Pasta termoconductoare: ce este, cum se aplica, tipuri si preturi

Ultimul lucru la care te gandesti cand vrei sa-ti faci un PC din componente este probabil pasta termoconductoare. Afla ce este, la ce foloseste, cum se aplica corect si cum o alegi pentru un calculator mai performant, mai bine racit si in acelasi timp silentios.

Tin minte si acum primul meu calculator, un 486 la 66 MHz din 1995, o bijuterie care mi-a inoculat virusul informaticii, dar care in ziua de azi n-ar fi suficient nici pentru un smartwatch. Una din amintiri este cea legata de sistemul de racire sau mai bine zis de lipsa acestuia. Sursa de alimentare cred ca era singura componenta dotata cu ventilator.

Spre deosebire, calculatorul meu de acum foloseste nu mai putin de 7 ventilatoare, acestea fiind cea mai utilizata componenta a unui PC modern, fiind absolut necesare pentru a muta aer si raci lamelele radiatoarelor de dimensiuni cel putin generoase, daca nu chiar monstruoase uneori. Sistemele de racire pentru PC-uri au evoluat odata cu aparitia componentelor care consuma chiar si sute de watti, cum sunt placile video, ce pot sari de 300 W fara probleme, cat timp sunt racite corespunzator.

Evolutia sistemelor de racire se vede foarte usor in cazul coolerelor de procesor, care acum includ si sisteme de racire cu apa cu bucla inchisa ce pot fi instalate de orice utilizator putin initiat cu asamblarea unui calculator. Aceastea sunt capabile sa disipe chiar si sute de watti, o putere care nu este total straina procesoarelor de top fortate putin prin overclocking.

Daca ti se pare o introducere prea lunga sa stii ca exista si un motiv, si anume acela de a vorbi despre pasta termica, o “componenta” extrem de importanta intr-un calculator modern si deseori ignorata sau neglijata. Hai sa vedem intai ce este si de ce este atat de importanta in racirea unui calculator.

Ce este si la ce foloseste pasta termoconductoare?

Majoritatea sistemelor de racire folosite in ziua de azi intr-un calculator constau dintr-un radiator, eventual dotat cu una sau mai multe conducte de transfer de caldura (heatpipe) si unul sau mai multe ventilatoare care forteaza circulatia aerului printre lamelele radiatorului, facilitand racirea acestuia.

radiator cu heatpipe

Sistemele de racire moderne pot fi foarte complexe

Coolerul (sistemul radiator + ventilator) se monteaza direct pe componenta ce trebuie racita, de obicei direct pe chip (procesor CPU, chip grafic GPU samd) sau pe alte componente care degaja o cantitate mare de caldura.

Aceste chip-uri pot fi protejate deja de un disipator de caldura (heatspreader), cum este cazul procesoarelor sau sunt direct expuse, cazul chip-urilor grafice.

Pentru o racire eficienta este necesar bineinteles ca acel contact dintre chip si radiator sa fie perfect. Chiar daca ambele suprafete metalica par perfect plane aceasta este o iluzie infirmata rapid daca punem sub microscop aceste suprafete. Din aceasta cauza contactul metal-metal nu este perfect, chiar departe de acest deziderat. Nici nu mai vorbesc de suprafetele usor concave sau convexe, unde contactul se face partial doar pe margine sau in centru.

Acesta este si motivul pentru care au aparut pastele termice. Sunt exact ce iti inchipui, adica o pasta cu proprietati de a transfera caldura intre doua obiecte metalice. Rolul pastei termoconductoare este de a umple golurile de aer, un prost conductor termic, intre doua suprafete de contact.

Degeaba folosesti un sistem de racire performant, daca acesta nu face contact perfect cu componenta ce trebuie racita. Consecintele pot fi majore, pornind de la suprainzalzire, ce se traduce in functionare la o frecventa redusa, deci cu pierdere de performanta, pana la scurtarea duratei de viata a componentelor si culminand cu defectarea prematura a acestora. De aceea am si spus ca pasta termoconductoare joaca un rol important intr-un PC modern.

Trebuie mentionat insa ca pasta termica se foloseste si in laptopuri si alte componente care folosesc chip-uri ce consuma mai mult de cativa watti, moment in care nu se pot raci singure, in mod natural.

In tot lantul de racire (chip > pasta > disipator de caldura > pasta > radiator) pasta termica are cea mai mica conductivitate a caldurii, deci putem spune ca este veriga slaba, insa este absolut necesara pentru ca celelalte componente nu fac contact perfect datorita formei care nu este perfect plana, daca o privim la microscop.

Poate ai observat ca in lantul de racire am inclus pasta de doua ori. Nu este o greseala, pentru ca in cazul chip-urilor prevazute cu disipator de caldura (heatspreader), cum sunt procesoarele, producatorul aplica la interior, intre heatspreader si pastila de siliciu, un strat de pasta termica sau le sudeaza folosind o pasta pe baza de indiu, un metal care se topeste la o temperatura foarte joasa si poate fi prelucrat relativ usor.

In acest articol vom vorbi insa despre pasta termoconductoare pe care poti s-o cumperi din magazine si aplica singur fara sa ai nevoie de o diploma in inginerie.

Tipuri de pasta termoconductoare

In acest capitol o sa-ti prezint tipurile principale de paste termoconductoare, dar o sa includ si o alternativa folosita destul de des ca material pentru transfer termic, chiar daca nu este neaparat o pasta.

Pasta electroconductoare

Este tipul de pasta termica ce conduce si electricitatea. Nu este o proprietate pe care sa ti-o doresti insa. Rectific, chiar nu trebuie sa ti-o doresti, pentru ca orice revarsare a acesteia pe componentele din jurul chip-ului duce la un dezastru, putand provoca un scurtcircuit cand alimentezi componenta.

Avantajul, daca exista, este cel al unei conductivitati termice mai bune. Personal recomand sa eviti aceste paste pentru ca dezavantajele sunt mult prea mari. Din fericire majoritatea pastelor termice moderne sunt din categoria celor de mai jos:

Pasta non-conductoare electric

Sunt fix ce trebuie, oferind performanta dorita fara pericolul de a provoca un scurt circuit care sa-ti strice ziua. De aceea recomandarea mea este sa alegi o astfel de pasta, cu conductivitate electrica zero (sau foarte foarte aproape de zero).

Nu ai niciun motiv sa risti, mai ales ca nu exista diferente de performanta intre o pasta conductiva electric si una non-conductiva cat timp conductivitatea termica este identica si celelalte proprietati raman neschimbat.

seringa-pasta-termica
Vezi aici sute de tipuri de paste termoconductoare

Metal lichid

O aparitie relativ recenta este cea a pastelor din metal lichid (nu chiar ca cel din filmul Terminator 2) ce folosesc o solutie pe baza de indiu de obicei, un metal cu temperatura de topire foarte scazuta, in jur de 150 – 160 de grade Celsius.

Metalul lichid se foloseste pentru proprietatile net superioare de conductivitate termica. Este insa foarte greu de aplicat corect, mai ales ca ai nevoie doar de un strat foarte foarte subtire. Este bineinteles electroconductiv, deci exista pericolul scurt circuitului si in timp poate provoca coroziuni in contact cu metalul heatspreader-ului si cu baza radiatorului.

Un alt dezavantaj este ca nu poate fi folosit la temperaturi foarte joase, deci nu este unealta overclockerului profesionist care foloseste metode de racire exotice cu performante mult sub temperatura ambientala.

metal lichid

Beneficiile metalului lichid pot fi foarte semnificative, de genul 10 – 15 grade Celsius versus cea mai buna pasta termoconductoare. Nu pare mult, insa daca tii cont ca chip-urile de siliciu au o temperatura maxima de functionare de putin peste 100 de grade (si nu toate sunt atat de tolerante) vezi de ce este o diferenta importanta.

Pad termic (thermal pad)

thermal pad

Nu toate componentele din calculator consuma sute de Watti, deci nu este nevoie intotdeauna de cel mai bun contact termic. Este suficient si un pad termic care sa amelioreze transferul termic intre componenta si radiator. Acesta seamana foarte mult cu o lama de guma de mestecat, ca si consistenta si textura, insa are un rol cu totul diferit (si nu trebuie inghitita!).

Performantele de transfer termic sunt de obicei mediocre, dar sunt mai usor de aplicat si pot fi chiar refolosite de cele mai multe ori. Sunt folosite de obicei pentru chipuri de memorie si componente mai putin sensibile, fiind preinstalate de producatori acolo unde sunt necesare.

Intrebari si informatii utile

Fiind un subiect mai putin cunoscut am considerat ca ar fi util sa incerc sa raspund la cateva intrebari practice legate de pasta termica si rolul ei intr-un calculator modern. Multe din aceste topicuri sunt destul de subiective, in sensul ca exista multe pareri impartite despre ce inseamna practici bune, asa ca te sfatuiesc sa mai citesti si alte surse de informare daca vrei sa afli mai multe lucruri despre pastele termice.

Care este cea mai buna metoda de aplicare

Performanta unei paste termice este influentata nu doar de calitatea pastei in sine, ci si de presiunea pe care cooler-ul o exercita asupra disipatorului metalic (heatspreader) de deasupra chipului racit, in cazul procesoarelor, cat de egala este aceasta presiune pe toata zona de contact si alti factori care fac de multe ori ca socoteala de acasa (teoria) sa nu se traduca in practica in diferente sesizabile, poate cel mult masurabile.

Cu siguranta metoda de aplicare este unul din acesti factori. Forma aplicarii si cantitatea de pasta sunt printre cele mai dezbatute topicuri pe formurile de specialiate, cu incrancenare de multe ori, deci nu o sa-ti fac eu teoria aplicarii pastei termice. Imi pare rau, dar nu detin adevarul absolut asa ca iti voi spune doar ce am observat eu in practica: prea putina pasta termica poate fi chiar mai rau ca prea multa pasta termica, care curge pe langa chip dupa ce montezi si demontezi coolerul.

pasta termoconductoare arctic ac

Daca ai ales o pasta conductoare electric ai toate sansele sa provoci un scurt-circuit fatal pentru calculatorul tau daca langa chip se gasesc componente senibile. Nici un mic incendiu nu este complet exclus, deci recomandarea mea este sa mergi pe un model de pasta non-conductiva electric.

Ce inseamna o cantitate adecvata? In cazul procesoarelor cu heatspreader mic este suficient un bob de orez fix in mijloc. In cazul modelelor cu foarte multe nuclee s-ar putea sa fie nevoie sa aplici mai multa pasta. Daca preferi sa o intinzi singur cu o carte de vizita sau cu paletuta inclusa de unii producatori in loc sa lasi presiunea coolerului sa faca acest lucru nu cred ca este vreo problema. Ambele metode pot functiona la fel de bine.

Un clip video pe care ti-l recomand este acesta. Poti vedea ca forma aplicarii pastei nu conteaza aproape deloc, cat timp cantitatea de pasta este OK.

O ultima mentiune ar fi ca pe unele modele de coolere, in special pe modelele Box livrate de producatori impreuna cu procesoarele de acest tip, pasta vine preaplicata sub forma unui patrat sau dreptunghi care se potriveste perfect peste heatspreader-ul procesorui. Aceasta nu poate fi refolosit, deci daca vei demonta si monta din nou coolerul este necesar sa-l cureti in prealabil si sa reaplici un nou strat de pasta termoconductoare.

pasta termica cooler box

Perioada de rodaj (burn-in, curing)

Un termen de care s-ar putea sa te lovesti este cel de curing sau burn-in, adica perioada de timp care trebuie sa treaca de la aplicarea pastei, cu calculatorul pornit, pana cand aceasta ajunge la proprietatile optime pentru transferul de caldura.

E ca un fel de rodaj al motorului masinii, daca vrei. Asta nu inseamna ca in perioada de curing pasta nu functioneaza, ci doar ca performanta s-ar putea sa nu fie atat de buna pe cat te astepti. Avansul din acest domeniu in ultimii ani inseamna ca in ziua de azi foarte putine modele de pasta termica mai au nevoie de curing pana ajung la consistenta optima. Verifica totusi specificatiile indicatiile si ajusteaza-ti asteptarile corespunzator in aceat timp.

Atentie insa, daca detectezi temperaturi prea ridicate in sistemul tau cauza s-ar putea sa fie in alta parte. Verifica deci instalarea corespunzatoare a coolerului si vezi daca ai aplicat suficienta pasta care trebuie sa acopere cat mai bine centrul chip-ului. Diferenta de performanta intre o pasta proaspat aplicata si una maturizata deja nu trebuie sa fie mai mare de cateva grade.

Cat de des trebuie reaplicata pasta

O pasta termica de calitate poate sa-si pastreze proprietatile cativa ani de zile (chiar si peste 10 ani) fara a necesita reaplicare. Iti recomand bineinteles sa monitorizezi temperaturile componentelor sistemului tau si sa iei in calcul ca variatiile de cateva grade sunt perfect normale. Daca observi insa fluctuatii mai mari este fie un semn ca trebuie sa cureti PC-ul de praf, fie ca trebuie sa schimbi pasta pentru ca s-a intarit prea tare si a devenit faramicioasa.

Din experienta mea acest lucru se intampla mult dupa ce PC-ul s-a uzat moral, deci s-ar putea sa nu fie nevoie sa aplici niciodata pasta termica, in conditiile in care nu montezi sau demontezi coolerul. Partea asta este foarte importanta: daca schimbi coolerul trebuie sa cureti ambele suprafete de contact si sa reaplici pasta inainte de reasamblare.

Daca ai cumparat un calculator sau laptop second hand sau componente folosite mai vechi este o idee buna in general sa le cureti si sa reaplici pasta termica inainte de le utiliza, daca stii cum sa dezasamblezi sistemul de racire fara emotii.

Cu ocazia demontarii cooler-ului poti observa si cum pasta a fost imprastiata de presiunea aplicata de talpa radiatorului si cat de uniforma este aceasta. Un contact puternic in centrul chip-ului este intotdeauna de dorit.

Cum cureti pasta inainte de o reaplicare

Ce faci insa daca ai aplicat prea multa pasta, daca schimbi cooler-ul sau vreo componenta si trebuie sa reaplici pasta? Cea veche trebuie intotdeauna curatata pana nu mai ramane nimic pe talpa radiatorului sau pe chip.

curatare pasta termica

Primul instinct este de a folosi un servetel, insa acestea pot lasa fibre nedorite si nu curata foarte bine pasta din canalele si gaurile microscopice din metal. Cea mai buna solutie este sa folosesti alcool izopropilic sau alcool sanitar impreuna cu o carpa de microfibra care nu va lasa scame si fibre. Aceasta este metoda recomandata de specialisti.

Cat de multe aplicari pot face cu un tub de pasta?

Este genul de intrebare care nu are un raspuns exact pentru ca depinde de foarte multi factori. Cel mai important este bineinteles metoda de aplicare si cat de multa pasta folosesti la fiecare aplicare.

Daca vrei insa o estimare atunci o sa incerc sa iti dau o imagine folosind informatiile gasite pe site-ul celor de la Arctic Silver care mentioneaza ca seringa lor de 3.5 grame poate fi aplicata de pana la 25 de ori pe procesoare cu arie mica si pana la 10 ori pe procesoare cu o arie mare (gama AMD Threadripper sau Intel HEDT).

Aceeasi cantitate de pasta daca ar fi aplicata intr-un strat de 0.075 mm grosime ar acoperi aproximativ 100 centimetri patrati. Ce vreau sa spun este ca o seringa de pasta care costa cativa zeci de lei te va tine ani buni, deci e bine sa verifici din cand in cand daca i se schimba consistenta, semn ca poate ar trebui inlocuita cu alta mai noua si poate mai performanta.

Cele mai importante caracteristici cand cumperi o pasta termoconductoare

Hai sa vedem rapid care sunt acele caracteristici care trebuie sa te intereseze cand compari produsele intre ele. Majoritatea aspectelor importante cred ca am reusit sa le tratez mai sus, asa ca hai sa vedem si specificatiile si caracteristicile utile.

Conductivitatea termica (W/mk sau λ) – este de departe cea mai importanta specificatie pentru ca iti da o idee asupra conductivitatii termice, adica capacitatii unei anumite paste de a transfera caldura. Asta nu inseamna ca poti compara direct produsele intre ele doar pe baza acestui numar, exprimat in Watti pe metru Kelvin.

Ca sa iti faci o idee, o pasta termica de calitate ar trebui sa aiba peste 10 – 12 W/mK, in timp ce metalul lichid trece de 70 W/mK.

Proprietatile electrice – am detaliat mai sus acest aspect si de ce este foarte util ca pasta termica sa nu conduca electricitatea, riscul de scurt-circuit al componentelor sensibile fiind extrem de mare.  Nu cred ca merita riscul, chiar si in cazul utilizatorilor experimentati.

Gama de temperaturi – te intereseaza mai putin, dar este bine sa stii care sunt varfurile de temperatura pozitiva si negativa precum si intervalul care ofera cea mai buna durabiliate in timp a pastei, fara a afecta conductivitatea termica.

vascozitate pasta termica

Daca esti interesat de overclocking profesionist, deci folosesti si solutii de racire care duc sarmanele chip-uri la temperaturi negative atunci ai nevoie de o pasta care suporta temperaturile extreme atinse cu azot lichid (LN2) sau gheata carbonica.

Gandeste-te ca gama de temperaturi tipice la care va fi expusa pasta este probabil 20 – 90 grade, dar nu este vorba de un perete vertical de temperaturi, pasta avand tendinta de a-si modifica proprietatile pe masura ce te apropii de capetele intervalului, deci alege o pasta cu un interval mai generos.

Vascozitatea (Pa) si densitatea (g/cm3) – nici aceste caracteristici nu reprezinta ceva ce ar trebui sa te intereseze, fara a lua in calcul performanta efectiva a unui anumit model de pasta. Ca regula generala insa, o pasta cu vascozitate mica este de obicei mai buna pentru sistemele de racire cu presiune de contact mica, in timp ce o vascozitate mai mare se preteaza sistemelor de racire care pun presiune pe componente.

accesoriu aplicare pasta termica

Accesoriu pentru aplicare – nu este obligatoriu, insa daca intentionezi sa intinzi pasta manual, in loc sa lasi asta in seama coolerului, alege o pasta care vine fie cu o lopatica, un set de betigase de ureche, fie cu un accesoriu care se monteaza pe varful tubului facilitand aplicarea uniforma a acesteia.

Cantitatea de pasta din tub – majoritatea produselor vin in siringi cu o capacitate de doar cateva mililitri (2-5 ml), care corespund de obicei unui interval de 5 – 10 grame. Depinde foarte mult de densitate, bineinteles.

Poate tendinta ar fi sa cumperi un tub mai mare pentru ca pretul per gram este mai bun. Totusi, ca sa iti faci o idee, am un tub de pasta Arctic AC MX-4 de 4 grame din care mai am aproximativ jumatate, cumparat acum 6 ani de zile si pe care l-am folosit pentru a aplica pasta de cel putin 10 ori.

In timp proprietatile pastei se vor deteriora, chiar daca le pastrezi la umbra si tubul este inchis bine, deci nu prea are sens sa arunci banii si esti suficient sa cumperi cel mai mic tub disponibil.

Tub, nu punga – pentru ca poate fi usor sigilat la loc este bine sa alegi o pasta care vine la tub sau cel mult la borcan (vezi ce am zis mai sus de capacitate), deci evita pasta care vine la punga (un pliculet de plastic foarte mic de fapt).

Servetele imbibate cu alcool – unii producatori includ ca bonus si un set de servetele umede ce pot fi folosite pentru indepartarea excesului de pasta sau pentru curatarea usoara inainte de o noua aplicare. Si includerea unei simple carpe de microfibra este OK, cred eu.

Cateva modele recomandate de pasta termoconductoare:

  • Seria Arctic AC MX – ti-as recomanda modelul MX-4 sau MX-5. Vin la seringi de diverse capacitati cu cap ce poate fi insurbat;
  • Noctua NT-H1 si NT-H2 – firma cunoscuta pentru coolerele pe aer premium. Produce bineinteles si o pasta termica de calitate;
  • Thermal Grizzly – va trebui sa mergi pe Amazon pentru produsele Thermal Grizzly, in special Conductonaut (metal lichid) si Kryonaut (pasta clasica pentru oveclocking). In magazinele locale este mai greu de gasit.

Magazine online unde gasesti pasta termica: eMAG, evoMAG, PC Garage, CEL, IT Galaxy

Poate m-am lungit prea mult cu acest articol, insa pasta termoconductoare este un subiect care cred a necesita mai multa atentie tocmai pentru ca este destul de neglijat. Sper ca ai aflat ceva nou si ca nu te-am speriat prea tare. Daca mai ai intrebari sau observatii de facut stii unde gasesti formularul de comentarii, da?

JP - editor Shopniac
JP - Pentru mine s-au inventat magazinele de haine online pentru ca urasc sa umblu din magazin in magazin, sa probez zeci de articole si sa mai si compar preturile. In rest sunt pasionat de gadgeturi si filme, lucruri care imi ocupa mai mult timp decat ar trebui.
Te abonezi gratuit la newsletter si primesti un eBOOK

Vrem sa auzim si parerea ta:

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Cititorii Shopniac apreciaza discutiile animate, politicoase si te roaga sa-i respecti, chiar daca nu esti de acord cu toate afirmatiile lor. Iti multumim!

Continutul de pe Shopniac este disponibil gratuit datorita reclamelor pe care ti le afisam. Te rugam sa dezactivezi Ad Blocker-ul atunci cand intri pe site-ul nostru. Iti multumim.

Folosim cookie-uri fara de care site-ul nu poate functiona corespunzator. Nu colectam date personale pentru profilarea utilizatorilor.  Sunt de acord  Afla mai multe  Detalii despre cookie-uritracker

tracker Toti abonatii la newsletter primesc un eBOOK gratis