خمیر سیلیکون چیست و چگونه دمای پردازنده را کاهش می‌دهد

به گزارش گروه دانش و فناوری اقتصاد ۱۰۰ و به نقل از دیجی کالامگ،برخی از پردازنده‌ها همراه با فن و خمیر حرارتی عرضه می‌شوند اما در بازار می‌توانید خمیرهای حرارتی بسیار بهتر و باکیفیت‌تری را پیدا کنید. با وجود اینکه برای خنک کردن پردازنده می‌توانید از گزینه‌هایی مانند فن معمولی، سیستم خنک‌کننده‌ی مایع و دیگر موارد استفاده کنید، ولی اگر حرارت پردازنده به درستی به سمت آن‌ها منتقل نشود، فرایند خنک‌سازی به‌خوبی صورت نمی‌گیرد.

خمیر سیلیکون یا خمیر حرارتی یک ماده‌ی خمیری شکل رسانای گرما است که در بین پردازنده و هیت سینک قرار می‌گیرد. به غیر از استفاده برای پردازنده‌ی مرکزی (CPU)، از این خمیر برای قطعاتی مانند پردازنده‌ی گرافیکی موجود در کارت گرافیک هم استفاده می‌شود. اما چرا این ماده‌ی خمیری شکل اهمیت زیادی دارد؟

همانطور که احتمالا می‌دانید، پردازنده جین فعالیت مقادیر قابل توجهی گرما تولید می‌کند و در صورتی که به دنبال بهره‌گیری از عملکرد ایده‌آل پردازنده هستید، این گرما باید به طور مداوم تحت کنترل قرار بگیرد. خنک‌کننده‌ی بزرگی که بر روی پردازنده قرار می‌گیرد، با استفاده فن و هیت سینک می‌تواند این گرمای اضافی را از پردازنده دور کند تا برای عملکرد آن مشکلی ایجاد نشود.

اما مشکل اصلی این است که گرمای پردازنده باید به نحوی به هیت سینک راه پیدا کند. اگرچه پردازنده و هیت سینک روی یکدیگر قرار می‌گیرند، اما سطوح این دو بخش به طور کامل یکدیگر را لمس نمی‌کنند. پردازنده‌ها، هیت سینک‌ها و خنک‌کننده‌ها دارای ایرادات جزئی در سطوح خود هستند و به همین خاطر وقتی روی یکدیگر قرار می‌گیرند، حفره‌های بسیار کوچکی به وجود می‌آید که هوا در این حفره‌ها حبس می‌شود و در نتیجه عملکرد هیت سینک و سیستم خنک‌کننده دچار افت می‌شود.

خمیر حرارتی به زبان ساده این پستی و بلندی سطوح را پر می‌کند تا انتقال گرما تا حد زیادی کارآمد باشد. همانطور که گفتیم، برای اینکه گرمای پردازنده تا حد قابل توجهی کاهش پیدا کند، گرمای تولیدی به هر نحوی باید منتقل شود. همانطور که احتمالا می‌دانید، هوا به اندازه‌ی مثلا مس و و آلومینیوم، رسانای خوبی برای گرما نیست و بنابراین در فضای بین پردازنده و هیت سینک باید تا حد ممکن هیچ هوایی قرار نداشته باشد.

در بازار انواع خمیرهای حرارتی به فروش می‌رسد که خمیر سیلیکون تنها یکی از آن‌ها محسوب می‌شود. به همین خاطر با توجه به مهارتی که در اختیار دارید و نوع کامپیوتر و بودجه، باید از بین این خمیرها دست به انتخاب بزنید. استفاده از برخی خمیرها دشوار است و به همین خاطر مبتدیان نباید از آن‌ها استفاده کنند.

خمیرهای حرارتی انواع مختلفی دارند که با قیمت‌های گوناگون در بازار فروخته می‌شوند. بسیاری از کاربران تازه‌کار تصویر می‌کنند که بین این خمیرهای حرارتی تفاوتی وجود ندارد و به همین خاطر به سراغ ارزان‌ترین گزینه می‌روند. اما همانطور که گفتیم با توجه به نیاز و بودجه‌ی خود در این زمینه باید بهترین گزینه را انتخاب کنید. در ادامه به سه نوع اصلی خمیرهای حرارتی می‌پردازیم تا با خیال راحت بتوانید از بین آن‌ها دست به انتخاب بزنید.

این نوع خمیرها کیفیت بالایی دارند و دلیل این نامگذاری هم این است که در خمیرهای موردنظر، از ترکیبات پودر‌شده‌ی نقره، آلومینیوم و دیگر فلزات استفاده می‌شود. همین موضوع منجر به عملکرد بهتر برای دفع حرارت می‌شود اما مهم‌ترین مشکل این نوع خمیرهای حرارتی این است که رسانای الکتریسیته هم هستند. بنابراین برای استفاده از آن‌ها باید به شدت دقت کنید تا پدیده‌ی اتصال کوتاه رخ ندهد و مادربرد و دیگر قطعات دچار مشکل نشوند. بنابراین اگر حرفه‌ای هستید، بهتر است از بین این نوع خمیرهای حرارتی دست به انتخاب بزنید ولی اگر تازه‌کار محسوب می‌شوید، توصیه می‌کنیم چنین کاری انجام ندهید.

این نوع مواد در دو شکل خمیر و پد ارائه می‌شوند. اگرچه خمیرهای حرارتی شهرت بیشتری دارند و به طور گسترده‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما برخی کاربران به استفاده از پدهای حرارتی علاقه دارند. معمولا کاربران تازه‌کار نگران استفاده از خمیرهای حرارتی هستند اما بهره‌گیری از پد‌های حرارتی بسیار راحت‌تر است و به دقت کمتری نیاز دارد. البته این نوع پد‌ها برای انتقال گرما عملکرد بسیار ضعیف‌تری ارائه می‌دهند و بنابراین قیمت پایینی دارند. به طور کلی استفاده از پدهای حرارتی را توصیه نمی‌کنیم و بهتر است برای این کار از خمیرهای حرارتی موجود در بازار استفاده کنید.

برای بهره‌گیری از خمیر سیلیکون روش‌های متفاوتی وجود دارد که با توجه به خمیر خریداری شده می‌توانید از این روش‌ها بهره ببرید. در این زمینه بهترین روش وجود دارد و هر فردی از روش مورد علاقه‌ی خود بهره می‌برد. نکته‌ی حائز اهمیت برای قرارگیری خمیر سیلیکون روی پردازنده این است که به طور یکدست تمام سطح پردازنده را پوشش دهد.

برای اینکار معمولا ۶ الگوی متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرد و فارغ از اینکه کدام روش را انتخاب می‌کنید، مهم این است که خمیر سیلیکون موردنظر به طور یکدست روی سطح پردازنده قرار بگیرد. در تصویر بالا می‌توانید این ۶ روش را مشاهده کنید. پیش از شروع باید سطح پردازنده را با دقت بالایی تمیز کنید. بهتر است برای این کار از الکل درصد بالا و دستمال تمیز استفاده کنید. بعد از ریختن خمیر سیلیکون روی پردازنده، با استفاده از کارت می‌توانید به راحتی آن را پخش کنید تا تمام سطح مورد نظر پوشش داده شود. در نهایت هیت‌سینک مربوط به سیستم‌ خنک‌کننده را روی پردازنده قرار دهید. اگر تا حالا این کار را انجام نداده‌اید، توصیه می‌کنیم از ویدیو‌های آموزشی یوتیوب استفاده کنید تا حین انجام این کار، مرتکب هیچ اشتباهی نشوید.

رسانایی حرارتی خمیر سیلیکون اهمیت بسیار زیادی دارد و باید به این موضوع توجه زیادی نشان دهید. هرکدام از خمیرها از ضریب انتقال حرارت متفاوتی پشتیبانی می‌کنند که عدد ارائه شده، میزان کارای خمیرموردنظر برای انتقال گرما از پردازنده به هیت سینک را نشان می‌دهد. ترکیبات استفاده شده در خمیر، رسانایی حرارتی آن را تعیین می‌کنند. برای این مشخصه از واحد وات بر متر کلوین استفاده می‌شود که طبیعتا هرچه بیشتر باشد، خمیر بهتری رسانایی بهتری برای گرما ارائه می‌کند.

خمیر‌های سیلیکونی ارزان‌قیمت موجود در بازار ایران معمولا از ضریب انتقال حرارت بین ۱ تا ۱۰ وان بر متر کلوین بهره می‌برند. این در حالی است که خمیرهای حرارتی مبتنی بر فلز، ضریب انتقال حرارت بیش از ۷۰ وات بر متر کلوین را ارائه می‌دهند و همانطور که می‌توانید ببینید، در این زمینه اختلاف زیادی بین خمیرهای حرارتی فلزی و سیلیکونی وجود دارد.

ویسکوزیته خمیر حرارتی، چگالی آن را مشخص می‌کندن. به همین خاطر برای خرید خمیرهای حرارتی باید به این موضوع هم توجه کنید تا دچار مشکل نشوید. هر چقدر عدد ویسکوزیته بیشتر باشد، خمیر موردنظر کمتر حالت مایع دارد و بیشتر خمیری شکل است. اما اگر عدد ویسکوزیته پایین باشد، حالت مایع بودن آن بیشتر است و در نتیجه اگر بیش از حد نیاز روی پردازنده قرار دهید، این مایع ممکن است روی مادربرد بریزد و برای شما دردسر ایجاد کند.

در مشخصات تمام پردازنده‌ها، توان طراحی حرارتی یا TDP هم ذکر می‌شود. هرچقدر توان طراحی حرارتی پردازنده بیشتر باشد، می‌تواند انرژی بیشتری مصرف کند و در نتیجه احتمالا گرمای تولید شده توسط آن بیشتر خواهد بود. بنابراین اگر از یک پردازنده‌ قدرتمند استفاده می‌کنید، بهتر است برای خنک نگه داشتن آن از خمیر حرارتی بهتری بهره ببرید.

همانطور که گفتیم پردازنده‌های مختلف میزان حرارت متفاوتی را تولید می‌کنند. بنابراین با توجه به این موضوع باید از سیستم خنک‌کننده‌ی مناسبی استفاده کنید. خمیرهای حرارتی اگرچه نقش مهمی برای خنک کردن پردازنده‌ها ایفا می‌کنند، اما نمی‌توانند معجزه کنند و در نهایت سیستم‌های خنک‌کننده نقش بسیار مهم‌تری ایفا می‌کنند.

در نهایت خمیر حرارتی نقش بسیار مهمی برای پردازنده و کارت گرافیک ایفا می‌کند و بهتر است هر چند سال یک بار این خمیر را تعویض کنید. اگر هم از خمیر بی‌کیفیتی استفاده می‌کنید، توصیه می‌کنیم هر ۶ ماه یا یک سال یکبار چنین کاری را انجام دهید تا پردازنده و کارت گرافیک بتوانند بهترین عملکرد ممکن را ارائه دهند.