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硬件笔记:能快速更换的散热耗材,固态硅脂

 1 year ago
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硬件笔记:能快速更换的散热耗材,固态硅脂

2023年08月09日阅读Markdown格式2969字6分钟阅读

最近遇到了需要给家用设备更新硅脂的情况,发现了一个简单的方案,简直是拯救手残党。

包括服务器机房在内,散热是一个绕不开的话题。上一次写和这个事情相关的内容,还是在 21 年写《近期家用设备(NUC、猫盘、路由器)散热升级记录》,

年初,在文章《廉价的家庭工作站设备改造记录:苹果垃圾桶(Mac Pro 2013)》里,分享升级 CPU 时,被一个朋友吐槽涂太多了,所以这次就想着有没有更“科学”的方案。

本次用来折腾验证的设备是在前两年的文章里出现过的:《廉价的家用工作站方案:前篇》、《AMD 4750u 及 5800u 笔记本安装 Ubuntu 20.04》,Thinkpad L14 Gen1。在 2021 年的第一个季度末,我使用了这个基于 AMD Ryzen 7 PRO 4750U 的 ThinkPad,作为其中两台家用服务器使用。

在连续运转两年后,设备偶尔出现“死机、黑屏、风扇呼呼转”的情况,对开发体验影响比较大。在反复运行 BIOS 进行自检之后,确认内存、硬盘和主板均没有问题。考虑到偶尔出现问题都是在风扇疯狂散热的情况下,可能的情况集中在了“网络驱动或软件 BUG”、和设备整体过热(积热)触发的“硬盘自我保护”。

前者尚需一些时间来做观察(无捕获错误日志),后者则可以通过快速更换硅脂和清理灰尘来做辅助的排除验证,并且至少能够让设备性能有更好的发挥空间(功耗墙和温度强相关)。

那么,就动手吧。

为什么不选择液态金属

提起散热,网上大火的“液金”可能会进入多数人的视线范围,但是如果改造不够好,可能会对设备造成损害,可以参考这个知乎帖子中过来人的,相对客观的陈述

除此之外,我家里有猫,也想尽可能避免任何不必要的风险和意外:假如金属泄漏,对具有好奇心的宠物猫大概率会造成伤害。

为什么选择固态硅脂

其实在选择的时候,我也拿不准,所以额外下了一个单,传统的涂抹型的硅脂作为方案的备份。

左边是手残党福音,右边是兜底备份
左边是手残党福音,右边是兜底备份

选择固态硅脂的时候,我拿不准 CPU 散热外壳和散热器接触面的尺寸,所以在 Intel (30*40*0.2MM)和 AMD (40*40*0.2MM)中选择了面积更大一些的 AMD 型号。

从实践来看,买 Intel 版本的,也妥妥的足够至少两台笔记本的散热改造,不需要买“最大号”的。

根据你的情况选择你的工具
根据你的情况选择你的工具

你可以根据你的具体情况选择螺丝刀和拨片,拆 Thinkpad L14,我选择的是 10# 螺丝刀头,可以从外壳一路拆到 CPU 散热器,以及风扇扣具。

螺丝刀套装,是在知名便宜平台用二十块左右的价格购入的,相比之前在其他两家平台购入的贵数倍的螺丝刀体验来说,没有任何差异,甚至这个更好用一些…

设备散热(维护)改造过程

设备的散热改造(维护)过程,还是比较简单的。

第一步:拆后盖

第一步,拆机
第一步,拆机

机器连续运行了两年后,灰尘其实还好,没有太多。有几个原因,第一个是 AMD 的这颗 4750u 功耗不高,配合的散热风扇自然功率也不高,能够吸入的风量就少,灰尘自然也少;第二个是散热风道,尤其是风扇接口处的密闭性比较好,灰尘就不会散布到整台机器里。

第二步:拆散热

第二步,拆散热
第二步,拆散热

我手里的设备固定散热设备,分为左侧风扇处三个螺丝,和右侧 CPU 扣具的标准四颗螺丝。

一般的建议是先拆左边不重要的设备,然后再拆右边,这样可以避免你拆左边的时候,右边如果已经拆开了,万一还有没有干透的硅脂,会抹的 CPU 附近到处都是。

第三步:清理老硅脂

第三步,拆散热
第三步,拆散热

拆下散热后,我们在 CPU 外壳和散热片上会看到之前帮助设备散热的老硅脂。这里的清理方法有许多种,如果你也购买了同款散热硅脂,可以用包装里的“清洁纸巾”:包含了有机溶剂。

如果你选择的是传统硅脂,也可以试试用酒精棉片或者低水分的湿纸巾(推荐棉制)进行反复清理。

清理过程中,去掉 95% 的残留即可,因为有一些缝隙中躲藏的老硅脂没有有机溶剂是非常难清理的。在反复清理的过程中,只要你的纸巾棉片等上面不再有黑色的残留物(硅脂)就说明清理干净啦。

第四步:贴硅脂片

第四步,拆散热
第四步,拆散热

我们购置的硅脂片是台式机型号,所以用在笔记本上是有非常多富裕的:需要裁剪。简单比对下散热器接触面的尺寸,然后修剪一个合适的贴片即可。

撕开硅脂贴片的薄膜纸,然后贴到散热器铜片上,等待几分钟,硅脂和金属贴合多一些,撕掉最后的薄膜纸,将散热器组装回设备即可。

可选步骤:风扇清灰

可选步骤:清理风扇
可选步骤:清理风扇

硅脂能够解决的是 CPU 和散热器之间积热和热传递不畅,导致的各种问题。而风扇运行效率解决的是这些热量能否被高效地从设备内搬运出去,换冷空气进来的问题。

所以,除了更换硅脂外,适当给风扇清理灰尘,添加润滑油,也是有一些必要的。

当然,这个事情根据自己情况来,有的风扇不易拆开,可能只有完整替换才能解决,有一些则可以轻轻松松的拆开清灰,甚至加润滑油后再战三年。

搞定,收工
搞定,收工

搞定之后,设备启动时的声音和日常运转的风扇声音直观上小了非常多。

接下来除了继续排查设备偶尔出现问题之外,我大概会将其他运行了两三年的设备的硅脂也用这个方案做替换,让设备能够再相对稳定地运转的更久些。


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