Как открыть шприц с термопастой
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 на процессор правильно: полное руководство с картинками
Мы объясним, шаг за шагом, как правильно наносить термопасту, а также как удалить старую термопасту с процессора или кулера
Когда вы собираете системный блок своего компьютера или обновляете процессор или кулер, вам необходимо нанести на кристалл новый слой термопасты. Она также известна под аббревиатурой TIM: Thermal Interface Material.
Термопаста является предметом первой необходимости для рассеивания избыточной температуры процессора и охлаждающего радиатора. В этом руководстве мы расскажем, почему так важно следить за состоянием термопасты и как заменить ее правильно, если пришла пора это сделать.
При составлении этого руководства, для демонстрационных целей мы использовали чип Intel Core Haswell i7 4770K и материнскую плату Intel Desktop Board DZ87KLT-75K. Как для него, так и для следующих поколений процессоров Intel вы можете применять так называемый «метод вертикальной линии».
Мы также объясним, каким способом нанесения термопасты лучше пользоваться для процессоров AMD, поскольку обычно они имеют несколько иную форму, а, следовательно, нужен и другой метод для достижения результата.
Предупреждение: все фотографии в данном руководстве сделаны с открытой защелкой процессора только для того, чтоб вы могли лучше рассмотреть происходящее. Перед тем, как начать наносить термопасту, вам стоит убедиться, что защелка вашего процессора закрыта и надежно зафиксирована. Это предотвращает случайное попадание термопасты на саму защелку.
Как правильно нанести термопасту на процессор: почему так важно сделать все по инструкции
Если термопаста нанесена неровно или в недостаточном количестве, вы можете увидеть, что несколько ядер вашего процессора греются сильнее, чем остальные. Подобным же образом вы можете страдать от появления пузырьков между процессором и охлаждающим радиатором, создающих растущие участки повышенной температуры, если на чипе было слишком много термопасты.
Ранее считалось, что применение термопасты способом «размазывания» приводило к возможно наиболее низким температурам процессора. Так или иначе, вследствие того, что охлаждающие радиаторы и даже интегрированные распределители тепла IHS (Integrated Heat Spreaders — металлическая пластинка, встроенная в верхнюю плоскость процессора) не стыкуются идеально плоскими поверхностями, микротрещины между радиатором и чипом способствуют меньшей эффективности теплоотдачи при использовании этого метода.
Наряду с предлагаемыми нами, вы также можете пользоваться способами Х-образного, двойного и даже тройного нанесения линий, однако мы опытным путем установили, что «однолинейный» и «точечный» методы наилучшим образом подходят для подавляющего большинства современных процессоров.
Стоит также заметить, что некоторые термопасты могут потребовать различных способов их нанесения. Например, Coollaboratory Liquid Ultra Thermal Paste нужно распределять по процессору экстремально тонким слоем. Тем не менее, большей части термопаст присуща структура, аналогичная тем, которые мы использовали при написании данного руководства.
Как нанести термопасту на процессор: как удалить старую термопасту
Если вы собираете компьютер из совершенно новых деталей, это шаг будет лишним, поскольку никакой ранее нанесенной на процессор термопасты у вас просто нет. Тем не менее, если на вашем процессоре термопаста уже когда-то присутствовала, вам для начала потребуется удалить ее засохшие останки.
Сначала вам нужно снять с процессора ваш старый кулер и стереть термопасту с помощью салфетки или бумажного полотенца.
Когда большая часть термопасты отчистилась, остатки можно удалить с применением TIM-очистителя. Для этого нанесите несколько капель TIM-очистителя на бумажное полотенце или салфетку и осторожными круговыми движениями многократно оботрите поверхность вашего процессора. Это не очень быстрый, но надежный и максимально сохранный метод, приводящий к полной чистоте интегрированного распределителя тепла.
Если старая термопаста осталась на боковых сторонах и защелке, их можно отчистить тем же способом, открыв защелку.
Аналогичным образом отчищается и нижняя поверхность радиатора процессорного кулера. Когда же все остатки старой термопасты будут полностью удалены, можно приступать к следующему шагу — нанесению нового слоя!
Как нанести термопасту на процессор: метод вертикальной линии от Intel
Процессоры Intel в основном имеют прямоугольное основание под пластинкой теплового распределителя, таким образом, именно метод вертикальной линии чаще всего помогает достижению наименьших температур процессора.
В ходе нашего эксперимента мы выяснили, что процессоры Intel греются неравномерно, и самых высоких температур достигают определенные ядра, находящиеся ближе к обрезу плашки процессора. Например, Core 3 на чипе Intel i7-3770K греется тем больше, чем ближе располагается в теле процессора к модулю iGPU.
Для правильного применения метода вертикальной линии на вашем процессоре вам следует осторожно сжать шприц или тюбик с термопастой, чтобы наружу выдавливалось совсем небольшое ее количество.
Нанесите на процессор тонкую прямую линию из пасты. Для нашего процессора «вертикальность» линии означает, что она проходит поперек строчек надписей на его поверхности.
Теперь вы можете установить сверху кулер вашего процессора. Для наглядности на фотографии вместо кулера мы использовали кусочек прозрачного пластика, чтобы показать вам распределение термопасты.
Вы можете заметить на картинке присутствие некоторого количества воздушных пузырьков — это результат неравномерного давления пластикового «окошка». При использовании правильного кулера никаких воздушных карманов у вас появиться не должно.
Как нанести термопасту на процессор: точечный метод от AMD
Заметим, что, поскольку у нас под рукой не оказалось ни процессора, ни материнской платы от AMD, мы поленились их искать и воспользовались для показа тем же самым процессором Intel. Ведь в данном случае важен сам метод, а не инструменты для его демонстрации!
Процессоры AMD под площадкой встроенного теплового распределителя обычно имеют квадратную форму, поэтому точечное или круговое нанесение термопасты для них подходит значительно больше, нежели овальное или прямоугольное. По нашему опыту работы с процессорами AMD (и с корректно нанесенной термопастой) мы знаем, что температура в их ядрах распределяется равномерно по всей площади чипа.
Для достижения наилучших результатов с процессорами AMD вам стоит воспользоваться точечным методом (также его называют «методом горошины»). В этом случае, осторожно сжимая шприц или тюбик, вам нужно аккуратно выдавить небольшую каплю термопасты, размером с горошину, в центр вашего процессора.
Это гарантирует равномерное распределение термопасты посредством давления кулерного радиатора по встроенному тепловому распределителю процессора.
И так же, как и в предыдущем случае, под нашим кусочком прозрачного пластика вы можете рассмотреть небольшое количество воздушных пузырьков. И снова мы с уверенностью можем сказать, что давление настоящего охлаждающего радиатора на термопасту будет гораздо более равномерным, поэтому под реальным кулером ничего подобного не образуется.
Обзор и тестирование Steel STP-С. Термопаста или пластилин в масле?
Содержание
Содержание
Термопаста – расходный материал при частой смене процессоров или систем охлаждения. При подготовке статьи Выбираем дешевый процессор для офисного ПК: кто сильнее, Intel или AMD требовалось несколько раз собирать бюджетные системы и вполне уместно при этом было использование дешевой термопасты. В каталоге ДНС есть множество свербюджетных предложений, но заинтересовала – Steel STP-С. У этой термопасты более тысячи отзывов. Мнения пользователей часто диаметрально противоположные, но общий рейтинг товара составляет 4.6 балла, что достаточно неплохо.
Технические характеристики
Упаковка и комплектация
Поставляется термопаста Steel STP-С в небольшом блистере из картона и пластика. Полиграфия упаковки многоцветная, фон имитирует поверхность шлифованного металла. В верхней части расположена надпись «Steel», а в нижней, крупными буквами обозначена модель «Steel STP-С». На упаковке есть упоминание о принадлежности к профессиональной серии, да и заявленная теплопроводность в 4.8-5.4 Вт/мК очень хороший показатель.
Оборотная сторона упаковки содержит описание термопасты, способ применения и характеристики. Производится термопаста в России, в городе Ижевске. Термопаста свежая, произведена относительно недавно – 05.07.2021, т.е. тесты проводились на трехмесячной термопасте (этот обзор был написан чуточку позже).
Сама термопаста заправлена в самый простой шприц, даже без резинового уплотнителя на поршне.
Консистенция и удобство нанесения
После нескольких часов в вертикальном положении термопаста внутри шприца заметно расслоилась. Внутри толщина выступившей жидкой составляющей была около 3 мм. Перемешивание термопасты помогает вернуть однородную консистенцию, но ненадолго – уже спустя несколько часов расслоение заметно вновь.
Цвет термопасты серый, с уклоном в холодный оттенок. Консистенция вязкая, немного густоватая, но в целом мало отличается от большинства термопаст.
Наносилась однородная часть отстоянной термопасты, а жидкая составляющая осталась в шприце. На процессоре термопаста распределялась тонким слоем, с помощью пластиковой карты.
Тестирование
Конфигурация тестового стенда:
Температура воздуха в момент тестирования составляла 24-25°C.
В качестве нагрузочного стенда выступает система во главе с процессором AMD Ryzen 5 3600. Для минимизации влияния посторонних факторов, частота процессора зафиксирована на 4000 MHz, а напряжение поднято до 1.3 V. В такой конфигурации фактический TDP во время стресс-теста утилитой Prime 95 (в режиме Small FFTs) находиться на уровне ≈100 Вт, а в состоянии простоя ≈100 Вт. Не будем забывать и про топологию процессоров Zen 2, которая вносит свой вклад в отвод тепла.
Первым этапом проверим эффективность термопасты при работе CPU в режиме простоя.
Температуры в простое не велики даже при низких оборотах небольшого вентилятора процессорного кулера. Чтобы оценить термопасту, надо провести сравнение с чем-то. Сравним её со штатной термопастой кулера Deepcool Ice Edge mini FS v2.0.
Сравнительная диаграмма показывает, что эффективность термопасты Steel STP-С схожа со штатной термопастой от Deepcool. Температурные значение отличаются очень незначительно и укладываются в погрешность.
Усложним задачу и хорошенько прогреем процессор. Нагрузка на CPU производилась утилитой Prime95 29.8 build 6 в режиме Small FFTs. Мониторинг тепловыделения и температурных показателей производился утилитой HWiNFO v.7.06.
В режиме стресс-теста бюджетному башенному кулеру приходится непросто. Но и термопаста у нас бюджетная, так что эта парочка подходят друг другу. При скорости вращения вентилятора 1200 об/мин и ниже, процессор переходит черту 95°C и стресс-тест досрочно останавливается.
Чтобы оценить эффективность Steel STP-С проведем сравнение. Результаты в сводной диаграмме.
При параллельном сравнении результатов видно, что Steel STP-С показывает себя чуть хуже, чем штатная термопаста кулера Deepcool Ice Edge mini FS v2.0. Да, максимальный разрыв составляет два градуса, но это еще не самое интересное.
Вместо заключения
Сюрприз поджидал при демонтаже кулера. Steel STP-С пробыла между процессором и привалочной плоскостью кулера всего несколько часов. Этого хватило, чтобы термопаста расслоилась на две составляющие: полупрозрачную жидкость и серую густую фракцию. При этом местами термопаста потекла куда ей заблагорассудилось.
Пройдя по теплопроводным трубкам эта субстанция залила крепления для кулера (пластиковые площадки с зацепами).
Отмечу что наносилась термопаста достаточно тонким слоем, без излишка. Да и многократный опыт нанесения термопасты у автора имеется. Такой казус был очень неожиданным. Можно было ожидать плохой теплопроводности или слишком густой консистенции. Но чтобы термопаста через несколько часов после нанесения расслоилась и потекла куда ей вздумается…
Вытирать расслоившуюся Steel STP-С с теплораспределительной крышки процессора и подошвы кулера тоже оказалась не самой простой задачей. Прозрачная жижа легко впитывалась в бумажную салфетку, а вот густая фракция очень тяжело оттиралась. Она подобно пластилину цеплялась за поверхность, и при попытке ее стереть, рвала салфетку.
Теплопроводность Steel STP-С сложно назвать хорошей. Ее можно сравнивать лишь с термоинтерфейсами начального уровня, подобные тем, что наносят на подошвы бюджетных кулеров при производстве. Но с невысокой эффективностью можно было бы смириться, если бы не проблемы с консистенцией и чудовищной способностью этой термопасты проникать туда, где ей не место. Стоит ли такой продукт внимания покупателя большой вопрос.
За обзор были начислены клубкоины.
Хочешь также? Пиши обзоры и получай вознаграждение.
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.