Сейчас на сайте
Сейчас на сайте 0 пользователей и 0 гостей.

Подбор материала

Увеличить коэффициент теплоотдачи и теплопередачи можно подбором материала, из которого выполнен радиатор. Алюминий, медь, а также их "смесь" — вот основные материалы, которые выбирает производитель для изготовления радиатора, реже встречаются радиаторы с золотым напылением, еще реже — медные радиаторы с серебряным пятаком — такие у нас найти практически невозможно, поэтому для эффективного охлаждения вашего процессора выбирайте кулер с медным радиатором, и точка.

В свое время стандартом в этой области являлся алюминий, прекрасно справлявшийся с отводом тепла от относительно холодных чипов вплоть до конца 90-х годов. Однако, с годами, с чипами происходила одна характерная метаморфоза: их площадь непрерывно сокращалась, а температура так же непрерывно росла. В результате, раньше имелся большой чип под большим радиатором, т.е., источник тепла по отношению к радиатору был примерно равномерно распределен по всей его площади, а скорость потока воздуха была относительно слабой, поскольку речь шла либо о радиаторе самом по себе, либо о простеньком слабеньком вентиляторе. В таких условиях, конечно же, алюминий был неплохим вариантом. Медь здесь было использовать просто бессмысленно - медный радиатор тут обеспечивал бы примерно те же параметры, будучи втрое тяжелее, а также труднее в обработке и дороже.

Однако когда чипы начали меняться вышеописанным образом, а вентиляторы в кулерах начали становиться все мощнее и мощнее, применение меди становилось предпочтительнее. При относительно высоких скоростях потока воздуха, и малой площади чипа, разница в термальном сопротивлении одинаковых радиаторов из меди и алюминия может составлять до 30%. Хотя, конечно, троекратная разница в весе при этом остается:

Ребра могут быть выполнены из меди, алюминия или его сплавов. Тонкие ребра должны быть выполнены только из меди, иначе они будут неэффективными. Радиаторы с медными ребрами дороже, но, как правило, лучше своих алюминиевых собратьев.

Широко используются комбинированные радиаторы из алюминия с добавлением меди (основание из меди, а охлаждающие ребра из алюминия). Основание радиатора должно быть медным, т.к. алюминиевые основания не обеспечивают хороший отвод тепла из около процессорной зоны и хорошо обработано.

В идеале, основание должно быть обработано так, чтобы в него можно было смотреться, как в зеркало, и разумеется, большие царапины и другие дефекты абсолютно исключаются. Полностью медным оно будет, или из меди будет сделан только сердечник — не так важно, однако если основание составное, то необходимо контролировать качество соединения сердечника и остальной его части (или ребер). Если сердечник свободно проворачивается, а в качестве теплового моста между ним и ребрами нанесена термопаста — такой кулер устанавливать не рекомендуется. Медный сердечник просто не сможет передать основанию и ребрам то, что он отвел, и такое устройство будет по меньшей мере неэффективным.

С развитием химии и физики применение будут находить новые материалы. Например, разнообразные формы углерода - от природного графита до искусственных алмазов. Пока такие естественные материалы в радиаторах не применяются, а вот искусственные, давно уже стали нормой в прецизионных системах охлаждения полупроводниковых лазеров. В ПК же можно обойтись и графитом, во всех его формах: при весе меньшем, чем у алюминия, термические свойства у него скорее соответствуют меди.

Это особенно актуально, учитывая текущий тренд развития микроэлектроники - уменьшение размеров чипов на фоне увеличения их мощности и, соответственно, тепловыделения. Так что производителям решений для их охлаждения придется использовать все имеющиеся у них в распоряжении средства. И новые материалы, так что графит, скорее всего, в обозримом будущем в радиаторах появится, и новые формы, обеспечивающие более эффективное охлаждение.

Изменяющееся фазовое состояние имеет, например, вода, которая, в зависимости от температуры, может, не меняя своего химического состава, переходить из одного фазового состояние в другое - твердое, жидкое, газообразное. Но воду, конечно, в качестве прослойки между чипом и радиатором, скорее всего применять не будут, это будут материалы, представляющие собой смесь полимерной основы и керамического наполнителя, повышающего термопроводимость смесей (например, Al2O3, BN, AlN или ZnO). Подобные смеси при комнатной температуре представляют из себя весьма вязкую субстанцию, в промежутке 40-70 С 0 переходящую в жидкое состояние, вытесняя воздух между чипом и радиатором, и уменьшая термосопротивление этого участка. В таком состоянии материалы с изменяющимся фазовым состоянием работают не хуже гелей и жидких термопаст, в то же время, будучи более удобными в обращении.

Так что дальше отводом тепла придется заниматься либо классическому кулеру, либо чему-нибудь несколько более мощному (имеющему лучшую теплопроводность, чем воздух).