CPU に異なる量のサーマル ペーストを塗布すると、結果が若干異なります。したがって、CPU 温度を可能な限り低くするには、適切な量を使用することが重要です。
CPU 上のサーマル ペーストの理想的な量は、均一に広がり、非常に薄い層を形成するのに十分な量です。側面にこぼれることなく表面をカバーします。この量は、サーマル ペーストの種類と CPU の統合ヒート スプレッダー (IHS) のサイズによって異なります。
この記事では、最適なサーマル ペーストを決定するための考慮事項をすべて説明します。ペースト量。次に、結論を与える前に、より良いアイデアを得るために行ったいくつかのテストを示します。
サーマル ペーストの量に関する一般的な考慮事項
最適なサーマル ペーストを決定するにはCPU のペースト量を設定するには、まず、その量がどのように重要であるか、および他の要因がそれに影響を与えるかを理解する必要があります。
この量は、インターフェースの熱放散または熱伝導率に直接影響します。ペーストの品質と CPU IHS/ダイのサイズの両方が、必要なペーストの量に影響します。これらすべてについて詳しく説明します。
熱伝導率
CPU IHS 表面がヒートシンクと完全に一致している場合、サーマル ペーストは必要ありません。ただし、新しいデバイスであっても、その表面は顕微鏡レベルではありません。
そのため、サーマル インターフェイス材料を使用せずにヒートシンクを CPU に配置すると、ヒートシンクの間に多くの空気のポケットが残ります。空気により冷却システム全体の熱抵抗が増加し、CPU が過熱し始め、その寿命とパフォーマンスに影響を及ぼします。
サーマル ペーストは、これらすべての隙間を埋め、必要な熱を提供することになっています。 CPUとヒートシンク間の導通。したがって、適切な放熱を維持するには、CPU の表面を完全に覆うのに十分なペーストの量が必要です。
一方、サーマル ペースト自体はどこにもありませんIHS やヒートシンクの金属とほぼ同じ熱伝導率です。この点では空気よりも優れています。
つまり、サーマルペーストの量が多すぎるのも、冷却プロセスを悪化させるだけなので、理想的な選択肢ではありません。層が厚いと、ペーストの表面の凹凸が大きくなるため、気泡が発生する可能性があります。
さらに、過剰な量のペーストを塗布すると、ペーストがマザーボードまたは CPU ソケットにはみ出してしまいます。 CPU クーラーからの圧力によるものです。金属や液体金属ベースなどの導電性ペーストを使用すると、ショートが発生し、マザーボードが破損する可能性があります。
ペーストの種類と品質
サーマル ペーストの種類が異なれば、熱伝導率の範囲も異なります。金属ベースのものは熱伝導性が高くなりますが、導電性があるという欠点があります。
セラミック、シリコン、またはカーボンベースのペーストにはそのような欠点はありませんが、熱伝導がはるかに低くなります。したがって、より厚い層または金属ベースのサーマルペーストを使用することは、他の同様のペーストの層を使用することほど悪くはありません。
これらの従来のサーマルペーストの場合、0.5 mm の層が適切な量です。 高品質のものの場合、パフォーマンスをあまり低下させることなく最大 1 mm まで調整できます。
ペーストの粘度も重要です。これは、ヒートシンクからの圧力によってペーストがどの程度広がるかを決定するためです。
粘度の高いペーストはマザーボードにこぼれるリスクはあまりありませんが、より狭い領域に蓄積しペースト層の厚さが増加します。 >。そのため、実際にはより大きな熱抵抗率が発生します。
IHS の存在とサイズ
CPU の統合ヒート スプレッダー (IHS) は、CPU ダイに比べて面積が大きく、全体の熱抵抗が増加します。放熱面。したがって、すべての領域をカバーするには、それに応じて大量のペーストが必要になります。
CPU (またはラップトップの場合) を取り外した場合は、少量のペーストで表面全体をカバーできます。
また、IHS のサイズは CPU のソケット サイズによって異なります。より大きなソケットを備えた CPU には、それに応じてより大きな IHS が搭載されているため、より多くのサーマル ペーストが必要になります。
さまざまな量をテストする
ペーストの適切な量を決定するために知っておくべきことはすべて説明しました。あなたの状況のために。ここで、これらの点をさらに詳しく調査するために私が行った実践的なテストを紹介します。
このテストでは、同じ周囲温度などの条件下で、CPU にさまざまな量とパターンのサーマル ペーストを使用しました。環境条件。
テストでは、コンピューターがバックグラウンド プロセスのみを実行しているときと CPU ストレス テスト中に CPU 温度を監視しました。放熱グリスを何度も交換する必要があるため、屋外のコンピューター テストベンチを使用しました。
これは CPU ケース内で何が起こるかを適切に表現したものではありませんが、さまざまな量が CPU 冷却プロセスにどのような影響を与えるかを示すには十分だと思います。
このテストには次のコンポーネントを使用しました:
CPU: Intel i3-12100 (LG1700) (非オーバークロック) マザーボード: MSI PRO B760M-E DDR4 CPU クーラー: Intel 純正エア クーラーサーマル インターフェイス マテリアル: FidgetGear HC-151 サーマル グリース ペースト
注: これらのテストは、すべてのシナリオでペーストを適用するという厳格なルール。これは単に私がセットアップで経験したことです。
また、量とパターンの違いをよりわかりやすく説明するために独自のラベルを使用しました。クーラーの設置前と設置後のペーストの様子の写真も提供しました。したがって、名前ではなくそれらを信頼してください。
テスト 1: 小さな点
平均アイドル CPU 温度: 38°C 100% 時の平均 CPU 温度使用法: 91.5°C
テスト 2: 中ドット
平均アイドル CPU 温度: 40°C 100% 使用時の平均 CPU 温度: 99.5°C
テスト 3: 大ドット
アイドル時の平均 CPU 温度: 35°C 100% 使用時の平均 CPU 温度: 99.5°C
テスト 4: 小さなスプレッド (小さなドットと同程度の量)
平均アイドル CPU 温度: 34°C 100% 使用時の平均 CPU 温度: 97°C C
テスト 5: 中程度のスプレッド (中程度のドットと同量)
平均アイドル CPU 温度: 32°C 100% 使用時の平均 CPU 温度: 89°C
テスト 6: 大きなスプレッド (大きなドットと同程度の量)
平均アイドル CPU 温度: 34°C 100% 使用時の平均 CPU 温度 >: 99.5°C
テスト 7: スモールクロス
平均アイドル CPU 温度: 32.5°C 100% 使用時の平均 CPU 温度: 95°C
テスト 8: より大きなクロス
平均アイドル CPU 温度: 33.5°C 100% 使用時の平均 CPU 温度: 99.5°C
結論
これらのテストから、次の結果が得られます。
ドット パターンだけを見ると、最小のパターンが最良の結果をもたらしました >他のものと比べて、たとえそれが非常に少ない表面に広がったとしても。おそらく厚みが増えず、 結果として熱抵抗が増加したためだと考えられます。 X または十字の形で塗布したサーマル ペーストも同じパターンに従います。 バタートーストスプレッドの場合、 最小量のスプレッドはクーラーの全領域に接触せず、 また大きいスプレッドは厚すぎました。 。ということでペーストを中量で塗ったスプレッドが一番良い結果が得られました。ペースト量がほぼ同じであっても、 対応するドットパターンよりも中程度の広がりの方がパフォーマンスが向上しました。これは、ペーストが CPU とクーラーほどの厚みを持たせることなく、その表面全体に接触を維持したためです。しかし、そのパフォーマンスは小さなドットのパフォーマンスにはるかに近かった。ペーストの量がまだ少し多すぎたと推測できます。これを減らして、小さなスプレッド量をわずかに上回る値に維持すると、より良いパフォーマンスが得られた可能性があります。すべてのテスト間にパフォーマンスの差はありますが、 それはそれほど大きな差ではありません。バックグラウンドプロセスのみを実行した場合、 ほとんどのテストで温度は32 ～ 35 の間に維持されました。最初の 2 つは、ペーストの広がり面積が最悪だったので、わずかに高かった (38 ～ 40)。ストレステストによりCPU 使用率が 100% 未満であっても、 量の違いによる温度差は 10℃ 未満でした。
CPU に必要な放熱グリスの量はどれくらいですか?
一般的な考慮事項を理解し、テスト結果を確認すれば、必要な放熱グリスの量がわかるでしょう。
簡単に概要を説明すると、ペーストの量は CPU のサイズとペーストの種類によって異なります。クーラーを取り付けた後、IHS または CPU ダイの表面全体を覆いながら、可能な限り薄い層を得る必要があるだけです。したがって、適切なパターンも選択してください。
さまざまな量のペーストを試し、クーラーを取り付けてから、再度取り外してみることをお勧めします。そして、その広がりと厚さから必要な量を判断できます。その後、同じ CPU に同じペーストを再度塗布するときは、常に最適な量とパターンを使用できます。
量がわずかに異なるだけで、温度の差はそれほど大きくない可能性があります。ただし、特にオーバークロックしている場合は、CPU を最大限に活用することが常に良いことです。
