سیستم خنک کننده بادی یا آبی با دفع حرارت پردازنده به عملکرد پایدار و افزایش طول عمر کامپیوتر کمک میکند، اما مجموعه خنک کننده بدون استفاده از خمیر سیلیکون حرارتی، کارایی لازم را ندارد. شاید بپرسید خمیر حرارتی سیلیکون چیست؟ یا خمیر سیلیکون چه کاری انجام میدهد؟ برای آشنایی با یکی از مهمترین اجزاء سیستمهای خنککننده کامپیوتر در این مقاله با شهر سختافزار همراه شوید.
فهرست مطالب این مقاله:
- خمیر حرارتی چیست؟
- کاربرد خمیر سیلیکون چیست؟
- ویژگیهای خمیر حرارتی چیست؟
- انواع خمیر حرارتی
- تشخیص خمیر حرارتی (Thermal paste) فاسد
- آموزش استفاده از خمیر سیلیکون
- مقدار کافی و مناسب خمیر سیلیکون حرارتی
- بهترین مقدار خمیر سیلیکون
- بهترین برند خمیرهای حرارتی
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.
در این مقاله ضمن تعریف خمیر سیلیکون، کاربرد خمیر حرارتی را بیان کرده و سپس با ویژگیها و اهمیت خمیر سیلیکون در عملکرد لپ تاپ و کامپیوتر دسکتاپ و همچنین چگونگی استفاده از خمیر سیلیکون آشنا میشوید.
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.

از آنجایی که هوا عملکرد خوبی در انتقال حرارت ندارد، دفع حرارت نیز به خوبی انجام نمیشود و افزایش دمای پردازنده را شاهد خواهیم بود.
به همین دلیل از خمیر حرارتی استفاده میکنیم تا فاصله بین پردازنده و IHS را بپوشاند. 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.
در همین رابطه بخوانید:
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
صدها نوع از خمیرهای حرارتی مختلف در بازار وجود دارند که از نظر میزان انتقال حرارت، هدایت الکتریکی، چگالی و قیمت با یکدیگر متفاوت هستند. به طور کلی خمیرهای حرارتی را میتوانیم در شش دستهبندی مختلف تقسیم کنیم:
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.
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.
ترمالپیست که به عنوان خمیر حرارتی هم شناخته میشود، تقریباً در تمامی لپتاپها، کارتهای گرافیک و کامپیوترها یافت میشود که بالاخره باید روزی تعویض شود. اما استفاده از خمیر سیلیکون چگونه است و چه مقدار خمیر باید استفاده کنید؟ در نوشتار پیش رو به شما میگوییم چطور خمیر سیلیکون را با مقدار مناسب و کافی تازه کنید.
در همین رابطه بخوانید:
- چگونه خمیر حرارتی (Thermal Compound) فاسد را تشخیص دهیم؟
آموزش استفاده از خمیر سیلیکون
در خصوص استفاده از خمیر سیلیکون چندین نکته اساسی وجود دارد که مهمترین آنها چگونگی اعمال (پخش کردن) و مقدار خمیر سیلیکون است. با وجود اینکه در این خصوص اختلاف نظرهای فراوانی وجود دارد، اما آزمایشها و تجربه در انتخاب بهترین روش و مقدار مناسب به ما کمک میکند.
نه تنها باید میزان خمیر سیلیکونی مورد استفاده مناسب باشد، بلکه چگونگی و مکان استفاده از آن نیز حائز اهمیت است. در ادامه تلاش میکنیم در رسیدن به مقدار خمیر سیلیکون مناسب به شما کمک کنیم.
قبل از اینکه سراغ نحوه استفاده از خمیر سیلیکون یا مقدار مناسب آن برویم، نخست باید به این پرسش پاسخ داد که چرا مقدار و نحوه زدن خمیر ترمالپیست حائز اهمیت است و باید به آن توجه کرد؟

اگر بین حرارتگیر (کولر) و تراشه به کلی از خمیر استفاده نشود یا میزان خمیر سیلیکونی مناسب نباشد، به دلیل تماس ناکافی و وجود ناهمواری بین این دو، انتقال گرما به درستی صورت نمیگیرد و دمای تراشه بالا میبرد. بنابراین خمیر سیلیکون افزون بر نقش پُر کردن این حفرهها و فضاهای خالی بسیار کوچک، نقش رسانای گرما را بر عهده دارد و گرما را از جسم گرم (تراشه) به جسم خنکتر (کولر یا حرارتگیر) منتقل میکند.

مشکل اینجاست که مقدار خمیر سیلیکون اگر مناسب نباشد، میتواند باعث تماس ناکافی کولر و تراشه با یکدیگر یا نشت خمیر به اجزای مجاور تراشه شود. بنابراین بسیار مهم است که میزان خمیر سیلیکونی و نحوه پخش کردن خمیر به گونهای انتخاب شود که یک پوشش یکنواخت و کافی را ایجاد کند تا کولر و پردازنده تماس حداکثری را همدیگر داشته باشند.

نحوه صحیح استفاده از خمیر سیلیکون به این گونه است که باید مقدار مناسبی از خمیر در مرکز پردازنده یا تراشه خالی شود. البته اگر بتوان آن را به صورت یکنواخت پخش کرد، نتیجه بهتر هم خواهد بود.
برای استفاده از خمیر سیلیکون نخست باید هر دو سطح کولر و پردازنده یا تراشه را تمیز کنید و فرقی نمیکند که CPU، GPU یا چیپست لپتاپ باشد. بهترین گزینه برای انجام این کار استفاده از پدهای الکلی مخصوص تزریقات یا یک پارچه بدون پرز و کمی الکل سفید است. حواستان باشد که از پارچه بسیار زبر یا پرزدار استفاده نکنید، زیرا میتواند باعث خش برداشتن سطح یا کند شدن قطعات شود.
حالا که سطح هر دو پردازنده و کولر تمیز و خشک است، نوبت به استفاده از خمیر سیلیکون میرسد و به بحث مقدار خمیر سیلیکون میرسیم. هرچند استاندارد مشخصی برای انتخاب حجم ترمالپیست وجود ندارد، اما میتواند به مقدار معقول دست پیدا کرد.
اگر کولر نو باشد، لطفا دقت کنید که بر روی آن هیچ پلاستیک، پوشش یا محافظی قرار نداشته باشد، در غیر این صورت آن را بِکنید. همچنین اگر خود کولر به خمیر آغشته شده بود، دیگر نیازی به خمیر زدن روی CPU نیست و میزان خمیر سیلیکونی مورد نیاز شما صفر است.
مقدار کافی و مناسب خمیر سیلیکون حرارتی

در صورتی که که میخواهید ترمالپیست یک CPU دسکتاپ معمولی، کارت گرافیک یا تراشه لپتاپ را تعویض کنید، میزان خمیر سیلیکونی مورد نیاز در حد یک عدس درشت (یا نخود ریز) است. دقت داشته باشید برخی توصیهها مبنی بر استفاده از خمیر به اندازه یک نخود اغلب زیادهروی است.

میزان خمیر سیلیکونی مورد نیاز به اندازه یک عدس درشت است که باید آن را در مرکز تراشه خالی کنید. حالا اگر میتوانید، آن را با استفاده از یک کارت ویزیت، کارت بانکی یا نظیر آنها، به آرامی بر روی تمام سطح تراشه پخش کنید. در صورتی که خمیر کافی باشد، باید تمام سطح تراشه توسط یک لایه نازک پوشانده شود.

در نظر داشته باشید اصلاً به یک لایه ضخیم نیاز نیست، اما اگر خمیر برای پوشاندن تمام سطح تراشه کافی نبود یا بخش زیادی از آن به کاردک مورد استفاده شما چسبید، میتوانید کمی دیگر خمیر بر روی تراشه خالی کنید.
هدف نهایی شما باید دستیابی به یک لایه نازک و صاف از خمیر بر روی تمام سطح IHS باشد. البته لازم نیست خیلی درگیر صاف بودن سطح خمیر شوید و فشار کولر آن را صاف میکند.
میزان خمیر سیلیکونی مورد استفاده نباید به حدی زیاد باشد که یک لایه ضخیم شکل بگیرد یا از کنارههای کولر حسابی بیرون بزند.
در صورتی که تراشه یا پردازنده بزرگتر از حد معمول است، برای نمونه میخواهید خمیر یک پردازنده ورکاستیشن یا سرور را تعویض کنید، میتوانید اندازه دو عدس درشت یا نهایتاً یک نخود خمیر در وسط آن خالی کنید.

اگر هم قادر نیستید خمیر را پخش کنید، در خصوص تراشههای معمولی یا کوچک همان خالی کردن یک قطره در وسط پردازنده کفایت میکند و توسط فشار خود کولر پخش خواهد شد. در خصوص تراشههای بزرگتر میتوانید یک خط باریک خمیر در وسط تراشه بکشید که تصویر فوق به خوبی آن را نشان میدهد.

فراموش نکنید مقدار خمیر سیلیکون به اندازه و مساحت پردازنده یا تراشه بستگی دارد، با این حال در خصوص پردازندههای معمولی از یک عدس درشت فراتر نمیرود. البته ممکن است پخش شدن خمیرهای با ویسکوزیته بالا دشوار باشد و نتوان مقدار یک عدس از خمیر را به خوبی پخش کرد. همچنین چسبندگی برخی خمیرها خوب نیست و ممکنه است هنگام تلاش برای پخش کردن به صورت گلوله در آید. در این موارد میتوانید از همان روش خمیر زدن نقطهای در وسط تراشه یا به صورت یک خط در میانه تراشه استفاده کنید.
اگر شما هم میپرسید چه مقدار خمیر سیلیکون باید بر حسب گرم استفاده کنم؟ باید گفت یک گرم خمیر سیلیکون مقدار بسیار زیادی است و نباید هرگز به فکر استفاده از چنین خمیر زیادی باشید. در خصوص پردازندههای بزرگ چون Epyc هم بهتر است تلاش کنید یک لایه نازک و صاف به دست بیاورید. بنابراین اصلاً به چنین محاسباتی در مورد میزان خمیر سیلیکونی مورد نیاز فکر نکنید.
بهترین مقدار خمیر سیلیکون
در صورتی که یک پردازنده مدرن یا نسل جدید تهیه کردهاید اما درباره مقدار مناسب خمیر تردید دارید، ما یک پیشنهاد بسیار خوب در خصوص میزان خمیر سیلیکونی برای شما داریم. به جای درگیر شدن با روشهای مختلف زدن خمیر سیلیکون روی CPU، کافی است در چند نقطه آن یک قطره کوچک خمیر سیلیکون خالی کنید.
تصویر بالا بهترین روش پخش کردن خمیر روی پردازندههای نسل جدید را نشان میدهد.
در همین رابطه بخوانید:
- تاریخچه پردازنده های کامپیوتر و معرفی تاثیرگذارترین CPU های تاریخ
بهترین برند خمیرهای حرارتی
همه ما میخواهیم بهترین خمیر حرارتی را با ضریب انتقال حرارت بالا و قیمت پایین خریداری کنیم. شرکتهای متعددی در حوزه تولید خمیر حرارتی سیلیکون فعالیت دارند که محصولات متنوعی را نیز به بازار عرضه کردهاند.
تعدای از بهترین برندهای تولید کننده خمیرهای حرارتی عبارتند از: ProlimaTech، Thermal Grizzly، Cooler Master، Arctic، NAB Cooling، Noctua، Gelid، Corsair، SYY و گرین.
جمعبندی
خمیر حرارتی سیلیکون یکی از اصلیترین اجزاء سیستم خنککننده هر کامپیوتری محسوب میشود که به دفع موثر گرما از پردازنده کمک میکند. برای افزایش طول عمر کامپیوتر و جلوگیری از افت عملکرد پردازنده در زمان پردازش بهتر است تا از خمیر سیلیکون حرارتی مناسب و با کیفیت استفاده کنیم.
علاوه بر این، در این نوشتار تلاش نمودیم میزان خمیر سیلیکونی مناسب برای پردازنده، کارت گرافیک یا لپتاپ را به سادگی بیان کنیم. اصلاً لازم نیست که مقدار زیادی ترمالپیست استفاده کنید و یک قطره کوچک در وسط تراشه میتواند کافی باشد. با این حال پخش کردن خمیر و دستیابی به یک لایه نازک یکنواخت بسیار ایده بهتری است.

نحوه استفاده از خمیر سیلیکون بسیار آسان بوده و تنها باید حواستان باشد که کولر را به درستی باز، تمیز و مجدداً محکم کنید. همچنین باید مراقب آلوده شدن مادربرد، سوکت پردازنده یا بُرد کارت گرافیک به خمیر باشید. در صورت بروز هرگونه آلودگی ناخواسته، آن را گوشپاکن آغشته به کمی الکل سفید یا یک دستمال بدون پرز با دقت پاک کنید. البته نشت کمی خمیر بر روی لبههای پردازنده مشکلی ایجاد نمیکند.
در همین رابطه بخوانید:
- آموزش ساده ترین روش تعویض خمیر سیلیکون
پرسشهای متداول
آیا زدن خمیر سیلیکون ضروری است؟
استفاده از خمیر حرارتی سیلیکون برای اطمینان از عملکرد پایدار پردازنده و افزایش طول عمر کامپیوتر ضروری است.
آیا خمیر سیلیکون سرطان زا است؟
شاید بپرسید که آیا خمیر سیلیکون سمی است؟ برای پاسخ به این پرسش باید بگویم که برخی از انواع خمیرهای حرارتی مقدار کمی فلزات سمی دارند، اما مقدار آن به قدری اندک است که تاثیر نامطلوبی بر سلامت انسان نمیگذارد. به علاوه هیچ مدرکی در رابطه با تاثیر خمیر حرارتی بر ابتلاء به سرطان وجود ندارد.
با این وجود بهتر است تا در زمان کار با خمیر حرارتی دستکش بپوشید و از دست زدن به چشمانتان پرهیز کنید.
به جای خمیر سیلیکون از چه استفاده کنیم؟
هیچ جایگزینی برای خمیر سیلیکون وجود ندارد و نباید از مواد دیگری استفاده کنید. اگر ترمالپیست ندارید، بهتر است خمیر قبلی (کهنه) را مجدداً پخش کنید یا به کلی به آن دست نزنید.
آیا 1 گرم خمیر سیلیکونی برای CPU کافی است؟
سرنگ یک گرمی خمیر سیلیکون برای چند پردازنده هم کافی است، بنابرین یک گرم خمیر برای تنها یک CPU حجم بسیار زیادی است و نباید همه آن را استفاده کنید.
خمیر سیلیکون کی باید عوض شود؟
به طور کلی طول عمر خمیر حرارتی به 2 تا 4 سال میرسد. اگر دمای پردازنده مرکزی یا پردازنده گرافیکی کامپیوتر شما به طور محسوسی افزایش یافته یا به هردلیلی مجبور به جدا کردن هیتسینک از پردازنده شدید، بهتر است تا خمیر حرارتی را عوض کنید.
چگونه خمیر سیلیکون را نرم کنیم؟
اگر خمیر سیلیکون حرارتی خشک شود، توانایی خود را در انتقال حرارت از دست میدهد و باید با خمیر حرارتی جدید جایگزین شود؛ بنابراین توصیه میکنیم تا خمیر حرارتی خشک را کاملاً از سطح پردازنده پاک کنید و آن را با خمیر حرارتی تازه جایگزین کنید.
جایگزین خمیر سیلیکون چیست؟
فلز مایع، جایگزینی برای خمیر سیلیکون حرارتی محسوب میشود که ضریب انتقال حرارت بالایی دارد. باید توجه داشته باشید که فلز مایع یک ماده رسانای برق است و نشت آن به سایر قسمتهای مادربرد یا برد کارت گرافیک میتواند به یک فاجعه تبدیل شود.
در اینترنت راهکارهای عجیب و متفاوتی برای استفاده از مواد جایگزین یا حتی ساخت خمیر سیلیکون حرارتی با استفاده از ترکیبهای مختلف معرفی میشوند که غالباً کارایی لازم را ندارند. اگر به دنبال جایگزین خمیر سیلیکون برای سی پی یو میگردید، توصیه میکنیم تا از خمیر حرارتی سیلیکون استاندارد به جای راهکارهای عجیب و ناکارآمد استفاده کنید.
خمیر سیلیکون طلایی چیست؟
خمیر حرارتی سیلیکون طلایی از ذرات بسیار ریز طلا تشکیل میشود که عملکرد خوبی در انتقال حرارت دارد. این خمیر حرارتی گران قیمت غالباً توسط اورکلاکرها یا در کامپیوترهای حرفهای مورد استفاده قرار میگیرد.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت