Paszta, folyékony fém, grafénlapka, hővezető pad: mind ugyanazt a feladatot látja el, csak másképp és más kockázattal. Ebben a cikkben összeszedtük, miben különböznek, mire figyelj, ha cserélnéd őket, és melyik mikor jó választás.
Miért kell egyáltalán hővezető anyag?
A processzor vagy GPU lapkája és a hűtő talpa simának tűnik, de mikroszkóp alatt mindkettő tele van apró egyenetlenséggel. A két felület között ezért vékony légrések maradnak, a levegő pedig nagyon rossz hővezető. A hővezető anyag (angolul TIM, thermal interface material) ezeket a réseket tölti ki, hogy a hő ne a levegőn át próbáljon eljutni a hűtőig.
A dobozokon szereplő W/mK érték a hővezető képességet jelzi: minél nagyobb, annál könnyebben adja tovább a hőt az anyag. Érdemes viszont óvatosan kezelni. A gyártók eltérő módszerrel mérnek, így két márka számai közvetlenül nem összehasonlíthatók, és a gyakorlatban legalább ennyit számít a rétegvastagság és a felhordás minősége.
Hővezető paszta: a biztonságos alapeset
A legtöbb asztali gépben és hűtő dobozában paszta van. Fémoxidokat vagy más töltőanyagot tartalmazó, krémszerű anyag. A Thermal Grizzly népszerű Kryonaut pasztája például nano-alumíniumot és cink-oxidot tartalmaz, a gyártó szerint 80 °C-ig ellenáll a kiszáradásnak, és ami a legfontosabb: nem vezeti az áramot. Ha mellémegy, nem okoz zárlatot.
A paszta gyenge pontja az idő: évek alatt kiszáradhat, kipréselődhet a felületek közül (ezt hívják pump-outnak), és a hőmérsékletek lassan felkúsznak. Ilyenkor elég letörölni és újat felvinni. A gyártó azt is jelzi, hogy a Kryonaut 0,2 mm-nél nagyobb résekhez nem való, oda pad vagy gyurmaszerű hővezető kell.
Folyékony fém: a legjobb, de a legkockázatosabb
A folyékony fém galliumalapú ötvözet, amely szobahőmérsékleten is folyékony. A Thermal Grizzly Conductonaut esetében a gyártó 73 W/mK hővezető képességet ad meg, 10 és 140 °C közötti üzemi tartománnyal. Ez nagyságrendileg jobb, mint amit a paszták tudnak, ezért használják gyári szinten egyes gamer laptopokban és a delidelt (kupakjától megfosztott) processzoroknál.
Az ára viszont a kockázat. A folyékony fém vezeti az áramot, így ha egy csepp az alaplapra vagy a lapka melletti alkatrészekre kerül, zárlatot okozhat. Alumíniummal tilos használni, mert a gallium maradandóan károsítja: az alumíniumtalpú hűtő tönkremegy tőle. Réz és nikkelezett felületen használható, de a gallium idővel a rézbe is beoldódik. Ezt részletesen der8auer kétéves tesztjéről szóló cikkünkben mutattuk be.
Hogy mit tesz a gallium az alumíniummal, azt a Gamers Nexus tesztje mutatja meg látványosan: a Conductonaut egyetlen éjszaka alatt megtámadta az alumínium hűtőtalpat, a felület megfeketedett, krétaszerű és rideg lett.
Grafénlapka: nem szárad ki, nem folyik el
Az újabb megoldás egy vékony, szilárd grafén- vagy grafitlap, például a Thermal Grizzly KryoSheet (egyik mérete 33×33×0,2 mm). Nincs benne folyékony összetevő, ezért nem szárad ki és nem préselődik ki, egyszer felteszed és évekig ugyanúgy működik. A gyártó ajánlása szerint jó választás videokártyák és laptopok felújításához is.
Fontos, hogy a grafénlapka is elektromosan vezető, tehát pontosan a lapkára kell méretezni, és nem érhet hozzá a környező alkatrészekhez. Hogy mit tud a gyakorlatban, azt jól mutatja egy friss eset: egy Zephyrus G16 laptopban a gyári folyékony fém grafénlapkára cserélése után a processzor 35 helyett tartósan 85 W-on tudott dolgozni.
Hővezető pad: a nagyobb résekhez
A videokártyákon a memóriachipek (VRAM) és a feszültségszabályzók (VRM) nincsenek egy magasságban a GPU-lapkával, a hűtő és köztük gyakran milliméteres rés van. Ide paszta helyett puha, összenyomható hővezető pad kerül. Ezek többféle vastagságban kaphatók, például az Alphacool Core padja 1 mm-es kivitelben 6,2 W/mK-t tud a gyártó szerint.
Csere előtt mindig mérd meg vagy nézd meg a gyári pad vastagságát. Ha túl vastagot teszel be, a hűtő nem ül fel rendesen a GPU-ra, és ott romlanak a hőmérsékletek. Ha túl vékonyat, a memória marad hűtés nélkül.
Fázisváltó pad: a köztes megoldás
Létezik egy köztes kategória is: a fázisváltó (phase-change) anyagok, amelyek közül a Honeywell PTM7950 a legismertebb. Szobahőmérsékleten szilárd lapként viselkednek, üzemi hőmérsékleten viszont meglágyulnak, és pasztaszerűen kitöltik a réseket. A felhasználói tapasztalatok szerint lassabban öregszenek, mint a hagyományos paszták, ezért főleg laptopokban kedvelt, ahol a csere macerás. Hivatalos adatlapot nem tudtunk ellenőrizni, ezért konkrét értéket itt nem közlünk.
Összehasonlítás
| Paszta | Folyékony fém | Grafénlapka | Hővezető pad | |
|---|---|---|---|---|
| Hővezetés | jó | kiemelkedő | jó | mérsékelt |
| Vezeti az áramot? | nem (a legtöbb) | igen | igen | nem (a legtöbb) |
| Kiszárad? | idővel igen | nem, de a rézbe beoldódhat | nem | idővel keményedhet |
| Alumíniummal | használható | tilos | használható | használható |
| Fő terület | CPU, GPU | delid, gamer laptop | CPU, GPU, laptop | VRAM, VRM, SSD |
| Nehézség | kezdő | haladó | közepes | közepes |
Mikor melyiket válaszd?
- Asztali gép, átlagos felhasználás: jó minőségű paszta. Olcsó, biztonságos, és pár év múlva könnyen cserélhető.
- Laptop vagy videokártya felújítása: grafénlapka vagy fázisváltó pad, mert nem kell pár évente újra szétszedni.
- Az utolsó fokokért, tapasztalt kézzel: folyékony fém, kizárólag réz vagy nikkelezett felületen, a lapka környékét szigetelve.
- Memória és VRM a videokártyán: pad, a gyárival azonos vastagságban.
Ha a gyári anyag folyékony fém (ilyen több gamer laptop), csak akkor nyúlj hozzá, ha a hőmérsékletek indokolják, és tudod, mire cseréled. A hűtési trendek egyébként a gépteremben is izgalmasak: a Frore gyémánttal kombinált vízhűtése jól mutatja, hogy a hőelvezetés ma már legalább annyira szűk keresztmetszet, mint maga a számítási teljesítmény.
