Hvað er hitauppstreymi?

Í tölvum geta margir hlutar framleitt mikinn hita og þarfnast kælingar. Örgjörvinn og GPU eru fyrstu tveir hitagjafarnir. Þeir þurfa yfirleitt báðir virka kælingu, jafnvel í tilfelli með góðu loftflæði. Vinnsluminni, SSD, VRAM, VRM og kubbasettið framleiða töluverðan hita. Oft geta þeir komist upp með óvirka kælingu í hylki með góðu loftflæði svo framarlega sem þeir eru með hæfilega stóran hitaupptöku.

Allir þessir varmagjafar eru kældir með því að flytja varma yfir í virkan eða óvirkan hitaskáp og láta hitakaflinn flytja hitann út í loftið sem síðan verður fjarlægt úr hólfinu. Ferlið er nokkuð grundvallar eðlisfræði. Hins vegar þarf góða snertingu til að flytja hitann á skilvirkan hátt. Það er einfaldara en léttvægt að koma hitaskápnum þannig að hann hafi góða loftsnertingu. Sem gas er loftið snyrtilegt í samræmi við lögun hitavasksins. Eina íhugunin er að hámarka flatarmál hitaupptökunnar.

Hins vegar er flóknara að ná góðri snertingu á milli hins raunverulega hitaframleiðandi hluta og hitaskápsins. Yfirleitt eru báðir hlutar úr málmi og jafnvel þótt þeir séu báðir flatir og haldnir þétt saman, þá er útkoman ekki fullkomin. Fletningarferlið getur skilið eftir sig smásæjar rifur, hleypa inn lofti sem í raun einangrar varmaflutninginn. Einnig, í sumum tilfellum, getur uppsetningarkrafturinn valdið því að annar eða báðir hlutar beygja sig aðeins aftur, sem leiðir til lélegrar snertingar og lélegs hitaflutnings.

Til að lágmarka þessi vandamál er hitauppstreymi almennt notað. Þetta kemur venjulega í fjórum sniðum með mismunandi notkunartilvikum, kostum og göllum. Almennt þurfa endanotendur aðeins að takast á við eina tegund af varmaefnasambandi, hitauppstreymi, þannig að þær tvær eru venjulega samheiti.

Thermal Paste

Hitapasta er algengasta gerð varmaefnasambandsins. Það er einnig hægt að vísa til sem hitauppstreymi og TIM, stutt fyrir hitauppstreymisefni. Nákvæmar blöndur eru mismunandi, en það er almennt fjölliðamauk með örsmáum málmögnum. Ætlunin er að lítið magn sé sett á yfirborðið sem á að kæla.

Kælirinn er síðan settur flatur ofan á, sem náttúrulega dreifir hitamaukinu jafnt út og fyllir upp í eyður, sama hversu litlar þær eru. Fyrir örgjörva í venjulegri stærð nægir að jafnaði ein bláa af hitamauki á stærð við ertu til að veita fulla þekju.

Thermal past kemur venjulega í lítilli sprautu, sem gerir það auðvelt að setja lítið magn á svæðið sem þú vilt. Sumir koma þó í poka sem geta verið erfiðari í notkun og eru almennt frekar sóðalegir. Hitaleiðni er mæld í W/mK, eða vöttum á metra Kelvin. Hærri tölur eru betri þar sem hægt er að flytja meiri hita. Hitapöst bjóða venjulega um 8W/mK.

Mikilvægar hitauppstreymi eru - næstum alltaf - ekki rafleiðandi, sem þýðir að það skiptir ekki máli þótt örlítið magn kreistist út. Það getur ekki valdið stuttu. Hitapasta er venjulega notað á milli örgjörva og kælara þeirra og GPU og kælara þeirra. Thermal past þornar almennt út með tímanum og mun oft sýna skert frammistöðu eftir um það bil tvö ár. Á þessum tímapunkti ætti að hreinsa það af og setja aftur á. Venjulega hefur varmalíma ekki neina límgetu.

Hitapúðar

Hitapúðar eru í grundvallaratriðum örsmáir þunnir svampar sem leiða hita vel. Þeir eru almennt ekki eins góðir til að leiða hita eins og hitauppstreymi, að hluta til vegna þess að þeir eru þykkari en deigið endar með. Þessa hitapúða er auðvelt að setja á vegna þess að þú sérð greinilega hvaða þekju þú færð. Púðinn hefur tilhneigingu til að vera örlítið límd, sem gerir það erfitt að fjarlægja, sérstaklega ef púðinn brotnar í sundur.

Hitapúðar bjóða upp á lag af vernd fyrir þrýstingsnæma íhluti. Festingarþrýstingur getur stundum valdið því að íhlutir sprunga, sérstaklega ef ekki allir íhlutir eru fullkomlega jafnir. Litli svampurinn á hitapúðanum gerir honum kleift að gleypa þann þrýsting og hjálpar til við að jafna íhluti. Hitapúðar eru venjulega ekki notaðir til að kæla örgjörva eða GPU.

Hins vegar eru þeir oft á VRAM, VRM, vinnsluminni og SSD. Þessi tæki gefa yfirleitt ekki eins mikinn hita. Þannig að minni hitaleiðni miðað við líma er ekki vandamál. Kostnaðarsparnaðurinn er þó vel þeginn.

Lóðmálmur TIM

Örgjörvi hefur í raun tvö lög af hitavaskinum. Örgjörvamótið er þakið innbyggðum hitadreifara eða IHS. IHS er síðan kælt með hitaskápnum með venjulegu hitalímalagi á milli þeirra. Til að tryggja að IHS hafi góða snertingu við CPU deyja, er annað lag af varmaefnasambandi notað fyrir bestu hitaleiðni. Í sumum tilfellum er venjulegt hitauppstreymi notað. Hins vegar er yfirborðið lítið sem gerir varmaflutning erfiðari.

Í nútíma örgjörvum flytur lóðmálmur hita á milli CPU deyja og IHS. Þetta er venjulega notað sem smækkað blað sem kreistur við notkun IHS til að mynda góða tengingu. Sem málmur er hitaleiðni lóðmálms mun hærri, um það bil 50W/mK. Það er einnig rafleiðandi og því þarf að gæta þess að einangra nærliggjandi íhluti.

Fljótandi málmur

Sumir áhugamenn og öfgafullir yfirklukkarar kjósa að nota fljótandi hitauppstreymi úr málmi. Þetta er byggt á gallíum, málmvökva við stofuhita. Hins vegar er það almennt blandað öðrum málmum. Þetta þýðir að hægt er að nota það á svipaðan hátt og venjulegt hitauppstreymi.

Það býður upp á framúrskarandi hitaleiðni, af stærðargráðunni 60W/mK. Með því að nota það geturðu séð margra gráður af hitastigi þar sem varmi er fluttur í burtu á skilvirkari hátt. Eins mikið og það hljómar vel, þá eru nokkrir erfiðleikar.

Gæta þarf mikillar varúðar við notkun fljótandi málma. Í fyrsta lagi ætti ekki að meðhöndla gallíum beint. Fljótandi málmur er mun minna þéttur en hitauppstreymi, svo miklu minna þarf að nota. Það er rafleiðandi, þannig að það getur valdið skammhlaupi ef það lekur út á íhluti.

Gallíum er einnig stórkostlega ætandi fyrir áli, sem er ósamrýmanlegt við hitakökur sem eru byggðir á áli. Það er erfitt að þrífa fljótandi málma ef þú vilt setja þá á aftur. Fljótandi málmvarmasambönd ættu ekki að nota nema þú sért mjög reyndur og þekkir alla áhættuna sem þeim fylgir.

Niðurstaða

Hitaefnasamband vísar til hvers kyns hitauppstreymisefnis. Þessi efni eru hönnuð til að veita góða líkamlega snertingu og mikla hitaleiðni til að tryggja að hægt sé að flytja varma á skilvirkan hátt. Í flestum tilfellum þýðir hitauppstreymi efnasambandið hitauppstreymi, þar sem þetta er venjulega eina formið sem endir notendur fást við.

Aðrar gerðir eru þó fáanlegar með mismunandi kostum og göllum. Afköst eru mæld í hitaleiðni með einingunum W/mK. Hærri gildi eru betri, en einnig ætti að huga að öðrum þáttum eins og auðveldri notkun og rafleiðni.