خمیر سیلیکون چیست؟

دفع گرمای پردازنده در کامپیوترهای قدرتمند امروزی اهمیت بیشتری نسبت به گذشته دارد. در صورتی که دمای پردازنده یک کامپیوتر به طور موثری کاهش نیابد، توان پردازنده برای جلوگیری از آسیب دیدن آن کاهش یافته و در بلند مدت نیز کاهش طول عمر کامپیوتر را شاهد خواهیم بود.

خمیر حرارتی سیلیکون که بین پردازنده و هیت‌سینک قرار می‌گیرد نقش مهمی در دفع گرمای پردازنده دارد. انتخاب خمیر حرارتی نامناسب، قرار دادن مقدار ناکافی از خمیر حرارتی روی پردازنده یا بالعکس و خرابی خمیر حرارتی می‌توانند به افزایش دمای پردازنده و افت عملکرد کامپیوتر منجر شوند.

خمیر حرارتی چیست؟

خمیر سیلیکون حرارتی یا گریس گرمایی که با عناوین خمیر سیلیکون یا خمیر حرارتی نیز شناخته می‌شود، ماده‌ای خمیری است که بین سطح پخش‌کننده یکپارچه حرارت پردازنده (IHS) و هیت‌سینک قرار می‌گیرد و به دفع گرمای پردازنده کمک می‌کند.

کاربرد خمیر سیلیکون حرارتی چیست؟

پردازنده مرکزی و پردازنده گرافیکی کامپیوتر در زمان پردازش گرمای زیادی را تولید می‌کنند که باید به طور موثری دفع شود تا افت عملکرد پردازنده برای جلوگیری از آسیب رسیدن به آن را شاهد نباشیم.

اگرچه سطح IHS و هیت‌سینک تا حد امکان صاف و صیقلی ساخته می‌شود تا پردازنده بیشترین تماس را با هیت‌سینک داشته باشد اما در واقعیت فرورفتگی و برجستگی‌های میکروسکوپی روی هر دو سطح وجود دارد که موجب ایجاد فاصله کوچکی بین سطح پردازنده و هیت‌سینک می‌شود. بدون استفاده از خمیر حرارتی، این فاصله با هوا پر می‌شود.

 خمیر حرارتی سیلیکون، هوا را از فاصله بین پردازنده و هیت‌سینک خارج می‌کند و از آنجایی که گرما را به خوبی منتقل می‌کند، دمای پردازنده به طور موثری کاهش می‌یابد.

همینطور بخوانید:

راهنمای خرید سی پی یو

به طور خلاصه، وظیفه خمیر سیلیکون کمک به انتقال حرارت از پردازنده به سیستم خنک‌کننده است.

ویژگی‌های خمیر حرارتی سیلیکون چیست؟

ضریب انتقال حرارت که بر حسب وات بر متر کلوین (W/mK) بیان می‌شود، مهم‌ترین مشخصه خمیر حرارتی است. هرچه خمیر حرارتی سیلیکون ضریب انتقال حرارت بالاتری داشته باشد، حرارت را به طور بهتری به هیت‌سینک منتقل می‌کند.

ویسکوزیته که مقاومت سیال در برابر جاری شدن را نشان می‌دهد، مشخصه دیگری است که برای پخش شدن بهتر خمیر سیلیکون حرارتی روی سطح پردازنده اهمیت دارد.

رسانایی خمیر حرارتی مشخصه دیگری است که در زمان انتخاب خمیر باید به آن دقت داشته باشیم. مالیده شدن یا نشت خمیرهای رسانا یا فلز مایع می‌تواند به اتصال کوتاه و خرابی قطعات الکترونیکی منجر شود.

خمیر حرارتی باید با توجه به شرایط انتخاب شود، مثلا خمیر سیلیکون ماینرASIC  خاصیت چسبندگی دارد و علاوه بر انتقال حرارت، هیت‌سینک را نیز روی تراشه‌های ماینر نگه‌ می‌دارد. اما خمیر سیلیکون مخصوص CPU یا خمیر سیلیکون کارت گرافیک تحت فشار بین پردازنده و هیت‌سینک قرار می‌گیرند و در نتیجه نیازی به این ویژگی نخواهد بود.

انواع خمیر حرارتی

خمیر حرارتی بر پایه فلز

خمیر حرارتی فلزی یکی از رایج‌ترین و قدیمی‌ترین انواع خمیرهای حرارتی است که معمولاً از مقداری نقره و آلومینیوم تشکیل می‌شود. این دسته از خمیرهای حرارتی به خوبی گرما را از پردازنده به هیت‌سینک منتقل می‌کنند اما از آنجایی که فلزات رسانای الکتریسیته هستند، باید در زمان استفاده از خمیر سیلیکون فلزی کاملاً دقت داشته باشیم تا به سایر قسمت‌های مادربرد مالیده نشود.

فلز مایع

فلزات مایع ضریب انتقال حرارت بالایی دارند و یکی از بهترین راه‌کارها برای انتقال گرما از پردازنده به هیت‌سینک محسوب می‌شوند. خمیر حرارتی فلز مایع عمدتاً از فلز گالیم تشکیل می‌شود که در دمای اتاق به شکل مایع است.

از آنجایی که گالیم می‌تواند با فلز آلومینیوم واکنش شیمیایی نشان دهد، امکان استفاده از هیت‌سینک آلومینیومی در زمان استفاده از فلز مایع وجود ندارد. به علاوه نشت فلز مایع به سایر قسمت‌های مادربرد یا کارت گرافیک می‌تواند به اتصال کوتاه و آسیب دیدن این قطعات منجر شود.

خمیر حرارتی بر پایه سرامیک

خمیر حرارتی سرامیکی رایج‌ترین نوع از خمیرهای حرارتی موجود در بازار است که برق را هدایت نمی‌کند و به طور امن و آسان می‌توانیم از این خمیر استفاده کنیم. خمیر حرارتی سرامیکی مقرون به صرفه است اما ضریب انتقال حرارت بالایی ندارد و اگر می‌خواهید دمای پردازنده به طور قابل توجهی کاهش یابد، خمیر حرارتی سرامیکی گزینه مناسبی برای این کار نیست.

خمیر حرارتی بر پایه کربن

خمیر حرارتی کربنی از الیاف بسیار کوچک کربن تشکیل می‌شود و مانند خمیر حرارتی سرامیکی رسانای برق نیست. سهولت در استفاده و طول عمر بالا از جمله مزایا و ضریب انتقال حرارت کم از جمله معایب خمیر حرارتی کربنی را تشکیل می‌دهند.

خمیر حرارتی بر پایه الماس-کربن

الماس 5 برابر انتقال حرارت بهتری در مقایسه با نقره دارد؛ بنابراین خمیر حرارتی کربن-الماس یکی از بهترین گزینه‌های موجود برای کاهش دمای پردازنده است. این خمیر رسانای برق نیست، ویسکوزیته پایین و پایداری بالایی دارد و از آنجایی که الماس موجود در این خمیر به شکل پودری است، سطوحی که روی آن قرار می‌گیرد را خراش نمی‌دهد.

با وجود تمامی مزایای عنوان شده، خمیر حرارتی مبتنی بر الماس قیمت بسیار بالاتری نسبت به سایر خمیرها دارد.

همینطور بخوانید:

چگونه یک خنک‌کننده آبی مناسب برای CPU انتخاب کنیم؟

خمیر حرارتی بر پایه سیلیکون

خمیر حرارتی سیلیکونی از سیلیکون تشکیل می‌شود و طیف دمایی گسترده‌تری نسبت به سایر خمیرهای حرارتی دارد به همین دلیل کاربرد گسترده‌تری برای کمک به دفع حرارت انواع پردازنده‌ها و کارت‌های گرافیکی دارد.

خمیر سیلیکون حرارتی رسانای برق نیست و به همین دلیل حساسیت خمیرهای رسانای برق را ندارد. خمیرهای حرارتی سیلیکونی به خوبی گرما را از پردازنده به هیت‌سینک منتقل می‌کنند اما چندان ارزان نیستند.

تشخیص خمیر حرارتی (Thermal paste) فاسد

در طول زمان خمیر سیلیکون حرارتی فرسوده و خشک می‌شود؛ در نتیجه نمی‌تواند به خوبی گرما را از پردازنده به هیت‌سینک منتقل کند. به همین دلیل توصیه می‌کنیم تا برای جلوگیری از افزایش گرمای پردازنده، خمیر حرارتی خشک شده را تعویض کنید.

همچنین باید در زمان خرید از فاسد نبودن خمیر سیلیکون اطمینان حاصل کنید. سفت شدن خمیر سیلیکون و از دست دادن خاصیت ویسکوزیته یا گرانروی یا ته نشین شدن مایع روغنی نشانه‌های فاسد شدن خمیر سیلیکون هستند.

چگونه خمیر سیلیکون را عوض کنیم؟

در ابتدا خمیر حرارتی قبلی را با استفاده از یک پارچه میکروفایبر و مقداری ایزوپروپیل الکل از سطح پردازنده پاک کنید. پیش از اعمال خمیر جدید، اجازه دهید تا سطح پردازنده کاملاً خشک شود. همچنین اطمینان حاصل کنید که پردازنده به درستی روی سوکت مادربرد نصب شده باشد.

استفاده مجدد از خمیر حرارتی می‌تواند موجب شود تا حباب‌های هوا بین خمیر و هیت سینک قرار بگیرند و دفع حرارت کاهش یابد؛ بنابراین توصیه می‌کنیم تا هر بار که هیت‌سینک را از پردازنده جدا می‌کنید، خمیر پردازنده را نیز تعویض کنید.

همچنین بخوانید:

دمای قطعات کامپیوتر چقدر باید باشد؟ + معرفی نرم افزار

روش کار با خمیر حرارتی عبارت است از:

اینتل توصیه می‌کند تا خمیر سیلیکون حرارتی را به اندازه یک نخود در مرکز پردازنده قرار دهیم، در حالی که برخی خمیر را به صورت یک خط یا دو خط مورب روی پردازنده قرار می‌دهند.

باید دقت کنید تا خمیر به اندازه کافی روی پردازنده قرار داده شود و کم یا زیاد نباشد. اگر خمیر ناکافی باشد، به خوبی سطح پردازنده را نمی‌پوشاند و در نتیجه انتقال حرارت به خوبی صورت نمی‌پذیرد. قرار دادن خمیر اضافی نیز موجب می‌شود تا بخشی از آن به اطراف پردازنده نشت کند.

هیت‌سینک خنک کننده را روی پردازنده قرار داده و به آرامی مراحل نصب هیت‌سینک روی پردازنده را انجام دهید. اگر هیت‌سینک با پیچ روی سوکت پردازنده نصب می‌شود، پیچ‌های هر طرف را مرحله به مرحله سفت کنید. در پایان اطمینان حاصل کنید که هیت‌سینک به خوبی روی پردازنده نصب شده باشد و فشار کافی نیز برای نگه‌داشتن هیت‌سینک روی پردازنده وجود داشته باشد.

بهترین برند خمیرهای حرارتی

تعدای از بهترین برندهای تولید کننده خمیرهای حرارتی عبارتند از: ProlimaTech، Thermal Grizzly، Cooler Master، Arctic، NAB Cooling، Noctua، Gelid، Corsair، SYY و گرین

همینطور بخوانید:

در هنگام خرید کیس کامپیوتر به چه عواملی توجه کنیم؟

کنترل سرعت فن لپ تاپ