Если вы никогда не собирали ПК самостоятельно, термин «термопаста» может показаться вам незнакомым или непонятным. На самом деле термопасты – это один из самых дешевых (и наиболее эффективных) способов улучшить охлаждение компьютера или игровой консоли. Хотите знать, как и почему? Давайте разбираться.
О процессорах и тепле
Прежде чем объяснить, что такое термопаста и с чем она борется в ПК (или консоли), сначала немного теории, связанной принципом работы кремниевых чипов. Все электронные компоненты генерируют определенное количество тепла при работе. Причина заключается в небольших несовершенствах в электропроводящих материалах, из которых построен каждый кремниевый чип. Когда через них течет электричество, они оказывают сопротивление, в результате чего часть проходящей энергии превращается в тепло. Со временем (и в зависимости от интенсивности нагрузки) это тепло накапливается и в некоторых из самых мощных современных процессорах может достигать 100 и более градусов, если чип охлаждается недостаточно эффективно.
Когда-то, на заре компьютерных вычислений, микропроцессоры нуждались в минимальном (или даже не нуждались в нем) охлаждении. По мере развития технологий они становились все более сложными. Для сравнения – один из культовых микропроцессоров Intel – 16-мегагерцовый Intel 80386DX, выпущенный еще в 1985 году, был построен из 275 000 транзисторов. В современных высокопроизводительных чипах, таких как AMD Ryzen 9 3950X, количество транзисторов составляет почти 10 миллиардов, а в графических процессорах последнего поколения их число может достигать более 18 миллиардов.
Логично, что под большой нагрузкой столь огромное количество электронных компонентов, расположенных на площади от 400 до 700 квадратных миллиметров, испускает очень много тепла.
В современные процессоры встроен механизм, который защищает их от перегрева – когда их температура приближается к теоретическому максимуму, на который они рассчитаны (обычно около 100 градусов), они автоматически понижают свою тактовую частоту, чтобы избежать повреждений, вызванных чрезмерным нагревом. Это процесс, известный как thermal throttling (или просто троттлинг), который, несомненно, полезен для защиты микропроцессоров от термического повреждения, но имеет один существенный недостаток с точки зрения конечного пользователя. Если быстрый (и зачастую дорогой) процессор постоянно перегревается, скорость, с которой он будет работать, не оправдает ожиданий за деньги, которые были за него заплачены.
Высокопроизводительные чипы совсем не дешевы: стоимость процессора из ранга Intel Core I9-9900K или AMD Ryzen 9 3950X может легко пересечь границу 40-50 тысяч руб., графический адаптер вроде Nvidia RTX 2080 Ti стоит свыше 80 тысяч руб. Логично ожидать самого лучшего, когда вы платите столько денег за «самое лучшее».
О термопастах
Но для чего нужна термопаста? Каждый современный процессор нуждается в охлаждении – это мы уже уточнили. Обычно оно реализуется активным кулером, состоящем из контактной поверхности (радиатора), которая устанавливается непосредственно на чип и служит для отвода отработанного тепла с его поверхности, и механизма рассеивания – чаще всего воздушного вентилятора.
Проблема в этом случае заключается в контактной поверхности – месте, где радиатор касается верхнего защитного экрана процессора. Хотя может казаться, что они плотно прилегают друг к другу, обычно между радиатором и процессором нет идеального контакта, если вы только не отполируете их до зеркального блеска. Шероховатости и на защитной крышке процессора, и на контактной поверхности радиатора приводят к возникновению между ними определенного расстояния (хотя и микроскопического), которое заполняется воздухом. А воздух не просто плохой, а отвратительный проводник тепла. Это означает, что в этой ситуации страдает эффективность охлаждения.
Термопасты, специальные теплопроводящие смеси, предназначены для герметизации пространства между поверхностью процессора и радиатором. Не все термопасты создаются одинаково, поэтому некоторые из них более эффективны, чем другие. В любом случае, даже самая дешевая термопаста лучше, чем вообще ничего.
Термопасты: способ применения
Многие системы охлаждения для ПК продаются с предварительно нанесенной на их поверхность термопастой. Однако в большинстве случаев они не самого высокого качества. Кроме того, такие компоненты (иногда называемые «тепловыми пластырями») часто пригодны для одноразового использования, т.е. если через некоторое время вы решите сменить процессор, вам неизбежно придется снять установленную на нем систему охлаждения. Соответственно, нанесенная термопаста останется по большей части размазана на старом чипе. В этом случае лучше повторно нанести небольшое количество термопасты перед повторной установкой охлаждения на новый процессор.
Что делать, если вы собираетесь купить предварительно собранный ПК, когда термопаста является обязательством производителя? Многие компании экономят на стоимости термопаст и используют самые дешевые. Со временем (и при постоянно высоких рабочих температурах) они просто высыхают, и вместо того, чтобы облегчить теплопередачу между процессором и радиатором, они фактически начинают усложнять процесс. В этом случае лучшее, что вы можете сделать, это заменить нанесенную на заводе термопасту. Однако это не такая простая задача в случае игровой консоли или видеокарты. Если вы не знаете, что делаете, лучше всего обратиться за помощью к специалисту, который все сделает за вас.
Например, в случае игровых приставок процесс требует полной разборки консоли до ее базовых компонентов, что является довольно сложной операцией. Кроме того, эта процедура сделает недействительной гарантию на продукт, поэтому вы должны решить сами, стоит ли такое приключение того или нет. Тем не менее, иногда у вас просто может не быть иного выбора: если вы заметили, что консоль перегревается и/или шумит после нескольких часов активной игры или сбоит, выдавая сообщения об ошибках, одной из возможных причин может быть необходимость в замене термопасты процессора. Кстати, то же самое касается видеокарт.
В то же время следует помнить, что замена дешевой (заводской) термопасты может оказать чрезвычайно благоприятное влияние на эффективность охлаждения системы. В некоторых случаях это может привести к снижению максимальной рабочей температуры при большой нагрузке на более чем 10 градусов, что ни в коем случае не следует игнорировать.
