Test chladičů pro Socket A

Porovnání 4 různých chladičů pro platformu Socket A, od klasického celohliníkového chladiče, přes kombinaci hliník-měď až po chladič s technologií Heat-Pipe.

Funkce chladiče

Funkcí chladiče je odvést teplo z jádra procesoru a předat jej okolnímu prostředí. Není problémem vyrobit chladič pro chlazení jakéhokoli množství tepelného výkonu, ale konstrukční možnosti nám svazují podmínky cílové platformy. Jako jsou max. rozměry, hmotnost.
Nejkritičtější je v současnosti rostoucí množství tepla na stejnou chlazenou plochu, ztrátový výkon procesoru zůstává stejný (v případě Athlonu až 76 Wattů), ale s lepší výrobní techlogií (130 nm) se zmenšila chlazená plocha.
To si žádá chladiče s nižším tepelným odporem a lepším odvodem tepla zejména v místě jádra procesoru, kde je nejvyšší tepelná hustota. Zde nacházejí uplatnění chladiče s alespoň měděným jádrem.

Vlastnosti materiálů

Tepelná vodivost udává jak rychle se teplo šíří materiálem z místa s vyšší teplotou do místa s nižší teplotou, čím vyšší tím lepší. Pořadí materiálů podle tepelné vodivosti údává tabulka. Tepelná vodivost je primárně dána vlastností chemických prvků a tuto vlastnost nelze vylepšovat tvorbou slitin (tím se zlepšují mechanické vlastnosti), jedinou možností by byl objev nového prvku.

Tepelná kapacita udává kolik tepla je třeba přemístit, aby se teplota změnila o jeden stupeň Celsia. Pro samotný chladič je vhodnější nízká tepelná kapacita. Pro média přenosu tepla je vhodnější vyšší tepelná kapacita (např. chladící medium voda má vysokou tepelnou kapacitu).

Měrná hmotnost (hustota) ovlivňuje hmotnost tělesa chladiče. Oficiální limitní hmotností pro platformu socket A je 300 gramů a rozdíl jestli je stejný chladič z hliníku (2.7g/cm3) nebo ze železa (7.8g/cm3) je značný. Nehledě na další rozhodující vlastnosti.

materiál

tepelná vodivost
[W/m.K]

měrná hmotnost
[kg/m3]

tepelná kapacita
[kJ/kg.K]

tepelná kapacita
[kJ/m3.K]

stříbro

418

10 500

0.234

2.457

měď

395

8 930

0.383

3.420

hliník

229

2 700

0.896

2.419

železo

65

7 800

0.452

3.526

( tabulka vlastností materiálů )

Hliník

Je relativně levný a po stránce mechanických vlastností z něj lze snadno vyrábět profily. Jeho tepelná vodivost je celkem slušná, ale pro potřeby náročného chlazení to dnes již nestačí. Výhodou je jeho velmi nízká hmotnost, a tedy ani rozměrné chladiče nejsou příliš těžké.

Povrchová úprava dnešních chladičů většinou čistý hliníkový, lehce zdrsněný povrch.

Dříve jsme se setkávali i s eloxovanou povrchovou úpravou v barvách zlaté, modré

a černé.

Mnohem méně jsme již potkávali tvz. černěné chladiče (nezaměňovat černý a černěný). Jedná o povrchovou úpravu (chemicky), kdy se povrch zdrsní a tím zvětší svou chladící plochu. Tuto úpravu jsem viděl jen na starých boxovaných chladičích intel a povrch se snadno zanáší prachem.

Měď

Měď má jednu z nejlepších tepelných vodivostí, ale je poněkud dražší. Z technologického hlediska nelze z mědi snadno vyrábět profily jako z hliníku, proto se celoměděné chladiče skládají z měděných plátků. A to je kámen úrazu, jak je kvalitně pospojovat při zachování dobrého přestupu tepla. Chladiče s masivními žebry jsou sletovány tvz. natupo a chladiče s tenkými žebry mají žebra do tvaru písmene L a jsou přiletovan kratší stranou na základnu chladiče.
Další nevýhodou mědi je vysoká měrná hmotnost, chladiče od 0.5kg výše nejsou vyjímkou. Pro využití chladícího potenciálu celoměděného chladiče je potřeba velký průtok vzduchu a tedy i výkonný a hlučný ventilátor.
Měď nachází své uplatnění zejména jako materiál heatspreaderů (rozvaděčů tepla) buď přímo na procesoru (P4 nebo staré procesory) nebo na chladičích pro procesory s obnaženým jádrem (K7, PII/III).
Měď velmi snadno oxiduje a je těžká.

Železo

Ano je směšné dělat chladič z těžkého železa s nízkou tepelnou vodivostí, ale na našem trhu je možné koupit i železný chladič.


další ->