Liquid Metal กับ Thermal Paste อะไรดีกว่ากัน ? เลือกใช้งานอันไหนดี ?

Liquid Metal กับ Thermal Paste อะไรดีกว่ากัน ? เลือกใช้งานอันไหนดี ?

หากคุณเคยประกอบ ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ (Computer Hardware) ด้วยตนเอง หรือถอดการ์ดจอออกมาทำความสะอาดด้วยตนเอง คุณน่าจะต้องเคยมีประสบการณ์ทาสารนำความร้อน (Thermal Compound) หรือที่คนไทยนิยมเรียกว่าการ "ทาซิลิโคน" อย่างแน่นอน

เจ้าสารนำความร้อนนี้มีความสำคัญเป็นอย่างมากต่อการระบายความร้อนของฮาร์ดแวร์ที่อยู่ภายในเคสคอมพิวเตอร์ หรือแม้แต่โน้ตบุ๊กของคุณ โดยเราจะต้องทาสารนำความร้อนนี้ลงไปบนกระดองของ หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ก่อนที่จะติด พัดลมระบายความร้อน (Cooling Fan) หรือระบบชุดน้ำ (Water Cooling System) ทับลงไป

ข้อมูลเพิ่มเติม : พัดลม Heatsink หรือ ชุดระบายความร้อนด้วยน้ำ แบบไหนระบายความร้อนคอมพิวเตอร์ ได้ดีกว่ากัน ?

เหตุผลที่เราต้องป้ายสารนำความร้อนลงไปก่อนติดตั้งระบบระบายความร้อนก็เพราะว่า เวลาติดตั้ง ตัวแผงระบายความร้อน (Heatsink) เข้ากับ CPU มันจะไม่แนบสนิทติดกันอย่างพอดีเป๊ะ  มันจะมีช่องว่างขนาดเล็กเกิดขึ้น ออกซิเจนที่เข้าไปแทรกกวางจะทำให้การถ่ายเทความร้อนด้อยประสิทธิภาพลง จึงต้องมีการทาสารนำความร้อนลงไปเพื่อทำให้ที่ว่างถูกเติมเต็ม

โดยสารนำความร้อนนี้ก็มีหลายยี่ห้อให้เลือกใช้งาน ผู้ผลิตแต่ละค่ายก็จะมีการพัฒนาสูตรของตนเองออกมาทำตลาดในเชิงว่าสามารถลดอุณหภูมิได้เท่านั้นเท่านี้ ก็ว่ากันไป เรื่องยี่ห้อเราคงไม่เอ่ยถึง เพราะมันมีให้เลือกเยอะเหลือเกิน

สารนำความร้อนที่ส่วนใหญ่นิยมใช้งานกัน จะเป็น Thermal Paste แต่ตอนที่คุณเลือกซื้อมัน คุณอาจจะเจอกับ Liquid Metal ซึ่งเป็นสารนำความร้อนอีกประเภทหนึ่งที่สามารถใช้งานแทน Thermal Paste ได้

ในบทความนี้ก็เลยจะมาอธิบายเพื่อตอบคำถามว่า ระหว่าง Thermal Paste กับ Liquid Metal แตกต่างกันอย่างไร ? เลือกใช้งานสารนำความร้อนแบบไหนดี ?

ความแตกต่างระหว่าง Liquid Metal กับ Thermal Paste
(What is the difference between Liquid Metal and Thermal Paste ?)

ก่อนอื่นเราควรจะเข้าใจความแตกต่างระหว่าง "Liquid Metal" กับ "Thermal Paste" กันก่อน โดยในความเป็นจริงแล้ว Thermal paste นั้นเป็น "ชื่อผลิตภัณฑ์" ในขณะที่ Liquid Metal เป็น "ชื่อวัสดุ" ดังนั้นมันจึงเปรียบเทียบกันไม่ได้

เราเคยชินกับคำว่า Thermal Paste กันมาอย่างยาวนาน โดยแบบดั้งเดิมมันจะผลิตโดยมีซิลิโคนเป็นสารตั้งต้น แต่ก็ไม่มีใครเรียกมันว่า Silicone-Based Thermal Paste อาจเพราะชื่อมันยาวไป ทุกคนก็เรียกสั้น ๆ แค่ว่า Thermal Paste เท่านั้น คนส่วนใหญ่ถึงเรียกการทา Thermal Paste ว่า "การทาซิลิโคน" และเมื่อมีการทำ Thermal Paste ที่ผลิตจาก Liquid Metal ขึ้นมา แทนที่จะเรียกว่า Liquid Metal-Based Thermal Paste ก็เลยเรียกสั้น ๆ ว่า Liquid Metal นั่นเอง

อย่างไรก็ตามการทำงานของมันก็มีความแตกต่างกันอยู่เล็กน้อย โดยใน Silicone-Based Thermal Paste ตัวซิลิโคนจะทำหน้าที่เป็นตัวกลางที่มีการผสมอนุภาคสารประกอบโลหะ (เช่น ซิงค์ออกไซด์ - Zinc Oxide เป็นต้น) เพื่อถมช่องว่างระหว่าง CPU กับระบบระบายความร้อนให้แนบสนิท ถ่ายเทความร้อนได้ดียิ่งขึ้น

ภาพจาก : https://www.intel.com/content/www/us/en/gaming/resources/how-to-apply-thermal-paste.html

ในขณะที่ Liquid Metal-based Thermal Paste จะไม่ได้มีสารอื่นเป็นตัวกลาง เพราะตัวมันเองก็เป็นโลหะอยู่แล้ว มันเติมเต็มช่องว่างด้วยตัวเองได้เลย ทำให้สามารถเหนี่ยวนำความร้อนได้ดีกว่า อย่างไรก็ตาม มันก็สามารถเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าได้ดีเช่นกัน ทำให้มีความเสี่ยงเกิดขึ้นเล็กน้อย

Silicone-Based Thermal Paste คืออะไร ?
(What is Silicone-Based Thermal Paste ?)

Silicone-Based Thermal Paste หรือที่เรานิยมเรียกสั้น ๆ ว่า Thermal Paste เป็นสารนำความร้อนที่ใช้งานง่าย ผลิตจากซิลิโคนที่ผสมกับอนุภาคโลหะ ส่วนใหญ่ก็พวกจะใช้ซิงค์ออกไซด์ (Zinc Oxide) มาผสม แต่ก็อาจจะใช้สารอินทรีย์อื่น ๆ ได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม มันมีความทนทานต่ำเมื่อเทียบกับการใช้สารอนินทรีย์ที่เป็นโลหะ เมื่อเจอกับความร้อนก็จะเสื่อมสภาพเร็วกว่า

จุดขายของสารนำความร้อนแบบ Silicone-Based Thermal Paste

ประการแรกคือ ราคาที่ค่อนข้างถูก ราคามักจะต่ำกว่า Liquid Metal ได้ถึง 2-3 เท่า เวลาเราซื้อคอมพิวเตอร์แบรนด์ หรือโน้ตบุ๊ก หากไม่ใช่รุ่นระดับเรือธง ผู้ผลิตก็มักจะใช้ Silicone-Based Thermal Paste นี่แหละ หากผู้ใช้ต้องการเปลี่ยนสารนำความร้อน ก็ต้องซื้อมาแกะเครื่องแล้วป้ายใหม่เอาเอง

ประการที่สองคือ มันใช้งานง่าย หากคุณเป็นมือใหม่ที่ไม่เคยใช้งาน Thermal Paste ไม่เคยป้ายมันด้วยตัวเองมาก่อน การใช้งาน Silicone-Based Thermal Paste จะมีความปลอดภัยกว่ามาก คุณแค่หยดมันลงไปบนกระดอง CPU หากมีเลอะเลยไปพื้นที่อื่นไปบ้างก็ไม่ต้องกังวล เพราะมันไม่นำไฟฟ้า จึงไม่ส่งผลให้เกิดการลัดวงจรได้ในกรณีที่เราทำมันเลอะไปยังฮาร์ดแวร์บนมาเธอร์บอร์ด แค่เช็ดมันให้สะอาดก็พอ

ภาพจาก : https://www.newegg.com/insider/thermal-compound-buying-guide/

ข้อเสียของ สารนำความร้อนแบบ Silicone-Based Thermal Paste

ส่วนข้อเสีย จริง ๆ ก็ไม่ใช่ข้อเสียสักทีเดียว ถึงเราจะบอกว่ามันนำความร้อนได้ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับ Liquid Metal แต่มันก็เหมือนเราเอารถธรรมดา ไปเทียบกับซุปเปอร์คาร์ มันมีประสิทธิ์ต่ำกว่าก็จริง แต่การใช้จริงบนถนน เราก็หาโอกาสเหยียบมิดคันเร่งทำความเร็วสูงสุดได้ยากมาก ดังนั้น ถึงจะบอกว่า Silicone-Based Thermal Paste นำความร้อนได้ต่ำกว่า แต่มันก็เพียงพอต่อการใช้งานอย่างแน่นอน

Liquid Metal-based Thermal Paste คืออะไร ?
(What is Liquid Metal-based Thermal Paste ?)

Silicone-Based Thermal Paste ใช้ซิลิโคนเป็นตัวกลางในการทำให้ CPU กับ Heatsink แนบติดกัน และมีอนุภาคโลหะทำหน้าที่นำความร้อน แต่ Liquid Metal-based Thermal Paste หรือที่เรานิยมเรียกสั้น ๆ ว่า Liquid Metal นั้นจะไม่มีการใช้ตัวกลาง เพราะตัวมันก็เป็นโลหะอยู่แล้ว ซึ่งการที่มีความหนาแน่นของโลหะเยอะกว่า และไม่มีตัวกลาง ทำให้การถ่ายเทความร้อนทำได้ดีกว่ามาก โดยทั่วไปก็จะอยู่ที่ระดับ ~70W/mk (Milliwatts per Kelvin)

ปัญหาของ Liquid Metal-based Thermal Paste อยู่ที่ตัวมันมักจะผลิตจาก Gallium หรือโลหะชนิดอื่น ๆ ซึ่งโลหะพวกนี้ นอกจากจะถ่ายเทความร้อนได้แล้ว มันยังเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าได้ดีอีกด้วย

ถึงจุดนี้ คุณผู้อ่านอาจจะเกิดคำถาม แล้วมันมีปัญหาอะไร ในเมื่อคอมพิวเตอร์ก็ใช้กระแสไฟฟ้าเป็นพลังงานในการทำงานอยู่แล้ว ?

เรื่องนั้นมันก็จริง แต่คอมพิวเตอร์จะใช้ไฟฟ้าในรูปแบบที่กำหนดเอาไว้แล้ว ซึ่ง Gallium เพียงหยดเดียว อาจทำให้การเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าผิดไปจากที่มันควรจะเป็น จนทำให้เกิดการลัดวงจรได้ ซึ่งสามารถส่งผลต่อวงจรกระแสไฟฟ้าของทั้งมาเธอร์บอร์ด โชคดีก็แค่ดับ แต่ถ้าโชคร้ายก็อาจจะเกิดความเสียหายต่อตัวมาเธอร์บอร์ด และอุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่ออยู่

อีกปัญหาหนึ่งคือ Gallium นั้นสามารถทำปฏิกริยาอลูมิเนียมได้ ถ้า CPU หรือ Heatsink ที่คุณใช้ทำจากอลูมิเนียม เมื่อมันเจอ Gallium เข้าไป มันจะเกิดการหลอมรวมกลายเป็นโลหะผสม (Alloy)

ภาพจาก : https://www.hwcooling.net/en/thermaltake-tg-60-is-a-new-hopefully-more-available-liquid-metal/

จากปัญหาทั้งหมด ทำให้การใช้ Liquid Metal-based Thermal Paste ต้องอาศัยความระมัดระวังเป็นอย่างมาก เมื่อเทียบกับ Silicone-Based Thermal Paste แต่ความเสี่ยงที่ว่าก็แลกมาด้วยประสิทธิภาพที่สูงกว่ามากเช่นกัน ซึ่งอันที่จริง ถ้าทำอย่างระมัดระวัง มันก็ไม่ได้เสี่ยงอะไรมากมายนัก

เลือกใช้อะไรดี Liquid Metal-Based หรือ Silicone-Based ? (Which one should we use between Liquid Metal-Based and Silicone-Based ?)

คำตอบก็ขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณเลย เพราะตามปกติแล้ว Silicone-Based ก็เพียงพอต่อการใช้งานแล้ว ไม่ว่าจะเป็นการเล่นเกม หรือตัดต่อวิดีโอ แต่หากคุณเป็นคนที่ต้องการความสุด อยากเห็นตัวเลขความร้อนต่ำ ชอบให้คอมพิวเตอร์เย็น หรือทำ Overclock ไม่ว่าจะเป็น CPU/GPU ที่ต้องพยายามทำทุกวิธีการให้ระบบเย็นที่สุด Liquid Metal-based ก็เป็นตัวเลือกบังคับโดยปริยายอยู่แล้ว

สุดท้ายแล้ว แม้ Silicone-Based จะมีประสิทธิภาพต่ำกว่า แต่มันก็ยังทำงานได้ดีและเป็นตัวเลือกมาตรฐานของอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์อยู่ในปัจจุบันนี้ เพราะ Liquid Metal-based แม้จะเย็นกว่า แต่ก็ยังคงมีความเสี่ยงในการใช้ หากคุณไม่มั่นใจในทักษะการป้ายยา Thermal Paste เราก็ขอแนะนำว่าเลือกใช้ Silicone-Based ก็เพียงพอแล้ว