mercoledì 12 giugno 2013

Il punto caldo della CPU: il problema della pasta termica


Ogni CPU è costituita da un hot spot (un punto caldo), esso si trova nella parte centrale dell'Heat Spreader, che letteralmente significa "diffusore di calore", questa parte metallica ha infatti il compito di condurre il calore dall'unità centrale verso l'eserno, a questa si unisce il dissipatore. I due sono "collegati" tra loro mediante l'applicazione di una pasta c.d. termica. Il perchè della pasta termica lo vedremo tra poco.




In questo grafico possiamo vedere in rosso l'Heat Spreader, al centro, sopra il Die (dove sono alloggiati i circuiti della CPU) c'è l'hot spot. Dalla struttura si deduce in modo ovvio e veloce che il punto caldo si trova al centro in quanto al centro sono collocati i circuiti integrati che generano il calore.

Il calore generato dai circuiti, trasmesso dall'Heat Spreader mediante la pasta termica al dissipatore deve essere appunto dissipato in modo da mantenere la temperatura della Cpu ad un livello ottimale. Sull'argomento, per chi vuole approfondire, Tom's Hardare ha scritto una guida completa

La pasta termica è necessaria in quanto la superfice dell'heat spreader non è perfettamente liscia, ma è costituita da tanti piccoli solchi. Queste irregolarità non permettono un'aderenza perfetta e possono provocare vuoti d'aria che impediscono la conduzione del calore. La pasta ha la funzione di colmare le irregolarità e favorire la conduzione del calore.

Le paste termiche sono costituite per la maggior parte di alluminio, con quantità minori di ossido di zinco e silicone.

Le tecniche per applicare la pasta termica dipendono dal tipo di pasta, in ogni caso possiamo distinguere innanzitutto due tecniche:
  1. Pennello (applicando la pasta direttamente con un pennellino in genere fornito dalla casa produttrice, si tratta però di paste poco viscose poco conduttive e di bassa qualità)
  2. Pressione, ovvero utilizzando la pressione del dissipatore per diffondere la pasta sull'heat spreader. In tal caso la pasta può essere applicata con due tecniche
    • a striscia, ovvero applicando una striscia di pasta
    • a goccia, applicando una pallina di pasta al centro
In ogni caso occorre fare attenzione a non eccedere nell'applicazione della pasta in quanto questa può fuoriuscire dall'heat spreader e diffondersi sulla scheda madre, essendo elettro-conduttive possono provare dei danni molto seri.


Applicazione mediante pennello

Applicazione della pasta a striscia

applicazione a goccia

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