В среде людей, так или иначе связанных с компами, циркулирует огромное количество мифов, связанных с термопастой и ее использованием. В интернетах разгораются жаркие споры о том, надо ли ее менять или не надо, если надо, то на какую — КПТ-8 или подороже и как часто ее нужно менять. Огромное количество сервисменов вовсю эксплуатирует миф о том, что термопасту надо менять как зубную щетку — чуть ли не каждые полгода и делают на этом неплохие деньги. Ведь замена термопасты предполагает необходимым только один навык в обслуживании техники — разобрать ее, а потом собрать в обратном порядке, не забыв при этом вкрутить все необходимые винты (хотя даже это некоторым дается с трудом, во многих попадавших ко мне ноутбуках после такого «обслуживания» отсутствовали 1–2 винта).
Итак, зачем вообще нужна термопаста? Мало кто достаточно хорошо представляет себе этот момент. Многие, по ощущениям, представляют себе, что роль термопасты — наиглавнейшая во всем компьютере, без нее он мгновенно перегреется и выйдет из строя. Однако это не так. Обратимся к физике. Среди материалов, обычно используемых в системах охлаждения, наибольшей теплопроводностью обладают металлы. Алюминий и медь, из которых чаще всего изготавливают радиаторы и тепловые трубки, имеют теплопроводность 209 и 390 Вт/м*град соответственно. Теплораспределяющие крышки процессоров также делают из меди с напылением никеля. По сравнению с металлами, теплопроводность термопаст в разы, а то и на порядки хуже — от 0,7 (КПТ-8) до 10–15 Вт/м*град (у дорогих образцов). Соответственно, самый лучший тепловой контакт — это контакт металла с металлом. Вот только сделать металлы, идеально прилегающие друг к другу, весьма проблематично. Во‑первых, будут мешать дефекты мехобработки, сделать поверхность идеально отполированной очень дорого и трудозатратно, что мало подходит для массового производства. Никелирование помогает сделать поверхность менее шероховатой, но не для всех металлов этот процесс годится. Во вторых, существует температурная деформация поверхностей сопряжения. При нагреве они могут изгибаться различным образом в зависимости от внутренних тепловых и механических напряжений, что также будет приводить к неплотному прилеганию. В обоих этих случаях образуется воздушный зазор — в первом случае во впадинах, оставшихся от режущего инструмента, во втором случае — от неплотного прилегания. А теплопроводность воздуха еще на порядки меньше чем даже теплопроводность паст — примерно 0,027 Вт/м*град (воздух хороший теплоизолятор).
Так вот, чтобы улучшить отвод тепла эти впадины и зазоры заполняют термопастой. Она, конечно, передает тепло намного хуже чем металлы, но, тем не менее, делает это намного лучше чем воздух.
Примечание:
Последние несколько лет набирает популярность использование жидких металлов (сплавы галлий‑индий‑олово). Благодаря высокой текучести, жидкие металлы могут плотно, без пустот заполнить все неровности прилегания, и, в то же время, имеют высокую теплопроводность, свойственную металлам. Однако, их использование доставляет большое количество проблем. Во‑первых, прежде всего, из‑за их электропроводности. Если жидкий металл вытечет со своего места во время работы, это может привести к короткому замыканию и последующему дорогостоящему ремонту. Во вторых, эти металлы весьма химически активны. Настолько, что, например, алюминий они разрушают практически сразу, медь держится подольше, но, даже у нее со временем образуется корка интерметаллидов, которая плохо проводит тепло. В третьих, жидкие металлы на основе сплава галлий‑индий‑олово сохраняют свою жидкую фазу только при температуре выше +5 градусов Цельсия.
Выходит, без термопасты никак? Тут необходимо посмотреть количественно. Как видно, в размерности единицы коэффициента теплопроводности присутствует буква м (метр), теплопроводность зависит от расстояния, на которое необходимо передать тепловую энергию. Если надо передать тепло на расстояние 1 м, то теплопроводность воздуха 0,027 Вт/м*град. Если на 1 мм, то цифры уже лучше — 27 Вт/мм*град. А если воздушный зазор измеряется всего микронами, то порядок цифр теплопроводности уже сравним с теплопроводностью металлов. Для удобства сравнения пересчитаем коэффициенты в термосопротивление (размерность — град/Вт) для воздушного зазора толщиной в 1 микрон (0,001 мм) и для медной пластины толщиной 1 см (10 мм). Выходит, соответственно 3,7∙10-5 град/Вт и 2,56∙10-5 град/Вт. Как видим, это величины уже одного порядка.
Что из этого следует? А то, что если сопрягаемые поверхности достаточно хорошо обработаны и имеют низкую шероховатость, применение термопасты не даст существенного выигрыша по теплоотводу или даст крошечный в единицы процентов эффект. Хороший выигрыш термопаста даст при использовании радиатора как на фото слева, где дефекты мехобработки не только ощущаются осязательно, но и видны визуально.
Более того, как было сказано выше, термопасту необходимо наносить в гомеопатических дозах только чтобы она заполнила микроскопические поры и никоим образом не мешала прямому контакту металла с металлом. Чаще же мы наблюдаем в роликах на ютубе и в прочих местах, что термопасту мажут как масло на хлеб — толстым слоем, так что она аж выдавливается со всех сторон. Если термопаста свежая и достаточно текучая — то может получиться достаточно тонкий слой чтобы теплоотвод от процессора ухудшился не особо сильно. Если термопаста густая, слой может оказаться достаточно толстым и начнет уже существенно мешать теплоотводу. Тут уж действительно может оказаться так, что без термопасты лучше чем с ней.
Для подтверждения выводов проведем эксперимент. Мне попала в руки старая материнская плата с процессором Пентиум 4 в 775 сокете, которую не жалко. Этот процессор считается довольно «горячим». Проведем замер температуры процессора и радиатора при максимальной его загрузке программой «Burn Test» в трех кондициях: без термопасты вообще, с новой термопастой, нанесенной очень тонким слоем и со старой термопастой, нанесенной жирным слоем. В качестве термопасты для тонкого слоя взята свежая паста, только из радиомагазина, теплопроводностью 0,88 Вт/м*град, а для толстого слоя использована КПТ-8, которая лежит у меня уже давно, лет 20, и порядком уже загустела. Настолько, что еле выдавливается. Насколько ее свойства стали хуже за это время?
Температура самого процессора будет измеряться встроенным термодатчиком, температура радиатора — пирометром с помощью предварительно налепленной черной матовой изоленты. Для установления теплового равновесия выберем интервал примерно 5–10 минут, или когда показания температур перестанут меняться. Интеллектуальное управление вентилятором радиатора на материнской плате отключено.
Качество теплоотвода, как бы это контринтуитивно не звучало, будет показывать бОльшая температура радиатора при наименьшей разнице между температурой радиатора и самого процессора. Потому как если радиатор холодный, значит он тепло от процессора не отбирает. Поскольку измерения температуры термодатчиком процессора и пирометром имеют точность плюс‑минус лапоть, к приведенным далее цифрам следует относиться исключительно оценочно.
Итак, без термопасты, в программе BIOS Setup процессор показал температуру 55 градусов, радиатор при этом нагрелся до 33 градусов, разница — 22 градуса. Такая высокая температура для этого процессора — норма, как пишут на форумах. Большая разница в температурах процессора и радиатора тоже не вызывает подозрений — ведь мы измеряем ее на поверхности, максимально удаленной от точки контакта с процессором. Также само качество изготовления этого конкретного радиатора — не очень. Он слишком легкий по сравнению со своими собратьями, что намекает на его экстремальную дешевизну. Но не в этом суть, поскольку нас интересуют относительные измерения.
При запущенной операционной системе Windows температура процессора упала до 32 градусов, а радиатора до 30 градусов. Разница 2 градуса. Падение температуры процессора связано, вероятно, с тем, что ОС активно использует режимы пониженного энергопотребления вместо пустых тактов ожидания как в BIOS Setup.
Если запустить Burn Test то температура процессора поднимается до 69 градусов, а радиатора до 38. Разница 31 градус.
Как видно, процессор вполне успешно функционирует под максимальной нагрузкой безо всякой термопасты вообще.
То же самое повторим для процессора с тонким слоем термопасты и толстым слоем термопасты. Все результаты занесем в таблицу.
Состояние |
Температура |
Без термопасты |
Тонкий слой |
Толстый слой |
|
Запущен BIOS Setup |
Процессор |
55 |
42 |
43 |
Радиатор |
33 |
35 |
35 |
|
Разница |
22 |
7 |
8 |
|
|
Запущена ОС Windows |
Процессор |
32 |
29 |
29 |
Радиатор |
30 |
30 |
29 |
|
Разница |
2 |
-1 |
0 |
|
|
Запущена программа Burn Test |
Процессор |
69 |
50 |
50 |
Радиатор |
38 |
40 |
38 |
|
Разница |
31 |
10 |
12 |
Фото
Без термопасты. Запущен BIOS Setup
Запущена Windows
Запущен Burn Test
Тонкий слой.
Запущен BIOS Setup
Запущена Windows
Запущен Burn Test
Толстый слой.
Запущен BIOS Setup
Запущена Windows
Запущен Burn Test
Как видим из таблицы, без термопасты разница температур очень большая, что говорит о плохом теплоотводе. Связано это с низким качеством радиатора, о чем говорилось выше. При этом, разница между старой термопастой, возрастом в пару десятков лет и новой — ничтожна, на уровне погрешности измерений, что говорит о том, что старение термопасты не оказывает никакого существенного влияния на теплоотвод и никакой необходимости в ее частой замене нет. В опыте использованы термопасты с близким коэффициентом тепловодности. Разумеется, если применить современную пасту с высоким коэффициентом тепловодности, с ней результат будет лучше.
И тем не менее, толстый слой пасты чуть‑чуть, на градус‑два, но ухудшает теплоотвод, поэтому не следует его намазывать как масло на бутерброд.
Комментарии (175)
StepanovAlex
06.12.2024 15:35Старение термопасты выражается в значительном уменьшении пластичности, и тут уже всё зависит от жесткости крепления чего-то охлаждаемого и радиатора. Если крепление жесткое, нет вибраций и небольших, пусть эпизодических, смещений - то потеря пластичность не критична. Но практически все процессорные радиаторы, особенно большие, тяжелые и с вентилятором, достаточной жесткостью крепления не обладают, да и сама конструкция (сокет, плата, радиатор) не допускают жесткого крепления. Радиатор прижат пружинами и практически имеет степени свободы. И вот в этих условиях превращение пасты в порошок уже сильно скажется на её теплопроводности, именно из за того что при вибрациях образуются пустоты в потерявшей пластичность массе.
Pochemuk
06.12.2024 15:35Вот-вот! Как-то обслуживал лет 20 назад (немного поменьше, кажется) один горяченький пенёк - вырубаться стал от перегрева.
Так у него был толстый-толстый слой КПТ-8, который от долгой эксплуатации превратился в камень (с трудом радиатор с процессора снял) и покрылся живописными трещинами, как такыр:
https://turkmenistan.gov.tm/storage/app/uploads/public/photos/1533278581.jpg
AlB80
06.12.2024 15:35Состав КПТ-8 по определению (Кремнийорганическая Паста Теплопроводная)
Теплопроводящий материал: порошок оксида цинка. Вечная вещь.
Загуститель: полидиметилсилоксан. Силиконовое масло. Оно не сохнет, не испаряется, только на солнечном свете (УФ) полимеризуется. Это и есть кремнийорганика.
Стабилизатор: кремния диоксид коллоидный. Полисорб из аптеки. Вечная вещь.
Чего там "превратилось в камень" это не КПТ-8.
Moog_Prodigy
06.12.2024 15:35Вот я не химик, и не знаю что там могло происходить, но по моему опыту использования КПТ-8 (именно ее) в системах охлаждения силовых ключей - она таки твердеет, трескается. Условия использования похлеще чем у ЦП в компах, в том числе обдув. В компе обдувается радиатор, а силовые ключи обдуваются полностью. Может это как то влияет? Ну примерно года 2 кпт-8 живет, потом начинаются приколы, сгорают ключи, его меняешь а там вот эта пустыня с трещинами и как камень.
APLe
06.12.2024 15:35А полидиметилсилоксан точно не испаряется со временем? Теоретиоески, должен потихоньку.
AlB80
06.12.2024 15:35При нагреве и контакте с воздухом, то потихоньку. В случае термопаст он тонким слоем зажат между двумя металлами. Края не обдуваются.
MountainGoat
06.12.2024 15:35Про осмотическое давление слышали? Если испаряется с краю, то испаряется весь.
kaseiirro
06.12.2024 15:35Помнится, полидиметилсилоксан в вузовской лаборатории электротехники успешно испарялся как раз с горизонтом примерно в десятилетие.
MaFrance351
06.12.2024 15:35Возможно, качество таки отличается.
Во всяких третьих пеньках, обслуживавшихся последний раз невесть сколько лет назад, не раз видел КПТ-8 загустевшей, но не напрочь засохшей в камень.
isden
06.12.2024 15:35У меня была она, но не в тюбике, а в маленькой баночке с крышкой, совершенно не герметичной. Годов так с начала нулевых если мне склероз не изменяет. Выкинул в середине-конце 10-х. Загустела, но не засохла. Изначально была как густая сметана примерно. Когда выкидывал - уже примерно как пластилин.
arthuru1
06.12.2024 15:35Кпт8 это если правильная то на силиконовом масле а было много неправильных которые делали все кому не лень, и главное что масло должно быть максимальной густоты 60000 но могут набодяжить и 100, изза низкой вязкозти оно быстро вытекает
YDR
06.12.2024 15:35ПМС вытек, остались сухие порошки. Так что именно КПТ-8 так и сохнет.
0x1A4
06.12.2024 15:35Не знаю что сделать с КПТ-8, чтобы она сохла. Как-то переиспользовал пасту, которая прослужила в мощном светильнике более 5 лет. Светодиоды заменил на новые и посадил на старую пасту еще на 5 лет, своих свойств она не потеряла.
По тем же причинам стал и на процессор ее мазать, до этого пользовался МХ-4, вот она сохнет и нужно менять периодически, а КПТ-8 намазал и забыл.
Другое дело, что производителей КПТ-8 множество и у всех разное качество, попадались пасты и с комками, и с вытекающим прям из упаковки маслом, такие проще сразу выбросить.
AlB80
06.12.2024 15:35Одни пишут, что через микрощель вся испарилась. Другие пишут, что вытекла. Третьи скомпилируют, вытекает и испаряется без следа.
И что мне ответить всем?
Коллоидный диоксид углерода (аэросил) должен этому препятствовать, как он препятствует расслоению.
Вязкость ПМС КПТ-8 в ГОСТ не прописана ("по техническому регламенту"), как и не прописано количество аэросила. Вполне легально добавить символически аэросил и использовать жидкие варианты ПМС.
Всё это для "удобства нанесения и более лучшего охлаждения" в ущерб долговечности.
Но высохнуть за пару лет под кулером... Тут я Фома.
YDR
06.12.2024 15:35все-таки диоксид кремния, не углерода.
просто есть факт, что некоторые виды становятся сухими и ломкими. Куда уж оно девается - надо разбираться отдельно.
Gutt
06.12.2024 15:35Насколько я понимаю, она просто расслаивается, и масло постепенно выдавливается, оставляя сухую окись цинка. Сам не верил, что она может затвердеть, пока не столкнулся с этим сам.
Popadanec
06.12.2024 15:35Помимо этого, радиатор или СО часто снимают для удобства очистки от пыли и шурудить его на ЦП/ГП без металлической крышки, создавать риск того что произойдёт скол. А некоторые СО от пыли и вовсе не почистишь, не сняв её.
И тут вступает второй фактор. СО снята, слой нарушен, размазан или вовсе стёрт, плюс туда легко прилипает пыль, плюс неизвестно когда её меняли и на что. Потому проще стереть старую термопасту, капнуть новой и не морщить себе мозг в попытке понять, оно всегда так грелось или нет.
CitizenOfDreams
06.12.2024 15:35Назначение термопасты - заполнить неровности, в которых без нее был бы воздух. Если радиатор установлен правильно, то толщина этих неровностей микроскопическая, и КПТ-8 (3 рубля за грамм) работает не сильно хуже очередного Xtreme-Nano-Arctic-Grizzly-Silver-Diamond (500 рублей за грамм). При этом наносится пальцем и смывается ваткой со спиртом.
Popadanec
06.12.2024 15:35Ну да. А все практические тесты, снятые одним дублем и проверенные мной лично, дающие до 15-20 градусов разницы, нам "врут".
Есть там разница, да ещё какая. Радиаторы не идеально плоские и даже крышки ЦП/рамки ГП бывают кривые. В результате слой местами толстый и теплоотвод с КТП-8, значительно хуже. К тому же она высыхает. Мне приходилось примерно раз в год её менять, потому что температура ЦП всё росла и росла, пока не заменил на MX-4 и закрыл этот вопрос. Но порой радиатор надо снять(почистить от пыли или другой ЦП накинуть проверить) и проще её стереть и намазать новой.
Но конечно то что сейчас продают за странные деньги, я уже не понимаю, зачем берут. Разницы с той же MX-4, будет 2-4 градуса. Тесты это наглядно показывают.
Einherjar
06.12.2024 15:35Разницы с той же MX-4, будет 2-4 градуса
В каком-н постоянно троттлящем ноуте это может быть вполне серьезным аргументом. Ну и 37г термопасты это сильно дофига - на добрых полсотни компов хватит, маленькие тюбики стоят дешевле.
isden
06.12.2024 15:35Ценник, конечно, конский. Но там аж 37 граммов, а обычно фасуют в тюбики/шприцы по 1.5-3 грамма (и этого хватает надолго).
Ok_Lenar
06.12.2024 15:35Я 8 лет на дому для мелких сервисов чинил платы ноутбуков, и последние годы использовал только эту термопасту, этой упаковки хватит на пару сотен ноутбуков, это очень хорошая и прекрасно сочетающая в себе цену/качество термопаста.
Зы. Радиаторы очень часто кривые, их выравнивал надфилем и лезвиями канцелярских ножей.
Sun-ami
06.12.2024 15:35Интересно, а почему радиаторы не припаивают каким-нибудь сплавом с низкой температурой плавления, которая всего на 5..10 градусов выше максимально допустимой рабочей температуры компонента? Мне кажется, проблем в этом случае было бы меньше, чем при использовании жидких металлов вместо термопасты.
vesowoma
06.12.2024 15:35Для пайки необходим довольно толстый слой припоя, для работы это плохо, т.к. большое термосопротивление. И будет выдавливаться при пиковых нагрузках, а жидкий металл в системнике, да еще среди тонких дорожек на плате, как и пишет автор, нежелателен по понятным причинам. Так что нужно научиться правильно наносить термопасту и не пытаться гнаться за рекордами. Я наношу обычную термопасту из шприца и распределяю, убирая излишки, силиконовой лопаткой из детского набора типа "юный повар"
Sun-ami
06.12.2024 15:35Почему припой будет выдавливаться? Он же должен оставаться в твёрдом состоянии.
vesowoma
06.12.2024 15:35А как такого достичь, вот например обычный припой ПОС например, он перед плавлением становится рыхлым таким, заметно если паяльник не догреть. Тонкий минимальный слой припоя не выдержит механической нагрузки, все равно нужно механически крепить, тут скорее в сторону термоклея/термоскотча нужно смотреть. Но это все теории. Такой подход скорее всего не применим по технологическим требованиям. Паять в условиях завода - ограничивать возможность пользователя делать замену самостоятельно
Sun-ami
06.12.2024 15:35Нет, механически радиаторы на процессоры в этом случае нужно крепить так же, как и с термопастой - отдельным крепежом. А насчёт замены пользователем - процессоры и так продают часто в комплекте с радиатором - можно спаять их на заводе. Но и пользователь может сам отпаять и припаять радиатор при помощи фена.
vesowoma
06.12.2024 15:35Или спалить, производитель это оценит.
Еще раз, зачем изобретать велосипед с такой пайкой, если правильно нанесенная термопаста и так работает - в статье приведено. А жидкие металлы и т.п. - это по сути доение доверчивых буратин.
Я еще в 2003/4 году собирал почти беззвучный системник под заказ. Почти - потому что НЖМД все же был. Радиатор на проц просто был кастомный с особо хорошо пришлифованной площадкой. С минимальным нанесением термопасты все отлично работало - проц выше 70-75 не грелся при работе
Sun-ami
06.12.2024 15:35Насколько я понимаю, жидкий металл вместо термопасты используют энтузиасты для разгона, причём не только спортивного, но и с практической целью. Уж они-то смогут припаять радиатор не спалив процессор. А отпаять сможет вообще чуть ли не каждый. Кроме того, преимущество жидкого металла и припоя перед термопастой - долговечность хорошего теплового контакта. Термопаста со временем высыхает, становится хрупкой, и после этого уже не заполняет возникающие при температурных деформациях воздушные зазоры. Так что через некоторое время её всё же приходится менять. И чем тоньше её слой - тем меньше это время.
YDR
06.12.2024 15:35галлий впитывается в алюминий и образует интерметаллиды, написано в тексте. Индий с Тпл вроде 156 С можно применять, но подумайте конструктивно, проц прижимается скобкой, потом к нему припаивается радиатор, который потом прижимается кронштейном? А разобрать как? нагреть до 156С, открутив вентилятор? А если перегреть и уронить?
Термопасту надо менять, но "по показаниям" (растет температура процессора под нагрузкой), или при каждой разборке соединения.
Sun-ami
06.12.2024 15:35Согласен, термопасту нужно менять при ухудшении теплоотвода или при разборке.
Придумать как прижать процессор, чтобы его можно было снять вместе с радиатором можно. Но, пожалуй, аргумент nixtonixto объясняет, почему припаивать - не очень хорошая идея - пожалую это жесткое соединение действительно будет создавать слишком большие механические нагрузки на кристалл.
drWhy
06.12.2024 15:35"галлий впитывается в алюминий и образует интерметаллиды"
Ага, а ещё рвёт кремний. Ну примерно как лёд асфальт или там плитку. Ну или как в каменоломнях откалывают плиты деревянными колышками, поливаемыми водой. Втягивается за счёт капиллярного эффекта, когда тёпленько, а потом подостыл и - хрусь, расширил чутка, впитался дальше, и повторить...YDR
06.12.2024 15:35https://www.youtube.com/watch?v=GdqYSm8kZq0
https://www.youtube.com/shorts/2HIkmGcaB_o
Так что да, с галлием лучше не играть.
Nick0las
06.12.2024 15:35Если припаять массивный радиатор к процессору, то при механических наргузках на радиатор от тряски и ударов будут нагрузки на шары на плате и можно поотрывать дорожки если процесор впаян. Если процессор в разъеме то проблем меньше, просто немного пошевелятся контакты в разъеме. Поэтому и крепят радиаторы на пружины и пасту. Припаять можно у себя дома на компе который дома и будет стоять. Но это не вариант для компа собираемого на заводе и путешествующего к пользователю не весть как. И для ноута не вариант.
А хорошая паста густеет очень медленно. У меня была КТП-19 которая не высыхала десятилетиями. Менял на нее задубевшие в камень "модные" термопасты. Потом проверял через 3-5 лет - все норм.
Gutt
06.12.2024 15:35онкий минимальный слой припоя не выдержит механической нагрузки
Шутить изволите? Пара квадратных сантиметров очень тонкого слоя припоя будет держать так, что скорее процессор сломается, чем радиатор оторвётся.
Nick0las
06.12.2024 15:35Рыхлым становится неэвтетический припой, который состоит из нескольких металлических фаз. Например для свинцово-оловянных припоев свинцово-оловянная эвтетика плавится, а оловянная или свинцовая фаза остается. Хороший ПОС-61 плавится сразу. Проблема в том что эвтетик ограниченное количество поэтому выбрать произвольную температуру плавления сложно.
CitizenOfDreams
06.12.2024 15:35силиконовой лопаткой из детского набора типа "юный повар"
Скрытый текст
ABy
06.12.2024 15:35Нужно сразу интегрировать радиатор в крышку процессора при производстве:) К чему эти полумеры?
CitizenOfDreams
06.12.2024 15:35Нужно сразу интегрировать радиатор в крышку процессора при производстве:)
Когда-то "боксовые" Пентиумы продавались с наглухо приклеенным радиатором (который при наличии желания и смелости можно было отломать большой отверткой)...
MaFrance351
06.12.2024 15:35О да.
Потом ещё этот кулер дох, замену найти было проблематично и приходилось изворачиваться - прикручивать к штатному радиатору, пытаться вообще отклеить и посадить стандартный, и вот это вот всё.
drWhy
06.12.2024 15:35"Пентиумы продавались с наглухо приклеенным радиатором (который при наличии желания и смелости можно было отломать большой отверткой)..."
Ха... Про набраться смелости... Одна знакомая контора закупила Пентиум. Первый. Под заказчика. Задорого. И ему отломали ножку. Да не заказчику. И всего-то одну. Но не стартует, зараза. Позвали Михалыча. Принесли/нагрели паяльник. Налили. Выпил. Тремор погас. Ткнул паяльником в ногу - глаз-то - алмаз, опыт не пропьёшь - припаял, как новенькая, благо позолоченная. Вставили в сокет - завелось-полетело. Фух, гора с плеч (а не голова)...
ToSHiC
06.12.2024 15:35На современных серверных видеокартах типа A100/H100/B200 так и сделано - там крышки нет совсем :)
Правда там тепловыделение посолиднее, чем у автора в этой статье - 700W для H100, 1000W для B200.
drWhy
06.12.2024 15:35Там используются Vapor chamber в качестве радиаторов?
navion
06.12.2024 15:35В крышке Ryzen 7000 и выше тоже испарительная камера.
V1RuS
06.12.2024 15:35Нет, там нет испарительной камеры. Пишут, что АМД проводила такой эксперимент, результат получился всего на 1 градус лучше, в итоге испарительную камеру решили не делать.
Источник: https://videocardz.com/newz/amd-experimented-with-vapor-chamber-heatspreader-design-for-amd-ryzen-7000-cpus
ToSHiC
06.12.2024 15:35Если воздушное охлаждение - то да. А для самых мощных даже 3D vapor chamber, там тепловые трубки припаяны к vapor chamber и их полости соединены.
saege5b
06.12.2024 15:35Делают.
Но одно дело на фабрике припаять кристалл к теплораспределительной крышке в контролируемых условиях, и другое - на коленке к массивной подошве ещё более массивного радиатора.
Тут уже мешается кислород, окисляя поверхности;
Свойства припоя - припой не расплавляется резко как лёд, а плавно переходит в текучее состояние:
"Процесс расплавления припоя протекает между двумя линиями на диаграмме состояния: солидусом (от solid — твёрдый) и ликвидусом (от liquid — жидкий). Солидус показывает температуру, при которой плавится самый легкоплавкий компонент припоя. Ликвидус — это линия полного расплавления всех твёрдых фаз, входящих в состав припоя. Выше данной температуры вещество становится полностью жидким." И ещё немного (10-30) градусов сверху для бо́льшей подвижности.
Большой технологический разброс систем крепежа.
.
Я слабо представляю, как вообще так извратиться. Тут оборудования и расходников будет дороже, чем использовать какие-нибудь нанотрубки с алмазами.
YDR
06.12.2024 15:35тут зависит от состава припоя. Если это эвтектический ПОС-63, то он плавится сразу при 182С, как лед. Или как чистое олово (231,9С), или как чистый свинец (327С). Да, именно так, сплав Sn63Pb37 плавится при температуре, меньшей, чем каждый из его компонентов (@saege5b, Вы знаете, понимаю, просто комментирую тем, кто не знает).
Если это даже ПОС61 или тем более какой-нибудь ПОС40, то расплавится сначала фаза ПОС63, а остальные интерметаллиды типа Pb3Sn(?) будут теми самыми зернышками в "каше"
vvzvlad
06.12.2024 15:35Если это эвтектический ПОС-63, то он плавится сразу при 182С, как лед.
Лед тоже не плавится сразу. Если тепловой поток не очень большой, то в припое долго плавают кусочки его же, пока энергия тратится на переход из кристаллической формы в жидкую.
arheops
06.12.2024 15:35Пробывали, не взлетело.
Так же пробывали жидкими металами. Оказалося, что они все впитываются материалами крышки-радиатора или вытекает на дорожки платы.
Javian
06.12.2024 15:35На хабре есть ряд статей на тему "жидкий металл" в качестве термопасты. Например Жидкий металл в ноутбуке спустя полгода https://habr.com/ru/articles/421815/
Получилась диффузия в медный радиатор.
Echo_Night
06.12.2024 15:35Закономерный результат если не изучать теорию (где для ЖМ требуется никелевое покрытие контактной подошвы радиатора), а тупо зафигачить ибо "хочу".
nixtonixto
06.12.2024 15:35Не припаивают потому, что микровибрации будут расшатывать крышку процессора и сам кристалл, если он тоже припаян к крышке. И возможны усталостные трещины шариков припоя между кристаллом и подложкой, подложкой и платой (для ноутбучных). Поэтому даже к плате радиатор крепят через пружины, а не жестко винтом с гровером.
click0
06.12.2024 15:35Термопаста КПТ-19, в отличие от термопасты КПТ-8 , имеет немного большую теплопроводность и меньше сохнет в процессе эксплуатации, дольше служит и не теряет своиx свойств. В составе КПТ-19, в отличие от высыхающей КПТ-8, имеется процент металлических частиц.
nivorbud
06.12.2024 15:35Всегда пользовался MX-4, нравится, пластичная, наносить удобно. Сейчас купил тюбик с высокой теплопроводностью... так она густая, наносится плохо, комкается. Как ее лучше наносить то? Может быть, имеет смысл феном чуть разогревать поверхность перед нанесением? Не знаю, стоит ли ее использовать.
click0
06.12.2024 15:35Можно попробовать немного подогреть сам тюбик с термопастой в теплой воде (не горячей). Это поможет размягчить пасту и упростит процесс нанесения.
BruceWillis77
06.12.2024 15:35Пробовал GD900. Не размазывается по-людски ни пальцем, ни гладилками всякими. Плюс к этому она после длительного хранения разлагается на фракции.
nidalee
06.12.2024 15:35Да просто наносите и все, давление само все размажет. И больше лучше, чем меньше, если оно при этом ни в какое неположенное место не затечет. Gamers Nexus уже 6 лет назад проводили тесты.
kma21
06.12.2024 15:35мне всегда было интересно, почему всех так волнует толщина слоя термопасты?
ведь после прикручивания радиатора к процессору остаются вполне конкретные, понятные и измеримые зазоры (пусть и какой-то странной формы, с учётом изгиба всех компонентов).
если мы нальём меньше термопасты, то она не заполнит все зазоры между подошвой радиатора и крышкой/кристаллом процессора. тут всё понятно.
но если мы нальём больше, чем нужно? то... её прст выдавит из зазора в стороны? ведь там усилия прижима таковы, что никто без прижима точно не останется. и пластичность современных термопаст такова, что их без проблем выдавливает.
т.е. мы не можем говорить о том, что где-то в геометрическом центре "бутерброда" подошва радиатора-крышка процессора осталась невыдавленный объём термопасты. и тем самым, у нас получилось локальное утолщение слоя термопасты с нелучшей теплопроводностью.Nykreks
06.12.2024 15:35Так экономия жеж) Паста денег стоит, а в каком-нибудь сервисе эта экономия может даже быть ощутимой, на пиво точно хватит)
arheops
06.12.2024 15:35А ее не выдавливает в нужной степени. Вы можете провести эксперимент, лично я уже проводил. Надо очень большое давление недостижимое на крепеже современных мат. плат.
F1eex
06.12.2024 15:35Придавить радиатор рукой, немного поелозить, лишнее выдавливается. Нет?
randomsimplenumber
06.12.2024 15:35Выдавится, но не полностью. Паста густая. А если давить гидравлическим прессом - деформируется металл.
CitizenOfDreams
06.12.2024 15:35но если мы нальём больше, чем нужно? то... её прст выдавит из зазора в стороны?
Если паста достаточно пластичная - да. Собственно, в некоторых религиях паста не намазывается ровным слоем, а наносится в виде точки, линии, креста или там пентаграммы, а под давлением радиатора сама расплющивается как надо. Но я встречал такие густые пасты, которые, наверное, растекутся только под гидравлическим прессом.
isden
06.12.2024 15:35или там пентаграммы
Я думал я один так делаю =)
MountainGoat
06.12.2024 15:35От этого в Doom FPS больше?
isden
06.12.2024 15:35Старая привычка :)
А если серьезно - просто for fun. Стараюсь привносить фан по возможности везде где можно, пусть даже об этом буду знать только я.
lonelymyp
06.12.2024 15:35Потому что густую не выдавливает. Остаётся прослойка в 0.1 мм без прямого контакта металла. Снимаешь радиатор, а под ним слой термопасты. С учётом что жидкая фракция постепенно уходит, остаётся только рыхлый порошок с воздушными полостями.
Примеры из гугла, но я точно такие же видел и в живую.
drWhy
06.12.2024 15:35А вот на этом вот медном пятаке концентрические окружности от резца на токарном станке, в пару десяток глубиной... и медь дюже твёрдая, долго полируется.
YDR
06.12.2024 15:35причем есть очень большая разница в свойствах (механических и теплопроводности) между чистой медью (М00к), медью М0 и медью М1. Радиаторы делают, как я понимаю, в основном из М1.
Есть еще, например, БрХ, БрЦр, БрКд - примесей меньше 1%, но свойства очень разные.
Ant80
06.12.2024 15:35интересно, насколько сложно сразу на заводе в корпус процессора закладывать трубки для жидкостного охлаждения.
kma21
06.12.2024 15:35и куда потом эти трубки девать? как это должно выглядеть концептуально? трубки с фиттингами торчат из крышки и каждый сам собирает водянку на своё усмотрение?
или же трубки сразу к водоблоку подключены и у нас суть-есть проц сразу с СЖО?Ant80
06.12.2024 15:35ну да, торчат две трубки с фитингами установленного образца, вход и обратка, дальше каждый сам, воздушное охлаждение упраздняем, т.к. нормально заполнить тепловые трубки, идущие до воздушного радиатора, в бытовых условиях сложно.
ABRogov
06.12.2024 15:35По факту это все совершенно не нужно, ибо на практике прекрасно работает как есть, без каких-либо проблем десятилетиями (если сразу все правильно сделать). Никакой реальной проблемы теплового контакта в электронике нет. Все нормально.
CitizenOfDreams
06.12.2024 15:35Никакой реальной проблемы теплового контакта в электронике нет.
Так то в электронике. У значительной части современных компьютерщиков электроника в сферу знаний и интересов не входит, поэтому охлаждение процессора в компьютере и охлаждение транзистора в блоке питания того же компьютера вообще никак не связаны между собой.
CitizenOfDreams
06.12.2024 15:35интересно, насколько сложно сразу на заводе в корпус процессора закладывать трубки для жидкостного охлаждения.
Для двигателей внутреннего сгорания это довольно просто и очень удобно. Даже насос и термостат монтируют в тот же корпус. Для процессоров... ну, не самый лучший вариант.
SHAXTEP
06.12.2024 15:35В тесте поста сравнивается теплое с мягким, делаются какие-то выводы, часть из которых где-то недалеко от истины, часть вообще никак с ней не коррелирует. Зачем-то сравниваются разные термопасты в разных условиях. Зачем-то делается вывод об отсутствии необходимости замены старый термопасты по термопасте, которая хранилась в тюбике и не эксплуатировалась. Делаются выводы о возможности использования радиаторов с хорошо отшлифованной/отполированной/отфрезерованной подошвой вообще без термопасты и это вообще без каких-либо подтверждений.
Это даже не касаясь темы того, что теплораспределительная крышка CPU не может быть идеально ровной. Более того, даже сам кристалл (если говорим про чипы без крышки, к примеру GPU) может быть не идеален с геометрической точки зрения. Попробуйте RTX 3070 не то чтобы без термопасты запустить, а с тонким слоем термопасты запустить. Сложите хотспот 105° и троттлинг уже через доли секунды.
В целом очень интересная тема и даже вполне многообещающий на первый взгляд эксперимент полностью испорчены непоследовательностью, ложными выводами, отсутствием адекватных условий проведения.
kma21
06.12.2024 15:35помимо кривой фрезировки есть ещё деформации при обжиме крепления системы охлаждения.
кстати, например, когда хонингуют гильзы в ДВС устанавливают специальную деталь "фальш головку", ещё есть "фальш коробка" для создания нужных напряжений в нужном направлении.
т.е. чтобы идеально ровный круг гильзы в блоке цилиндров получился тогда, когда блок цилиндров будет обжат разными болтами с разных сторон.
Harwest
06.12.2024 15:35"сравнивается теплое с мягким, делаются какие-то выводы, часть из которых где-то недалеко от истины, часть вообще никак с ней не коррелирует"
Ну... типичный пост школьника открывшего тайну термопасты) сколько таких было и еще будет...
aldekotan
06.12.2024 15:35выводы о возможности использования радиаторов с хорошо отшлифованной/отполированной/отфрезерованной подошвой вообще без термопасты и это вообще без каких-либо подтверждений.
Подтверждаю, если запустить GTX 570 Ti без термопасты, плотно прижав радиатор к подошве - видеокарта будет отлично работать первые пару секунд после запуска, прежде чем окончательно умрёт. Проверял лично, в детстве, когда наткнулся на аналогичные рассуждения о том, что "без термопасты может быть даже лучше!")
Rikhmayer
06.12.2024 15:35Мой i7 на ноуте после того как я года три пасту не менял стал греться градусов до 90 на браузере и вообще ничего не тянул. После замены термопасты - как новенький.
Ещё через годик резко начал греться после того как я прогулялся с ним по улице. Тут то до меня и дошло, что когда термопаста высыхает до твёрдого состояния, механические деформации приводят к отхождению термопасты, появлению воздушной прослойки и полному ахтунгу.
Nykreks
06.12.2024 15:35Как бы, результаты говорят сами за себя, но чисто со своей колокольни скажу, что с кпт-5 мой И5-3450 перегревался так, что комп начинал верещать спикером на всю квартиру, а с ГД900 (или другой какой-то, но неплохой) перестал.
DennisP
06.12.2024 15:35ни о чем эти результаты не говорят, так как сравнивалась термопаста лежавшая в тубе. Тестировать надо было реально эксплуатируемый несколько лет компьютер сначала со старой пастой, потом с новой.
tuxi
06.12.2024 15:35Давно бы уже придумали бы какие-нибудь тонкие тонкие теплопроводные наклейки, решили бы раз и навсегда проблему толщины.
Vasyash511
06.12.2024 15:35короче, для ноутбуков, лучшая термуха ptm7958, для процов с теплораспределительной крышкой - ноктуа.
drWhy
06.12.2024 15:35"Если термопаста густая, слой может оказаться достаточно толстым и начнет уже существенно мешать теплоотводу. Тут уж действительно может оказаться так, что без термопасты лучше чем с ней."
Во времена P4 часто попадались радиаторы с приклеенной толстой алюминиевой фольгой, т.е. было два слоя термопасты - между радиатором и фольгой и между фольгой и процессором. И эта сендвич-панель действительно была эффективным ... термоизолятором, после её удаления температура процессора могла упасть градусов на 15.Вообще когда-то полировал на стекле с пастой ГОИ, мелко наструженной и разведённой в машинном масле, процессоры и подошвы радиаторов. И дальше доводил поверхности, ориентируясь по кольцам Ньютона. Таки помогало.
Сейчас же некоторые бренды выдают вогнутую подошву радиатора за ноу-хау, мол сделано специально и препятствует выдавливанию термопасты. Ну что же, термопаста сама себя не продаст...
takezi
06.12.2024 15:35А теперь возьмем процессор с пиковым TDP ~400 Вт и попробуем использовать КПТ-8 там? :) Я думаю разница будет более чем очевидна.
zatim Автор
06.12.2024 15:35Надо смотреть в каждом случае отдельно. Как я писал в статье, термическое сопротивление зависит от толщины слоя. Чем меньше слой, тем меньше его сопротивление. Если качество обработки сопрягаемых поверхностей радиатора и процессора высоко, то сопротивление тонкого слоя даже КПТ-8 может оказаться в разы меньше сопротивления самой металлической подошвы радиатора, и, соответственно его вклад в уменьшение теплопередачи будет крошечным.
Что же касается процов с TDP 400, то там и так кулеры с воздушным охлаждением неприменимы, т.к. на такой моще уже будут влиять термомопротивления кристалл-подложка, подложка-пластина, и т.д. Там уже необходимо использовать как минимум водяное охлаждение или что позаковырестее.
CitizenOfDreams
06.12.2024 15:35А теперь возьмем процессор с пиковым TDP ~400 Вт и попробуем использовать КПТ-8 там?
Таких процессоров у меня не было, но силовые транзисторы и модули с подобным TDP никакими "арктиками" не мажут точно.
YDR
06.12.2024 15:35почему бы и не намазать?
У процессора эти 400 Вт выделяются с площади теплорассеивающей пластины примерно 1 кв. дюйм, это 6,5 кв см, т.е. примерно 60 Вт/см2.
Есть, например, мощные ВЧ транзисторы, например, MRFX1k80, их иногда припаивают на радиатор обычным припоем. Их номинальная мощность, соответственно названию, 1.8 кВт, и при КПД 80% в тепло будет уходить 360 Вт. Но площадь термоинтерфейса у них порядка 3 см2, это соответствует 120 Вт/см2 (!)
https://www.youtube.com/watch?v=A9e_oT9Ew5M
https://www.youtube.com/watch?v=g-kOAJGewcw
А передо мной сейчас лежат тоже красивенькие 2 шт КП826АС.
Pyhesty
06.12.2024 15:35выскажу своë имхо... когда работал в студентчестве в небольшой компьютерной фирме всегда паста была кпт-8 и никогда не было с ней проблем, хотя мы все кто собирали компы относились к ней скептически, потом уже на основной работе пришлось перебрать кучу радиаторов на куче разных процов от малинки до i9, всегда при разборке, если не КПТ-8, то паста засохшая и толстый слой, также пробовал много раз использовать пасту, что идет с радиатором в комплекте - плохо наносится, плохо выдавливается и плохо распределяется в момент установки радиатора. В итоге теперь всегда, когда снимаю радиаторы - обратно ставлю на кпт-8 и... не имею проблем с установкой радиатора и теплоотводом вообще... Вывод для себя сделал, что если нужно массово и в надежность, то лучше и стабильнее кпт-8 нет, если нужно выйграть пару градусов, то можно поперебирать металлические пасты, но стабильности и надежности сборки от них так и не удалось получить... но это имхо....
MountainGoat
06.12.2024 15:35А ничего, что с тех пор тепловыделение процессоров выросло раз так в пять?
zatim Автор
06.12.2024 15:35А разве не наоборот? Энергоэффективность ведь становится все выше. Если, конечно, смотреть в целом, не рассматривать экстремально производительные системы.
Pyhesty
06.12.2024 15:35так а смысл применять термопасту, которая идет в комплекте с радиатором, если ее минимальный слой в разы больше слоя, который получается с кпт-8? пластичность комплектных термопаст просто ужасная... а все что разбирал спустя пару лет термопасты высохшие... в итоге со стабильным качеством получактся только кпт... (((
drWhy
06.12.2024 15:35Первым массовым процессором, требовавшим принудительного охлаждения, был Пентиум. До сих пор придерживаюсь мнения, что все микропроцессоры с тех пор работают по сути в режиме заводского разгона, ведь даже незначительное снижения напряжения питания приводит к существенному уменьшению тепловыделения.
КМК тогда штеудам нужно было сделать пару шагов на месте, копнуть в сторону улучшения качества кремния, технологии, эффективности питания, но предпочли выдать на рынок по сутисыройWell done стейк, потащив за собой всю индустрию в затяжное пике майнинга гигаджоулей.А так есть Cerebras с его 15кВт на кристалл.
nixtonixto
06.12.2024 15:35Потому что пользователю нужен максимум производительности а не некие усреднённые значения, а процессорным компаниям - нужно опередить конкурентов по попугаям, поэтому они подбирают напряжение и частоты так, чтобы это не вызывало выход из строя. Так-то процессоры с индексом U давно существуют, но пользователи предпочитают им горячие H.
drWhy
06.12.2024 15:35Так давайте ещё полвольта добавим - будет же быстрее?
YDR
06.12.2024 15:35Лучше убавить. И об этом как раз моя первая статья на Хабре https://habr.com/ru/articles/218469/ :-)
drWhy
06.12.2024 15:35Совершенно верно.
Статью раньше не встречал, интересно, спасибо.
Забавлялся не так серьёзно, но настольный G4500 с 35Вт до 17 при полной загрузке дожал. А при офисной/FullHD Youtube - 6Вт, он у меня без принудительного охлаждения работал, правда на развесистом медном кулере с кучей трубок.
YDR
06.12.2024 15:35нет. Нет смысла делать ультрамалопотребляющие "холодные", но медленные процессоры. Тогда их лучше просто не включать.
Процессор нужен, чтобы выполнять программы. А быстрый процессор - чтобы быстро выполнять программы. Сколько он там потребляет и на сколько греется - не столь важно. Проблема решена? решена. Все довольны.
Tim7456
06.12.2024 15:35Увы, мало где удается постоянно загружать процессоры на 100%. Даже в датацентрах, где сервера пашут как стахановцы 24х7 не разгибаясь средняя загрузка ЦПУ обычно меньше 50%.
Так что места в жизни для малопотребляющих (большую часть жизни) процессоров, но иногда выдающих пиковую производительность, хватает.
Astroscope
06.12.2024 15:35А ничего, что с тех пор тепловыделение процессоров выросло раз так в пять?
Нетбучные процессоры со встроенной графикой и TDP 6W~10W смотрят на ваш тезис с некоторым недоверием, а уж их вычислительная мощность, совершенно несопоставимая с той порой, и подавно ставит процитированное под сомнение.
YDR
06.12.2024 15:35а когда они появились? Вы готовы были бы столько ждать без компьютера? Предполагается (по закону Мура), что через 10 лет процессоры, потребляющие 6 Вт будут на порядки производительнее, чем сейчас. Готовы отказаться от компьютера, ожидая их?
Astroscope
06.12.2024 15:35а когда они появились?
Недавно. Мы же их противопоставляем тому, что было давно, как критерий роста энергоэффективности в общем и возможности создавать приемлемо производительные системы с несложным пассивным охлаждением в частности?
Вы готовы были бы столько ждать без компьютера?
Это слишком комплексный вопрос, для того, чтобы на него ответить бинарно - да или нет. Первые х86 были с пассивным охлаждением, вы хотите отталкиваться от них по времени? Или, возможно, какие-то Z80 вперемешку с M68k? Это я все про условно-десктопное.
Осложняет ответ на этот вопрос и то, что чисто исторически большую часть времени имела место гонка вычислительной мощности - она не только и сейчас продолжается, но и нет причин, по которым она в обозримом будущем завершится. Поэтому развитие преимущественно шло по пути роста потребляемой мощности - как можно больше транзисторов, как можно выше частоты ради вычислительной мощности, а не по пути снижения или хотя бы удержания ее на уровне, пригодном для пассивного охлаждения. Чисто технических причин не делать слабые для своего времени пассивно охлаждаемые процессоры, но все равно более мощные из-за новых технологий, чем предшественники, не могло быть - были кажущиеся очевидными маркетинговые причины, все время наращивать все, рынок как будто хотел только этого и рынку это давали. Гигагерц, два гигагерца, три - вот я об этой гонке, которая породила первых монстров тепловыделения и заставила забыть о том, что были времена, когда вентиляторы вообще не были нужны.
Предполагается (по закону Мура), что через 10 лет процессоры, потребляющие 6 Вт будут на порядки производительнее, чем сейчас. Готовы отказаться от компьютера, ожидая их?
Мне для моих задач достаточно вычислительной мощности уже сейчас - мне ни от чего не нужно отказываться и чего-то ждать. Если мои задачи поменяются и поменяется запрос на потребную вычислительную мощность, то поменяются и веса участвующих в компромиссе выбора таких факторов как шум, цена, а также других существенно менее значимых. Ну а пока мои задачи не поменялись - только fanless, только
хардкорполная тишина. Ваш случай может радикально отличаться и мой опыт для вас окажется нерелевантным - считайте это обменом мнениями, а не призывами к чему-то.YDR
06.12.2024 15:35нет, я наоборот поддержу: если достаточно fanless, то так и надо делать.
Сформулирую по-другому. Технологии, которые есть сейчас, получились именно в результате этой гонки мегагерцев (и производительности), невзирая на энергопотребление, а так же из-за "правильной" конкурренции двух компаний. Если от этого отказаться, было бы такое развитие?
В бытовых условиях пыль - не самый главный враг, а в спектрометрах пыль часто еще и электропроводная, и может вызвать замыкание. А для типичной емкости 1000 мкФ заряженной (и подпитываемой) до 400В, это приличные такие спецэффекты, поэтому очень хочу освоить GaN и сделать таки устройство герметичным, с отводом тепла через боковую стенку :-)
Tim7456
06.12.2024 15:35Вы как-то ограничиваете понятие процессора только десктопами и рабочими станциями. А мобильные телефоны всю свою жизнь были малопотребляющими. Сетевые устройства во многом тоже. И эти устройства ограничены именно перегревом, а не невозвожностью испечь более производительный горячий камень.
Так что не нужно полностью отказываться от нынешних процессоров ради будущих достижений. Вопрос скорее стоит, согласны ли вы ждать результатов в тишине и комфорте, но дольше? Или вам нужно срочно, и вы согласны терпеть рев и вой систем охлаждения?
Причем спор этот совсем не новый. Известна шутка Джобса про то что Крэй не компьютерная, а холодильная фирма. В суперкомпьютере Cray-1 примерно половину объема занимает холодилка (https://en.wikipedia.org/wiki/Cray-1 - диван - это и есть холодильная часть).
ifap
06.12.2024 15:35При этом, разница между старой термопастой, возрастом в пару десятков лет и новой — ничтожна, на уровне погрешности измерений, что говорит о том, что старение термопасты не оказывает никакого существенного влияния на теплоотвод
Это одна из версий. Другая - что используемая в эксперименте свежая термопаста по своим изначальным ТТХ не лучше 20-летней КПТ-8.
zatim Автор
06.12.2024 15:35Она не лучше, она такая же. У них близкий коэффициент теплопроводности. И это специально оговорено, поскольку сравнивать пасты с заведомо разными характеристиками - бессмысленно. А так пасты различаются только возрастом и вязкостью.
Forever73
06.12.2024 15:35Автору спасибо за статью! Но не могли бы вы для полноты эксперимента повторить опыт с силиконовым компаундом типа моликот 111, oks1111 и его вариациями продающимися как смазка для кофе машин, герметизирующий, уплотнительный компаунд?
GidraVydra
06.12.2024 15:35Может мне кто-нибудь объяснить, как из этого:
разница между старой термопастой, возрастом в пару десятков лет и новой — ничтожна
следует это:
никакой необходимости в ее частой замене нет
?
jack_lark
06.12.2024 15:35предлагаю вернуться к основам.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Теплопроводность#Коэффициенты_теплопроводности_различных_веществ
видите top-3 ? где термопасты на их основе ? почему ?zatim Автор
06.12.2024 15:35В таблице приведена теплопроводность чистых веществ, и эти вещества - твердые. А нужно пастообразное состояние. Если вы сможете превратить алмаз в пасту, то да, получите суперпасту)
isden
06.12.2024 15:35А между тем, термопасты с алмазной/графеновой/графитовой основой есть в продаже :)
zatim Автор
06.12.2024 15:35А теплопроводность у них как у графена/графита/алмаза? Хотелось бы увидеть цифры.
isden
06.12.2024 15:35Можете спросить в гугле цифры по конкретным производителям/моделям. Я сходу не вспомню.
Конечно же ниже, это же ведь не чистые вещества, но уже лучше чем у классических термопаст.
jack_lark
06.12.2024 15:35я неграмотно выразился. "основа" - это что-то типа силиконки, должна быть пластичной, невысыхающей, иметь хорошую адгезию к сухим, обезжиренным, нагретым и холодным, гладким и шероховатым металлическим поверхностям. а "наполнитель" как раз нанопорошок алмазов, графита и т.п. вплоть до оксида бериллия (он термостабилен и не играет размером на нагреве-охлаждении). с графеном я бы не связывался - 2D-материал, свойства зависят от ориентации, ориентация непредсказуема.
isden
06.12.2024 15:35с графеном я бы не связывался - 2D-материал, свойства зависят от ориентации, ориентация непредсказуема.
Насколько я читал, тут больше маркетинг с ним. Там настолько мелкие частицы, что не очень отличаются по свойствам от графита.
YDR
06.12.2024 15:35есть анизотропные графитонаполненные термоинтерфейсы. Интересная штука, коллеги пробовали применить их для микроболометров (тепловидения)
GidraVydra
06.12.2024 15:35Ориентация непредсказуема для одной частицы. Для статистического ансамбля частиц распределение ориентаций вполне предсказуемо и воспроизводимо.
Tim7456
06.12.2024 15:35Технология вполне позволяет задать ориентацию. Даже в банальных нейлоновых колготках ориентация молекул полимера "в основном" идет вдоль волокна. Достигается банальным выдавливанием через фильеру и вытягиванием нити.
GidraVydra
06.12.2024 15:35где термопасты на их основе
В специализированных магазинах. Но графит больше в термопрокладках используют, в пастах опасно из-за высокой электропроводности.
почему
Потому
arthuru1
06.12.2024 15:35Если теплопроводящие поверхности хорошо и ровно отполированы, просто силиконовое масло пмс 60000 будет лучше чем термопаста, тк зерна имеют размер. А самая лучшая термопаста это самая мелкая полировочная алмазная паста с самым густым силиконом)
ssa555
06.12.2024 15:35А не лучше ли энтузиастам отшлифовать крышку процессора и радиатор, чтобы получить максимальную теплопроводность стыка, а не мазать термопасту. Привязываем радиатор к шуруповерта, прижимаем к процессору и включаем шуруповёрт. В результате они царапают друг друга стирая все выступающие части. Получаем идеально прилегающие металлические поверхности, которые со временем не только не ухудшаются, а даже улучшаются из-за диффузии.
zatim Автор
06.12.2024 15:35Да, это бы сработало если бы не было нагрева. При нагреве происходят тепловые расширения металлов и их деформация. Например, на микрометрах делают специальную теплоизолированную ручку, чтобы измерительная скоба не нагревалась от тепла руки и не искажала измерения.
YDR
06.12.2024 15:35я был на предприятии, которое изготавливает рентгеновские источники с вращающимся анодом (Rigaku). У них есть отдельное помещение для измерения геометрических размеров с специальным кондиционером, обеспечивающим +-0.3С(+-0.1С?) во всем помещении. А сам вращающийся анод (и отверстие для него) изготавливается с допуском 0.2мкм, если не ошибаюсь.Чтобы обеспечить маловоздухопроницаемое (внутри - вакуум, снаружи атмосфера) соединение с передачей вращения (и тепла), и при этом чтобы его не разбивало.
lonelymyp
06.12.2024 15:35Увы, это так не работает. Придётся использовать набор паст притирочных последовательно разной зернистости. Если попытаться просто тереть друг о друга, металл будет царапаться и будут образовывать задиры, а если смазать чтобы не было задиров, то будет тереться но не будет притираться... Получить идеально прилегающие поверхности в домашних условиях очень сложно. Энтузиасты ограничиваются шлифовкой крышки процессора на стекле, т.к. некоторые экземпляры бывают очень кривые.
GidraVydra
06.12.2024 15:35Угум. Это дураки тратят миллионы долларов на шлифовальные станки с малыми допусками, трахаются там с поверочными плитами и профилометрами, шабрят там что-то. А ведь можно просто в шурик зажать и покрутить. Не боитесь, что производители высокоточных металообрабатывающих станков скинутся и наймут киллера, чтоб вы их бизнес не порушили своими откровениями?
Tim7456
06.12.2024 15:35Про нагрев уже написали. А есть еще банальная стоимость производства. Зачем полировать радиатор (доп. технологическая операция), если термопаста дает то-же результат дешевле.
YDR
06.12.2024 15:35наверное, стоит пояснить, как применять коэффициент теплопроводности https://ru.wikipedia.org/wiki/Теплопроводность, тот самый
= 0,027 Вт/м*град .Представим термоинтерфейс в виде однородной плоской пластины площадью S кв метров и толщиной d метров. Одна сторона имеет температуру Т1 (Кельвинов или градусов Цельсия), другая - температуру Т2 (К или С), разность температур = |T1-T2| (К или С), и это установившийся режим (температуры постоянны) - то есть, идет постоянный поток тепла от более горячей к менее горячей поверхности P ватт.
Тогда эти параметры будут связаны друг с другом:
P =
* S / d * |T1-T2| - здесь метры квадратные в числителе сокращаютcя с метром в знаменателе, и остается метр в первой степени в числителе.Обычно
, S, d, Т3 - константы, P - причина, а Т1, Т2 - следствия.Откуда взялась Т3? Это температура свободного воздуха. Холодная поверхность термоинтерфейса как-то еще охлаждается: через радиатор, обдув и пр., и закономерности могут быть нелинейными. Но в пределах заданного термоинтерфейса - все более менее линейно (кроме того, что линейные размеры и
могут зависеть от температуры). Выделяемая мощность повышается в n раз => если температура холодной поверхности Т2 фиксирована, то |T1-T2| увеличится в те же n раз.
Однако, фиксирована у нас Т3, а эффективность обдува, например, увеличивается с ростом разности |Т2-Т3|, поэтому Т2 тоже увеличится, но не так сильно, как можно было бы ожидать.
jack_lark
06.12.2024 15:35стоит пояснить
"пояснять" с формулами через три коэффициента не стоит. запутаться самому и запутать других.
стоит заложить серию экспериментов, желательно чтобы результаты были воспроизводимы
другими людьми на аналогичном оборудовании. как вы думаете, откуда те коэффициенты взялись ?YDR
06.12.2024 15:35да, после появления Т3 получилось плохо, нужны картинки.
У меня есть задача сравнить подложки изолирующие для транзисторов (ТО220, ТО263), Номакон, Al2O3 и нитрид алюминия. Может быть, сделаю приличный наглядный эксперимент. Надо только систему водяного охлаждения достать, на чужбине с этим непросто.
souls_arch
06.12.2024 15:35"Более того, как было сказано выше, термопасту необходимо наносить в гомеопатических дозах только чтобы она заполнила микроскопические поры и никоим образом не мешала прямому контакту металла с металлом. Чаще же мы наблюдаем в роликах на ютубе и в прочих местах, что термопасту мажут как масло на хлеб — толстым слоем, так что она аж выдавливается со всех сторон. Если термопаста свежая и достаточно текучая — то может получиться достаточно тонкий слой чтобы теплоотвод от процессора ухудшился не особо сильно. Если термопаста густая, слой может оказаться достаточно толстым и начнет уже существенно мешать теплоотводу. Тут уж действительно может оказаться так, что без термопасты лучше чем с ней.
Для подтверждения выводов проведем эксперимент."
Это, сейчас серьезно?! 20+ лет занимался сборкой, ремонтом и тех. обслуживанием десктопов, серверов, ноутбуков, моноблоков. Учился на физ-мате. Давно подобного антинаучного и антипрактического бреда не читал. Статья явно попахивает частичной дезинформацией. На основе одного эксперимента.
Теперь перейдем к реальности, основанной на законах физики, химии и практическом опыте в 10ки тысяч девайсов:
1) если поверхности радиатора и кристалла цпу/распред крышки и монтаж СО рассчитаны правильно и не деформированы вследствие мех воздействий кривых рук, конструктивных ошибок, некорректного монтажа или природно-эксплуатационной деформации, то расстояние при установке радиатора будет корректным и микроскопическим, стремящимся к нулю по всей полезной площади радиатора. И металл радиатора и кристалл/распред крышка будут соприкасаться и взаимодействовать по всей площади. И в этом случае, сколько термопасты не намажь, - излишки все равно будут выдавлены из под площади соприкосновения.
Проблемы могут возникать, если нет нормального соприкосновения радиатора и кристалла/распред крышки по выше озвученным причинам. И вот тогда, вполне можно, в зависимости от зазора намазать и толстый слой. И он не выдавится. Проблема в том, что здесь нужно устранять первопричину зазора. Вплоть до замены радиатора/кулера/системы охлаждения. Шлифовки распред крышки(она тоже порой деформируется при эксплуатации).
Поэтому всегда нужно проверять отпечаток/делать слепок взаимодействия радиатора СО и кристалла/распред крышки с помощью тонкого слоя ТИ. В случае неплотного прилегания - вносить корректировки в СО вплоть до замены.
Вовсе без нанесения ТИ буки просто будут перегреваться, выключаться и скоро сдохнут. Десктопы зачастую могут работать, но без нагрузки и тем более краш тестов. ТИ просто 100% необходим. Без него эксплуатация устройств не предусмотрена конструктивно априори!
Далее несколько фото примеров и комментарии.
Заводское нанесение
Еще один пример с завода
Такой должен быть отпечаток на десктопе (радиатор меньше рапред крышки)
Такой должен быть отпечаток на кристалле бука (на радиаторе СО - соответствующий)
Вот такого как кристалле слева (видла) и его теплоотводе - в большинстве случаев (иногда не предусмотрено конструктивно с завода на буках для некоторых чипов) не должно быть. Значит либо СО некорректно прилегает, либо должна быть термопрокладка. На кристаллах проц-комбайна всё в пределах нормы
ligedark_general
06.12.2024 15:35А теперь вопросы автору. Я сам являюсь ремонтников, который правда чинит компьютеры не заменой материнской платы, а ремонтом ее, но не суть.
Насколько сильно сам радиатор влияет на отвод тепла от процессора? (Характеристики, конструктивные особенности)
Знакомы ли вы с выдавливанием термоинтерфейса с кристалла на горячих устройствах, обслуженных на дешёвые термоинтерфейс? (Расслаивание в следствии нагрева, высокая текучесть)
Знаете ли вы про термопасту с фазовым переходом? И где ее уместно использовать?(Пример Laird)
Знакомы вы с "сущимися" термопрокладками?
Знакомы ли вы с кристаллами или подошвами радиаторов, которые с завода кривые, и хочешь не хочешь они все равно будут выдавливать термоинтерфейс?
Знакомы ли вы с параметрами мощности выделяемой в тепло у процессоров, и у кулера, у СЖО соответственно?
Vedomir
06.12.2024 15:35>температуру 55 градусов, радиатор при этом нагрелся до 33 градусов, разница — 22 градуса. Такая высокая температура для этого процессора — норма, как пишут на форумах.
Высокая температура? Для современных процессоров норма 95 градусов и я вспоминаю как своему Ryzen 7700X ставил в BIOS искусственное ограничение в 75 градусов...
Tim7456
06.12.2024 15:35К сожалению, при 95 градусов процессор долго не живет. Нынешние проблемы у интеловских ЦПУ 13, 14 поколения тому примером. Просто производитель считает, что срок службы в 2-3 года достаточен.
Кроме того современные процессоры динамически снижают частоту и отключают блоки при повышении температуры. Т.е. при температуре ядра менее 60 градусов вы просто получаете большую производительность.
tmxx
это прекрасно