Сажа в роли термоинтерфейса: первые испытания

11 октября 2003, суббота 22:33
Еще в начале августа мы затрагивали такой теоретический вопрос, как проблема поиска новых термоинтерфейсов для современных кулеров и процессоров. Разумеется, тема эта очень глубокая, таящая в себе много противоречий и трактовок. И все же, для "идеальных условий" эксперимента в ходе своих рассуждений мы пришли к выводу, что идеальная термопаста должна иметь хорошее сочетание таких характеристик, как теплопроводность и способность заполнять микронеровности. Другими словами, консистенция пасты играет не меньшую роль, чем теплопроводность.

Наши коллеги на сайте Lost Circuits продвинулись в вопросе изучения реальных свойств новых термоинтерфейсов гораздо дальше. Они добыли баночку с пресловутой угольной сажей, чьи чудесные свойства так ярко расписаны изобретателем.

Прежде чем перейти к практическому эксперименту, важно осознать одну зависимость. Равномерность слоя термопасты, ее консистенция и постоянство свойств во времени играют не менее важную роль, чем непосредственно способность отводить тепло. Для убедительности приводится такой пример: слой любой термопасты толщиной 25 мкм для снижения температуры процессора на один градус Цельсия должен увеличить свою теплопроводность в сотни раз! Таким образом, для сколько-нибудь заметного преимущества над аналогичными составами термопаста должна иметь существенно отличающиеся тепловые свойства. Не секрет, что плотность теплового потока современных процессоров так велика, что различия между эффективностью термопаст практически сводятся на нет.

Способность заполнять микронеровности не менее важна, чем теплопроводность. Проблема в том, что достаточно текучие термопасты не обеспечивают нужной эффективности, да и часто просто вытекают из-под радиатора.

Разумеется, что в условиях лаборатории можно создать состав, который обладает хорошим балансом теплопроводности и текучести, однако этого не всегда достаточно. Дело в том, что некоторые термоинтерфейсы-чемпионы лишены стабильности свойств во времени, то есть после некоторого периода меняют свойства и теряют эффективность. Понятно, что на роль серийной термопасты они не годятся.

Не будем забывать, что пресловутая угольная сажа наивысшей эффективности должна достигать при определенном механическом давлении, позволяющем ей лучше заполнять микронеровности. Наибольшей эффективности сажа должна достигать при давлении свыше 0.69 МПа. Авторы эксперимента посчитали, что используемый ими радиатор Thermalright SLK800 прижимался к ядру процессора Barton 3200+ с давлением порядка 4.1 МПа, так что необходимый минимум был перекрыт почти в шесть раз.

Особо мудрить с условиями эксперимента они не стали. Показания температуры считывались при помощи программы Motherboard Monitor 5. После прогрева процессора на "холостых оборотах" запускался 3DMark 2001 SE. График температур для различных термоинтерфейсов получился таким:

Чем выше расположена кривая, тем хуже паста справляется с работой. Заметим, что победителем стала Arctic Silver "Ceramique", красным цветом выделена смесь из угольной сажи и Arctic Silver (2:1). Подобная смесь позволила улучшить способность заполнения микронеровностей для Arctic Silver и поднять теплопроводность угольной сажи.

Хотя угольная сажа и выглядит аутсайдером в данном составе "забега", она лишь незначительно проигрывает одной из самых лучших (и дорогих) термопаст. Стало быть, теория не так далека от практики, и применение угольной сажи в составе современных термопаст может повысить их эффективность. Она достаточно дешева, но полностью раскрывает свои преимущества главным образом при использовании достаточно гладких контактных поверхностей. Полировка и притирка радиатора - дело достаточно хлопотное, а в заводских условиях еще и дорогое. Так что панацеей от всех классических недостатков термоинтерфейсов сажа не стала :).

Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают