Что такое тепловыделение процессора
Обновлено: 03.07.2024
Если вы планируете собирать ПК, вы наверняка встречали термин "термопаста" --- но что такое термопаста и почему она так важна?
Когда вы собираете ПК, вас больше волнует новый процессор, видеокарта и оперативная память, а не купленный тюбик термопасты. Тем не менее, термопаста жизненно важна для здоровья вашего компьютера; без него ваш компьютер долго не проработает!
Давайте узнаем, что такое термопаста и как она работает.
Что такое термопаста?
Термопаста (также известная как термопаста или термопаста) — это вещество, наносимое между процессором и радиатором. Вы можете купить небольшие тюбики с термопастой в магазинах электроники, иногда вместе с небольшим лопатообразным инструментом, называемым аппликатором.
При сборке ПК вам понадобится тюбик термопасты, чтобы компьютер работал без сбоев. Некоторые радиаторы ЦП поставляются с предварительно нанесенной на них термопастой, так что вы можете установить ее и работать. Однако некоторые энтузиасты аппаратного обеспечения готовы наносить термопасту своей любимой марки вручную.
Роль термопасты – отводить тепло от процессора к радиатору. Затем радиатор отводит тепло от оборудования. Это охлаждает ЦП, особенно когда он интенсивно обрабатывает задачи.
Вы также можете встретить термин "стандартная термопаста". Этот вид представляет собой термопасту, наносимую производителем, например, на готовую машину. Однако некоторые производители экономят на термопасте и используют состав, который не очень эффективно проводит тепло.
Поэтому энтузиасты часто заменяют стандартную термопасту пастой предпочитаемой марки — той, которую вы покупаете в магазинах.
Как работает термопаста?
ЦП может сильно нагреваться, поэтому важно как можно быстрее отводить от него тепло. К сожалению, воздух является ужасным проводником тепла, поэтому для оптимальной передачи воздуха между процессором и радиатором должно быть как можно меньше воздуха.
Если вы заглядывали внутрь компьютера, то знаете, что радиатор плотно прилегает к центральному процессору. Это уплотнение может показаться достаточно хорошим, чтобы предотвратить попадание воздуха; к сожалению, даже сильного сжатия недостаточно, чтобы не допустить проникновения воздуха.
Поверхность ЦП и контактная пластина радиатора покрыты крошечными канавками и зазорами. Если они не закрыты должным образом, эти зазоры пропускают воздух между процессором и радиатором, снижая эффективность теплопередачи между ними.
Здесь на помощь приходит термопаста. Термопаста не только хорошо проводит тепло, но и может проникать в небольшие зазоры и канавки на поверхностях оборудования. Это создает воздухонепроницаемое уплотнение и увеличивает скорость теплопередачи.
Со временем термопаста стареет и высыхает. Сухость снижает его эффективность и заставляет ЦП перегреваться. Вот почему люди рекомендуют повторно наносить термопасту, чтобы предотвратить перегрев компьютера.
Вам нужна термопаста?
Вы можете подумать, что термопаста не так важна для сборки ПК, как процессор или блок питания. Хотя компьютер будет загружаться без термопасты, проблема будет заключаться в том, чтобы он оставался живым, пока вы его используете!
Без термопасты нет оптимальной теплопередачи между процессором и радиатором. Таким образом, процессор нагревается намного сильнее, чем если бы вы использовали пасту. Если ЦП станет слишком горячим, он перегреется; это приводит к заиканию из-за дросселирования, синим экранам и случайным завершениям работы.
Хотя покупка термопасты – наименее захватывающая часть сборки компьютера, ее необходимо иметь. Это позволяет радиатору лучше выполнять свою работу и защищает компьютер от перегорания и выключения.
Если вам интересно, нужна ли вам термопаста, потому что вы боитесь испортить новый дорогой процессор серой липкой массой, попробуйте приобрести радиатор с предварительно нанесенной пастой. Паста может быть не самой лучшей на рынке, но она облегчает установку.
Как наносить термопасту?
Учитывая важность термопасты, споры о том, как ее лучше всего применять, вызывают тревогу. Если вы порытесь в Интернете, вы найдете теоремы, стратегии и передающиеся советы для применения. В приведенном выше видео показано, насколько разнообразными могут быть шаблоны нанесения пасты.
Самый простой способ нанесения — нанести каплю размером с горошину на середину процессора. Затем прикрепите радиатор к процессору, равномерно нажимая на все четыре угла. Это гарантирует, что термопаста раздавится и равномерно распределится по поверхности.
Если к вашей термопасте прилагается аппликатор, вы можете использовать его для равномерного нанесения пасты. Некоторым людям нравится этот метод, чтобы обеспечить идеальное распределение, прежде чем прижимать радиатор к процессору.
Некоторые методы говорят о линейном приложении, охватывающем все ядра процессора. Конечно, вам нужно знать, где находятся ядра процессора, так что это не для всех.
В нашем руководстве по выбору и установке вентилятора ЦП мы ссылаемся на веб-сайт приложения Artic Silver, на котором указан идеальный метод нанесения пасты в зависимости от модели ЦП. Это отлично подходит для изучения различных способов и выбора метода, который лучше всего подходит для вашего оборудования.
Независимо от того, какой метод вы выберете, важно следить за тем, чтобы в пасте не было пузырей или пробелов. Они позволяют проникать неприятному воздуху и препятствуют распределению тепла.
Какая марка термопасты лучшая?
Выбрать лучшую термопасту довольно сложно, поскольку у всех разные мнения о том, какая из них лучше всего подходит для них. Однако вы можете выбрать лучшие бренды, взглянув на результаты тестов и приняв решение на основе необработанных данных.
Чтобы проверить эффективность термопасты, тестер сначала измеряет температуру компьютера в режиме ожидания. Затем они наносят на процессор термопасту марки. Затем компьютер подвергается стресс-тесту.
Тестер проверяет максимальную температуру процессора во время стресс-теста. Затем они сравнивают температуру стресс-теста с температурой бездействия до этого. Чем меньше разница между температурой простоя и температурой стресс-теста, тем лучше термопаста отводит тепло.
Чтобы узнать, какие марки термопасты являются лучшими, воспользуйтесь этой контрольной таблицей и найдите состав с наименьшим изменением температуры. В электронной таблице также будет указано, трудно ли нанести пасту какой-либо марки, поэтому обязательно отметьте это, если вы никогда раньше не использовали термопасту.
Охлаждение компьютера
Хотя термопаста не требуется для загрузки компьютера, она очень полезна для поддержания низкой температуры. Таким образом, вы всегда должны применять термопасту при сборке компьютера, даже если Интернет не может найти лучший способ ее распространения!
Если вы хотите, чтобы ваш процессор оставался холодным, почему бы не попробовать лучшие системы охлаждения для вашего ПК?
Радиаторы предназначены для предотвращения перегрева современных высокотехнологичных компьютеров. См. другие изображения компьютерного оборудования.
Хотя термин "радиатор", вероятно, не относится к числу тех, которые приходят на ум большинству людей, когда они слышат слово "компьютер", так и должно быть. Без радиаторов современные компьютеры не могли бы работать с такой скоростью. Точно так же, как вы охлаждаетесь с помощью холодной бутылки Gatorade после интенсивной тренировки, радиаторы охлаждают процессор вашего компьютера после того, как он запускает несколько программ одновременно. А без качественного радиатора процессор компьютера рискует перегреться, что может привести к выходу из строя всей системы и стоить вам сотни и даже тысячи долларов.
Но что такое радиатор и как он работает? Проще говоря, радиатор — это объект, который рассеивает тепло от другого объекта. Чаще всего они используются в компьютерах, но также встречаются в сотовых телефонах, DVD-плеерах и даже холодильниках. В компьютерах радиатор – это приспособление для чипа, которое предотвращает его перегрев, а в современных компьютерах он так же важен, как и любой другой компонент.
Если вы не очень разбираетесь в технологиях, думайте о радиаторе как о радиаторе автомобиля. Точно так же, как радиатор отводит тепло от двигателя вашего автомобиля, радиатор отводит тепло от центрального процессора (ЦП) вашего компьютера. Радиатор имеет тепловой проводник, который отводит тепло от ЦП к ребрам, которые обеспечивают большую площадь поверхности для рассеивания тепла по остальной части компьютера, охлаждая, таким образом, как радиатор, так и процессор. И радиатору, и радиатору требуется поток воздуха, поэтому оба имеют встроенные вентиляторы.
До 1990-х годов радиаторы обычно были необходимы только в больших компьютерах, где тепло от процессора было проблемой. Но с появлением более быстрых процессоров радиаторы стали необходимы почти для каждого компьютера, поскольку они имели тенденцию перегреваться без помощи механизма охлаждения.
На следующей странице мы рассмотрим некоторые типы радиаторов, а также научные принципы, объясняющие их работу.
Тепло может передаваться тремя способами: конвекцией, излучением и теплопроводностью. Теплопроводность — это способ передачи тепла в твердом теле и, следовательно, способ его передачи в радиаторе. Кондукция возникает, когда два объекта с разной температурой соприкасаются друг с другом. В точке, где встречаются два объекта, более быстро движущиеся молекулы более теплого объекта сталкиваются с более медленными молекулами более холодного объекта. Когда это происходит, более быстро движущиеся молекулы более теплого объекта отдают энергию более медленным молекулам, которые, в свою очередь, нагревают более холодный объект. Этот процесс известен как теплопроводность, благодаря которому радиаторы отводят тепло от процессора компьютера.
Радиаторы обычно изготавливаются из металла, который служит проводником тепла, отводящим тепло от процессора. Тем не менее, есть плюсы и минусы использования каждого типа металла. Во-первых, каждый металл имеет разный уровень теплопроводности. Чем выше теплопроводность металла, тем эффективнее он передает тепло.
Одним из наиболее распространенных металлов, используемых в радиаторах, является алюминий. Алюминий имеет теплопроводность 235 Вт на кельвин на метр (Вт/мК). (Количество теплопроводности, в данном случае 235, относится к способности металла проводить тепло. Проще говоря, чем выше число теплопроводности металла, тем больше тепла этот металл может проводить.) Алюминий также дешев в производстве и легкий. При подключении радиатора его вес создает определенную нагрузку на материнскую плату, на которую материнская плата рассчитана. Тем не менее, легкий алюминиевый корпус выгоден, поскольку он не увеличивает вес и нагрузку на материнскую плату.
Одним из лучших и наиболее распространенных материалов, используемых для изготовления радиаторов, является медь. Медь имеет очень высокую теплопроводность 400 Вт/мК. Однако он тяжелее алюминия и дороже. Но для операционных систем, требующих значительного рассеивания тепла, часто используется медь.
Итак, куда уходит тепло после того, как оно прошло от процессора через радиатор? Вентилятор внутри компьютера перемещает воздух через радиатор и выходит из компьютера. У большинства компьютеров также есть дополнительный вентилятор, установленный непосредственно над радиатором, чтобы правильно охлаждать процессор. Радиаторы с этими дополнительными вентиляторами называются активными радиаторами, а радиаторы с одним вентилятором называются пассивными радиаторами. Наиболее распространенным вентилятором является корпусной вентилятор, который всасывает холодный воздух снаружи компьютера и продувает его через компьютер, вытесняя горячий воздух сзади.
Типы компьютеров
Более быстрые и мощные компьютеры выделяют больше тепла, чем портативные модели меньшего размера. Например, обычный ноутбук при умеренном использовании потребляет 40 Вт электроэнергии и выделяет эквивалентное количество тепла. Для сравнения, малоиспользуемый настольный компьютер потребляет около 100 Вт. Мобильные устройства потребляют гораздо меньше энергии и, соответственно, выделяют меньше тепла; Потребляемая мощность ограничена небольшим, легким аккумулятором. Типичный смартфон, такой как iPhone 4S, потребляет всего несколько ватт при телефонном звонке.
Компоненты и нагрев
Большая часть выделяемого им тепла приходится на несколько компонентов внутри компьютера. В настольных ПК микропроцессор получает собственный вентилятор. Сами по себе эти чипы генерируют от нескольких ватт тепла до почти 100 ватт, в зависимости от устройства и приложения. Графический процессор, отдельный вычислительный чип, также выделяет значительное количество тепла. Экран компьютера – еще один источник тепла, выделяющий до 50 ватт для более крупных моделей.
Варианты мощности
Количество тепла, которое производит компьютер, зависит от объема выполняемой им работы. На нижнем уровне мобильный телефон выделяет всего несколько милливатт тепла в режиме ожидания, что позволяет экономить заряд батареи. От минимума в 100 Вт средний настольный ПК может достигать 130 Вт при интенсивном использовании. Вентиляторы, используемые в настольных компьютерах и ноутбуках, реагируют на температуру микропроцессора, работая медленнее при небольшом использовании и быстрее при выполнении ресурсоемких вычислительных задач; это сводит к минимуму шум вентилятора и экономит энергию.
Уроженец Чикаго Джон Папевски имеет степень по физике и пишет с 1991 года. Он участвует в информационном бюллетене Foresight Institute "Foresight Update", посвященном нанотехнологиям. Он также участвовал в написании книги «Нанотехнологии: молекулярные размышления о глобальном изобилии».
Радиатор отводит тепло от компьютера через металлическую деталь, расположенную сверху или внутри компьютера. Больше всего тепла обычно исходит от процессора, но GPU и другие компоненты также могут выделять тепло. Процессоры, особенно мощные, могут выделять много тепла, и при неправильном охлаждении компьютер перегреется и может выйти из строя.
Радиаторы бывают разных форм и размеров.
Teguar TB-5545-MVS имеет большой алюминиевый радиатор сверху. Материнская плата подключена непосредственно к алюминиевому распределителю тепла с помощью пластин теплопередачи, которые отводят тепло от ЦП и других электрических компонентов к алюминиевым ребрам.
Медицинский компьютер TM-4433-10 имеет прочную алюминиевую крышку, которая непосредственно контактирует с процессором и рассеивает тепло. Эта алюминиевая крышка находится между материнской платой и задней панелью устройства.
Водонепроницаемый компьютер Teguar, TSC-5010-15, имеет ребристый радиатор, похожий на корпус Box PC, но он находится внутри компьютера. Большая пластина радиатора соединяется с процессором компьютера, а также использует медные тепловые трубки для дополнительного отвода тепла.
В медицинском моноблоке TM-5557-22 используется как большая, в основном плоская алюминиевая пластина, так и набор ребер, соединенных медной трубой. Над металлическими ребрами расположены вентиляционные отверстия, через которые уходит тепло. Оба они отводят тепло от электрических компонентов.
Радиатор и вентиляторы
Еще один способ рассеивания тепла — вентилятор, но именно вентилятор часто приводит к отказу компьютерного оборудования, особенно в неблагоприятных условиях. Вентиляторы могут забиться пылью или мусором или даже сломаться, когда компьютер ударяется, падает или подвергается механической вибрации.
Радиатор является пассивным, то есть в нем нет движущихся частей. Вентиляторное охлаждение активно, поэтому есть движущиеся части, а также вентиляционные отверстия. Еще одним преимуществом охлаждения радиатора является то, что он устраняет необходимость в вентиляционных отверстиях, а компьютер может быть полностью герметичным и водонепроницаемым.
Читайте также: