Термоинтерфейс — связующее звено в передаче тепла между любым чипом и радиатором системы охлаждения. Поэтому к его выбору нужно подходить грамотно. Но часто пользователи не придают термоинтерфейсу должного значения и совершают ошибки, которые потом приводят к перегреву чипа.

Выбрать не тот тип

Существует четыре основных типа термоинтерфейса: термопаста, термоклей, термопрокладки и жидкий металл. У каждого из них своя сфера для применения.

Термопаста лучше всего проявляет себя с небольшими горячими чипами вроде центральных и графических процессоров. Жидкий металл для этой цели подходит еще лучше, но в силу своего агрессивного состава, негативно влияющего на алюминиевые поверхности, может использоваться далеко не всегда.

Термоклей передает тепло заметно хуже, чем паста или металл. Но он незаменим там, где у радиаторов отсутствуют жесткие крепления, например, на чипсете материнской платы. Термопрокладки предназначены для чипов и мосфетов, выделяющих относительно небольшое количество тепла на единицу площади. При этом, в отличие от термоклея, прокладкам необходим хороший прижим с помощью креплений радиатора.

Каждый из термоинтерфейсов лучше всего справляется в сфере своего применения. Если мазать термопастой чипы памяти на видеокарте или мосфеты на подсистеме питания материнской платы, то ее эффективность будет куда ниже, чем у термопрокладок, просто потому, что в таких местах нет достаточного прижима. Использовать термопасту на радиаторах без жестких креплений — тоже сомнительное занятие. С пастой такие радиаторы могут упасть через некоторое время после ее нанесения. К похожим примерам можно отнести использование термоклея вместо термопасты на крупных чипах. Клей будет не только хуже отводить тепло, но еще и крепко прилепит крышку чипа к радиатору системы охлаждения. При последующей попытке снять ее это обернется большой проблемой.

Жидкий металл — главное оружие энтузиастов в стремлении достичь рекордов разгона. Однако многие пользователи, увидев большую теплопроводность, думают, что его применение снизит температуру на десяток градусов в любых условиях. На самом деле эффективность жидкого металла в равной мере зависит как от производительности используемой системы охлаждения, так и от того, насколько горячий чип планируется охлаждать. В случае с топовыми ЦП и ГП, оборудованными крупными системами водяного охлаждения, разница между металлом и пастой действительно может быть высокой. А вот для среднебюджетных чипов и недорогих воздушных кулеров металл не даст такого большого выигрыша.

Если вы все же решили выбрать жидкий металл для процессора, то помните: к нему в пару понадобится система охлаждения с медной подошвой. Алюминиевые подошвы кулеров вступают с металлом в химическую реакцию, и в итоге быстро приходят в негодность.

Не придать значение теплопроводности, либо переоценить ее

Теплопроводность — важная характеристика любого термоинтерфейса. Ее более высокие значения означают более эффективную передачу тепла. Но с увеличением теплопроводности растет и цена термоинтерфейса из расчета на объем (или площадь — в случае с термопрокладками).

Чем больше тепла на единицу площади выделяет используемый чип, тем больше разницы будет между эффективностью термоинтерфейсов с низкой и высокой теплопроводностью. Это правило верно и в обратном направлении: чем меньше тепла требуется снимать с единицы площади, тем меньшую роль играет эффективность термоинтерфейса.

На практике это выливается в разном влиянии теплопроводности термоинтерфейса на разные чипы. Если с горячими топовыми ЦП серий Core i9/Ryzen 9 дорогая термопаста по сравнению с дешевой может обеспечить разницу в десяток градусов, то с бюджетными Core i3/Ryzen 3 ее преимущество может составить всего пару °C.

То же касается чипов памяти на видеокартах: на топовой GDDR6X дорогие термопрокладки существенно снизят ее температуру, а с недорогой GDDR5 разницы между ними и более дешевыми разновидностями практически не будет.

Из-за этого покупка дорогого термоинтерфейса для бюджетных чипов лишена смысла — денег вы потратите немало, а разницы в температурах практически не получите. И наоборот: не стоит приобретать к дорогим процессорам и видеокартам самый дешевый термоинтерфейс, так как с ним эффективность их охлаждения будет намного хуже.

Не обратить внимание на вид упаковки

Жидкие термоинтерфейсы поставляются в разных видах упаковок. Это может быть шприц, пакет, банка или туба. В плане использования самым удобным является шприц. Он позволяет наиболее точно извлечь необходимую дозу и точечно распределить ее по всей поверхности.

На втором месте по удобству туба. Но у такой упаковки и ширина больше, и контролировать объем выдавленного термоинтерфейса труднее. Поэтому для точного нанесения придется немного приноровиться. Но есть и плюсы — туба, как и шприц, позволяет сохранять высокую герметичность упаковки, тем самым максимально предотвращая высыхание неиспользованного остатка термоинтерфейса.

Банка — вариант для более продвинутого пользователя. Наносить термоинтерфейс непосредственно с ее помощью не получится, но для этой цели обычно в комплекте идет пластиковая лопатка. Впрочем, дозировать термоинтерфейс и наносить его точечно с ее помощью тоже не очень удобно. Да и сохнет его неиспользованный остаток в банке быстрее, чем в шприце или тубе — это необходимо учитывать.

Пакет, в отличие от прочих видов, является одноразовой упаковкой. Паста в пакете подразумевает нанесение всего объема за один раз. Можно оставить небольшое количество неиспользованной пасты и в пакете, но лучше этого не делать — так она быстро высохнет и потеряет свои свойства.

Не знаете, что из этого выбрать? Тогда доверьтесь наиболее распространенной упаковке-шприцу. С ее помощью будет наиболее легко наносить и дозировать термоинтерфейс даже неопытному пользователю. С прочими вариантами придется немного приноровиться как в нанесении, так и в правильной дозировке.

Не учесть объем или размеры

Жидкие термоинтерфейсы продаются в тарах разной емкости. Их вес в различных упаковках может составлять от 0,5 до 50 г. То же касается и термопрокладок — в упаковке может быть как одна прокладка размером 2х2 см, так и несколько «ковров» размерами до 30х30 см.

Нужна ли вам замена термоинтерфейса на одном ПК или необходимо обслужить несколько? Хотите ли вы приобрести максимально точный объем/количество термоинтерфейса для единоразового обслуживания? Или наоборот взять побольше, чтобы оставить про запас? Ответьте себе на эти вопросы прежде, чем приобретать термоинтерфейс.

Для нанесения на один чип хватает от половины до одного грамма термоинтерфейса. А необходимые размеры термопрокладок рассчитываются индивидуально с учетом площади и размеров охлаждаемой поверхности. Для чипов памяти на видеокартах обычно нужны прокладки размерами примерно 12х14 мм. Количество самих чипов может быть разным — от четырех до целых 24. Поэтому для каждой модели видеокарты оба этих параметра нужно уточнять отдельно.

Важно помнить, что любой термоинтерфейс, каким бы он ни был качественным и дорогим, со временем теряет свои свойства. Особенно, когда целостность упаковки уже нарушена. Поэтому вполне можно взять чуть больше, чем нужно, с расчетом использования в ближайший год. Но запасаться любым из термоинтерфейсов на годы вперед все же не стоит.

Не обратить внимание на толщину термопрокладок

Помимо неучтенных размеров, главная ошибка при выборе термопрокладок — неправильный подбор их толщины. В зависимости от области применения, она может быть очень разной: от 0,2 до 3 мм. Подбор «на глаз» не является фатальной ошибкой, если прокладки будут использоваться там, где радиатор прижимается с помощью мягких пружинных креплений, например, на подсистеме питания материнской платы или платах из другой бытовой техники.

А вот для чипов памяти видеокарты неправильный подбор толщины грозит серьезными последствиями, так как там их размер должен быть подогнан под определенный зазор между радиатором и платой. Чересчур толстые прокладки могут банально не влезть, либо слишком сильно давить на чипы памяти, что может привести к их неисправности. Чересчур тонкие прокладки, наоборот, не обеспечат должного прижима — с ними передача тепла от чипов памяти может быть нарушена. Поэтому особенно важно точно узнать толщину используемых термопрокладок на видеокарте прежде, чем покупать для нее новые.

Дополнительно стоит учитывать твердость термопрокладок. Если прокладка мягкая, то дозволяется слегка переборщить с ее толщиной: под воздействием радиатора она промнется и станет немного тоньше. А вот с твердыми термопрокладками такой фокус не пройдет — они практически не проминаются.

Не посмотреть на минимальные и максимальные температуры

Каждый термоинтерфейс рассчитан на работу в определенном диапазоне температур. При выходе за его пределы эффективность термоинтерфейса падает, и он начинает передавать тепло намного хуже, что в итоге может перевести к перегреву чипа. Но даже самые дешевые разновидности способны работать как минимум в диапазоне от -5 °C до 150 °C. Этого с головой хватает для использования в любом домашнем компьютере или ноутбуке.

В ПК расширенный диапазон рабочих температур может пригодиться разве что энтузиастам, использующим криогенное охлаждение для разгона. Тогда действительно нужно будет пристально отнестись к нижней планке рабочей температуры, так как при охлаждении жидким азотом она запросто может приблизиться к -200 °C.

Впрочем, термоинтерфейсы находят применение не только в компьютерах. Для их использования в бытовой или промышленной технике, работающей на улице, также необходимо учитывать температурные режимы. Разновидности с минимальными -5 °C тут не подойдут, а вот с нижней планкой -40 °C или -50 °C будут весьма кстати.

Для использования термоинтерфейса в оборудовании, содержащем сильно нагревающиеся компоненты или работающем в жарких помещениях, важно обратить внимание на его максимальную рабочую температуру. Например, мощные светодиоды, часто находящие применение в уличном освещении, могут нагреваться до 150 °C. А поверхность силовых транзисторов, рассчитанных на высокую мощность, может достигать 200 °C. В этих случаях лучше выбирать разновидность с некоторым запасом по температурам, ведь при работе на их пределе термоинтерфейс может деградировать быстрее, чем обычно.

БУДТЕ ВНИМАТЕЛЬНЫ! И ваше оборудование прослужит максимально долго.

Подключение

В зависимости от модели системы жидкостного охлаждения, ее помпа может получать питание из разных источников.

3-pin/4-pin — наиболее распространенный вариант, с помощью которого помпы получают питание от материнской платы. Важно помнить, что по сравнению с корпусными вентиляторами помпа потребляет больше энергии. Поэтому подключать ее нужно к тем разъемам, которые смогут обеспечить стабильную работу и не уйдут в защиту от перегрузки. На любой плате это первый и второй (при его наличии) разъем для кулера центрального процессора (CPU_FAN, CPU_OPT). А на многих платах высшего ценового диапазона для помпы предназначен отдельный разъем (PUMP_FAN, AIO_PUMP, W_PUMP).

SATA/MOLEX — некоторые модели помп могут подключаться напрямую к этим коннекторам блока питания. Особенно те, которыми комплектуются производительные СЖО и модели со встроенными экранами. Все потому, что мощности, передаваемой от разъемов материнской платы, им может не хватать.

Дополнительно такие системы могут иметь коннектор 4-pin или коннектор для внутренней колодки USB 2.0, чтобы подключаться к материнской плате. Но нужны они в данном случае не для питания, а для передачи данных мониторинга и (в некоторых случаях) контроля оборотов помпы.

Скорость вращения помпы СЖО

От скорости вращения помпы зависит объем перекачиваемой жидкости за единицу времени, а также производимый ею шум.

Однако на общую эффективность СЖО скорость вращения обычно влияет несущественно. Все потому, что ее производительность куда чаще упирается в другие компоненты системы. В первую очередь — в отдачу тепла радиатором.

Уровень шума от помпы с повышением оборотов растет. Но не в геометрической прогрессии, так как крыльчатка помпы находится в герметичном пространстве. Поэтому между помпой со скоростью 2000 и 3000 об/мин в лабораторных условиях не будет полуторакратной разницы по шуму. Впрочем, на практике нередко бывает по-другому: с повышением оборотов помпы увеличивается шанс резонанса других комплектующих системы. Особенно, если помпа установлена на водоблоке процессора, который передает свою вибрацию материнской плате, а затем — и всему корпусу. Тогда от помпы начинает исходить высокочастотное жужжание, которое, в отличие от низкочастотного гула вентиляторов, довольно неприятно.

Проблема обостряется, когда СЖО находится в использовании долгое время, и компоненты помпы изнашиваются. Поэтому для большей долговечности и меньшего шума помпа с низкой скоростью вращения лучше. Тем более, что производительность системы от нее практически не страдает.

Уровень шума помпы СЖО

Источников шума у любой системы жидкостного охлаждения два. Это — вентиляторы и помпа.

Каждый из этих компонентов звучит по-своему. Поток воздуха от вентиляторов создает своеобразный шелест, а работа их мотора — равномерное жужжание. Пока скорость вращения остается не очень высокой, на расстоянии вытянутой руки от системного блока эти звуки обычно не раздражают.

В идеале, и помпа СЖО должна воспроизводить схожие негромкие звуки, которые связаны с работой ее мотора. Однако на практике так бывает далеко не всегда. У большинства моделей помпа совмещена с процессорным водоблоком, который передает вибрации на материнскую плату и, тем самым, создает резонанс. А при попадании пузырьков воздуха в помпу (что чаще всего бывает при неправильной установке радиатора) нередко можно услышать журчание и бульканье жидкости. Производители СЖО обычно указывают уровень шума от вентиляторов и помпы отдельно — например, 26 и 23 дБ. И хотя эти звуки усиливают друг друга, складывать оба значения для получения общего уровня шума не нужно. Если хотите, чтобы СЖО работала тихо, в первую очередь обращайте внимание на уровень шума помпы — при схожих значениях он отвлекает заметнее, чем монотонный гул вентиляторов.

Размеры вентиляторов для необслуживаемых радиаторов СЖО

Радиаторы современных систем жидкостного охлаждения проектируются под один из двух типоразмеров вентиляторов — 120 мм или 140 мм.

120 мм — более распространенный типоразмер. Именно на него рассчитано большинство радиаторов необслуживаемых СЖО. Эффективность и уровень шума у таких вентиляторов заметно варьируется в зависимости от их ценовой категории. У недорогих моделей нередко нет баланса между этими двумя характеристиками — они либо тихие, либо недостаточно производительные. В то же время качественные «вертушки» могут оставаться и малошумными, и довольно эффективными.

140 мм — менее распространенный типоразмер. Радиаторами, рассчитанными на него, обычно оснащаются СЖО среднего или высокого класса. За счет большего диаметра и площади крыльчатки эффективность таких вентиляторов выше, а уровень шума ниже, чем у их 120 мм собратьев. Тем не менее, и здесь все зависит от модели — простые шумят сильнее и работают менее эффективно, чем более продвинутые.

В среднем, СЖО с вентиляторами на 140 мм тише и производительнее, чем более распространенные модели со 120 мм «вертушками». Плата за это — более высокая стоимость и ограниченная совместимость с некоторыми корпусами (крепление под такие радиаторы есть не везде).

Порядок установки готовой системы жидкостного охлаждения для процессора

Для установки понадобится крестовая отвертка. Но сначала определитесь, в каком месте корпуса будет расположен радиатор СЖО и хватит ли ему там места.

При установке радиатора на переднюю, заднюю или боковую панель обязательно разверните его так, чтобы шланги выходили снизу. Это убережет систему от скопления пузырьков воздуха в помпе и водоблоке, из-за которых может снизиться эффективность работы СЖО.

Шаг 1. Установите и закрепите на материнской плате бэкплейт СЖО.

Шаг 2. Прикрутите вентиляторы к радиатору СЖО:

• Для установки на заднюю, верхнюю или боковую панель — на выдув.

  • Для установки нижнюю панель — на вдув.

  • Для установки на переднюю панель — по умолчанию на вдув. Для корпуса с передней панелью из сетки можно и на выдув.

Если вы выбрали для установки боковую стенку в корпусе с соответствующими креплениями (обычно это «аквариумы»), то прикрутить вентиляторы можно и в самом конце.

Шаг 3. Прикрутите радиатор на выбранную панель корпуса. Радиатор — самый габаритный элемент СЖО. Поэтому установить его куда проще, когда не мешают шланги от закрепленного водоблока.

Шаг 4. Нанесите термопасту на процессор.

Шаг 5. Снимите защитную наклейку с подошвы водоблока. Установите его на процессор так, чтобы шланги выходили снизу или сбоку, но не допускайте их перекручивания.

Шаг 6. Чтобы закрепить водоблок без перекоса, не затягивайте его винты сразу до предела — крутите каждый понемногу, а затем переходите к следующему по диагонали.

Шаг 7. Подключите кабели от водоблока, вентиляторов, а также подсветки и экрана СЖО (при их наличии) к соответствующим разъемам на материнской плате.

Принципы работы ранее уже описывался в предыдущей статье.

P/S небольшой тест СЖО

ПРИМЕР ID-COOLING DX360 MAX

На чем тестируем?

В качестве тестового подопытного выступает ID-COOLING DX360 MAX – трехсекционная СЖО с радиатором 360-мм... просто потому, что она установлена в личном ПК. Кратко рассмотрим ее.

Это не совсем стандартная трехсекционка, радиатор водянки имеет размер 400*120 мм с увеличенной толщиной до 32 мм (38 мм высота резервуаров). Он набран из 12 каналов и алюминиевой ленты между ними, ширина ленты и каналов 26 мм, ребер на сантиметр ~7,5.

Шланги достаточной длины – 465 мм.

Помпа с подсветкой, 2900 об/мин +-10%, подошва медная, с небольшим горбом по центру. Подключается трехконтактным разъемом, поэтому управление скоростью вращения возможно только путем изменения напряжения. Подсветка работает от стандартного +5В ARGB 3-пин разъема. Не нужна подсветка? Можете ее просто не подключать.

Вентиляторы 120*120*25 мм, с маркировкой DF-125-K – девять лопастей, 2150 об/мин, поддерживают ШИМ-регулировку скорости вращения, с возможностью полной остановки. Вентиляторы имеют короткий кабель подключения с двумя разъемами, позволяющими подключать их цепочкой без километра проводов между ними. К плате вся эта конструкция подключается через удлинитель.

Если интересно, шумность у вентиляторов примерно такая

Полный список характеристик на скриншоте ниже.

Тестовый стенд и методика тестирования

• Процессор: Intel Core i7-12700K (4,8 ГГц P-core, 3,8 ГГц E-core, 4,2 ГГц Ring, 1,18 В);

• Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;

• Материнская плата: MSI Pro Z690-A DDR4;

• Оперативная память: Crucial Ballistix Sport LT 2*16ГБ (4000 МГц, 18-20-20-40);

• Видеокарта: MSI GeForce RTX 3070 Ti VENTUS 3X 8ГБ;

• Корпус: Thermaltake View 300 MX.

Тестирование происходило в трех режимах, со скоростью вращения помпы 2200,  2600 и 3000 об/мин. Кратко поясню: 3000 об/мин – как стандартная частота вращения, 2200  – как практически бесшумный режим и 2600 – как нечто среднее, этакий компромисс между шумом и скоростью вращения.

Показания шумометра UT363, с расстояния 40 см (уровень фонового шума, в максимально возможной тишине 35,3 дБА):

В каждом из режимов использовались 3 разных скорости вращения вентиляторов: 800, 1200 и 1800 об/мин. Первый - как тихий, второй - как комфортный и третий - как режим с максимальной частотой вращения (паспортные 2150, субъективно, просто ужас и использовать их, даже чисто для теста, нет никакого желания).

Итого имеем 9 сочетаний, каждое из которых тестировалось в Aida64, Prime95 с/без AVX.

Потребление в каждом из сценариев:

• Aida64 (Stress CPU): ~ 98 Вт;

• Prime95 без AVX: ~180 Вт;

• Prime95 с AVX: ~220 Вт.

Хочется надеяться, что наличие такого количества тестовых прогонов с разными условиями, позволит получить плюс-минус какие-то объективные результаты. температура в помещении ~26 °C.

Тестирование

Собственно, результаты того, что удалось получить перед вами. Какие-то видимые отличия удалось получить лишь в режиме максимальной тепловой нагрузки и высоких оборотов вентиляторов. Что по этому поводу можно выделить на графиках, так это тот факт, что в прайме с avx при 1200 об вентиляторов, максимальная скорость вращения помпы позволило избежать троттлинга, удержав температуру где-то на его границе. При двух других вариантах мы получали 99 градусов и небольшой сброс частот на 1-2 ядрах. В более щадящих условиях, никакой разницы нет (формальные различия результатов на 1 градус – вписывается в погрешность измерений). А по сути, вся наша затея и проводится для тех ситуаций, когда вентиляторы крутятся, где-то в нижней половине диапазона своих паспортных оборотов и работают тише помпы.

Заключение

Краткий вывод по увиденному выше. Зафиксировать хоть какое-то минимально значимое преимущество использования СЖО при номинальных (они же максимальные) оборотах получилось лишь, при максимально возможном тепловыделении, что, вероятно, не всем и нужно. А вот уровень шумности падает ощутимо, причем по субъективным ощущения сильнее, чем по показаниям шумометра. И хотя данный небольшой тест является несколько... хм... не всеохватывающим, думаю, что в определенной степени результаты можно экстраполировать на ряд других, однотипных моделей.  Поэтому, если звук помпы вас все же раздражает, то можно смело пробовать снижать скорость ее вращения, и вообще не факт, что вы что-то потеряете в эффективности.