همان طور که احتمالا می‌دانید، گرما از اصلی‌ترین عوامل فرسودگی قطعات سخت افزاری است. با پیشرفت صنعت سخت افزار و قدرتمندتر شدن پردازنده‌ها میزان گرمای تولید شده نیز بالا می‌رود. از این رو برای افزایش عمر و کارایی هرچه بیشتر قطعات سخت افزاری لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترها بایستی به کنترل میران گرمای قطعات اهمیت ویژه‌ای بدهیم.
به جهت کنترل دمای پردازنده‌ی مرکزی در اتصال به خنک کننده‌ها معمولا از عایق‌های رسانای گرما استفاده می‌شود. این عایق‌های گرما که از آن‌ها با نام خمیر حرارتی یا خمیر سیلیکون یاد می‌شود، در انواع و کیفیت‌های متفاوتی در دسترس هستند.
خمیر حرارتی یا خمیر سیلیکون چیست؟
خمیر حرارتی، خمیر سیلیکون یا گریس گرمایی (Thermal grease یا Thermal Paste) نوعی ماده خمیری و چسب رسانای گرمایی است. جنس این چسب از نوع پلیمر بوده و بین قطعاتی که دارای گرمای زیاد بوده و قطعات انتقال دهنده گرما، مثل بین پردازنده و هیت سینک قرار می‌گیرند. در واقع وظیفه این خمیر کمک به انتقال هرچه راحت‌تر جریان گرما و تسهیل امر خنک سازی قطعات است.
به صورت غالب ترکیب این ماده‌ی هادی حرارت متشکل از سیلیکون و اکسید است. اما در برخی خمیرهای گران‌تر، رساناهای درجه یک گرما نظیر نقره و سرامیک نیز وجود دارد. مزیت این خمیرها، انتقال موثرتر و بهتر گرماست. به صورت پیش فرض این خمیر روی برخی سیستم‌ها وجود دارد، اما برای بهروری هرچه بیشتر لازم است تا در بازه‌های مناسب اقدام به جایگزینی آن کنید.
اصلاح یک اشتباه رایج!
در ایران مواد هادی حرارتی که بین قطعات سخت افزاری قرار می‌گیرد را به عنوان خمیر سیلیکون می‌شناسیم. این نام گذاری تا حدودی اشتباه اما بسیار رایج است؛ از این رو من در این مطلب نیز بر همین کلمه تمرکز کردم. اما این مواد که به عنوان رسانای گرما در سخت افزار استفاده می‌شوند را خمیرهای حرارتی (Thermal Paste) یا گریس‌های گرمایی (Thermal Grease) می‌نامند. و خمیر سیلیکونی، تنها یکی از انواع خمیرهای حرارتی رایج در بازار است.
خمیر سیلیکون چه کاری انجام می‌دهد؟
همان‌طور که پیش‌تر اشاره کردیم، خمیر سیلیکون یک هادی حرارت است. وظیفه این خمیر انتقال هرچه بیشتر گرماست و به پروسه خنک سازی پردازنده کمک می‌نماید. این خمیر به صورت یک لایه نازک بین پردازنده (CPU یا GPU) کامپیوتر و لپ‌تاپ و هیت سینک (Heat Sink) قرار می‌گیرد.
هوا رسانای بسیار ضعیفی برای گرماست که در بین فضاهای خالی بین پردازنده وجود دارد. خمیر سیلیکون کلیه فضاهای خالی میکروسکوپی که بر روی پردازنده یا هیت سینک را پوشش می‌دهد. و بدین ترتیب مانع از انتقال ناکارآمد گرما و در نتیجه عملکرد ضعیف سیستم خنک کننده می‌شود.
انواع خمیرهای حرارتی
امروزه خمیر سیلیکون‌های بسیاری با تنوع قیمت بالا در بازار وجود دارند. این اختلاف قیمت و تنوع با توجه به رنج گسترده مواد هادی حرارت قابل توجه است. و باید در نظر داشته باشید که عملکرد همه این مواد یکسان نخواهد بود. به طور معمول حد بالای یک خمیر خوب تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد نیز می‌رود. البته کمپانی‌هایی وجود دارند که مدعی رسیدن به حد بالای ۳۰۰ درجه سانتی گراد نیز هستند.
اما برای درک این تنوع لازم است درباره پایه این خمیرها و کارایی‌شان بیشتر بدانید. خمیرهای سیلکون به طور معمول در جنس‌های اکسید روی، روغن سیلیکون، سرامیک، آلومینیوم، مس، نقره، گرافیت، نانو ذرات کربن و انواع متریال‌های ضد اکسیداسیون تولید می‌شوند.
خمیرهای حرارتی بر پایه فلز
این دسته از گران‌ترین و البته بهترین خمیرها هستند. خمیرها بر پایه فلز رسانایی بالایی داشته و به بهترین نحو گرما را انتقال می‌دهند. معمولا خمیرها بر پایه فلز، به علت متشکل شدن از فلزات گران بهایی چون نقره یا آلمینیوم، قیمت بالایی دارند. به علت رسانای الکتریکی بودن این خمیرها، بایستی در هنگام نصب بسیار مراقب بود و ترجیحا از کمک یک متخصص استفاده کرد.
خمیرهای حرارتی بر پایه سرامیک
در این خمیرها فلزی وجود ندارد اما این به معنای عدم رسانای گرما بودنشان نیست. خمیرها یا روغن‌های بر پایه سرامیک به طور قابل توجهی قیمت مناسب‌تری دارند. کارایی این خمیرها بالا بوده و مناسب استفاده کاربران حرفه‌ای و گیمرها هستند.
خمیرهای حرارتی بر پایه سیلیکون یا همان خمیرهای سیلیکونی
این دسته از خمیرها غالبا قیمت بسیار پایینی دارند. استفاده از این نوع خمیرها آسان و سریع است. اما کارایی این خمیرها چشم‌گیر نخواهد بود.
جایگزین خمیرهای حرارتی؛ تفاوت خمیر با پدهای حرارتی
در یک بررسی کلی این مواد رسانای گرما، در دو شکل خمیرهای حرارتی (Thermal Paste) یا گریس‌های گرمایی (Thermal Grease) و پدهای حرارتی (Thermal Pad) عرضه می‌شوند. هرچند این مواد در اشکال گوناگون و با پایه‌های متفاوت عرضه می‌شوند، اما در نهایت هدف و کاربردشان کاملا یکسان است. و عمده تفاوت در شیوه نصب کردن آن‌های بر روی قطعات است.
نصب خمیرهای حرارتی دشوارتر بوده و معمولا نیاز به تجربه دارد. همچنین در هنگام نصب خمیرهای حرارتی بر پایه فلز، به علت رسانا بودن مواد، باید به شدت احتیاط کرد تا منجر به مشکل ثانویه در مادربرد نشویم. اما در مقابل پدهای گرمایی، عملکرد نسبتا ضعیف‌تری داشته و به طبع قیمت بسیار پایین‌تری دارند. نصب این پدها، برخلاف خمیر بسیار آسان است.
چطور از خمیر سیلیکون استفاده کنیم؟
برای نصب خمیر حرارتی برروی پردازنده متدهای گوناگونی وجود دارد. اما پیش از شروع لازم است سطح پردازنده را به دقت تمیز کنید. پیشنهاد می‌شود این کار را به وسیله الکل درصد بالا و دستمال تمیز یا گوش پاک‌کن انجام دهید. برای نصب صحیح خمیر گزینه‌های زیادی در دسترس دارد که در تصاویر زیر نمایش داده شده‌اند.
اما اگر تازه کار هستید و قرار است به تنهایی خمیر سیلیکون را نصب کنید از گزینه اول استفاده کنید. بدین صورت که ابتدا به اندازه یک عدس از مواد را در مرکز سطح پردازنده اعمال کنید. سپس مطابق با شکل، چهار نقطه به همان سایز در چهار گوشه سطح قرار دهید.
حال بایستی سیستم خنک کننده را به طوری که هیت سینک دقیقا روی پردازنده قرار بگیرد، جا گذاری کنید. سپس با اعمال فشار یکسان از کف دست، اقدام به فشردن خنک کننده روی پردازنده کنید. این کار را به صورت متوالی برای سی ثانیه ادامه دهید تا خمیر حرارتی به شکل یکسان در تمام سطح پردازنده پخش شود.
از چه برندی خمیر سیلیکون بخریم؟
از آن جایی که خمیر سیلیکون به عنوان عایق پردازنده و هیت سینک مورد استفاده قرار می‌گیرد، انتخاب برند مناسب اهمیت بالایی دارد. خرید خمیر سیلیکون مناسب صورت علاوه بر حفظ سلامت پردازنده، کنترل دمای آن را برای بازه‌ی طولانی تضمین می‌کند.
در حال حاضر می‌توان در بازار ایران خمیرهای حرارتی بدون برند و ارزان قیمت تا برندهای شناخته شده و گران قیمت پیدا کرد. با این حال توصیه می‌شود از برند‌هایی شناخته شده و با قیمت متوسط تا بالا خرید کنید.
از جمله برندهای قابل اعتماد و در دسترس در بازار ایران می‌توان محصولات گرین (Green)، کولر مستر (Cooler Master)، دیپ کول (DeepCool) در رده قیمتی ارزان و متوسط و گریزلی (Grizzly) در قیمت و کلاس کاری بالاتر را معرفی کرد.
نتیجه گیری
به جهت حفظ سلامت، کنترل دما و افزایش عمر پردازنده همواره توصیه می‌شود تا از خمیر یا پدهای حرارتی به عنوان عایق رسانای هیت سینک و پردازنده استفاده شود. در این مقاله درباره‌ی اهمیت این خمیرها، شیوه نصب، انواع و بهترین برندهای خمیر سیلیکون صحبت کردیم.
خمیر حرارتی، خمیر سیلیکون یا گریس گرمایی نوعی ماده خمیری و چسب رسانای گرمایی است که به عنوان عایق پردازنده و هیت سینک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بله کیفیت خمیر سیلیکون در حفظ دما و سلامت پردازنده مهم است در نتیجه توصیه می‌شود از برندهای معتبر خرید کنید.
خب خوش اومدید به باغ وحش …
عالی بود ممنون