كيف تساعد التقنيات المختلفة في إبقاء جهاز الكمبيوتر الخاص بك باردًا
مع تزايد سرعة وقوة الرقائق، يزداد استهلاكها للطاقة. ومن المؤسف أن هذه الزيادة في سعة الواط تأتي مع ارتفاع مماثل في الحرارة المتولدة. وعندما تسخن الرقائق أكثر من اللازم، فإنها ستتوقف عن العمل حرارياً. وإلا فإنها ستسخن أكثر من اللازم وتموت.
ولكن كيف يتمكن مصنعو وحدات معالجة الرسوميات ووحدات المعالجة المركزية من خفض الحرارة؟ وما هي التقنيات التي يستخدمونها لتحقيق أقصى استفادة من السيليكون الجديد؟ اليوم، دعونا نلقي نظرة على تقنيات التبريد المختلفة التي يستخدمها مصنعو أجهزة الكمبيوتر حتى نتمكن من تشغيل أجهزة الكمبيوتر لدينا إلى أقصى إمكاناتها.
تحسين أداء سطح المكتب
يتطلع عشاق الكمبيوتر دائمًا إلى أجهزة الكمبيوتر المكتبية عندما يريدون الحصول على قوة وأداء فائقين. وذلك لأن علب الكمبيوتر لا تقتصر على المساحة أو سهولة الحمل. وفي حين تم تصميم بعض أجهزة الكمبيوتر المكتبية لتكون صغيرة الحجم وقابلة للحمل، فإن معظم أجهزة الكمبيوتر المكتبية الأخرى تعمل على زيادة المساحة وتدفق الهواء، مما يتيح لك تثبيت أنظمة تبريد كبيرة ومعقدة.
المراوح والمبددات الحرارية
قبل وقت طويل من استهلاك الرقائق عالية الأداء لمئات الواط من الطاقة، كانت جميع أجهزة الكمبيوتر تقريبًا تستخدم المراوح ومبددات الحرارة لتبريد أنظمتها. للوهلة الأولى، يبدو أن مبدد الحرارة متصل مباشرة بالمعالج.
ومع ذلك، توجد عادةً طبقة رقيقة من المعجون الحراري بين المشتت الحراري والمعالج، مما يساعد على توصيل الحرارة بكفاءة بعيدًا عن الشريحة. ثم تجبر المروحة الهواء على المرور بين ريش المشتت الحراري، مما يؤدي إلى تبريده، مما يؤدي بدوره إلى تبريد المعالج.
على الرغم من أن أنظمة التبريد بالماء تكتسب شعبية متزايدة، وخاصة بين الرقائق عالية الأداء والمفرطة السرعة، فإن معظم أنظمة الكمبيوتر اليوم لا تزال تستخدم المراوح ومبددات الحرارة. وذلك لأنها ميسورة التكلفة، وسهلة التركيب والإعداد، ولا يوجد خطر إتلاف الإلكترونيات الحساسة لجهاز الكمبيوتر الخاص بك في حالة فشل المروحة.
التبريد السائل
كما يوحي الاسم، تستخدم تقنية التبريد هذه سائل تبريد للتحكم في درجة حرارة جهاز الكمبيوتر الخاص بك. وعادةً ما تتكون من كتلة مياه متصلة بشريحة وحدة المعالجة المركزية أو وحدة معالجة الرسومات، ومبرد، ومضخة مياه، وبعض الأنابيب أو الخراطيم لتدوير سائل التبريد. وعادةً ما يكون هذا النظام أكثر فعالية في إزالة الحرارة من جهاز الكمبيوتر الخاص بك، مما يسمح لك بدفع جهاز الكمبيوتر الخاص بك إلى أقصى حدوده.
هناك طريقتان لإعداد جهاز كمبيوتر مبرد بالسائل – الأولى من خلال استخدام جهاز الكل في واحد (AIO)، والثانية من خلال حلقة مخصصة. تتضمن الطريقة الأولى كل ما تحتاجه مباشرة في العبوة، مما يجعلها سهلة التركيب ومقاومة للتسرب. ومع ذلك، فهي عادة ما تسمح لك بتبريد المعالج فقط.
إذا كنت تريد تبريد وحدة معالجة الرسوميات ووحدة المعالجة المركزية باستخدام مبرد واحد، فسيتعين عليك إنشاء حلقة مخصصة. تمنحك الأنظمة المخصصة حرية أكبر في تصميم نظام التبريد الخاص بك، مما يسمح لك بإنشاء تصميمات فريدة. ومع ذلك، فإنها تميل إلى أن تكون أكثر تكلفة، وأكثر هشاشة، وتتطلب بعض الصيانة الإضافية مقارنة بمبردات AIO.
حلول سلبية ضخمة
يستخدم خيار التبريد المكتبي الثالث مشعات حرارية كبيرة تستخدم التدفق الطبيعي للهواء والحمل الحراري لتبريد نظامك. ونظرًا لأن هذه الوحدات لا تستخدم مراوح، فيجب أن تكون ضخمة، وأحيانًا تصل إلى ضعف أو ثلاثة أضعاف حجم المبردات النشطة.
تم تصميم هذه التصميمات بحيث يمكنك تشغيل أجهزة كمبيوتر صامتة تمامًا. لا تحتوي هذه الأنظمة على صوت الطنين الخفيف الذي تصدره المراوح عند تشغيل جهاز الكمبيوتر. وهذا يجعلها مثالية للأشخاص الذين يحتاجون إلى الصمت التام عند العمل على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم، مثل الفنانين المسجلين.
ومع ذلك، نظرًا لعدم وجود تبريد نشط، فإن مشتتات الحرارة المبردة هذه مخصصة بشكل عام للشرائح منخفضة الأداء إلى متوسطة الأداء فقط. كما يجب أن تتوقع أن تعمل هذه الشرائح بدرجة حرارة أعلى قليلاً من الحلول التي تعمل بالمراوح.
كيف تحافظ أجهزة الكمبيوتر المحمولة على برودة الجو
إن تبريد جهاز كمبيوتر عندما يمكنك العمل في مساحة كبيرة هو أمر واحد، ولكن تبريد شريحة رقيقة من المعدن والبلاستيك حيث يتم تجميع جميع المكونات معًا هو أمر مختلف تمامًا.
لا يمكنك تركيب مروحة عادية ومبدد حراري على جهاز كمبيوتر محمول، بل يمكنك تركيب جهاز AIO أو مبدد حراري سلبي. ولهذا السبب تستخدم أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة المحمولة تقنيات تبريد مختلفة تمامًا.
أنابيب الحرارة
أحد الحلول الأولى التي تم تطويرها لتبريد أجهزة الكمبيوتر المحمولة هي الأنابيب الحرارية. هذه هي الطريقة التي تعمل بها الأنابيب الحرارية، وفقًا لـ مئويةالشركة المصنعة للمبددات الحرارية.
يتم بناء أنابيب الحرارة بطبقة رقيقة من هيكل يشبه الفتيل يتم تطبيقه على جدرانها الداخلية لامتصاص سائل التبريد. ثم يتم ملؤها بسائل تبريد، مثل الماء، ويتم إغلاقها في فراغ. تضمن هذه العملية توزيع سائل التبريد بالتساوي في جميع أنحاء الأنبوب.
عندما يتم تسخين أحد طرفي أنبوب الحرارة، يتبخر سائل التبريد الممتص في الطبقة الداخلية وينتقل إلى الطرف الأكثر برودة من أنبوب الحرارة. ثم يتكثف بخار سائل التبريد ويعاد امتصاصه في بنية الفتيل. ثم ينتقل سائل التبريد المسال عبر الفتيل مرة أخرى إلى القسم المسخن عن طريق الخاصية الشعرية.
عادةً ما يتم توصيل أنابيب الحرارة هذه بالشريحة عبر لوحة قاعدة موصلة، مع وجود مادة واجهة حرارية بين الاثنتين للمساعدة في توصيل الحرارة. ومع ذلك، مع زيادة سخونة المعالجات وقوتها، سرعان ما أصبح هذا التطبيق غير كافٍ. حل بعض المصنعين هذه المشكلة من خلال وجود أنابيب حرارية تلامس الشريحة مباشرة، لكنها ليست فعالة في تبريد السطح بالكامل للشريحة. وذلك لأن الأنابيب لا تلامس السطح بالكامل للمعالج.
غرفة البخار
هذا هو الحل لمشكلة رقعة التلامس المحدودة لأنبوب الحرارة. غرف البخار عبارة عن أنابيب حرارية مسطحة ومصممة بحيث تتبع شكل الجزء المولد للحرارة. لذا، سواء كان شكلها رباعيًا مسطحًا أو به نتوءات وانخفاضات مختلفة، تظل غرف البخار على اتصال بسطحها بالكامل لنقل الحرارة بكفاءة.
وفقًا لشركة Celsia، تعمل غرف البخار على تحسين أداء التبريد بنسبة تتراوح بين 20 إلى 30%. وهذا يعني أن أجهزة الكمبيوتر المحمولة يمكنها الآن الحصول على حلول تبريد أرق دون تقليل أدائها، مما يسمح للمصنعين بإنشاء أجهزة كمبيوتر محمولة رفيعة وخفيفة الوزن وعالية الأداء.
أجهزة الكمبيوتر المحمولة المبردة بالماء؟
في حين يعتقد معظمنا أنه من المستحيل أو غير العملي تبريد الكمبيوتر المحمول بالماء، إلا أن بعض الشركات المصنعة لا تعتقد ذلك. تقدم بعض الشركات المصنعة أجهزة كمبيوتر محمولة عالية الأداء يمكنك استخدامها مع التبريد بالماء. وعادةً ما تتضمن هذه الأجهزة قاعدة ثانوية تتطلب توصيل جهازين بالكمبيوتر. تقدم أجهزة الكمبيوتر المحمولة المبردة بالماء زيادة في الأداء، لكنها منتج متخصص للغاية. وذلك لأنه من غير المريح أن تضطر إلى توصيل النظام وفصله في كل مرة تنقل فيها الكمبيوتر المحمول.
يجب أن تكون حريصًا للغاية على عدم وجود ماء متبقي في النظام عند تحريكه، حيث يمكن أن يتسرب ويتسبب في إتلاف جهازك. علاوة على ذلك، فإن وحدة التبريد بالماء ضخمة، مما يجعلها غير عملية لمثل هذا الكمبيوتر المحمول.
واجهات الشريحة إلى المبدد الحراري
إن موزع الحرارة في الشريحة وحجرة البخار أو القاعدة النحاسية لمبدد الحرارة مصنوعان من معادن صلبة. وهذا يعني أنه من المؤكد أن هناك فجوات هوائية مجهرية بين الاثنين، مما يقلل بشكل كبير من أداء التبريد.
ولهذا السبب يجب عليك تثبيت إما وسادة حرارية، أو معجون حراري، أو معدن سائل بين السطحين للمساعدة في توصيل الحرارة.
وسادات حرارية
تُعد هذه الوسادات أسهل الحلول التي يمكن تطبيقها لتوصيل الحرارة. وذلك لأنها عبارة عن مواد صلبة ولينة يمكنك ببساطة وضعها على سطح الشريحة التي تحتاج إلى تبريدها. ومع ذلك، نظرًا لأنها لا تزال صلبة، فهي أقل فعالية في سد جميع الفجوات الهوائية بين المبرد والمعالج.
المعجون الحراري
هذا هو الحل المفضل بشكل عام من قبل عشاق الكمبيوتر. وذلك لأنها فعالة في الحفاظ على اتصال الشريحة والمبرد مع الحفاظ على سعرها المعقول. علاوة على ذلك، فإن المعجون الحراري غير موصل للكهرباء عادةً، لذا حتى إذا تركت بعضه يلامس مكونات اللوحة الأم عن طريق الخطأ، فمن غير المرجح أن تواجه مشاكل.
المعدن السائل
كما يوحي الاسم، تستخدم هذه المادة المعدن لتوصيل الحرارة بشكل فعال. ولأن المعدن موصل جيد للكهرباء، فإنه يؤدي وظيفة ممتازة في الحفاظ على برودة رقائقك. ومع ذلك، فإن عيبه الأساسي هو أنه باهظ الثمن، وأحيانًا يكون أعلى بنسبة 50%. وعلاوة على ذلك، ولأن المعدن موصل للكهرباء، فإذا تركت بعضه يتسرب عن طريق الخطأ إلى الشريحة أو اللوحة ولم تنظفه، فقد تواجه مشكلات.
من الأفضل ترك هذه المادة للمحترفين والخبراء الذين يعرفون ما يفعلونه حول أجهزة الكمبيوتر.
أداء أكبر، حرارة أكبر، تبريد أكبر
مع تزايد قوة شرائح الكمبيوتر، وحاجتها إلى مزيد من الطاقة لتشغيلها، سيزداد إنتاجها الحراري. ولهذا السبب، من الأهمية بمكان أن يكون لديك حل تبريد فعال إذا كنت ترغب في دفع أجهزتك إلى أقصى حد لها.
ومع ذلك، لا تحتاج إلى أفضل نظام تبريد متاح إذا كنت لا تنوي استغلال أجهزتك بشكل مفرط. بالنسبة لمعظم المستخدمين، فإن تكوين المشتت الحراري والمروحة الذي يأتي مع المعالج ووحدة معالجة الرسومات سيكون كافياً.
وإذا كان لديك كمبيوتر محمول، فلا داعي للقلق بشأن هذه الأمور. وذلك لأن الشركة المصنعة ستقوم بتثبيت أفضل نظام تبريد على الكمبيوتر الخاص بك، مع الأخذ في الاعتبار أدائه وسهولة نقله وسعره.
اكتشاف المزيد من موقع قلم ورقم
اشترك للحصول على أحدث التدوينات في بريدك الإلكتروني.
