Hvordan ulike teknologier hjelper PC-en med å holde seg kjølig

Ettersom brikkene blir raskere og kraftigere, øker også strømforbruket. Dessverre kommer denne økningen i wattkapasitet med en tilsvarende økning i generert varme. Og når sjetonger blir for varme, vil de strupe termisk. For hvis ikke, vil de overopphetes og dø.

Men hvordan klarer GPU- og CPU-produsenter å holde varmen nede? Hvilke teknologier bruker de for å få mest mulig ut av nytt silisium? La oss i dag se på de forskjellige kjøleteknikkene PC-produsenter bruker, slik at vi kan drive datamaskinene våre til deres maksimale potensial.

Maksimering av skrivebordsytelse

Dataentusiaster ser alltid til stasjonære PC-er når de vil ha rå kraft og ytelse. Det er fordi datamaskindeksler ikke er begrenset av plass og portabilitet. Mens noen stasjonære PC-er er designet for å være små og bærbare, maksimerer de fleste andre stasjonære maskiner plass og luftstrøm, slik at du kan installere store og kompliserte kjølesystemer.

Vifter og kjøleribber

Lenge før høyytelsesbrikker forbrukte hundrevis av watt strøm, brukte nesten alle datamaskiner vifter og kjøleribber for å kjøle ned systemene sine. Ved første øyekast ser det ut til at kjøleribben er direkte festet til prosessoren.

Imidlertid er det vanligvis et tynt lag med termisk pasta mellom kjøleribben og prosessoren som bidrar til å lede varme effektivt bort fra brikken. Viften tvinger deretter luft til å passere mellom kjøleribbens skovler og avkjøler den, som igjen avkjøler prosessoren.

Selv om vannkjølte systemer stadig øker i popularitet, spesielt blant høyytelses- og overklokkede brikker, bruker de fleste datasystemer i dag fortsatt vifter og kjøleribber. Det er fordi de er rimelige, enkle å sette opp og installere, og det er ingen risiko for å skade datamaskinens sensitive elektronikk i tilfelle viftefeil.

Væskekjøling

Som navnet antyder, bruker denne kjøleteknikken en flytende kjølevæske for å kontrollere PC-ens temperatur. Den består vanligvis av en vannblokk festet til CPU- eller GPU-brikken, en radiator, en vannpumpe og noen rør eller slanger for å sykle kjølevæsken. Dette systemet er generelt mer effektivt til å ta bort varme fra PC-en din, slik at du kan presse datamaskinen til det ytterste.

Det er to måter å sette opp en væskekjølt datamaskin på – den første er ved bruk av en alt-i-ett (AIO), og den andre er gjennom en tilpasset sløyfe. Førstnevnte inkluderer alt du trenger rett i pakken, noe som gjør det enkelt å installere og motstandsdyktig mot lekkasjer. Imidlertid lar det deg vanligvis bare kjøle ned prosessoren.

Hvis du vil kjøle ned GPU og CPU med én radiator, må du bygge en tilpasset sløyfe. Tilpassede systemer gir deg mer spillerom i utformingen av kjølesystemet, slik at du kan lage unike design. Imidlertid har de en tendens til å være dyrere, litt mer skjøre og krever litt mer vedlikehold enn AIO-kjølere.

Massive passive løsninger

​​​​​​​

Det tredje alternativet for skrivebordskjøling bruker store kjøleribber som utnytter den naturlige strømmen og konveksjonen av luft for å kjøle ned systemet. Siden disse enhetene ikke bruker vifter, må de være gigantiske, noen ganger vil de være dobbelt eller tre ganger så store som aktive kjølere.

Disse designene er laget slik at du kan kjøre helt stillegående datamaskiner. Disse systemene har ikke den lette surrende lyden som viftene lager når du slår på PC-en. Dette gjør dem perfekte for folk som trenger fullstendig stillhet når de jobber på datamaskinene sine, for eksempel artister.

Men siden det ikke er noen aktiv kjøling, er disse kjøleavlederne vanligvis kun for sjetonger med lav til middels ytelse. Du må også forvente at disse brikkene går litt varmere enn viftedrevne løsninger.

I slekt: Hva er TDP og hvordan forholder det seg til kjøling?

Hvordan bærbare datamaskiner holder seg kjølige

Å kjøle ned en datamaskin når du kan jobbe med mye plass er én ting, men å kjøle ned en tynn plate av metall og plast der alle komponentene er flettet sammen er en helt annen ball spill.

Du kan ikke slenge på en vanlig vifte og kjøleribbe løsning til en bærbar datamaskin, mye mer en AIO eller passiv kjøleribbe. Det er derfor bærbare datamaskiner og mobile enheter bruker forskjellige kjøleteknologier totalt.

Varmerør

En av de første løsningene utviklet for kjøling av bærbare datamaskiner er varmerør. Slik fungerer varmerør, iht Celsia, en kjøleribbeprodusent.

Varmerørene er bygget med et tynt lag av veke-lignende struktur påført deres innervegger for å absorbere kjølevæsken. Den fylles deretter med en kjølevæske, som vann, og vakuumforsegles. Denne prosessen sikrer at kjølevæsken er jevnt fordelt i hele røret.

Når den ene enden av varmerøret varmes opp, fordamper kjølevæsken som er absorbert i det indre laget og går til den kjøligere enden av varmerøret. Kjølevæskedampen kondenserer deretter og blir reabsorbert i vekestrukturen. Den flytende kjølevæsken går deretter gjennom veken tilbake til den oppvarmede delen via kapillærvirkning.

I slekt: DIY måter å holde den bærbare datamaskinen kjølig

Disse varmerørene er vanligvis koblet til brikken via en ledende bunnplate, med et termisk grensesnittmateriale mellom de to for å hjelpe til med å lede varmen. Etter hvert som prosessorene ble varmere og kraftigere, ble imidlertid denne applikasjonen snart utilstrekkelig. Noen produsenter løste dette ved å ha varmerør som kontakter brikken direkte, men det er ikke like effektivt til å kjøle ned hele overflaten av brikken. Det er fordi rørene ikke kommer i kontakt med hele overflaten på prosessoren.

Dampkammer

​​​​​​​

Dette er løsningen på varmerørets begrensede kontaktpatch-problem. Dampkamre er i hovedsak varmerør som er flatet og konturert for å følge formen til den varmegenererende delen. Så enten det er en flat firkant eller har forskjellige støt og fall, holder dampkamrene kontakt med hele overflaten for effektiv varmeoverføring.

I følge Celsia forbedrer dampkamre kjøleytelsen med 20 til 30 %. Det betyr at bærbare datamaskiner nå kan ha tynnere kjøleløsninger uten å redusere ytelsen, slik at produsenter kan lage tynne og lette bærbare datamaskiner med høy ytelse.

Vannkjølte bærbare datamaskiner?

​​​​​​​

Mens de fleste av oss ville tro at det er umulig eller upraktisk å vannekjøle en bærbar datamaskin, trodde ikke noen produsenter det. Noen produsenter tilbyr bærbare datamaskiner med høy ytelse som du kan bruke med vannkjøling. Disse involverer vanligvis en sekundær dokkingstasjon som krever et par tilkoblinger til datamaskinen. Vannkjølte bærbare datamaskiner gir en støt i ytelse, men de er et ekstremt nisjeprodukt. Det er fordi det er upraktisk å måtte koble til og fra systemet hver gang du flytter den bærbare datamaskinen.

Du må være ekstra forsiktig med at det ikke er vann igjen i systemet når du flytter det, da det kan lekke og skade enheten din. Videre er vannkjølemodulen klumpete, noe som gjør den upraktisk for en slik bærbar datamaskin.

Chip-to-Heatsink-grensesnitt

Brikkens varmespreder og dampkammeret eller kobberbasen til kjøleribben er laget av harde metaller. Det betyr at det garantert vil være mikroskopiske luftgap mellom de to, noe som dramatisk reduserer kjøleytelsen.

Det er derfor du må installere enten en termisk pute, termisk pasta eller flytende metall mellom de to overflatene for å hjelpe til med å lede varmen.

Termiske puter

Disse putene er den enkleste løsningen for å lede varme. Det er fordi dette er solide, squishy materialer som du bare legger på overflaten av brikken du trenger for å avkjøle. Men siden de fortsatt er solide, er de mindre effektive til å bygge bro over alle luftgapene mellom kjøleren og prosessoren.

Termisk pasta

​​​​​​​

Dette er generelt den foretrukne løsningen av flere datamaskinentusiaster. Det er fordi de er effektive til å holde chipen og kjøleren i kontakt samtidig som de er rimelige. Dessuten er termisk pasta vanligvis ikke-ledende, så selv om du ved et uhell lar noe av det berøre komponenter på hovedkortet ditt, er det usannsynlig at du får problemer.

Som navnet antyder, bruker dette materialet metall for å lede varme effektivt. Siden metall er svært ledende, gjør det en utmerket jobb med å holde sjetongene dine kjølige. Den primære ulempen er imidlertid at den er dyr, noen ganger opptil 50 % dyrere. Videre, siden metall er ledende, kan du få problemer hvis du ved et uhell lar noe av det søle til brikken eller brettet og du ikke renser det.

Dette materialet er best for fagfolk og eksperter som vet hva de gjør rundt datamaskiner.

I slekt: Slik limer du inn CPU på nytt

Mer ytelse, mer varme, mer kjøling

Etter hvert som databrikker blir kraftige og krever mer energi for å kjøre, vil varmeeffekten øke. Det er derfor det er avgjørende å ha en effektiv kjøleløsning hvis du ønsker å presse maskinvaren til det ytterste.

Likevel trenger du ikke det beste tilgjengelige kjølesystemet hvis du ikke skal presse maskinvaren hardt. For de fleste brukere vil standard kjøleribben og viftekonfigurasjonen som følger med prosessoren og GPUen din være tilstrekkelig.

Og hvis du har en bærbar datamaskin, trenger du ikke bekymre deg for disse tingene. Det er fordi produsenten vil ha installert det beste kjølesystemet på datamaskinen din, med tanke på ytelsen, portabiliteten og prisen.

Hvordan forhindre overoppheting av datamaskinen og holde PC-en kjølig

En overopphetet datamaskin kan føre til maskinvareskade. Bruk disse tipsene for å holde PC-en kjølig og opprettholde en trygg temperatur.

Les Neste

Om forfatteren