GUIDA Pasta Termica 2020, quale comprare

Stefano Novelli

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Guida alla Pasta Termica 2020
Che cos'è, come funziona e quale comprare

La Pasta Termoconduttiva, o più comunemente chiamata Pasta Termica, è una pasta in grado di far trasferire il calore da una parte all'altra (conducibilità termica) con un elevato peso specifico (Wikipedia), ed è solitamente usata nelle CPU e GPU per consentire la dissipazione del calore, tenendola dunque ad una temperatura stabile o al di sotto di una soglia critica.

Come detto il compito di una pasta termica è quello di trasferire il calore tra due parti: la parte più calda (Hotspot) dell'IHS - Integrated Heat Spreader, la piastra in metallo che ricopre il die - e il Dissipatore, il dispositivo che si occupa di estrarre il calore

La pasta termica gioca così un ruolo fondamentale nel trasferire il calore generato da una CPU o da una GPU: al di sotto di quella che possiamo definire "scocca" – l'IHS (nell'immagine heatspreader) appunto – giace il Die, la piastrina in semiconduttore sul quale è presente il circuito elettronico della CPU. Il Die, essendo un elemento che tende a riscaldarsi, viene dissipato internamente all'IHS che a sua volta trasferirà il suo calore al dissipatore: l'area su cui si concentra il calore nell'IHS è detto Hotspot.


Risultati immagini per hotspot cpu

Schema di una CPU vista lateralmente. Nell'immagine, l'hotspot indica l'area riscaldata dal die.

Se ti stai chiedendo "è possibile rimuovere l'IHS dal processore?" la risposta è sì: tale pratica prende il nome di Delid e permette in alcune situazioni di migliorare la conducibilità del calore tra Die e Dissipatore.
Nota bene: alcuni IHS sono saldati, come nelle CPU AMD Ryzen e alcuni top di gamma di Intel, tramite metallo fuso (come l'Indio). In questi casi, effettuare il delid sarebbe un'operazione difficile e tanti benefici visibili.

Risultati immagini per delid cpu

Delid di una CPU, è stato tolto l'IHS per mostrare il die a nudo (qui si può vedere ancora la pasta termica applicata).


Conducibilità Termica

La conducibilità termica indica l'attitudine di un materiale a trasmettere il calore: se questa è bassa si parla di isolante termico, se invece è alta si parla di conduttore termico.
Nel Sistema Internazionale la conducibilità termica si misura in watt per metro-kelvin con la formula W/(mK). I watt indicano la potenza generata (nel nostro caso dal die), il metro la lunghezza percorsa e i kelvin la temperatura.


Il Dissipatore
Abbiamo detto che il die, riscaldandosi, produce un calore sull'hotspot dell'IHS: questo a sua volta dovrà essere trasferito a un Dissipatore. Il compito del dissipatore è quello di abbassare la temperatura della CPU e GPU; per quest'ultime solitamente si fa riferimento ai dissipatori di tipo "attivo", quindi con una ventola collegata alla scheda madre che si occuperà di gestirne la velocità della ventola (espressa in RPM).

In un dissipatore ad aria troviamo la base da cui partono le Heatpipe, piccoli tubi in rame che si collegano al gruppo lamellare (l'insieme di lame in alluminio); in questa fase le lamelle aumentano l'efficienza di sottrazione di calore, aumentando il rapporto superficie/volume.Grazie poi alla ventola di dissipazione, mossa da un piccolo motore elettrico che fornisce un flusso di aria di ventilazione, si riesce a rimuovere la quasi totalità del calore.
Inutile dire che la scelta di un buon dissipatore, oltre che della pasta termica, è fondamentale per gestire adeguatamente le temperature di una CPU, argomento che abbiamo affrontato adeguatamente in questa guida (#).

Risultati immagini per dissipatore heatpipe

Dettagli della base di un dissipatore su cui è presente una pasta pre-impressa

Ci sono poi i dissipatori a liquido: in questo caso il liquido, avendo una conduttività termica maggiore dell'aria (0,60 W/mK contro i 0.026 Wmk che si sommano a quella del rame e dell'alluminio, rispettivamente 390 e 290 W/mK), riuscirà a trasferire maggiore calore, e dunque essere più efficiente.
Sempre riguardo i dissipatori a liquido bisogna distinguere gli AIO e i Custom: i primi (AIO, All in One) sono già pronti all'uso, mentre i Custom sono soluzioni personalizzabili. Di questo parleremo in un'altra guida dedicata (#).


Caratteristiche di una pasta termica

Ora che abbiamo le basi per comprendere i dati possiamo dire che una pasta termica varia per:
  • Quantità del dosatore: si misura in ml o in gr, solitamente il rapporto è di 0,10ml/applicazione, ergo un tubetto da 1ml consentirà un massimo di 10 applicazioni
  • Coefficiente di conducibilità termica: espressa in W/ml, maggiore è il valore maggiore calore sarà trasferito
  • Densità: espressa in g/cm3, indica la liquidità della pasta. Più è dura, più sarà difficile applicarla.
  • Viscosità: espressa in Pa·s, maggiore è il valore maggiore è la tenuta della viscosità all'aumentare delle temperature. Minore è la viscosità, maggiore sarà la pressione da applicare sul dissipatore in fase di montaggio. In caso di alta viscosità bisognerà preriscaldare la pasta, riscaldare il dissipatore (tra 60°C e 70°C), applicare la pasta e chiudere il dissipatore sulla CPU prima che questa si raffreddi.
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La fase di applicazione di una pasta termica sull'IHS di un processore


Quali paste termiche evitare

Se è vero che una pasta termica può fare la differenza è anche vero che nella maggior parte dei casi, soprattutto se non stiamo valutando un overclock o una build in particolare, qualunque pasta termica di buona fattura è in grado di garantire una buona conduzione di calore.

Quindi è importante scegliere una pasta con un buon rapporto qualità/prezzo, calcolato sia in base alla quantità di prodotto contenuto all'interno del tubetto, sia in base al coefficiente di conducibilità termica. Evita però le paste termiche economiche: spesso contengono il silicone, un materiale che rende più semplice l'applicazione della pasta ma allo stesso tempo si degrada più facilmente nel tempo.

Per ultimo considera la facilità di applicazione: questa caratteristica è l'insieme di due fattori, ovvero la densità – come già detto, più è alta maggiore sarà la difficoltà d'applicazione – e la viscosità – una pasta con un fattore di viscosità basso è più adatto a metodi di montaggio a bassa pressione, come ad esempio il metodo "push pin" (vedi immagine sotto).


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La viscosità è una grandezza fisica che misura la resistenza di un fluido allo scorrimento


Occhio alla scadenza!

Dulcis in fundo assicurati che la pasta termica non sia scaduta: eh già, anche la pasta termoconduttiva ha una scadenza! Di sicuro non si fa riferimento alla perdita dei valori proteici (non è mica il latte!) però si corre il rischio di farla seccare. Inoltre, alcuni composti sono basati su reazioni di bicomponenti, quindi potremmo ritrovarci di fronte a paste non perfettamente amalgamate. Nel dubbio, fai un'applicazione su un foglio di carta e controlla che dalla pasta non escano liquidi diversi tra di loro.

Assicurati quindi di acquistare prodotti di qualità e di marchi rinomati oppure da store che hanno un grande volume d'affari: in questo modo abbasserai i rischi di trovarti tra le mani una pasta non più buona, e dunque da buttare.
 
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Stefano Novelli

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Le migliori Paste Termiche del 2020

ARCTIC MX-4
La migliore per tutti

Arctic MX-4 su Amazon.it

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Chiedi a chiunque abbia fatto almeno un overclock in vita sua e ti verrà detto: "per non sbagliare vai con la MX-4".
Ultimamente è andata un po' fuori moda, anche perché i produttori hanno iniziato a vendere composti con una conducibilità termica superiore (addirittura 12 W/ml contro gli 8.5 W/ml di questa); in pochi però sanno che per arrivare a tali numeri i produttori vengono inseriti componenti metallici. Ciò si traduce in una fatalità qualora l'utente dovesse esagerare con la pasta o non pulisca correttamente il finale (producendo i famosi "fili" che si incolleranno sui vari componenti).

Tornando a noi, questa pasta termica è probabilmente il miglior compromesso per tutti: l'applicazione è molto semplice e (quasi) esente da errori. È garantita per 8 anni, il che dimostra come l'azienda creda davvero in questo prodotto (e, fino ad oggi, non ci sono state lamentele per quel che ne sappiamo).

Questa nuova versione comprende una spatolina per l'applicazione "a pennello" e una pezzetta per pulire la vecchia pasta secca. Arctic, con la precedente MX-2, riuscì a creare una pasta termica davvero efficiente; con la MX-3, invece, migliorò l'applicazione ma ne peggiorò le prestazioni. MX-4 è l'insieme di queste due paste termiche storiche, che consigliamo e consiglieremo ancora per anni e anni. Nella versione 2019 non è cambiato nulla a livello di composizione chimica, quanto piuttosto a un refresh dell'azienda di voler svecchiare un design poco fresco; il segreto, secondo Arctic, è la composizione di micro particelle in carbonio che coprono il "gap" di aria che potrebbe crearsi tra l'IHS e il dissipatore.

In alternativa:


Noctua NT-H1
La più conveniente

Noctua NT-H1 su Amazon.it

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È stata lanciata una revisione di questa pasta ma è un po' più costosa (e lì preferiamo l'MX-4) ma questo ha permesso alla NT-H1 di ritagliarsi una fetta di mercato più economica.
Si consiglia di acquistarla a 5€ per i tubicini da 3.5gr che permettono così applicazioni da poco più di un euro, e dunque la consigliamo a chi ha necessità di fare tante applicazioni nel tempo.

La pasta non è conduttiva e dunque facile da applicare: conducibilità termica attestata a 8.5 W/ml, valori identici alla MX-4. Fate attenzione alla scadenza: se più vecchia di due anni è semplicemente da buttare. Il produttore garantisce 3 anni dall'applicazione.


Thermal Grizzly Kryonaut
Top delle prestazioni

Thermal Grizzly Kryonaut su Amazon.it

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Questa pasta termica è probabilmente quella con il coefficiente di conducibilità termica più alta (12.5 W/ml) senza componenti elettroconduttibili: il produttore assicura che il prodotto non perde viscosità anche ad alte temperature, fino a 80°C, temperatura raggiunta dalla maggior parte delle CPU. Ciò si traduce in un'alta affidabilità della pasta nel tempo. Viene garantità con un'interoperabilità tra i -200°C e i 350°C.

Rispetto alle altre è un po' più costosa ed è consigliata solo al maniaco delle temperature: dato il costo (circa 18€x5.5g) ogni applicazione costa all'incirca 3-4€, valore di molto superiore rispetto ad applicazioni più economiche per un minimo di temperature in meno.

In alternativa:

Thermal Grizzly Conductonaut
Migliore Pasta Termica per Deliddare

Thermal Grizzly Conductonaut su Amazon.it

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Inannzitutto, questa pasta non è per tutti! Oltre a costare una tombola rispetto alla concorrenza è una pasta pensata per effettuare delid sulle CPU. Ciò significa in buona sostanza che non andrebbe applicata su una CPU normale: il materiale tende a "mangiare" la chimica della serigrafia dell'IHS, rovinando la CPU e rischiando così di abbassare la rivendibilità della stessa (oltre che, ripetiamo, NON è una pasta comune!).

Se ciò non dovesse bastare la pasta termica tende a corrodere l'alluminio: questo è un fattore molto importante da tenere in considerazione. Si consiglia dunque l'uso solo su dissipatori con base di rame.
Inoltre è elettroconduttivo: se non adeguatamente applicato rischi di creare un cortocircuito, pertanto è una pasta non indicata a chi è alle prime armi e necessita di un''ottima pasta per deliddare.
Molti esperti comunque consigliano questa pasta, dichiarando addirittura 20°C in meno rispetto ad altre soluzioni: la conducibilità termica in questo caso è di ben 47W/ml, 5 volte superiore ad una normale pasta termica. Occhio al prezzo: siamo a circa 20€/gr, da usare con parsimonia! Col kit inoltre sono comprese due pezze imbevute con isopropilenico e cotton-fioc per l'applicazione.

In alternativa:
 

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Stefano Novelli

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Domande Frequenti
Ogni quando andrebbe sostituita?
In linea teorica la pasta termica può stare lì a vita. Volendo entrare nello specifico bisognerebbe scomodare le grandezze atomiche e considerare che, effettivamente, una pasta termica può risultare meno efficiente nel corso nel tempo per perdita di viscosità o di conducibilità termica causata dal consumo delle capacità fisica dei reagenti, ma qui si parla di valori impercettibili.
È invece buona pratica sostituire la pasta termica applicata sulle soluzioni AIO acquistate dalle grandi catene di distribuzione, specie se dopo diversi anni dall'acquisto: in quel caso parliamo di paste scadenti che devono garantire il tempo necessario di funzionamento (2 anni).
Casi particolari riguardano invece cattive applicazioni della pasta: qualora stessimo parlando di ex-build acquistate da terzi consiglierei di sostituire sin da subito la pasta, più che altro per sollevare ogni dubbio su eventuali imperfezioni sulla dissipazione; inoltre, potrebbe essere il momento ideale per dare una pulita alle ventole del dissipatore.

Come si conserva la pasta termica?
Tutte le paste termiche andrebbero conservate in luoghi freschi e asciutti, meglio se all'interno di una busta di plastica con chiusura ermetica. Un piccolo difetto sulla filettatura del tappo del tubicino o dello stantuffo della siringa potrebbe far entrare o uscire dell'aria che potrebbe causare l'esiccazione della pasta a causa di una reazione di calore tra i componenti della pasta.

Come si applica la pasta termica?
Questa è un'ottima domanda che spesso viene affrontata in tutti i portali di Hardware. Anche su Tom's Hardware abbiamo affrontato l'argomento in maniera molto approfondita, quindi consigliamo la lettura dell'articolo.

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Vediamo assieme le varie tecniche:

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Chicco di Riso: una delle tecniche più semplici e consigliate per il neofita. Adatte per le CPU Intel che tendono ad avere un Hotspot concentrato al centro.
CONSIGLIATA

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Striscia singola: poco comune e difficile da applicare, specie se vengono lasciati dei vuoti (soprattutto al centro) ma permette un'ottima resa su Hotspot più ampi, come nei processori di tipo AMD Ryzen.
CONSIGLIATA

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Striscia doppia
: poco comune, permette di coprire un'area Hotspot maggiormente sviluppata sull'IHS. Adatta a processori AMD Threadripper che hanno un Hotspot a 4 punti, formando così un ampio rettangolo.
Croce: poco usato e difficilmente applicabile in maniera corretta.
5 Chicchi: per chi ha bisogno di raffreddare tutto l'IHS, in sostituzione del metodo a croce.
SCONSIGLIATE

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Spalmata: è la più usata dagli inesperti e spesso i produttori di pasta forniscono un pennellino appunto per questa tecnica che, tra l'altro, sconsigliamo. Piuttosto preferite il chicco di riso e lasciate al dissipatore l'arduo compito di spalmarsi senza lasciare alcun buco.
SCONSIGLIATA

Come rimuovere e sostituire la pasta termica?
Smontando il dissipatore vi troverete di fronte ad un'immagine raccapricciante fatta di una pasta termica ormai secca o mal distribuita. Asportate tutta la pasta sopra la CPU con un panno o un fazzoletto, se dovessero esserci problemi si può usare dell'alcol etilico, meglio se isopropilico.
Cerca di fare passate decise senza però premere sulla CPU, dall'esterno all'interno, così da evitare che della pasta cada nel socket (qualora sia ancora in esso) o comunque sul bordo, spesso molto più difficile da raggiungere con il solo panno.
Evita assolutamente soluzioni in acetone, diluenti in nitrocellulosa o solventi per unghie.

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Assicurati di non spingere troppo la CPU nel socket e puliscila dall'esterno all'interno
 
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Stefano Novelli

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Pasta Termica e Schede Video

Ti stai chiedendo se si può sostituire la pasta termica della scheda video? La risposta è si, anche se dipende se il gioco valga la candela.

Ad ogni modo la procedura è identica a quella della CPU: dalla scheda video dovrai smontare il dissipatore (probabilmente avvitato) e da lì asportare tutta la pasta termica presente.

Nota che per le schede video la pasta tende ad essere solitamente più liquida, questo perché in fase di catena di montaggio l'assemblaggio risulta più semplice; inoltre, si tende ad esagerare con la pasta per stare sicuri che sia sufficiente. Se dovesse cadere un po' di pasta non preoccuparti, queste sono a base siliconica e non conducono quindi elettricità.

PRIMA: lucida a specchio la GPU
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DOPO: applica la pasta termica
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Stefano Novelli

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Pasta termica a base di Metallo Liquido

Le paste a base di metallo liquido, spesso usate per deliddare, vanno applicate con molta cura. Bisogna pulire attentamente la vecchia base - se stiamo parlando di sostituzione della pasta - utilizzando anche i kit acquistabili in negozio o l'alcol isopropilico (vedi sotto le domande e risposte di questa guida).

Riguardo il metallo liquido bisogna anche sapere una cosa importante: tende ad essere dannatamente liquido! (lo dice la parola stessa d'altronde). Ciò potrebbe significare che, se la si applica all'IHS (discorso diverso invece sul delid), questa potrebbe scivolare come olio in un padella. In questo caso è possibile carteggiare leggermente l'IHS.

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Con un panno leggermente ruvido è possibile asportare la superficie liscia dell'IHS, permettendo così l'applicazione di una pasta termica a base di metallo liquido in maniera più semplice.

Per applicare la pasta viene (quasi) sempre fornito un pennellino in dotazione: la quantità necessaria dipende ovviamente dalla grandezza della CPU e più in generale dalla quantità del tubetto. L'ideale sarebbe ricoprire buona parte dell'heatsink, coprendo i vuoti e senza esagerare con l'applicazione.

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Veradun

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Ho appena ordinato un Noctua C14S. Arriverà con la classica NT-H1, ho in casa della GC Extreme e un pad IC Graphite.

Se ho voglia faccio i test con tutti e tre per vedere le differenze :D
 

Veradun

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Se la fai scrivi qui, poi raccogliamo i test e facciamo una bella table :)

Di solito mi annoio a fare i test ma questo mi intriga particolarmente quindi è probabile che lo faccia :>

Che stress test conviene utilizzare sulla CPU, e per quanto tempo? Pensavo ad un OCCT per una mezz'ora, consigli?
 

Stefano Novelli

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Di solito mi annoio a fare i test ma questo mi intriga particolarmente quindi è probabile che lo faccia :>

Che stress test conviene utilizzare sulla CPU, e per quanto tempo? Pensavo ad un OCCT per una mezz'ora, consigli?
Direi Prime95 con almeno una mezz'oretta e afterburner per il monitoraggio
 

Veradun

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Viste le dimensioni del mio case e la voglia di smontarlo e rimontarlo tre volte ho deciso di soprassedere e ho direttamente usato il thermal pad, IC Graphite 40x40.

Essendo conduttivo va montato con garbo, ma questa misura è sufficientemente piccola da sbordare circa 1mm per lato, quindi senza rischio di shortare niente. Per cui non l'ho ritagliata.

Il 3400G sotto carico estremo linpack-2019 e RAM fuori specifica (DDR4-3466) sta in boost permanente a 4GHz e non arriva a 75°C.

Mi sembra un'ottima e validissima alternativa alla pasta termica :)
 

Moffetta88

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Ho una domanda, cambia davvero tanto usare il metallo liquido rispetto al top della pasta termica in un notebook?
 

ince

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Pasta termica a base di Metallo Liquido

Le paste a base di metallo liquido, spesso usate per deliddare, vanno applicate con molta cura. Bisogna pulire attentamente la vecchia base - se stiamo parlando di sostituzione della pasta - utilizzando anche i kit acquistabili in negozio o l'alcol isopropilico (vedi sotto le domande e risposte di questa guida).

Riguardo il metallo liquido bisogna anche sapere una cosa importante: tende ad essere dannatamente liquido! (lo dice la parola stessa d'altronde). Ciò potrebbe significare che, se la si applica all'IHS (discorso diverso invece sul delid), questa potrebbe scivolare come olio in un padella. In questo caso è possibile carteggiare leggermente l'IHS.

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Con un panno leggermente ruvido è possibile asportare la superficie liscia dell'IHS, permettendo così l'applicazione di una pasta termica a base di metallo liquido in maniera più semplice.

Per applicare la pasta viene (quasi) sempre fornito un pennellino in dotazione: la quantità necessaria dipende ovviamente dalla grandezza della CPU e più in generale dalla quantità del tubetto. L'ideale sarebbe ricoprire buona parte dell'heatsink, coprendo i vuoti e senza esagerare con l'applicazione.

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ciao mi permetto di farti un appunto ...il metallo liquido sopra l'IHS non è proprio indicato,e non per il possibile scivolamento su parti in tensione(altrettanto importante),ma per il motivo che l'alluminio che hanno alcuni dissipatori alla base non va daccordissimo con il metallo liquido(te lo distrugge letteralmente);sono sicuro che lo sai già ma lo sottolineo perché magari ti è sfuggito il mettere una nota su questo aspetto e consigliarlo solo su dissipatori che non hanno a contatto dell' IHS dell'alluminio
 

Caverbob

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Mega guida :inchino::inchino::inchino:nell'introduzione la conducibilità termica è espressa in W/mK, mentre nelle paste è espressa in W/ml...
È lo stesso?
 

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