоским при рассмотрении под микроскопом оказывается кривым, как поверхность луны, побитая астероидами.
Поэтому когда две «плоские» детали прикасаются друг к другу своими «плоскостями», то это происходит не идеально плотно, между ними образуется воздушное пространство. Это пространство настолько незначительно, что его даже не всегда можно рассмотреть невооруженным глазом. Но в мире микропроцессоров даже такое незначительное количество воздуха может помешать нормальному теплоотводу.
Вот тут-то мы начинаем понимать для чего нужна термопаста. Ее теплопроводность намного выше, чем у воздуха. Паста должна заполнить собой все пространство между центральным процессором и основанием радиатора, и, тем самым, обеспечить хороший теплообмен между ними. Если коротко, то:
- Термопаста нужна для того, чтобы улучшить теплообмен между процессором и системой охлаждения процессора.
К слову, ее используют не только в компьютерной технике. Но ввиду специфики нашего сайта, мы будем рассматривать ее только с этой точки зрения.
Нужна ли термопаста вообще?
Странно после всего, что вы прочитали выше, слышать вопрос «Нужна ли термопаста?». Однако есть люди, которые используют ее только в редчайших случаях, когда поверхности настолько неровные, что катаются друг по другу.
Чем это аргументируется? Оказывается, что теплопроводность металлов намного выше, чем у термопасты (в 30-100 раз в зависимости от марки пасты). Таким образом, если радиатор и процессор прикасаются достаточно плотно, то паста может наоборот снизить теплопроводность между ними.
Правильное нанесение термопасты
Однако если вы замечаете, что ваш ноутбук горячий, то может самое время заменить пасту, а заодно и почистить его от пыли? А если у вас стационарный компьютер, то не забывайте следить за температурными датчиками в БИОСе (читайте, как зайти в БИОС) или с помощью специальных программ, чтобы температура процессора не превышала норму.
Если после прочтения статьи остались вопросы, то посмотрите это видео:
Вывод:
Нужна ли термопаста вашему процессору решать только вам. Я бы не рисковал и использовал ее. Стоит она недорого и оправдывает себя на 100%. А так мало ли, недосмотрели неровность какую-то, не прижали радиатор достаточно плотно к процессору и все, ждите перегрев и скорый выход процессора из строя.
Как правильно наносить термопасту
У любого термоинтерфейса незавидная участь. О нем не вспоминают ровно до того момента, пока в компьютере или ноутбуке не начинает что-нибудь перегреваться. В адрес термопасты сыплется множество обвинений и ругательств. А может вы просто не умеете ее готовить?
Конечно же, умеете! Нанести термопасту на процессор — это очень просто. Сей тривиальный процесс легко описать одной короткой фразой: берешь и наносишь. Однако я задался вопросом: влияет ли способ нанесения термоинтерфейса на эффективность охлаждения чипа. Как всегда, проведем небольшой эксперимент.
Главным героем эксперимента стал 125-граммовый тюбик народной (читай — самой дешевой) термопасты КПТ-8. После каждого нанесения интерфейса поверхности процессора и кулера обезжиривались. Затем процедура повторялась. Нагружал тестовый стенд программный пакет LinX 0.6.5. Каждый тест длился 15 минут.
Так как правильно наносить термопасту? На примере тех же сборщиков ноутбуков мы видим, что этому моменту не придается никакого значения. Может и не надо? Существует мнение, что единственно правильным методом является равномерное нанесение термопасты по всей площади теплораспределительной крышки центрального процессора. Такой способ гарантирует наличие прослойки интерфейса во всех местах между подошвой кулера и чипом. Лично я придерживаюсь именно этого метода. Назову его «классикой».
Второй распространенный метод — нанесение капли пасты по центру крышки чипа. По идее кулер сделает всю остальную работу за вас, а именно во время прижима равномерно распределит термоинтерфейс между основанием и теплораспределительной крышкой «камня».
А что насчет других способов? Процессор внешне имеет квадратную или прямоугольную форму, но непосредственно кристалл, находящийся под теплораспределительной крышкой, бывает разный. Я уже приводил в качестве примера скальпированный Core i7-4770K. У него кремниевый чип имеет ярко выраженную прямоугольную форму. На самом деле, такой «камень» очень тяжело охлаждать, что и показывает практика. Кристаллы Skylake скорее стремятся к квадратной форме. Haswell-E, используемые в этой статье, — тоже. Поэтому к «классике» и «капле» добавлено еще шесть методов нанесения. Большинство — забавы ради.
Впрочем, результаты получились вполне серьезные. Сильнее всего процессор нагрелся при способе под названием «Горизонтальная полоса». С этим же методом зафиксирован максимальный показатель нагрева одного из ядер — 79 градусов Цельсия. Меньше всего чип грелся при схеме под условным названием «Плюс». Однако разница между худшим и лучшим результатами составила всего 2,5 градуса Цельсия. Подобный итог наталкивает на единственно возможный вывод: особо заморачиваться над нанесением пасты на крышку процессора нет никакого смысла. Наиболее распространенные методы — «Классика» и «Капля» — заняли третье и четвертое места соответственно.
Более наглядно результаты тестирования отображены на графике ниже.
Железный эксперимент: как правильно наносить термопасту
Оглавление
О влиянии термопасты
Конечно же, умеете! Нанести термопасту на процессор — это очень просто. Сей тривиальный процесс легко описать одной короткой фразой: берешь и наносишь. Однако я задался вопросом: влияет ли способ нанесения термоинтерфейса на эффективность охлаждения чипа. Как всегда, проведем небольшой эксперимент.
Железный эксперимент: как правильно наносить термопасту
У некоторых пользователей есть сомнения по поводу того, что между процессором (телом, выделящим тепло) и основанием системы охлаждения (телом, забирающим тепло) вообще необходима проводящая прослойка. Мы знаем, что теплопроводность меди — чаще всего основание любого кулера выполнено именно из него — составляет 401 Вт/м * К. Высокий показатель, поэтому большинство систем охлаждения и выполнены из этого цветного металла. Теплопроводность самой дешевой термопасты КПТ-8, в свою очередь, равна 1 Вт/м * К. Это что же получается? Появление такой прослойки только ухудшит эффективность охлаждения? На практике все происходит с точностью до наоборот. В мире не существует процессоров и кулеров с идеально ровными поверхностями. Микротрещины, полости и откровенный брак при производстве — все эти дефекты «сглаживает» термопаста. В противном случае туда попадет воздух, теплопроводность которого при температуре 25 градусов Цельсия равна 0,0262 Вт/м * К, а при температуре 70 градусов Цельсия — 0,0292 Вт/м * К.
Термопаста в несколько сотен раз хуже меди проводит тепло. Но без нее никуда.
Основания кулеров зачастую имеют разную форму. Иногда это баг, иногда — фича. Например, подошвы кулеров Noctua имеют специальную волнистую поверхность. Или вот водоблоки референсных «водянок» компании ASETEK получили ярко выраженную конусообразную форму. Наконец, наверняка многие знают про компанию Thermalright, а заодно про то, как в свое время преображались ее кулеры после ручной притирки и полировки основания. В общем, примеров — масса.
Основание Noctua NH-D15S
С некачественным нанесением термопасты по долгу службы я сталкиваюсь постоянно. Например, при изучении «внутренностей» ноутбуков то и дело встречаешь откровенно пофигистское отношение к этому несложному процессу. Понятно, что конвейерная сборка, и никто особо не будет заморачиваться над этим процессом. Однако не секрет, что лэптопы наиболее подвержены перегреву. Часто смена/обновление термоинтерфейса вкупе с бережным нанесением пасты существенно снижает температуры процессора и видеокарты. Они не троттлят, увеличивается производительность ноутбука.
Небрежное нанесение термопасты производителем ноутбука
Низкокачественную термопасту реально встретить даже под крышкой центрального процессора. Там, куда неопытному пользователю лучше вообще не забираться. Наиболее остро проблема проявляется в чипах Intel. С выходом поколения Ivy Bridge в 2012 году вместо припоя производитель начал использовать дешевую термопасту сомнительного качества. В итоге процессоры стали греться сильнее, но хуже разгоняться. Печальнее всего дело обстоит в чипах семейства Haswell. В них используется откровенно посредственный термоинтерфейс TIM (Thermal Interface Material). Он быстро засыхает. В итоге топовым чипам, таким как Core i7-4770K, требуется серьезное охлаждение, а для оверклока — исключительно суперкулер или СВО.
Низкокачественная термопаста под крышкой Intel Core i7-4770K
Избавиться от TIM в процессорах Intel реально лишь одним способом — при помощи скальпирования. Предупреждаю: подобное действие опасно, так как чип может выйти из строя. К тому же с устройства полностью снимается вся гарантия. И все же удаление высохшей термопасты с последующим нанесением жидкого металла кардинальным образом улучшает ситуацию. Core i7-4770K после скальпирования переродился, он стал холоднее на (!) 22 градуса Цельсия. Плюс в разгоне показал себя как настоящий оверклокерский процессор. Подробно о скальпировании процессоров Haswell и Skylake я уже писал.
Результаты скальпирования центрального процессора
Как видите, недооценивать значимость термопасты в системе нельзя. Наверное, именно поэтому в продаже находится большое количество всевозможных паст. В основном их выпускают те же фирмы, которые производят кулеры. Естественно, качество и эффективность охлаждения у той или иной продукции различается. Я уже писал, что теплопроводность КПТ-8 (кремнийорганическая паста теплопроводная) равна 1 Вт/м * К. Эффективность «Алсил-3», основанной на базе оксида алюминия, составляет примерно 1,6-1,8 Вт/м * К. Есть еще термопасты, в основе которых используется оксид серебра. Они обладают теплопроводностью на уровне 7-8 Вт/м * К. У моего любимого жидкого металла — 70-80 Вт/м * К, но его нельзя использовать при соединении двух металлических поверхностей. Вызовет реакцию с необратимыми последствиями.
У термопаст разный состав, разная стоимость и разная теплопроводность. Но не ждите кардинальных отличий в эффективности охлаждения
Ниже приведено сравнение эффективности охлаждения дешевой КПТ-8 с дорогой Noctua NT-H1. В стенде использовался процессор Intel Core i7-5960X (обзор), функционирующий на частоте 3,5 ГГц. Более дорогой интерфейс ожидаемо оказался эффективнее более дешевого. Приблизительно на семь градусов Цельсия. С одной стороны, разница небольшая. Особенно с учетом стоимости грамма вещества. С другой стороны, иногда именно этих шести-семи градусов достаточно для обеспечения более стабильной работы компьютера. Так что на термопасте лучше не экономить.
Источники:
http://digital-boom.ru/hardware/dlya-chego-nuzhna-termopasta.html
http://pikabu.ru/story/kak_pravilno_nanosit_termopastu_4111067
http://www.ferra.ru/review/computers/experiment-thermal-paste-application-techniques.htm
