Выпуклое основание — это брак?
Такой вопрос можно встретить от покупателей продукции Noctua, Ice Hammer, Thermalright, ID‑COOLING, Arctic Cooling и других именитых брендов.
Noctua по этому поводу говорит следующее:
«Мы проектируем наши радиаторы специально такими выпуклыми, чтобы прижим по центру дал лучшее теплораспределение.»
Thermalright:
«Выпуклая конструкция медного основания обеспечивает максимальную теплопроводность между процессором и радиатором.»
DeepCool:
«Для того, чтобы обеспечить максимальное охлаждение, основание наших кулеров было обработано с помощью ЧПУ и получило выпуклую форму.»
Что говорят эксперты:
«Разница между теплопроводностью кулера с ровной поверхностью и кулера с выпуклым основанием несущественна. В каких‑то случаях эффективны одни, в каких‑то другие. Разница 2–3 градуса.»
Чем это обусловлено?
Идеально ровных процессоров не бывает
Любой процессор с завода имеет кривизну. Виной тому — крышка процессора, это штампованный лист металла с различными неровностями, шероховатостями, волнами и пр.
Вот так выглядит процессор Intel под микроскопом:
А это процессор AMD:
Изготовление ровной крышки процессора (выращивание атомов в лаборатории) стоит дороже, чем сам процессор. Но это и не нужно. Поверхность кулера под микроскопом выглядит аналогично.
Поверхность кулера:
Термопаста
Термопаста хорошо подходит для устранения зазора между двумя поверхностями.
Но это только в теории. На практике же термопаста не дает 100% контакта между двумя поверхностями.
На следующей фотографии мы видим, как термопаста прилегает только к 60% поверхности:
Остальная поверхность имеет зернистость и заполнена пузырьками с воздухом. Воздух в 100 раз менее эффективно проводит тепло, чем термопаста. Коэффициент теплопроводности термопасты 5 Вт/(мК). Воздуха — 0.03 Вт/(мК).
Так почему же термопаста не смогла обеспечить ровный контакт?
Во‑первых, термопаста имеет ограниченную область применения. Её наносят тонким слоем, и она не предназначена для выравнивания сильно кривых поверхностей (с перепадом более 0.1 — 0.2 мм).
Во‑вторых, как мы уже сказали, все процессоры «кривые».
Многочисленные лабораторные эксперименты подтверждают, что у каждого процессора свой отпечаток на ровной поверхности.
И здесь на сцену выходят кулеры с выпуклым основанием.
Процессор
Для начала рассмотрим, как устроен процессор.
На печатной плате (текстолите) размещен кристалл CPU. На кристалле находится термоинтерфейс толщиной до 1 мм. Остальное пространство заполнено воздухом.
Крышка процессора сделана из меди толщиной 1.5 мм.
Такая конструкция позволяет легко выдержать вес до 5 кг (без деформации кристалла).
Intel vs AMD
Intel размещает свои кристаллы по центру:
Для AMD характерно же несколько кристаллов:
Кристаллы AMD равноудалены от центра.
Вогнутая крышка CPU Intel
В 2022 году покупатели процессоров Intel 12-го поколения обнаружили, что их процессоры деформируются (сами по себе) при установке в сокет LGA 1700. Intel признала проблему, но заявила, что такая деформация не угрожает их продукции. Изгиб крышки соответствовал допустимым нормам.
Мы не знаем, какие сейчас нормативы по допустимой вогнутости процессоров. Но такая информация точно есть у производителей. И если вы купили кулер с выпуклым основанием, то смело прижимайте его до упора.
Сильный прижим?! Насколько сильный?
Довольно часто можно встретить вопрос: А насколько сильно я могу прижать кулер? Не сломается ли процессор?
Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим более подробно связку:
Кулер + Процессор + Материнская плата.
Кулер давит на процессор. Процессор давит на сокет. Сокет давит на материнскую плату. А на кого давит материнская плата?
Материнская плата, встречая мощное давление кулера, распределяет его по поверхности бэкплейта (backplate).
Компания Intel и AMD гарантируют, что их бэкплейты выдерживают нагрузку от всех видов кулеров и никакой деформации не происходит.
Теперь перейдем к практике.
Установка кулера
Сначала установите на материнскую плату все необходимые крепления, как того требует производитель.
Затем нанесите термопасту тонким слоем на процессор и основание кулера. Марка термопасты в данном случае не играет роли (мы использовали GD900). Играет роль сила прижима по центру.
Внимательно (со всех сторон) следите за тем, чтобы прижим пришелся ровно по центру. В нашем случае основание кулера оказалось больше, чем размер процессора (40*40 мм), выравнивание потребовало сноровки.
На последнем шаге затяните прижимные винты до упора. Кулер не должен болтаться, свисать, прогибаться или показывать какие‑либо признаки плохого крепления. Кулер должен «намертво» вцепиться в материнскую плату и создать прочный контакт с процессором.
Тесты
Тестовый стенд: фото
Процессор: AMD Ryzen 7 5700X.
Кулер: Thermalright Macho rev. A (с выпуклым основанием).
Мать: ASUS TUF Gaming B450-Plus II.
ОЗУ: Kingston Fury Beast DDR4 3200МГц — 32 ГБ (2×16ГБ).
Корпус: DeepCool Tesseract.
Блок питания: Be quiet 500W.
Температура в помещении: 25 градусов.
Боковая крышка корпуса открыта.
Стресс‑тест OCCT разогрел наш процессор до 63 градусов (максимальное значение в пиковой точке).
Стресс‑тест AIDA64 разогрел наш процессор также до 63 градусов.
Итоги
Кулеры с выпуклым основанием — это универсальное средство как для процессоров Intel, так и AMD. Это концептуальное решение для эффективного охлаждения. Это не брак.
Остерегайтесь шлифовки.
И добра вам. Пишите в комментариях, какой у вас кулер и как он охлаждает.
Комментарии (31)
lea
26.03.2024 19:38Пишите в комментариях, какой у вас кулер и как он охлаждает.
Кулер - Noctua NH-D14 SE2011 (full speed: 1286 RPM & 1252 RPM), вроде с выпуклым основанием. Термопаста из комплекта, не менялась с момента сборки (лет 10).
Жертвы издевательств:
Intel i7 4930k @ 4.30 GHz (OC: bclk 100, mult 43, vcore offset -0.065, vtt 1.10, vccsa 1.10);
Corsair Vengeance Pro CMY64GX3M8A2133C11 8x8GB (XMP: 2133 MHz 11-11-11-27);
Asus Rog Rampage IV Black Edition.Нагрузка - Prime95 v308b17, blended test:
На днях привезут пару Thermaltake Toughfan 12 Pro + Thermaltake Toughfan 14 Pro, планирую присобачить их к кулеру вместо стандартных вентиляторов. Stay tuned ;)
Vaitek
26.03.2024 19:38+3Топовый комплект 2014 года? Какой у него современный эквивалент? У меня ноутбучный райзен 5300U быстрее настольного 3770К...
lea
26.03.2024 19:38+2CineBench R23:
Отчет от AIDA64 (часть summary вырезана): https://dropmefiles.com/igM0D
По моим ощущениям, смысла в апгрейде не было до первого поколения десктопных райзенов / 8-тысячной серии интел (примерно 2018 год). Ожидание выхода и выход DDR5 (2020) отложили апгрейд ещё: старые платформы на DDR4 значительно уступали, сборки на новых были слишком дорогими.
VBKesha
26.03.2024 19:38+17Остерегайтесь шлифовки.
Ну вот взяли бы зашлифовали и провели тесты, чтобы сравнить.
Apxuej
26.03.2024 19:38+4Так как и процессорная крышка и плита кулера кривые, то чтобы добиться чуть лучшего контакта необходимо шлифовать и то и другое на очень мелкозернистой шкурке расположенной на довольно ровной поверхности (стекло) с использованием воды повторяя несколько видов движений. Таким способом выигрывали несколько градусов, насколько я помню, но поскольку это знатный многочасовой геморрой - это способ рекомендовали только самым упоротым оверклокерам.
Я к тому, что результат уже известен - правильно проведённая шлифовка выигрывает относительно её отсутствия, но для обычного пользователя этот способ не рекомендуется.
VBKesha
26.03.2024 19:38+3Тут написано остерегайтесь, намекая что она сделает только хуже, иначе почему ещё остерегаться то. Вот поэтому и предложение проверить сделает хуже или нет.
ivanstor
26.03.2024 19:38+9Изготовление ровной крышки процессора (выращивание атомов в лаборатории) стоит дороже, чем сам процессор
Что значит эта фраза? Можно подробнее про "выращивание атомов в лаборатории"?
vbifkol
26.03.2024 19:38+41Что значит эта фраза? Можно подробнее про "выращивание атомов в лаборатории"?
Осмелюсь предположить. Когда атом-папа и атом -мама сильно любят друг друга, появляются атомы-детки. Но они еще кривенькие. Чтобы атомы-детки выпрямились, их учат держать спины встречно, пряменько. Это делают в лаборатории. Но это дорого, научившимся атомам надо платить зарплаты. Поэтому злые империалисты заставляют работать атомов-деток, кривеньких и косеньких, с разнонаправленными спинами.
Kenya-West
26.03.2024 19:38+12А можно нам другого преподавателя по физике?
vbifkol
26.03.2024 19:38+7Который опишет как именно папа-атом и мама-атом дург друга сильно любят? Нет, нельзя, маленькие еще.
FeNUMe
26.03.2024 19:38+2Для решения проблемы кривизны процессорных крышек и даже чипов давно придуманы термопасты с фазовым переходом. Они изначально идут в виде пластинки 0,125-0,25мм - то есть наносятся равномерно, но что самое главное в момент фазового перехода они становятся жидкими и хорошо заполняют все зазоры. Именно такие прокладки являются спасением для видях AMD 5xxx/6xxx которые идут с кривыми чипами, где с обычной термопастой хотспот запросто улетает за сотню.
Cels
26.03.2024 19:38+2Помню, а начале 2000-х шлифовал и основание кулера и крышку процессора, кажется разница была не значительна. Куда больше поражают люди, которые термопасту, как масло намазывают, которая потом изо всех щелей прёт)
Javian
26.03.2024 19:38+5встречая мощное давление кулера, распределяет его по поверхности бэкплейта (backplate).
Так было не всегда. Долгое время интел экономил, делая кулеры на защелках. Например LGA1155:
Спустя несколько лет деформации матплаты под процессором приводили к отрыву контактов сокета от матплаты. Продуманный механизм запланированного устаревания.
Denis1121
26.03.2024 19:38+1Слушай, а помнишь, как раньше можно было просто бумажкой помахать над процессором, и он охлаждался? (Ладно, это сарказм (ну почти)).
А сейчас эти печки от Intel и "процессоры в шубе" от AMD даже с хорошей системой охлаждения держат температуры за 85 градусов и пропускают в мелком кристальчике ужасные токи. Интересно, как это скажется на их долговечности. Про прожорливость 14900ks, достаточно лишь добавить минуту молчания (северные процессоры нервно курят в сторонке).
arthuru1
26.03.2024 19:38+1Если обе поверхности хорошо пришлифованы, вместо термопасты лучше просто силиконове масло с вязкостью 10000 и более
TIEugene
26.03.2024 19:38+1Мдо-о-о...
Ну нормально же сидели, зачем лучше? Ни тебе вогнутостей, ни выгнутостей.
Идеально плоская поверхность, которую невозможно прогнуть.
PS. правда скалывалось на я тебе дам. 5..10% при монтаже, еще сколько-то при эксплуатации.
ZardoZAntony
26.03.2024 19:38+2У меня куллер Deepcool Red hat. Едва справляется с intel i9-10900F с лимитом 150W. В стресс-тестах из коробки 84 градуса.
Шлифанул основание на станке стало 80-81 градус. Не сильно ему это помогло, но все же стало лучше, чем с выпуклым.
Stepan_Kolbasa
26.03.2024 19:38Это и так сравнительно холодный процессор 65watt TDP . 60 градусов он покажет на боксовом кульке . Но в целом статья интересная ! шлифовальную машинку отложу пожалуй в сторонку...
Psychosynthesis
26.03.2024 19:38Ещё можно шероховатость контактов на разъёмах померить, наверняка там где-то пару миллиом можно выиграть.
klounader
26.03.2024 19:38+1Смешались гуманитарные жабы и интеллектуальные гадюки. Линейную плоскость сравнивают с шероховатостью. А проблема куда шире. Рамка на сокет для лга1700 позволяет в некоторых случаях уменьшить температуру процессора на десяток градусов. Тоже самое можно получить и сточив около 1мм с крышки процессора амд 7000 серии. Скальпирование же позволяет снизить температуру на 20°C. И это мы ещё не начали шлифовать кристаллы, да, они тоже выпуклые.. А на типичный 65Вт проц хоть кетчуп намазывайте, он работает независимо от силы притяжения в отличии от GD900. В общем, статья для любителей побыстрее угробить свой комп и скоро побежать за новым, ну или для сборщиков готовых ПЭВМ.
Pest-x
26.03.2024 19:38Рассмотрев несколько одинаковых "выпуклых" кулеров, можно заключить, что никаким ЧПУ эту неровность конечно не получают, т.к. на каждом экземпляре будут отличия в её форме и размере, а на дорогих решениях типа хороших СЖО странно - этой неровности обычно и вовсе нет. Однако я не исключаю, что неровность формируют специально - и тогда это не что иное как (посредственная) попытка исправления одной проблемы путём добавления второй. Браво! Ни то баг, ни то фича. А с учётом как минимум рандомной неровности крышки процессора и разного прижима - результат такой компенсации тоже может быть только рандомным.
Конечно нужно понимать, что для владельцев экномичных (с tdp до 150вт) процессоров эта информация не имеет значения. Однако владельцы действительно горячих процессоров, которые еще и пытаются заставить свой системный блок работать как можно тише - ну совершенно точно прибегают к фрезеровке/шлифовке. Остерегаться этого не нужно, просто нужно выбрать - кривая взаимовыпуклость или классическое соединение двух весьма плоских поверхностей.
edo1h
26.03.2024 19:38Рассмотрев несколько одинаковых "выпуклых" кулеров, можно заключить, что никаким ЧПУ эту неровность конечно не получают, т.к. на каждом экземпляре будут отличия в её форме и размере
Если говорить про thermalright, то точно, разные экземпляры имеют разную форму, даже если она выпуклая, то самая выпуклая точка гуляет. А последний купленный вообще волной — на подошве есть как выпуклые, так и вогнутые области
fiego
26.03.2024 19:38Никто не написал, но, я думаю, что выпуклая поверхность кулера для того, чтобы термопаста при прижиме растекалась от центра к краю без пузырьков воздуха.
GennPen
78 Вт на процессор ниочем, тут хоть выпуклый, хоть впуклый кулер справится. Нужно вдвое-втрое мощность поднимать, тогда будет заметно отличие типа основания.