Чем обработать процессор перед заменой термопасты
Как правильно наносить термопасту
Содержание
Содержание
Что может быть проще нанесения термопасты? Шлепнул каплю в центр крышки процессора, плюхнул сверху кулер, покрутил, защелкнул крепления и готово. Само прижмется — само растечется. А менять ее не надо, не царское это дело! Оправдан ли такой подход?
Зачем нужна термопаста? Ведь раньше жили без нее
Да, первым процессорам Intel 8088 охлаждение было просто не нужно. Необходимость в небольших радиаторах, приклеенных на термоклей или закрепляемых с помощью прижимных пластин, возникла в эпоху поздних 486-х процессоров. Intel Pentium и AMD K6-2 уже требовали радиатор с небольшим вентилятором. Но о необходимости использовать термопасту и тогда никто не задумывался. Процессоры были керамическими и выделяли не больше 10 Вт тепла.
Активное использование термопаст нашло свое применение уже после выхода Intel Pentium III и AMD Athlon. Небольшие кремниевые кристаллы этих CPU выделяли от 30 до 70 Вт тепла. Дальше — больше.
Самые «горячие» современные центральные процессоры могут выделять до 250 Вт тепла, а видеокарты — и того больше. Для сравнения, конфорка на электроплите выделяет примерно 1000 Вт.
Современному игровому ПК, как правило, требуется блок питания мощностью от 500 Вт, а, если использовать двухпроцессорную рабочую станцию и несколько видеокарт в режиме SLI или CrossFireX, то и киловаттного блока не всегда достаточно.
Иными словами, у вас в корпусе находится как минимум 1/2 конфорки от электроплиты. Зимой помещение можно отапливать. Естественно, такое количество тепла необходимо как-то выводить из системного блока, для этого нам и понадобится термопаста.
Как поможет термопаста?
Для понимания придется, увы, немного погрузиться в курс школьной физики.
Все металлы и их оксиды наряду с электропроводностью обладают также и теплопроводностью. Диэлектрики электропроводностью не обладают, но тепло проводят. У любого диэлектрика есть некий запас прочности, по исчерпании которого через него проходит электрический разряд. Воздух — это диэлектрик. Тепло он, как и любой газ, проводит плохо.
Итак, кремниевый кристалл центрального или графического процессора при активных вычислениях нагревается и выделяет тепло. Тепло от кристалла на себя принимает металлическая крышка процессора или, реже, непосредственно теплоприемник системы охлаждения. Далее тепло передается в радиатор, которым рассеивается в окружающую среду. Для повышения эффективности рассеивания тепла обычно используют вентиляторы, продувающие радиатор холодным воздухом.
При условии, что поверхность кристалла и теплоприемника идеально ровная, термопаста была бы ни к чему. Но, видели ли вы в этом мире хоть что-то идеальное? Даже зеркало, если на него посмотреть через бытовой микроскоп оказывается далеко не таким ровным, как это кажется на первый взгляд. А бывают еще и выпуклости или вогнутости при формально зеркальной поверхности.
То есть на практике, когда мы устанавливаем на процессор или GPU систему охлаждения, между двумя этими поверхностями остаются места, заполненные воздухом. И чем менее ровная поверхность крышки (кристалла) чипа и теплоприемника, тем больше воздушная подушка между ними.
Именно для того, чтобы устранить воздушную подушку между процессором и кулером, необходима термопаста. Она, как правило, электричество не проводит, но существуют термопасты, обладающие электропроводностью («жидкий металл») или термопасты с добавлением металлических частиц.
Любая термопаста с течением времени засыхает, поскольку испаряется жидкость, связывающая частицы, из которых она состоит. В этом случае в слое термопасты возникают микротрещины, в которые проникает воздух и снижает ее эффективность. По этой причине термопасту время от времени приходится менять. Увы, ничто не вечно в этом мире.
Как правильно наносить термопасту?
Последнее время на ютубе часто встречаются ролики, где «эксперты» разного уровня подготовленности тестируют по 5–10 термопаст, сравнивая их между собой и делая далеко идущие выводы. Причем мажут они термопасты, как правило, как масло на бутерброд или «профессионально» кладут жирную каплю по центру. Оставим ценность результатов таких тестов на совести видеоблоггеров.
Тем не менее, даже после просмотра десятка таких роликов вопрос правильного нанесения термопасты остается открытым. Давайте разберемся, как все-таки правильно наносить термопасту.
1. Перед нанесением новой термопасты необходимо полностью удалить остатки старой. Вы же не наносите обувной крем на покрытую грязью обувь?
2. Термопаста наносится максимально возможно тонким слоем. Часто в комплекте есть специальная лопатка для нанесения — не пренебрегайте ею.
Толстый слой термопасты резко снижает эффективность охлаждения, поскольку теплопроводность термопасты хуже, чем у теплоприемника и крышки процессора.
3. Если вы наносите термопасту непосредственно на кристалл процессора, вокруг которого есть распаянные SMD компоненты, не рекомендуется использовать электропроводящие термопасты. Если вы все же решились на это, во избежание выхода чипа из строя термопасту необходимо наносить так, чтобы она не попала на SMD компоненты.
Что-то еще нужно делать после нанесения?
4. Прежде чем окончательно устанавливать систему охлаждения, желательно убедиться, что
соприкосновение теплоприемника и процессора обеспечивает достаточную теплопередачу. Для этого необходимо приложить кулер к процессору, прижать его, а затем снять. На кулере и процессоре останутся следы термопасты, они должны совпадать и быть максимально тонкими. Если слой термопасты с одной стороны толще, а с другой тоньше, значит одна из поверхностей неровная. Возможно, вы неправильно устанавливаете кулер. В худшем случае вам придется выравнивать теплоприемник или покупать другую систему охлаждения.
5. Прижим системы охлаждения к процессору должен быть одинаковым со всех сторон. При перекосе теплоприемника эффективность охлаждения снижается по причине, описанной выше.
Как часто нужно ее менять?
6. Любую термопасту необходимо менять как минимум раз в год, а лучше — раз в полгода. Жидкий металл сохраняет эффективность до 5 лет. Зависит от условий эксплуатации.
7. Чем термопаста гуще, тем сложнее ее наносить и ниже ее эффективность. Не надейтесь, что купленного 20 лет назад вашим дедушкой тюбика КПТ-8 вам хватит еще на 20 лет.
А зубная паста подойдет?
Нет. Не стоит использовать вместо термопасты подручные средства — зубную пасту, кетчуп, майонез, мазь от прыщей, крем для рук и т. п. Во-первых, неизвестно насколько агрессивен состав того вещества, которое вы нанесете вместо термопасты. Во-вторых, в качестве жидкости в них обычно используется вода, которая испарится за пару дней, а в процессе испарения может вызвать короткое замыкание. В-третьих, органические вещества имеют свойство прокисать (протухать) со всеми вытекающими последствиями.
Итак, ничего сложного в нанесении термопасты нет. Остался лишь вопрос ее выбора из всего многообразия в продаже. Стоит ли переплачивать за «бренд» или подойдет самая дешевая термопаста? Насколько велика разница между разными термопастами одного бренда? Действительно ли электропроводящие термопасты эффективнее диэлектрических? Что такое «термопрокладка» и зачем она? Но, об этом в следующий раз.
Железный эксперимент: как правильно наносить термопасту
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.
Как наносить термопасту и как она работает
Основные моменты:
Ознакомительная информация о термопасте
Когда ее следует использовать?
Здесь вы найдете все, что нужно знать относительно термопасты. Вы узнаете, для чего она нужна, и как правильно наносить ее для надлежащего охлаждения процессора.
Здесь вы найдете все, что нужно знать относительно термопасты. Вы узнаете, для чего она нужна, и как правильно наносить ее для надлежащего охлаждения процессора.
Если вы решили ознакомиться с миром сборки ПК, вы наверняка слышали о термопасте. Среди прочего, этот материал также известен как термосмазка, тепловая паста, паста для процессора, термогель и термоинтерфейс (TIM). Как бы вы ее ни называли, правильное нанесение термопасты является важной частью обеспечения надлежащей работы процессора.
Поэтому важно не только знать, как она работает, но и уметь правильно наносить ее при работе с процессором.
Когда необходимо наносить термопасту?
Теплопроводящий материал используется при установке любой системы охлаждения. Когда рассматривают термопасту в контексте сборки ПК, то, вероятно, ссылаются на процесс установки системы охлаждения процессора. Например, купленная графическая карта уже обладает встроенным решением для отвода тепла. Обычно вам не нужно беспокоиться об установке системы охлаждения на графический процессор, если вы не заинтересованы в таких решениях, как настраиваемая жидкостная система охлаждения. Вы можете выбрать нужную систему охлаждения процессора, но, как правило, это означает, что ее необходимо установить самостоятельно.
Термины, которые нужно знать
Чтобы правильно объяснить, как работает термопаста, необходимо определить некоторые термины, которые мы будем использовать.
Центральный процессор (ЦП) — это центр обработки информации ПК. Он выполняет все операционные инструкции и отправляет инструкции на другое аппаратное обеспечение компьютера. Если компьютер — это тело, то процессор — мозг, и он имеет важнейшее значение для функционирования любого ПК. Современные процессоры выполняют большие объемы операций в секунду, что приводит к выработке тепла. Чтобы процессор работал с максимальной эффективностью, его необходимо должным образом охлаждать, обычно с помощью специального устройства охлаждения. Для этого важно использовать термопасту. Если вы хотите узнать больше о том, как изготовлен процессор, обратитесь к подробной информации о процессе производства.
Встроенный теплораспределитель (IHS) — это металлическая «крышка» процессора. Он служит теплоотводом, предназначенным для распределения тепла от самого процессора к системе охлаждения, а также для защиты процессора внутри. Это часть процессора, которая остается открытой после установки в системную плату и является поверхностью, на которую наносится термопаста.
Система охлаждения процессора — устройство, которое поддерживает оптимальную температуру процессора. В системах охлаждения процессора обычно используется воздух или жидкость для перемещения тепла, создаваемого работающим процессором.
Опорная пластина — металлическое основание системы воздушного охлаждения, которое крепится к встроенному теплораспределителю процессора. Такая конструкция позволяет передавать тепло через конвекцию к пластинам теплоотвода, где затем его можно перераспределить с помощью вентилятора.
Блок водяного охлаждения — устройство, которое крепится к встроенному теплораспределителю при использовании универсальной системы жидкостного охлаждения моноблоков или настраиваемой системы охлаждения. Он передает тепло от встроенного теплораспределителя в теплопередающую жидкость, которая затем перемещает это тепло для распределения вентиляторами в радиаторе.
Термопаста — серебристо-серая паста, которая наносится на процессор перед установкой системы охлаждения. Она обеспечивает эффективную передачу тепла от встроенного теплораспределителя процессора на опорную пластину или блок водяного охлаждения процессора, предназначенный для рассеивания этого тепла.
Зачем нужна термопаста?
Несмотря на то, что металлическое основание системы охлаждения процессора и встроенный теплораспределитель процессора выглядят гладкими для невооруженного глаза, эти металлические пластины имеют микроскопические дефекты, которые могут привести к плохой теплопередаче. Из-за таких дефектов две поверхности соприкасаются не полностью, поэтому термопаста заполняет эти воздушные зазоры, обеспечивая более эффективную передачу тепла.
Проще говоря, термопаста помогает системе охлаждения процессора выполнять свою работу, а процессор с более низкой температурой означает уменьшение потенциальных проблем c производительностью, например ее снижение.
Важная информация по подготовке к нанесению термопасты
Для правильной работы большинства процессоров с максимальной эффективностью требуется какая-либо система охлаждения, однако процесс установки системы охлаждения процессора в ПК уникален.
Для каждой системы охлаждения процессора требуется термопаста, но во многих моделях она уже нанесена, что упрощает процесс установки. Чтобы узнать о наличии предварительно нанесенной пасты, проверьте нижнюю часть опорной пластины или блок водяного охлаждения процессора, который крепится к процессору. Если серебристая паста уже нанесена, больше не нужно добавлять ее в процессе установки.
Перед началом работы необходимо запомнить следующее:
Ситуации, которых следует избегать:
Как наносить термопасту —- пошаговые инструкции
Мы рекомендуем ознакомиться с этим разделом полностью перед началом установки, чтобы знать, чего ожидать и что необходимо планировать заранее.
Как и зачем менять термопасту
Спасаем компьютер от перегрева
Теплопроводная паста, или термопаста — это густое вещество, которое находится между подошвой системы охлаждения и крышкой процессора. Задача термопасты — заполнить все неровности и микротрещины обеих поверхностей. Ведь если между пластинами будет воздух, то теплообмена практически не будет.
Зачем и когда менять термопасту
Со временем термопаста подсыхает, из-за чего радиатору становится сложнее охлаждать процессор. Компьютер начинает шуметь, процессор перегревается и автоматически снижает тактовую частоту — в итоге производительность падает.
Если вашему ноутбуку или компьютеру не больше двух лет — беспокоиться не о чем. Компьютер старый и сильно нагревается — стоит задуматься о замене термопасты.
Как и на что менять
Лучшей теплопроводностью — около 80 Вт/(м·K) — обладает жидкий металл, но без удаления крышки процессора его не нанести
Самый удобный вариант упаковки для термопасты — шприц. Он герметичен, с ним пасту легче дозировать и наносить.
Как наносить
Чтобы нанести термопасту, нужно разобрать компьютер, снять систему охлаждения, а затем удалить остатки старой пасты как с крышки процессора, так и с подошвы кулера. Для этого используйте салфетки, ватные палочки и спирт. Спирт обязателен, так как наносить термопасту нужно на обезжиренную поверхность.
Когда удалите старую термопасту, выдавите небольшую каплю новой из шприца на процессор и распределите вещество тонким слоем по всей крышке процессора. Для этого используйте шпатель (часто идет в комплекте с пастой) или пластиковую карту. Важно, чтобы этот предмет был сухим и не мог поцарапать поверхность. Если термопаста выйдет за границы пластины, уберите излишки бумажной салфеткой. После чего сразу установите охлаждение на место.
Опытные пользователи не размазывают пасту, а рисуют крест (X) — она растекается от равномерного давления со стороны системы охлаждения. Стыковку стоит делать аккуратно, заранее прицелившись, чтобы потом не корректировать положение подошвы кулера и не сдвинуть слой термопасты.
Независимо от способа нанесения пасты болты стоит закручивать по диагонали, по паре оборотов за раз. Так вы равномерно прижмете охлаждение к процессору.
А видеокарта?
В ноутбуках видеочип может быть интегрированным в процессор или внешним модулем со своим радиатором и системой охлаждения. Отдельный чип называется дискретная видеокарта, выглядит как процессор и тоже требует замены термопасты аналогичным методом.
Если же вы разбираете стационарный ПК с большой видеокартой, то вам придется отсоединить ее от материнской платы. Затем найти все винты крепления радиатора и демонтировать его. Чтобы не повредить прокладки для отвода тепла с видеопамяти, следите, чтобы они не отклеились и на них не попала пыль. После разбора замените термопасту так же, как вы делали это с процессором.
Процесс установки радиатора сложнее. При стыковке ориентируйтесь по резьбе четырех винтов вокруг видеочипа. Они прижимают охлаждение к крышке процессора, и по ним легче всего целиться. Само место стыка, скорее всего, видно не будет. После стыковки закрутите винты по диагонали и верните видеокарту на место. Не забудьте подключить питание.