خمیر سیلیکون چیست و چه کاربردی دارد ؟

وقتی بحث از داغ شدن بیش از حد سیستم پیش می‌آید، خمیر سیلیکون یکی از مظنونان اصلی به شمار می‌رود و با تعویض آن ممکن است شاهد بهبود عملکرد و کاهش قابل توجهی از دمای پردازنده شوید؛ خمیر سیلیکون چیست؟ چرا باید از خمیر سیلیکون استفاده کنیم و انواع مختلف آن چه تفاوت هایی باهم دارند؟

خمیر سیلیکون چیست؟

خمیر سیلیکون در واقع نوعی خمیر حرارتی است که به دلایلی این نام در بین عموم کاربران ایرانی رواج یافته و تقریباً برای تمام خمیرهای حرارتی سیستم‌ها از این نام استفاده می‌شود. خمیر حرارتی در واقع خمیری است که برای انتقال بهتر گرما بین پردازنده و هیت سینک خنک‌کننده قرار می‌گیرد. کاربرد انواع خمیر سیلیکون تنها در پردازنده‌ها نیست و در بخش‌های مختلفی از سیستم‌های گیمینگ مثل کارت‌های گرافیک، برخی مادربرد ها و غیره نیز استفاده می‌شود.

 دلایل استفاده از خمیرهای حرارتی

سطح  پردازنده و هیت سینک شاید صاف و صیقلی به نظر برسد اما بازهم شکاف‌ها و روزنه‌های کوچکی بین آن‌ها وجود دارد و این شکاف‌ها با هوا پر می‌شوند که هوا هم رسانای خوبی برای گرما نیست و در نتیجه گرمای پردازنده به خوبی به هیت سینک منتقل نمی‌شود؛ اما با استفاده از انواع خمیر سیلیکون این شکاف‌ها پر می‌شود و از سوی دیگر هرچه خمیر حرارتی رسانای بهتری برای گرما باشد، حرارت پردازنده بهتر منتقل می‌شود و خنک‌تر می‌ماند.

چه زمانی باید به فکر تعویض خمیر حرارتی باشیم؟

وقتی پردازنده‌ها بیش از حد داغ می‌شوند، برای جلوگیری از آسیب به آن‌ها سیستم خاموش می‌شود و وقتی دمای پردازنده بالا باشد، کلاک پردازنده تا پایین آمدن دما محدود می‌شود؛ انواع خمیر سیلیکون بعد از گذشت مدت زمان نسبتاً طولانی‌ای (به طور میانگین حدود دو سال) خاصیت خود را از دست می‌دهند و برای خنک ماندن پردازنده مجبور به تعویض آن هستید؛ در واقع نمی‌توان مدت زمان دقیقی را برای تعویض خمیر حرارتی مشخص کرد چرا که با توجه به مرغوبیت خمیر حرارتی و میزان کارکرد سیستم و دمای پردازنده، ممکن است خمیر دیرتر یا زودتر خاصیت خود را از دست بدهد.

بهتر است از یک ابزار نظارت بر سیستم برای بررسی دمای پردازنده کمک بگیرید و اگر متوجه افزایش بیشتر دمای پردازنده در مقایسه با گذشته شدید یا سیستم شما عملکرد قبل را نداشت، احتمالاً مشکلی در سیستم خنک کننده شما وجود دارد؛ ازاین رو در مرحله اول باید اقدام به تمیزکردن منافذ ورودی و خروجی هوای سیستم و تمیزکردن هیت سینک و فن آن با وسایلی مثل دمنده‌های باد کنید، سپس اگر تغییری چندانی حاصل نشد اقدام به تعویض خمیر حرارتی کنید.

حداکثر دمای پشتیبانی شده از یک پردازنده به پردازنده دیگر متفاوت است؛ بیشتر نرم‌افزارهای رایگان تست دما، این دما را به صورت ” Tj. Max” که به معنی بالاترین درجه حرارت عملیاتی سخت‌افزار است، نشان می‌دهند. اگر به دلایلی این اطلاعات را مشاهده نمی‌کنید، برای یافتن این مقدار شماره مدل پردازنده خود را در وب سایت CPU World جستجو کنید؛ اما این حداکثر دما است، یعنی نقطه‌ای که سیستم شما برای جلوگیری از آسیب‌دیدن پردازنده خاموش می‌شود. کارکردن در این دمای بالا قطعاً برای سخت‌افزار شما مضر است. درست است که وابسته به مدل، دمای مناسب برای هر پردازنده متفاوت است اما می‌توانید این قوانین کلی را برای ارزیابی دمای پردازنده تحت فشارِ خود، در نظر بگیرید:

• زیر 60 درجه سانتیگراد: عالی!
• 60 درجه سانتیگراد تا 70 درجه سانتیگراد: هنوز هم خوب کار می‌کند اما کمی گرم است. اگر این دما به مرور بیشتر شد، خنک کننده پردازنده خود را تمیز کنید.(هنوز نیازی به نگرانی بابت تعویض خمیر حرارتی نیست)
• 70 درجه سانتیگراد تا 80 درجه سانتیگراد: این دما بالاتر از حد معمول است و باید کمی نگران بود مگر اینکه پردازنده خود را اورکلاک کرده باشید. اگر این‌طور نیست، حتماً اطمینان حاصل کنید که فن‌ها به درستی کار می‌کنند و راه‌های جریان هوا مسدود نشده باشند.
• 80 درجه سانتیگراد تا 90 درجه سانتیگراد: این دما برای کارکرد طولانی مدت بیش از حد بالاست. سخت‌افزار خود را از نظر فن‌های خراب یا جمع شدن گردوغبار بررسی کنید و اگر اورکلاک می‌کنید، بهتر است تنظیمات آن را بازنگری کنید (مخصوصاً تنظیمات ولتاژ).
• 90 درجه سانتیگراد به بالا: خطرناک است و برای جلوگیری از آسیب جدی باید سیستم خنک کننده را بررسی کنید.

معرفی پدها و انواع خمیر سیلیکونی

پدها:

پدهای انتقال دهنده حرارت معمولاً به شکل‌های مربع و مستطیل برش داده شده‌اند و از مزایای آنها می‌توان به سهولت در نصب و مرتب بودن نتیجه نهایی اشاره کرد. برای نصب این پدها تنها کاری که باید انجام دهید این است که پد را در محل مورد نظر قرار دهید و تمام! نتیجه نهایی هم بسیار مرتب خواهد بود و برخلاف بسیاری از خمیرهای حرارتی، ریسک‌هایی مثل نفوذ خمیر و ایجاد اتصال کوتاه ناخواسته وجود ندارد (برخی خمیرها به دلیل استفاده از فلز در آن‌ها خاصیت رسانایی الکتریسیته دارند و ممکن است در صورت نفوذ، به قطعات آسیب بزنند). هرچند ممکن است پدها توانایی انتقال بیشتر گرما را در مقایسه با خمیرهای سیلیکون داشته باشند اما نمی‌توانند به خوبی منافذ و فاصله‌های بین پردازنده و بخش دفع کننده حرارت (مثل هیت سینک) را پر کنند؛ پس به همین دلیل استفاده از آنها برای پردازنده‌ها چندان توصیه نمی‌شود (پدها بیشتر در بخش‌های مختلف مانند مدارهای VRM توسط سازندگان کارت گرافیک و حتی مادربرد مورد استفاده قرار می‌گیرند).

خمیرهای فلزی:

یکی‌از انواع خمیر سیلیکون ، خمیرهای فلزی هستند و همان‌طور که از نامشان پیداست از فلز در آنها استفاده شده و اغلب به رنگ نقره‌ای هستند. در مدل‌های گران قیمت این خمیرها از نقره استفاده می‌شود که توانایی بسیار خوبی در انتقال گرما دارد اما در مدل‌های ارزان‌قیمت‌تر از پودر آلومینیوم استفاده می‌شود. برخی معتقدند به‌خاطر استفاده از فلز، این خمیرها رسانای الکتریسیته هستند و سهل‌انگاری در استفاده از آن‌ها ممکن است به قیمت ایجاد اتصال کوتاه و آسیب جدی به قطعات تمام شود؛ بنابراین پیشنهاد می‌کنیم اگر قصد استفاده از این نوع خمیرها را دارید، حتماً دقت کافی را به خرج دهید و در صورتی که اطلاعات کافی در این زمینه ندارید، کار را به شخص باتجربه‌تری بسپارید.

بیشترین کاربرد این مدل از انواع خمیر سیلیکون را می‌توان در کنسول‌ها و سایر دستگاه‌هایی که گرمای زیادی تولید می‌کنند، مشاهده کرد؛ با این وجود می‌توانید آن‌ها را برای رایانه شخصی خود نیز تهیه کنید که عملکرد خوبی هم خواهند داشت.

خمیرهای سرامیکی:

خمیرهای سرامیکی بخش عمده‌ای از ارزان‌ترین انواع خمیر سیلیکون را تشکیل می‌دهند و معمولاً در رنگ‌های خاکستری روشن یا سفید یافت می‌شوند. این خمیرها از پودر عناصر سرامیکی خالص تشکیل می‌شوند و معمولاً کیفیت چندان مناسبی ندارند؛ البته از مزایای آن‌ها هم می‌توان به رسانا نبودن اشاره کرد که آن‌ها را به گزینه بسیار مناسبی برای مبتدی‌ها تبدیل می‌کند (در واقع اگر مقدار زیادی از این خمیر هم در اطراف پردازنده و روی بورد ریخته شود، مشکلی ایجاد نخواهد شد.). این خمیرها بیشتر برای افرادی که به دنبال انجام کارهای سبک و روزمره مثل وب‌گردی و تماشای فیلم هستند، مناسب است و به هیچ عنوان استفاده از آن‌ها را در سیستم‌های گیمینگ و یا سیستم‌های اورکلاک شده پیشنهاد نمی‌کنیم.

خمیرهای سیلیکونی

خمیر حرارتی مبتنی بر سیلیکون همان خمیرهای حرارتی‌ای هستند که از قبل در خنک کننده‌های CPU موجود مانند اینتل و AMD استفاده می‌شوند. این خمیرها بهتر از خمیرهای سرامیکی هستند و وظیفه خود را در حد معقولی انجام می‌دهند؛ با این حال توصیه می‌شود که اگر می‌خواهید پردازنده خود را اورکلاک کنید به فکر تعویض کولر همراه با پردازنده و استفاده از خمیرهای باکیفیت‌تر باشید.

خمیرهای حرارتی بر پایه کربن

اگر مایلید کمی بیشتر هزینه کنید، پس رفتن به دنبال انواع خمیر سیلیکون مبتنی بر کربن کار درستی است. این خمیرها کمی گران هستند (شاید هم بیشتر از کمی!) اما از طرفی، آن‌ها از الیاف کوچک کربن ساخته شده‌اند و اغلب پودر الماس نیز در آن‌ها یافت می‌شود. دلیل اینکه این خمیرهای حرارتی بیشتر در سیستم‌های حرفه‌ای استفاده می‌شود، این است که رسانایی گرمایی زیاد و رسانایی الکتریکی کمی دارند (کارایی و امنیت بالا). از دیگر مزایای این خمیرها می‌توان به طول عمر بسیار بالا اشاره کرد که حتی می‌توانند تا 8 سال عملکرد مناسبی را از خود نشان دهند؛ اگر به دنبال خمیر حرارتی خوب بر پایه کربن هستید، Arctic MX-4 گزینه بسیار خوبی است.

خمیر حرارتی مبتنی بر فلز مایع

این خمیرها شاید جزو گران قیمت‌ترین انواع خمیر سیلیکون موجود در بازار باشند که البته با توجه به ساختار آن‌ها منطقی است. قابلیت انتقال حرارت آن‌ها تا هشت برابر بیشتر از خمیرهای حرارتی سنتی موجود در بازار است و با استفاده از آن‌ها عملکرد بسیار مناسبی را کسب خواهید کرد؛ البته هنگام استفاده از این خمیرها به دلیل رسانایی الکتریکی بالا، باید بسیار مراقب باشید. به‌هیچ‌وجه نباید قطره‌ای از آن، اطراف پردازنده و روی مادربورد پخش شود؛ در غیر این صورت باید با سیستم ارزشمند خود خداحافظی کنید!

متداول‌ترین خمیر فلز مایع Thermal Grizzly Conductonaut است که عملکرد بسیار خوبی را در لپ‌تاپ‌ها، رایانه‌های شخصی و کنسول‌ها ارائه می‌دهد؛ خمیرهای حرارتی در انواع مختلفی با قیمت‌های متفاوت ساخته می‌شوند و نمی‌توان صرفاً به‌خاطر نوع آن‌ها (مثلاً بر پایه فلز بودن) گزینه‌ای را انتخاب کرد و باید حتماً سایر مشخصات، برند و نظرات کاربران را هم در نظر گرفت.

رسانا یا غیر رسانا

همان‌طور که چندین بار در این مقاله اشاره کردیم، استفاده از خمیر حرارتی برروی پردازنده یا سایر قسمت‌های کامپیوتر احتیاج به دقت کامل دارد زیرا اگر خمیر رسانا باشد ممکن است اتصال کوتاه ایجاد شده، و سیستم را نابود کند. پس اگر تجربه کافی در نصب خمیر حرارتی را ندارید بهتر است از خمیرهای نارسانا (مثل خمیرهای بر پایه کربن یا خمیرهای سرامیکی) استفاده کنید یا این کار را به شخص با‌تجربه‌تری بسپارید.

توان حرارتی (TDP) پردازنده

توان حرارتی به نوعی میزان توان مصرفی پردازنده را نشان می‌دهد و این مقدار می‌تواند به عنوان تخمین برای تعیین میزان داغ شدن پردازنده استفاده شود. یک پردازنده با TDP بالاتر احتمالاً از انرژی بیشتری استفاده خواهد کرد و بنابراین گرمای بیشتری تولید می‌کند. این عدد باید هنگام انتخاب انواع خمیر سیلیکون برای سیستم خنک کننده پردازنده مورد توجه قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که می‌تواند گرمای تولید شده را کنترل کند و اجزای آن را ایمن، خنک و در بهترین حالت حفظ کند. (TDP در مشخصات پردازنده ذکر می‌شود)

سیستم خنک کننده

اگر سیستم خنک کننده مورد استفاده شما خیلی کارآمد نباشد، حتی با وجود انتخاب بهترین انواع خمیر سیلیکون موجود در بازار، پایین آوردن دمای سیستم غیرممکن است. کاربران باید مطمئن شوند که سیستم خنک کننده‌ای که از آن استفاده می‌کنند، سیستمی است که بتواند به خوبی با سطح گرمای تولید شده پردازنده آن‌ها مقابله کند. در غیر این صورت، نوع خمیر حرارتی انتخاب شده مهم نخواهد بود؛ در نهایت این به شما و مشخصات سیستمتان بستگی دارد که کدام خمیر حرارتی برای شما مناسب است اما امیدواریم این مقاله برای شما مفید بوده و در انتخاب بهترین گزینه به شما کمک کرده باشد.