Что лучше термопаста или жидкий металл
Жидкий металл в качестве термоинтерфейса, все за и против
В последнее время все большую популярность приобретает применение в компьютерной технике в качестве термоинтерфейса жидкого металла.
реклама
Но давайте разберемся, все ли так хорошо, как нас убеждает производитель этого «волшебного зелья» и его фанаты.
Да! Несомненно у жидкого металла есть большой плюс, это его теплопроводность, она выше, чем у хорошей термопасты в 7-10 раз. И на практике применение жидкого металла позволяет в некоторых случаях снизить температуру чипа до 20%.
реклама
Для наглядности показатели теплопроводности для термопаст и жидкого металла привел в таблице.
Но на этом все. Дальше одно разочарование. Все по порядку.
Жидкий металл состоит (является сплавом) из трех основных элементов: галлий-индий-олово (62, 25 и 13% соответственно), с некоторыми небольшими дополнительными присадками в зависимости от «волшебных рецептов» разных производителей с температурой плавления в районе 5 °С.
реклама
Взаимодействие с алюминием даже не будем рассматривать, так как сам производитель категорически запрещает применять жидкий металл на алюминиевых поверхностях, к слову алюминий при взаимодействии с жидким металлом разрушается прямо на глазах. А рассмотрим взаимодействие с медью, с которым производитель как раз и рекомендует использовать жидкий металл, и поверхностью кристаллов чипов.
Для начала взглянем на поверхность медного радиатора после его интенсивного использования с жидким металлом в течении полугода.
Жидкий металл перешел в твердое состояние, снятие его было произведено с усилием, так как он «прикипел» к поверхности кристалла.
реклама
Так что же произошло с жидким металлом?
Все таки разрушающая химическая реакция с медью происходит, пусть и достаточно медленно, по причине которой значительно снижается теплопроводность этого термоинтерфейса и увеличиваются температуры чипов.
Химики так же говорят, что устранить подобное явление поможет никелирование меди, но не все медные радиаторы имеют никелированную поверхность.
Теперь разберемся как влияет жидкий металл на поверхность кристаллов чипов. На фото представлено фото поверхности кристалла процессора, который несколько лет эксплуатировался с жидким металлом.
Как видно и здесь происходят химические реакции, которые постепенно разрушают поверхность кристалла чипа.
Кстати разрушающее воздействие жидкого металла касается еще и паяных соединений, вступив в контакт с припоем, он сделает его хрупким, а пайку ненадежной, и в какой-то момент это сработает.
Представьте такую ситуацию: вы в ноутбуке заменили термоинтерфейс на жидкий металл, выдавили его немного больше, чем нужно было. При установке системы охлаждения излишек выдавился из-под процессора, или графического чипа, и волшебная капелька зависла в ожидании какого ни будь резкого толчка или небольшого падения (с высоты 2 см.) вашего ноутбука. А такие случаи имели место быть. И здесь начинается путешествие это волшебной капли по вашему ноутбуку. И что случится раньше? Замкнет SMD компоненты на подложке процессора, замкнет, какие-либо другие компоненты, или же просто прилипнет к какому-нибудь месту пайки и через некоторое время разрушит ее.
Поэтому лично я бы держал жидкий металл как можно дальше от любой электроники.
Жидкий металл VS термопаста: что лучше и как правильно использовать
Дата публикации: 23/12/2020
Пожалуй, каждый компьютерный пользователь хоть раз, но слышал о чудодейственных свойствах жидкого металла. Но тогда напрашивается один интересный вопрос почему при таких отличных показателях теплопроводности он так и остаётся не востребованным при сборке ПК и проигрывает термопасте? Начнём с общего обозначения слова термоинтерфейс – это многосоставное вещество обычно вязкой субстанции, которое обладает высоким уровнем теплопроводности. Его главной задачей является заполнение воздушного пространства между охлаждаемой поверхностью и отводящим тепло устройством. В текущее время существует 2 типа популярных проводников: термопаста и жидкий металл.
Жидкий металл или термопаста: что выбрать?
Пожалуй, каждый компьютерный пользователь хоть раз, но слышал о чудодейственных свойствах жидкого металла. Но тогда напрашивается один интересный вопрос почему при таких отличных показателях теплопроводности он так и остаётся не востребованным при сборке ПК и проигрывает термопасте?
Начнём с общего обозначения слова термоинтерфейс – это многосоставное вещество обычно вязкой субстанции, которое обладает высоким уровнем теплопроводности. Его главной задачей является заполнение воздушного пространства между охлаждаемой поверхностью и отводящим тепло устройством. В текущее время существует 2 типа популярных проводников: термопаста и жидкий металл.
Что из себя представляет жидкий металл
С первого взгляда этот вид термоинтерфейса можно спутать со ртутью, но это не так. Жидкий металл состоит из ряда металлов и сплавов с высоким уровнем текучести. В основном в составе используют индий, цинк, олово, или галлий в различных пропорциях. Все эти металлы безопасны и лишены токсичных компонентов, так что по этому критерию не уступает стандартной термопасте.
Плюсы и минусы использования жидкого металла
Положительные стороны
Отрицательные стороны
В каких случаях стоит применять жидкий металл
По причине того, что ЖМ вступает в реакцию с алюминием и медью его не выйдет использовать с дешёвыми системами охлаждения. А брать дорогие медные радиаторы с никелированным покрытием которое подойдёт для ЖМ нецелесообразно, потому как такая система охлаждения и без жидкого металла замечательно справляется с охлаждением на обычной термопасте.
Но это не означает что жидкий металл бесполезен для ПК. Он замечательно подойдёт оверклокерам, или как замена стандартного термоинтерфейса под крышкой процессора посредством скальпирования. Ещё он отлично подходит для ноутбуков т.к. процессоры не имеют защитных крышек. Но придётся позаботиться о наличии никелированного покрытия на радиаторе системы охлаждения и нанесении изоляционного покрытия по периметру текстолита, вокруг процессорного разъёма, где находятся оголённые контакты.
Что из себя представляет термопаста
Этот тип термоинтерфейса в особом представлении не нуждается т.к. широко распространён и используется практически в каждом ПК.
В состав термопасты входят различные виды теплопроводящих компонентов в виде микро/нанодисперсных порошков и их смесей: графит, серебро, вольфрам медь и т.д. В качестве основы (загуститель) применяют жидкости с низким уровнем испаряемости синтетического или минерального происхождения.
Основные отличия от жидкого металла
Выводы
Подводя итог можно сделать вывод, что жидкий металл хоть и является лучшим проводником чем термопаста, но имеет множество неприятных нюансов. На деле, замена хорошей термопасты на ЖМ при обычных условиях без скальпирования, позволяет выиграть всего пару градусов и вряд ли является целесообразным решением. Но всё же, если вы решитесь поменять термопасту в ноутбуке на жидкий металл, то лучше доверьте это профессионалам сервисного центра SteelSmart, чтобы минимизировать риски, и исключить появление нежелательных последствий.
Связаться с нами можете через удобный для Вас мессенджер.
Как выбрать термопасту, и что это вам даст?
Но и обратное тоже верно: эффективный термоинтерфейс способен «сбить» температуру охлаждаемого элемента, отыграв от одного-двух до доброго десятка градусов, что продлит срок службы устройства, исключит возможные сбои из-за перегрева и снизит шум, издаваемый системой охлаждения.
На что нужно обращать внимание при выборе?
Тип термоинтерфейса
В каталоге ДНС, помимо традиционных пластичных термоинтерфейсов, представлены и другие разновидности, имеющие своё назначение и свою специфику применения. Прежде, чем выбирать конкретный состав, следует определиться с тем, что именно вы собираетесь охлаждать, и каким способом.
Жидкий металл. Может быть представлен как в непосредственно жидком виде, так и в форме прокладок, которые перед применением необходимо прогреть и расплавить между системой охлаждения и охлаждаемым элементом. В обоих случаях этот вид термоинтерфейса обладает наилучшей теплопроводностью, а также прекрасно чувствует себя при околонулевых и минусовых температурах, что делает его превосходным вариантом для экстремального разгона.
Соответственно, термопаста в её традиционном понимании может использоваться практически где угодно. Вопрос остаётся лишь в выборе интерфейса с походящими характеристиками.
Термоклей отличается от термопасты тем, что сохраняет пластичность только ограниченное время после нанесения на поверхность. Впоследствии клей схватывается и образует крайне прочное соединение, способное удержать вес радиатора или другого элемента без дополнительной фиксации. Вследствие этого термоклей идеально подходит, например, для фиксации радиаторов VRM материнских плат и видеокарт, где изначально не предусмотрено винтовое крепление соответствующих элементов.
Минус термоклея вполне очевиден: прочность фиксации не позволяет легко демонтировать радиатор с охлаждаемого элемента. Более того: в процессе снятия есть немалый риск оторвать элемент с платы. Поэтому использовать термоклей для ЦПУ и графических процессоров также не рекомендуется.
Эффективность
Тем не менее, на деле это не совсем так. Как показывают тесты на реальном железе, далеко не всегда паста с большей паспортной теплопроводностью оказывается более эффективной, нежели паста с меньшей теплопроводностью. Зачастую полутора- и даже двукратная разница в паспортных параметрах в итоге выливается в практически одинаковые результаты по температурам.
Выбирать термопасту необходимо по одному критерию: результатам, которые она демонстрирует в профессиональных обзорах от авторитетных изданий. Как правило, там обеспечивается и единообразие условий тестирования, и грамотная методика проведения тестов, что позволяет называть полученные результаты достоверными.
Упаковка
Объём термопасты и количество термопрокладок
Минимальная и максимальная рабочая температура
Владельцам рядового «домашнего» железа, разумеется, переживать об этих параметрах не стоит. Минусовых температур обычный домашний ПК или ноутбук с вероятностью в 99% не увидят, да и продолжительный нагрев выше 100 градусов обычно означает то, что идти в магазин придётся отнюдь не за новой термопастой.
Критерии и варианты выбора
Термоинтерфейсы, предлагаемые в магазинах сети ДНС/Технопоинт, можно рассортировать следующим образом:
Жидкие металлы и пасты с повышенным содержанием металлов подойдут любителям экстремального разгона, борющимся за каждый градус и мегагерц. Использовать такие интерфейсы необходимо с большой осторожностью, однако при правильном применении они дают превосходные результаты.
Термопрокладки (за исключением металлических вариантов!) необходимы для охлаждения таких элементов ПК, как цепи питания видеокарт и материнских плат, чипы памяти (причём как на видеокартах, так и на модулях оперативной памяти, оснащённых радиаторами) и жёсткие диски. Кроме того, они найдут своё применение везде, где требуется охлаждать элементы сложной формы и рельефа, но не нужна слишком высокая эффективность охлаждения.
Ассортимент термопаст в ДНС включает в себя теплопроводные составы различных типов и видов: от бюджетных термопаст, не обладающих большой эффективностью, но поставляемых в больших объёмах, до топовых составов, демонстрирующих сверхвысокую эффективность, и способных работать в условиях низких температур. Есть, разумеется, и «универсальные» варианты, одновременно доступные по цене и показывающие пусть не рекордные, но очень неплохие результаты.
Немного жидкого металла для вашего процессора: термоинтерфейс Coollaboratory Liquid Pro
Термоинтерфейс был предоставлен нам на тесты в обычном полиэтиленовом пакете с небольшим бумажным ярлычком, не несущим другой информации кроме названия термопасты и соответствующего штрих-кода:
Термопаста находится в маленьком и тонком шприце:
реклама
Согласно официальной информации производителя, масса термоинтерфейса в шприце равна 1 грамму. Несмотря на то, что в нашем пакете кроме шприца больше ничего не было, с серийными (если так можно выразиться) образцами поставляется подробная инструкция, что немаловажно при использовании Coollaboratory Liquid Pro. Почему? Ответ вы найдете ниже.
Компания-производитель по вполне понятным причинам не распространяется о компонентах своего нового термоинтерфейса, поэтому далее я предлагаю называть его «жидким металлом» – это первое, что приходит на мысль при виде капельки Coollaboratory Liquid Pro. Сразу же всплывают в памяти кадры из фильма «Терминатор 2 – Судный День», в котором неугомонный Т-1000 (Роберт Патрик) собирался по этим самым капелькам после того, как терпел очередное фиаско от Т-800 (А.Шварценеггер) 😉.
В свою очередь, свойства своей термопасты CoolLaboratory скрывать не собирается: похожий на капельки ртути или расплавленного припоя термоинтерфейс обладает в несколько раз большей теплопроводностью, чем все известные до сего времени термопасты. Он не высыхает и не разлагается. Производитель особо обращает наше с вами внимание, что данный термоинтерфейс не предназначен для использования с алюминиевыми кулерами, так как оказывает деструктивное влияние на поверхность их основания. А вот системы охлаждения с медным, никелированным или даже серебряным основанием – пожалуйста, можно использовать без ограничений и опасений.
Пусть вас не смущает небольшое количество термоинтерфейса в шприце. Достаточно выдавить капельку Coollaboratory Liquid Pro на теплораспределитель процессора.
Мало? Отнюдь. Распределив эту каплю Coollaboratory Liquid Pro по крышке процессора, получим очень тонкий и почти равномерный слой:
Казалось бы, все просто: выдавливай из шприца жидкий металл и равномерно распределяй. Однако сделать это удалось с большим трудом. В инструкции на официальном сайте приведена подробная процедура нанесения термопасты на процессор, а затем и удаления с него. Но, увы, у меня ничего похожего не получилось. Капельку термоинтерфейса, как и положено, выдавил на теплораспределитель процессора, который был предварительно обезжирен спиртом. Затем из косметички сестры бесследно исчезла небольшая кисточка, которая мне ничуть не помогла. Шарик жидкого металла кисточкой удалось лишь разбить на более мелкие, которые ни в какую не хотели размазываться по теплораспределителю, перекатываясь, спадая на края подложки процессора и околосокетное пространство. Здесь необходимо отметить, что, как и любой другой металл, Coollaboratory Liquid Pro обладает хорошей электропроводностью, поэтому любое попадание такого шарика на микроэлементы материнской платы может привести к замыканию и фатальным последствиям. Будьте бдительны!
Так каким же образом удалось равномерно распределить термоинтерфейс? Все оказалось намного проще, чем можно было бы предположить. Обычным кусочком ватки я начал как бы втирать эти шарики в крышку процессора. Ватка впитала в себя эти шарики, которые затем превращались в плёнку серебристого цвета, равномерно покрывающую тонким слоем весь теплораспределитель процессора. В соответствующей ветке конференции есть ещё несколько способов нанесения Coollaboratory Liquid Pro, но, возможно, именно такой вариант вам окажется полезен.
реклама
Излишки термопасты можно втянуть обратно все тем же шприцем. Удаление термопасты с процессора я выполнял с помощью нескольких комплектов ваток, смоченных спиртом. Надо сказать, достаточно долгая и трудоемкая процедура закончилась успешно – после почти трех недель тестов данного термоинтерфейса на процессоре не осталось и следа от него. Между тем, существует информация, что не всем удалось отчистить процессор полностью, и что на теплораспределителе остаются неудаляемые черные следы. В свою очередь, производитель рекомендует для удаления Coollaboratory Liquid Pro использовать специальный автомобильный очиститель металла:
Тестирование Coollaboratory Liquid Pro проводилось в сравнении с широко известной и уже не раз тестировавшейся нами КПТ-8 и одной из лучших термопаст Arctic Silver 5. Посмотрим на их технические характеристики в таблице:
Как вы можете видеть, стоимость Coollaboratory Liquid Pro в десять раз превышает цену КПТ-8 и она вдвое дороже Arctic Silver 5. Проверим, оправдана ли столь высокая стоимость нового термоинтерфейса.
Для того, чтобы создать более серьезную нагрузку, процессор AMD Athlon 64 3200+ (2000 MHz) при увеличении напряжения до 1.65 V был разогнан до частоты в 2784 MHz (максимум данного экземпляра CPU под S&M):
Разогрев процессора и мониторинг температурных показателей (посредством SpeedFan версии 4.28), а также скорости вращения вентиляторов осуществлялся с помощью программы S&M версии 1.8.0 (alpha) в 15-минутном режиме прогрева FPU-тестом при 100% загрузке:
Учитывая, что S&M производит на процессор очень высокую нагрузку, тесты прогрева процессора были выполнены и с помощью бенчмарка Super PI при расчете числа «Пи» до 32 М знаков, который на указанной конфигурации в среднем занимает немногим менее 27 минут. Этого, на мой взгляд, вполне достаточно чтобы оценить эффективность работы термопаст. Показания температуры фиксировались по встроенному в процессор датчику мониторинга температуры (CPU Sensor).
Комнатная температура во время тестирования находилась у отметки в 23-24 градуса Цельсия и принята за начальную точку отсчета на диаграммах. Особо обращаю ваше внимание, что каждый из термоинтерфейсов тестировался не менее чем в течение недели по 3-4 цикла прогрева в день (при общем времени работы компьютера в сутки равном 10-12 часам). Таким образом, каждая из термопаст прошла период стабилизации, который согласно официальной информации для Coollaboratory Liquid Pro составляет двое суток (72 часа для Arctic Silver 5, а для КПТ-8 и вовсе не указывается).
Ну что же, пора переходить к изучению результатов тестирования, которые представлены на сводной диаграмме.
Как вы можете видеть, разница между термоинтерфейсами очень незначительна. Особо отмечу, что совсем уж минимальная разница между Arctic Silver 5 и КПТ-8, тогда как в предыдущем их сравнении на Intel Pentium 4 Arctic Silver 5 обошел КПТ-8 на 3 градуса Цельсия (что лишний раз подтверждает недопустимость сравнения результатов разных тестирований). Между тем, новинка от CoolLaboratory показывает лучшую из тестируемых термоинтерфейсов теплопроводность, обеспечив преимущество над Arctic Silver в 2 градуса Цельсия. Стоит ли вдвое переплачивать за столь незначительное преимущество – решать как всегда вам.
реклама
А я предлагаю посмотреть, как поведет себя новый термоинтерфейс на графическом процессоре R480 видеокарты Sapphire Radeon X850 XT PE, полученной путем модификации и разгона Sapphire Radeon X800 GTO2. Площадь чипа не самой горячей по сегодняшним меркам видеокарты превышает площадь чипов всех современных видеокарт, уступая лишь Radeon X1900 XTX/XT, что и будет полезно нам с вами сегодня для тестирования термоинтерфейсов.
Капельки жидкого металла (меньшего размера, чем на CPU) вполне хватило, чтобы заполнить всю поверхность графического процессора:
В данном случае следует быть особенно аккуратным и внимательным, так как находящиеся на подложке процессора микроэлементы легко замкнуть излишками Coollaboratory Liquid Pro.
реклама
Итак, разогрев графического процессора видеокарты осуществлялся путём восьмикратного прогона теста Firefly Forest из бенчмарка 3DMark 2006 с активированной анизотропной фильтрацией уровня 16x. Полноэкранное сглаживание было выключено. Мониторинг частот видеокарты и температурных показателей производился с помощью утилиты ATI Tray Tools версии 1.0.5.824. Добавлю, что видеокарта охлаждалась полностью медным кулером Zalman VF700-Cu на максимальных оборотах вращения его вентилятора (
2750 RPM). Длительность тестирования и период стабилизации термоинтерфейсов на GPU был равен оному на центральном процессоре. Посмотрим на полученные результаты на сводной диаграмме:
Нетрудно заметить, что разница в эффективности между КПТ-8 и Arctic Silver 5 практически исчезла. В то же время новый термоинтерфейс от CoolLaboratory опережает конкурентов примерно на 1.5 градуса Цельсия в пике нагрузки. Отмечу, что без нагрузки в 2D-режиме при использовании Coollaboratory Liquid Pro температура графического процессора была на 1 градус выше, чем у КПТ-8 и Arctic Silver 5. Данный факт позволяет предположить, что жидкий металл «любит» более высокую температуру и в полной мере раскрывает свои способности при её увеличении. Вполне возможно, что на более горячих видеокартах уровня Radeon X1900 XTX/XT (и процессорах с ядром Prescott с частотами от 4 GHz) эффективность Coollaboratory Liquid Pro в сравнении с другими термоинтерфейсами будет ещё выше.
Жидкий металл в ноутбуке спустя полгода
Хьюстон, у нас проблема
В начале весны я ради эксперимента заменил термопасту между процессором и радиатором на жидкий металл. Все было замечательно, но вот в конце лета стал замечать что под клавиатурой стало как-то более горячо, чем прежде. Раньше тепло было только с левого торца, где выход сопла вентилятора.
Запустил снова aida64, а там…
Снова как и до нанесения — температура процессора под 100 градусов и троттлинг.
Как же так, по-идее ведь должно было быть намазал и забыл.
Открываю снова нижнюю крышку.
Немного пыли на вентиляторе, но ничего криминального.
Вспоминаю отзывы о сросшихся радиаторе и процессоре.
Но нет, все обошлось. Радиатор легко снялся.
Ну а под ним…
Мда, больше слово «жидкий» здесь не применимо. Все превратилось в окаменелость.
Поверхность процессора очень твердая и к ней ничего не прилипло. Легко стер остатки влажной салфеткой.
А вот с медным радиатором оно слилось воедино. Пришлось использовать наждачку. И все равно серое пятно осталось.
Можно было конечно пройтись дремелем и сточить глубже верхний слой, но решил попробовать оставить так.
Некоторых жизнь ничему не учит
И снова волшебная капелька.
На зло хейтерам, все снова замечательно. Никакого троттлинга и температура ниже 70 градусов под полной нагрузкой.
Разбор полетов
Так что же это было?
Версия #1 из комментариев к прошлой статье — «ЖМ плохо уживается с чистой медью (без никелевого покрытия) и деградирует». Вполне может быть, а значит раз в пол года придется делать ревизию и обновлять. Ну или в следующий раз попробую какую-то хорошую обычную термопасту для сравнения максимальных температур. Раз уж никелированного радиатора нет.
Версия #2 моя — открытое соединение с доступом воздуха. Возможно под крышкой обычного процессора, если загерметизировать периметр, то все будет нормально и через год.
Такой же ЖМ у меня в стационаре под крышкой 7700k уже примерно столько же по времени находится. Но там изменений не замечал. Он все время на 5ггц под воздушным охлаждением, думаю если бы тоже упала теплопроводность, то было бы гораздо заметней.
Когда-нибудь позже загляну и под его крышку, все ли еще там металл жидкий.