Процессор греется всегда. Это не неисправность, это физика. Но есть принципиальная разница между нагревом управляемым и тем, когда система охлаждения уже не справляется и кремний начинает душить сам себя через троттлинг. Компьютер вдруг замедляется под нагрузкой, вентиляторы выходят на максимальные обороты и всё равно не спасают ситуацию. Знакомо? Причина почти всегда не в мощности кулера, а в том, что тепло не может нормально добраться от кристалла до рёбер радиатора. И начинается это путешествие с термопасты.
Разобраться в том, почему одни пасты охлаждают лучше других, как правильно выбрать вентилятор и что происходит с теплом внутри системы, значит вооружиться знанием, которое реально снижает температуру, а не просто успокаивает совесть.
Почему воздух между процессором и радиатором это катастрофа
Если взять два идеально плоских металлических листа и прижать их друг к другу, кажется, что контакт будет надёжным. На самом деле между ними останется тончайший слой воздуха, заполняющий микроскопические неровности на обеих поверхностях. Теплопроводность воздуха составляет около 0,026 Вт/(м·К). Для сравнения, теплопроводность меди, из которой делают основания кулеров, составляет около 400 Вт/(м·К). Разница в 15 000 раз. Воздух практически не проводит тепло, он его удерживает, превращаясь в тепловой барьер прямо между процессором и системой охлаждения.
Термопаста нужна именно для того, чтобы вытеснить этот воздух. Её собственная теплопроводность несравнимо выше воздушной, даже у бюджетных составов она составляет 3-5 Вт/(м·К), у качественных достигает 12-14 Вт/(м·К). Паста заполняет микроскопические впадины и царапины на крышке процессора и подошве кулера, создавая непрерывный тепловой мостик.
Важно понять одну вещь, которую часто упускают: сама паста проводит тепло хуже, чем прямой контакт металла с металлом. Задача термоинтерфейса не добавить слой с хорошей теплопроводностью, а убрать слой с катастрофически плохой. Именно поэтому наносить пасту нужно тонко: лишний слой увеличивает тепловое сопротивление, а не снижает его.
Что скрывается за цифрами на упаковке термопасты
Производители соревнуются в красоте цифр теплопроводности, и маркетинг здесь бьёт ключом. Паста с заявленными 12 Вт/(м·К) звучит убедительнее, чем паста с 8 Вт/(м·К). Но реальная разница в температуре процессора между этими двумя составами в большинстве сборок составит 2-4 градуса, не больше. Это подтверждается практическими тестами.
Почему так? Потому что тепловое сопротивление слоя пасты определяется не только теплопроводностью, но и его толщиной. При слое в 20-30 мкм, который получается при правильном нанесении, разница между пастами с теплопроводностью 8 и 12 Вт/(м·К) ничтожна. Формула проста: тепловое сопротивление равно толщине слоя, делённой на произведение теплопроводности и площади контакта. Уменьши толщину слоя вдвое, и это даст больший эффект, чем замена пасты на состав с вдвое большей теплопроводностью.
Честный ответ на вопрос, какую пасту выбирать, выглядит так. ARCTIC MX-4 с теплопроводностью 8,5 Вт/(м·К) и многолетним подтверждённым сроком службы без высыхания закрывает потребности абсолютного большинства систем. Thermal Grizzly Kryonaut с показателем 12,5 Вт/(м·К) даст реальный выигрыш в 2-5 градусов на горячих платформах с высоким TDP, там, где процессор постоянно работает в условиях буст-нагрузки. Жидкометаллические составы, например Thermal Grizzly Conductonaut с теплопроводностью 73 Вт/(м·К), раскрываются только при прямом контакте кристалла с основанием кулера, то есть при скальпировании процессора, и требуют медных поверхностей.
Как деградация термопасты убивает охлаждение годами
Со временем любая термопаста стареет. Силиконовые и минеральные основы постепенно высыхают, масло испаряется из состава, и то, что было пластичным мостиком, превращается в ломкую корку с трещинами. Трещины снова заполняет воздух, тепловое сопротивление растёт, температура процессора ползёт вверх. Система охлаждения та же, а компьютер или телевизор начинает вести себя хуже: ноутбук замедляется под нагрузкой, телевизор перезагружается в сложных сценах.
Бюджетные пасты типа КПТ-8 на кремнийорганической основе начинают деградировать через 1-2 года активной эксплуатации. Качественные синтетические составы сохраняют свойства 5-8 лет. Фазово-изменяемые термоинтерфейсы, например Honeywell PTM7950, которые при нагреве переходят из твёрдого в вязкое состояние и самостоятельно заполняют зазоры, держат стабильные характеристики ещё дольше и особенно хорошо подходят для ноутбуков, где периодическое обслуживание затруднено.
Проверить состояние термоинтерфейса без разборки можно по косвенным признакам: если процессор под нагрузкой уходит в троттлинг при температурах выше 90-95 градусов, а кулер при этом уже крутится на максимуме, скорее всего пасту пора менять. Хороший ориентир для обслуживания: раз в 3-4 года в стационарном ПК, раз в 2-3 года в ноутбуке из-за более жёсткого теплового режима.
Вентилятор на радиатор и вентилятор в корпус это не одно и то же
Вот здесь начинаются ошибки, которые встречаются повсеместно. Человек покупает красивый вентилятор с высоким CFM и ставит его на радиатор процессорного кулера, ожидая улучшения охлаждения. Результат разочаровывает. CFM, или кубические футы в минуту, это показатель объёма воздуха, который вентилятор перемещает в условиях свободного пространства, без сопротивления. Как только на пути воздуха появляется радиатор с плотными рёбрами, всё меняется.
Воздух должен продавливаться через узкие щели между рёбрами радиатора. Это требует давления, а не объёма. Нужный показатель называется статическим давлением и измеряется в паскалях или миллиметрах водяного столба. Вентилятор с высоким CFM имеет широкие лопасти с пологим углом: он отлично гонит воздух в открытом пространстве, но теряется перед сопротивлением. Вентилятор с высоким статическим давлением устроен иначе: более крутой угол лопастей, более плотная их расстановка, способность буквально пробивать воздух сквозь препятствие.
Практическое правило просто: для установки на радиатор процессорного кулера или радиатор системы жидкостного охлаждения нужен вентилятор с высоким статическим давлением, от 20 Па и выше. Для продувки корпуса на вдув и выдув подойдёт вентилятор с высоким CFM, от 50 кубических футов в минуту. Перепутать их местами значит получить шумную систему с посредственным охлаждением.
Размер, обороты и подшипник как факторы реального выбора
Вентилятор диаметром 140 мм при тех же оборотах перемещает больше воздуха и создаёт меньше шума, чем 120-миллиметровый, просто потому что больше площадь лопастей. Для тихих систем это имеет значение. Для компактных корпусов или специфических мест крепления 120 мм остаётся стандартом.
Тип подшипника определяет ресурс и характер износа. Подшипники скольжения, встречающиеся в дешёвых вентиляторах, служат 2-3 года, после чего появляется гудение и люфт оси. Шариковые подшипники выдерживают 50-70 тысяч часов работы и сохраняют характеристики при любом угле установки. Гидродинамические подшипники, применяемые в вентиляторах Noctua и be quiet!, совмещают долговечность шариковых с тишиной скользящих и считаются оптимальным выбором для систем, работающих круглосуточно.
PWM-управление через четырёхконтактный разъём позволяет материнской плате регулировать обороты вентилятора в зависимости от реальной температуры, а не держать его на постоянной скорости. Разница ощутима: в простое процессор не греется выше 40-50 градусов, и вентилятор может крутиться на 600-800 оборотах в минуту, оставаясь практически бесшумным. Под нагрузкой он разгоняется до 1500-2000 оборотов уже осознанно, когда это действительно нужно.
Как работает цепочка теплоотвода и где чаще всего возникает узкое место
Тепло от процессора идёт по цепочке: кристалл, крышка теплораспределителя, термопаста, основание кулера, тепловые трубки, рёбра радиатора, воздух. Каждое звено этой цепи имеет своё тепловое сопротивление. Общая эффективность определяется самым слабым звеном, а не самым сильным.
Часто виновником перегрева оказывается не паста и не вентилятор, а банальная пыль. Слой пыли между рёбрами радиатора действует как теплоизолятор, и эффект накапливается постепенно, незаметно. Компьютер, который год назад держал 70 градусов под нагрузкой, начинает показывать 85-90, хотя ничего не менялось. Всего несколько миллиметров серого войлока между рёбрами радиатора способны поднять температуру процессора на 10-15 градусов. Это первое, что нужно проверить перед заменой термопасты или покупкой нового кулера.
Другое узкое место, характерное для телевизоров и компактных ПК, связано с тепловыми трубками. Трубка работает за счёт испарения и конденсации теплоносителя внутри: жидкость испаряется у горячего основания, пар движется к холодному концу, конденсируется и возвращается обратно. Если трубка теряет герметичность или теплоноситель частично испаряется за годы эксплуатации, её эффективность падает. Внешне такая трубка выглядит нормально, но участок кулера, который она обслуживает, остаётся холодным при горячем основании.
Где термопаста и вентилятор работают в связке
Отдельно ни паста, ни вентилятор не решают проблему перегрева полностью. Замена пасты без чистки радиатора от пыли даст половину эффекта. Мощный вентилятор с высоким давлением на запылённом радиаторе тоже проиграет. Оптимальная цепочка обслуживания выглядит так: сначала чистка всей системы охлаждения, потом замена термопасты с правильным нанесением тонким равномерным слоем, и только потом оценка необходимости замены вентилятора.
Наносить пасту нужно так, чтобы она полностью покрывала теплораспределитель, но не вытекала за его края при сжатии кулером. Для большинства процессоров достаточно горошины диаметром 4-5 мм по центру крышки. Давление крепления кулера равномерно распределит её по поверхности. Излишки пасты по краям не улучшают теплоотвод, зато могут попасть на текстолит или в разъёмы, что уже нежелательно.
Правильно подобранные термопаста и вентилятор работают как единая система, где каждый элемент делает свою часть работы без компромиссов. Процессор при этом не просто становится холоднее в пике, он стабильнее держит частоты, меньше уходит в троттлинг, а система охлаждения тише работает в обычном режиме. Разница между наспех обслуженной системой и грамотно оптимизированной цепочкой теплоотвода иногда составляет 20-25 градусов. Это уже не мелочь, это другой уровень стабильности.
Канал сайта в Telegram
Канал сайта на YouTube