Jäähdytysehdot - kaikki mitä sinun tarvitsee tietää 【täydellinen opas】

Markkinoilta löytyy yhä tehokkaampia prosessoreita ja näytönohjaimia, jotka vaativat suhteellisia jäähdytyslevyjä suorituskyvyssä. Ellei niitä käytetä, tietokoneet sinänsä eivät voisi toimia, ainakaan pöytätietokoneet tai kannettavat tietokoneet, koska niiden pääkomponentit palavat ilman korjaustoimenpiteitä.

Tässä artikkelissa yritetään tutustua perusteellisesti tietokoneen jäähdytyselementteihin, niiden elementteihin, toiminnan perusteisiin ja olemassa oleviin tyyppeihin. Jos aiot ostaa jonkin näistä, älä unohda tätä tuotetta, joten aloitetaan!

Sisällysluettelo

Mikä on jäähdytyselementti

Jäähdytyselementti on elementti, joka vastaa elektronisen komponentin käytöstä johtuvan lämmön haihduttamisesta tai poistamisesta. Jäähdytyselementtejä on monen tyyppisiä, kuten ilma, nestejäähdytys tai jopa suora konvektio johtamattomaan nesteeseen upotettuihin komponentteihin. Mutta katamme täällä ilmajäähdyttimet, yleisimmät kytkettävät ja ne, joita useimmat käyttäjät käyttävät.

Itse asiassa tietokoneesta, josta emme löydä vain jäähdytyselementtiä, voidaan ajatella, että jäähdytyselementti on vain CPU: n päällä tai näytönohjaimella oleva lohko, mutta mikään ei ole kauempana todellisuudesta. Muut komponentit, kuten emolevyn piirisarja tai samanlainen VRM, tarvitsevat myös jäähdytyselementtejä.

Juuri tämä viimeinen elementti on saanut huomattavaa huomiota viime aikoina. VRM on prosessorin virransyöttöjärjestelmä, ja sellaisenaan sen on lähetettävä suuri määrä virtaa toimimaan, puhumme 90-200 ampeerista (A) noin 1, 2-15 V: n virralla. MOSFETIT ovat transistoreita, jotka säätelevät CPU: lle ja muistiin lähetettävää virtaa, joten ne kuumenevat erittäin hyvin. Löydämme myös jäähdytyslevyjä virtalähteestä samasta syystä ja yleensä mistä tahansa sirusta, joka toimii suurella taajuudella.

Kuinka se todella toimii: jäähdytyselementtien fyysinen perusta

Kaikki alkaa siitä, miten elektroninen komponentti tuottaa lämpöä, jota kutsutaan Joule-ilmiöksi. Se on ilmiö, joka tapahtuu, kun elektronit liikkuvat johtimessa. Tämän seurauksena lämpötilan nousu tapahtuu kineettisen energian ja niiden välisten törmäysten takia. Mitä enemmän energiaintensiteettiä, sitä suurempi elektronien virtaus on johtimessa, ja sitä enemmän lämpöä vapautuu. Tämä on laajennettavissa piisiruihin, joiden sisällä suuri määrä elektronia tiivistyy sähköimpulssien muodossa.

Voimme nähdä tämän ilmiön täydellisesti tässä lämpökaappauksessa. Kun tietokone kuluttaa paljon virtaa, jopa johtimet nousevat lämpötilassa.

Siitä huolimatta jäähdytyselementti on vain metalliosa, joka koostuu sadoista evistä, joka on suorassa kosketuksessa sirun kanssa lämpöpastan kautta. Tällä tavoin sirun tuottama lämpö siirtyy jäähdytyselementtiin ja siitä ympäristöön. Yleensä yksi tai kaksi tuuletinta on sijoitettu jäähdytyselementtien yläpuolelle lämmön poistamiseksi metallista. Pohjimmiltaan kaksi lämmönvaihtomekanismia puuttuu toimintaan:

• Johtavuus: se on ilmiö, jonka avulla kuumempi kiinteä kappale siirtää lämpöä kylmempään, joka on sen kanssa kosketuksessa. Se tapahtuu tarkasti CPU: n IHS: n ja jäähdytyselementin välillä. Silloin näemme, että niiden välillä on jonkin verran lämpövastusta. Konvektio: Konvektio on toinen lämmönsiirron ilmiö, jota esiintyy vain nesteissä, vedessä, ilmassa tai höyryssä. Tässä tapauksessa ilma saavuttaa jäähdytyselementin evät, edullisesti suurella nopeudella, jotta se pystyy ottamaan enemmän lämpöä jäähdytyselementin kuumista evistä.

Suuruudet tietää, onko jäähdytyselementti hyvä

Operaatiota teknisenä kannalta katsottuna meidän on silti tiedettävä hyvän jäähdytyselementin tärkeimmät osat. Vaikka on totta, että monet heistä eivät heijastu eritelmissä, uteliaimmille ne ovat mielenkiintoisia.

• TDP: TDP on epäilemättä jäähdytyselementin tärkein parametri, koska se on hyvin edustava. Kutsumme TDP: ksi (Thermal Design Power) lämpömäärää, jonka elektroninen komponentti odottaa tuottavan, kun se on maksimikuormallaan. Tämä parametri näkyy prosessoreissa ja jäähdytyslevyissä, eikä sillä ole mitään tekemistä itse elektronisen komponentin virrankulutuksen kanssa. Joten prosessori on asetettu tukemaan maksimaalista TDP: tä, joten jäähdytyslevyllä on oltava sama tai enemmän, jotta CPU toimisi turvallisesti. TDP CPU <TDP Jäähdytyslevy, aina. Johtavuus ja resistiivisyys: johtavuus on kyky kuljettaa kehossa tai aineessa olevaa lämpöä. Ja resistiivisyys, koska juuri päinvastoin, sen vastus, jota se aiheuttaa lämmön johtamiseen. Johtokyky mitataan W / mK (W / metri kelviniä) ja mitä enemmän, sitä parempi. Lämmönkestävyys: Lämmönkestävyys on ilmiö, joka vastustaa lämmön kulkua elementistä toiseen. Se on aivan kuten sähköinen vastus, sitä suurempi se on, sitä vaikeammin lämpö siirtyy. Jäähdytysjärjestelmässä tapahtuu monia lämpövastuksia, esimerkiksi CPU: n ja jäähdytyselementin kosketus, kapseloinnin ja ytimien välinen kosketus jne. Siksi kyse on korkean johtavuuden omaavien elementtien asettamisesta näiden vastusten välttämiseksi. Kosketuspinta: Kosketuspinta ei ole jotain, joka on annettu eritelmissä, koska se on osa jäähdytyselementin suunnittelua. Jos kohtaaisimme Noctua D15 -levyllä varustetun levyn, kummalla sinulla olisi enemmän kosketuspintaa? No pesuallas epäilemättä. Tämä parametri mittaa ilman kokonaispinta-alan. Mitä enemmän eviä, sitä suurempi vaihtopinta, koska niillä kaikilla on kaksi pintaa, kerrottuna peräkkäin satoilla. Ilmavirta ja paine: nämä parametrit ovat suhteessa puhaltimiin. Ilmavirta on ilmamäärä, jonka tuuletin liikkuu, ja se mitataan CFM: nä, kun taas staattinen paine on voima, jolla ilma osuu eviin, ja se mitataan mmH2O. Jäähdytyselementissä haluamme suurimman mahdollisen paineen suurella virtauksella.

Jäähdytysnesteiden komponentit ja osat

Kun olet nähnyt PC-jäähdytyselementin toimintaan liittyvät parametrit, ei ole idea idea tietää, mitkä elementit ovat osa sitä. Tai pikemminkin kuinka hyödyllinen jäähdytyselementti on rakennettu. Lisäksi näemme elementit, jotka puuttuvat välittömästi DIE: n tai prosessorin ytimien jälkeen.

IHS

IHS tai integroitu lämmönlevitin on CPU: n kapselointi. Tässä kaikki alkaa, koska se on ensimmäinen prosessorin ytimiin yhteydessä oleva elementti, joka todella tuottaa elektronisen komponentin lämpöä. Tämä paketti on valmistettu kuparista, ja tehokkaimmat prosessorit juotetaan suoraan DIE: lle lämpövastuksen poistamiseksi minimiin.

Tämä varmistaa, että kaikki mahdollinen lämpö kulkee parhaimmissa olosuhteissa muihin haihdutuselementteihin. Niissä on siruja, joissa ei ole tätä kapselointia, kuten GPU: ita, jäähdytyslevy tekee suoran kosketuksen ytimien DIE: n kanssa lämpöpastan avulla, joten siirto on tehokkaampaa. IHS: n poistoprosessia ja jäähdytyselementin saattamista suoraan kosketukseen DIE: n kanssa kutsutaan Deliddingiksi. Nestemäisellä metallipohjaisella lämpöpastalla voit parantaa lämpötilaa jopa 20 ° C tai enemmän.

Terminen tahna

Elementti, jolla on suurin lämpövastus jäähdytyselementissä. On erittäin tärkeää saada erittäin hyvä lämpöläpäisy voimakkaissa siruissa, koska sen johtavuus on suurempi. Lämpöpastan tehtävänä on parantaa niin paljon kuin mahdollista IHS: n tai DIE: n ja jäähdytyselementin kylmälohkon välistä yhteyttä.

Vaikka meille näyttää siltä, ​​että lohko on kiillotettu erittäin hyvin, mikroskooppisesti kosketus ei ole täydellinen, koska ne ovat kiinteitä, joten niiden fysikaalisesti yhdistävä elementti tarvitaan lämmönjohtajuuden aikaansaamiseksi.

Markkinoilla meillä on kolmen tyyppisiä lämpöpastaa, keraamisia, yleensä valkoisia, metallityyppisiä, melkein aina harmaita tai hopeaisia ​​tai nestemäisiä metalleja, jotka näyttävät olevan hyvin nestemäisiä. Metalliset ovat yleisimpiä, erittäin suorituskyky / hinta-suhteella ja niiden johtavuus jopa 13 W / mK. Nestemäisiä metalleja käytetään yleensä purkamiseen, ja niiden johtavuus on jopa 80 W / mK.

Kylmälohko

Kylmälohko on jäähdytyselementin perusta, joka on yhteydessä prosessoriin tai elektroniseen siruun. Se on tyypillisesti suurempi kuin IHS itse, jotta lämmön vastaanotto ja siirto olisi maksimaalista.

Hyvällä jäähdytyselementillä on aina kuparista valmistettu alusta. Tämän metallin johtavuus on välillä 372 - 385 W / mK, ja se ylittää vain hopeat ja muut kalliimmat metallit. Huomaa ero tämän arvon ja lämpöpastan tarjoaman arvon välillä.

Lämpöputket

Oletamme, että arvioimme hyvän suorituskyvyn jäähdytyselementtiä, ja niissä on aina lämpöputket tai lämpöputket. Kuten kylmälohkot, ne on valmistettu kuparista tai nikkelöitystä kuparista.

Niiden tehtävä on hyvin yksinkertainen, mutta erittäin tärkeä, ottaa kaikki lämpö kylmälohkosta ja kuljettaa se etupuolelle torneihinsa. Joskus se tehdään erittäin visuaalisella tavalla putkien kanssa, jotka erottavat lohkon tornista, ja muut integroidaan sarjaan, kuten tapauksena on AMD: n Wrait-prismat.

Suomalainen torni tai lohko

Kahden edellisen elementin jälkeen meillä on itse jäähdytyslevy. Se on suorakaiteen tai neliön muotoinen, tornin muotoinen elementti, joka on varustettu uskomattomalla määrällä eviä, jotka on liitetty toisiinsa lämpöputkien tai muiden evien avulla. Ne ovat aina alumiinia, kuparia kevyempää metallia ja johtokyky 237 W / mK. Lämpö laajenee kaikissa niissä siirtääkseen sitä konvektiolla ilmaan, joka on kosketuksessa sen pintaan.

tuuletin

Uskomme, että se on myös osa jäähdytyselementtiä tärkeän työn tekemisessä nopeaan ilmavirtaan luomiseksi, jotta konvektio pakotettaisiin luonnollisen sijasta ja poistaisi enemmän lämpöä metallista.

Nykyisissä jäähdytyslevyissä on yleensä lähes kaikki yksi tai kaksi tuuletinta, vaikka niillä ei välttämättä ole vakiokokoa, kuten tapahtuu niissä, jotka myydään erikseen alustalle.

Jäähdytyslevytyypit

Meillä on myös erityyppisiä jäähdytyselementtejä markkinoilla. Jokainen niistä on suuntautunut erilaisiin toimintoihin, jos voimme myös luokitella ne eri tavoin.

Passiiviset jäähdytyselementit

Passiivinen jäähdytyselementti on sellainen, jossa siinä ei ole sähköosaa, joka auttaa sitä poistamaan lämpöä, esimerkiksi tuuletin. Näitä jäähdytyselementtejä ei yleensä käytetä prosessoreihin, vaikka ne ovat piirisarjoille tai VRM: lle. Ne ovat yksinkertaisesti holvattuja alumiini- tai kuparilohkoja, jotka karkottavat lämpöä luonnollisella konvektiolla.

Aktiiviset jäähdytyslevyt

Toisin kuin muut, näillä jäähdytyslevyillä on elementti, joka maksimoi lämmönvaihdon ympäristön kanssa. Niille asennetuissa puhaltimissa on PWM- tai analoginen virransäätö useille kierroksille minuutissa, prosessorin lämpötilasta riippuen. Juuri tästä syystä ne ovat aktiivisia jäähdytyselementtejä.

Tornin jäähdytyslevy

Jos tarkastelemme sen suunnittelua, meitä on myös useita tyyppejä, ja yksi niistä on tornin jäähdytyselementti. Tämä kokoonpano perustuu kylmälohkoon, joka on varustettu suurella reunatornilla, jota ei välttämättä kiinnitetä suoraan siihen, vaan lämpöputkilla. Löydämme yhden, kahden ja jopa neljän tornin jäähdytyselementit, joissa on ekstravagantti muotoilu. Sen mitat ovat yleensä noin 120 mm leveitä ja jopa 170 mm korkeita, suunniteltu yli 1500 grammaa.

Näille on ominaista, että puhaltimet on sijoitettu pystysuunnassa emolevyn tasoon nähden. Tämä ei poista sitä tosiasiaa, että malleja on vaakasuunnassa.

Matalan profiilin jäähdytyslevyt

Toisin kuin aiemmat, joilla on huomattava korkeus, nämä vetoavat erittäin pienillä kokoonpanoilla kapeille alustoille tai pienille tiloille. Voidaan katsoa, ​​että heillä on torni, vaikka se on vaakasuora. Heillä on jopa tuulettimia, jotka on sijoitettu tämän tornin ja kylmälohkon väliin.

Toisin kuin aikaisemmat, puhaltimet sijoitetaan aina vaakasuoraan ja yhdensuuntaisesti pohjalevyn tason kanssa, poistaen ilman pystysuoraan tai aksiaalisesti.

Puhallinjäähdyttimet

Puhallinjäähdyttimiä käytetään näytönohjaimiin ja muihin komponentteihin laajennuskorttina. Tällä hetkellä löydämme myös samanlaisia ​​kokoonpanoja suuritehoisille piirisarjoille, kuten AMD X570. Löydämme niitä myös HTPC: stä tai NAS: sta, jotka pienen tilansa vuoksi ovat tehokkaimpia.

Niille on tunnusomaista, että niissä on keskipakoispuhallin, joka imee ilmaa ja karkottaa sen ohuen lohkon kanssa evien suuntaisesti. Ne ovat yleensä huonompi juoma kuin aikaisemmat jäähdytyselementit.

Varaston jäähdytyslevyt

Se ei ole muotoilu sinänsä, mutta ne ovat jäähdytyselementit, jotka prosessorin valmistaja sisällyttää ostopakkaukseensa. Jotkut ovat erittäin laadukkaita, kuten AMD, ja toiset erittäin huonoja, kuten Intel.

Nestejäähdytys

Nämä järjestelmät koostuvat tislatun veden tai minkä tahansa muun nesteen, jota voidaan käyttää, suljetusta piiristä. Tämä neste pysyy jatkuvassa liikkeessä pumpun tai pumpulla varustetun säiliön ansiosta niin, että se kulkee kylmälaitteistoon asennettujen eri lohkojen läpi. Kuuma neste puolestaan ​​kulkee sen läpi, mikä on oleellisesti jäähdyttimen muotoinen jäähdytyselementti, joka on enemmän tai vähemmän suuri ja varustettu puhaltimilla. Tällä tavoin neste jäähtyy uudelleen toistaen jakson toistaiseksi, kun laitteemme käyvät.

Kannettavan tietokoneen jäähdytyslevy

Erityiseen luokkaan voimme laittaa kannettavien tietokoneiden jäähdytyselementit, järjestelmät, jotka ovat näkemisen arvoisia käytännössä, koska jotkut ovat todella toimivia.

Nämä jäähdytyselementit ovat varsin erityisiä, koska ne hyödyntävät johto-ilmiötä parhaalla mahdollisella tavalla. GPU: eihin ja CPU: iin asennettujen kylmälohkojen ansiosta pitkät paksut paljaat kupariputket tulevat ulos, mikä tuo lämpöä hajoamisalueelle. Tämä vyöhyke koostuu yhdestä, kahdesta tai jopa neljästä keskipakoispuhaltimesta, jotka puhaltavat lämpöä pienten ohuiden lohkojen välillä.

Mitä otetaan huomioon sen kokoonpanossa

PC-jäähdytyselementin asennus ei ole liian monimutkaista, ja sen asentamisessa ei ole monia tekijöitä, joiden ainoa tarkoitus on sen yhteensopivuus ja mittaukset.

Tarkoitamme yhteensopivuutta alustan kanssa, joka meillä on tietokoneessamme. Jokaisella valmistajalla on omat pistorasiat, joihin asentaa prosessorit, joten pidikkeet ja koko eivät ole samat. Esimerkiksi Intelillä on tällä hetkellä kaksi: LGA 2066 X- ja XE-työasema-alueille ja LGA 1151 pöytäkoneelle Intel Core ix. Toisaalta, AMD: llä on myös kaksi, Ryzenille AM4 ja Threadripperille TR4, vaikka nämä melkein aina menevät nestejäähdytykseen. Joka tapauksessa saatavilla olevissa jäähdytyslevyissä, jotka eivät ole varastossa, on aina asennusjärjestelmä, joka on yhteensopiva kaikkien pistorasioiden kanssa.

Toimenpiteistä on kaksi, jotka meidän on otettava huomioon. Yhtäältä jäähdytyselementin korkeus, jota meidän on verrattava sallittuun korkeuteen alustan kanssa, ottaen huomioon sen tekniset tiedot. Toisaalta RAM-muistin käytettävissä oleva leveys ja tila. Suuret jäähdytyselementit vievät niin paljon, että ne saavat enemmän RAM-muistia, joten meidän on tiedettävä, mitä profiilia ne tukevat.

Kolmas tärkeä tekijä on tietää, toimitetaanko jäähdytyselementti lämpöpastoruiskulla vai onko se jo esiasennettu lohkoon. Suurin osa tuo sen, mutta ei ole välttämätöntä varmistaa, että joudumme ostamaan sen erikseen.

Jäähdytyslevyjen edut ja haitat

Kuten nestejäähdytystä koskevassa artikkelissa teimme, näemme tässä myös jäähdytyselementtien käytön edut ja haitat.

hyöty

• Suuri yhteensopivuus PC: n kanssa Koot melkein jokaiselle maulle Halpa ja tehokas jopa tehokkaille prosessoreille Harvat kaapelit ja helppo asentaa Luotettavampi kuin nestejäähdytys, ei nestettä tai pumppuja, jotka voivat epäonnistua Yksinkertainen huolto, puhdista vain pöly

haitat

• Suorittimille, joissa on yli 8 ydintä, ne voivat tulla oikein. Ne vievät paljon tilaa ja ovat raskaita. Alustan korkeudelle ja RAM: n rajoituksille Esteettinen ei ole kovin hienostunut

Johtopäätös ja opas parhaimmista jäähdytyslevyistä PC: lle

Viimeistelemme tämän artikkelin, jossa keskustelemme perusteellisesti jäähdytyselementteistä. Olemme ennen kaikkea keskittyneet sen toimintaan sekä sen rakenteen ja komponenttien perusteisiin, koska se on yksi aiheista, joita käsitellään vähemmän yleisesti.

Hyvä jäähdytyslevy voi täyttää nestejäähdytyksen tarpeen, koska markkinoilla on niin raakoja kokoonpanoja kuin Noctua NH-D15s, Gamer Storm Assassin tai valtava Scythe Ninja 5 ja Cooler Master Wraith Ripper. Nyt jätämme sinulle oppaamme.

Opas parhaimmille jäähdytyslevyille, tuulettimille ja nestejäähdytykselle PC: lle

Mitä jäähdytyselementtiä sinulla on tietokoneellasi? Haluatko ilmajäähdyttimiä vai nestejäähdytystä?