Hur olika tekniker hjälper din dator att hålla sig sval

I takt med att chips blir snabbare och kraftfullare ökar också deras strömförbrukning. Tyvärr kommer denna ökning av wattkapaciteten med en motsvarande ökning av genererad värme. Och när chips blir för varma kommer de att gasa termiskt. För om inte, kommer de att överhettas och dö.

Men hur kan GPU- och CPU-tillverkare hålla nere värmen? Vilka tekniker använder de för att få ut det mesta av nytt kisel? Låt oss idag titta på de olika kylningstekniker som PC-tillverkare använder så att vi kan driva våra datorer till deras maximala potential.

Maximera skrivbordsprestanda

Datorentusiaster ser alltid till stationära datorer när de vill ha rå kraft och prestanda. Det beror på att datorfodral inte begränsas av utrymmes- och portabilitetsproblem. Medan vissa stationära datorer är designade för att vara små och bärbara, maximerar de flesta andra stationära datorer utrymme och luftflöde, så att du kan installera stora och komplicerade kylsystem.

Fläktar och kylflänsar

Långt innan högpresterande chips förbrukade hundratals watt, använde nästan alla datorer fläktar och kylflänsar för att kyla sina system. Vid en första anblick verkar kylflänsen vara direkt ansluten till processorn.

Men det finns vanligtvis ett tunt lager av termisk pasta mellan kylflänsen och processorn som hjälper till att leda värme effektivt bort från chipet. Fläkten tvingar sedan luft att passera mellan kylflänsens blad och kyler den, vilket i sin tur kyler processorn.

Även om vattenkylda system stadigt vinner popularitet, särskilt bland högpresterande och överklockade chips, använder de flesta datorsystem idag fortfarande fläktar och kylflänsar. Det beror på att de är prisvärda, enkla att installera och installera, och det finns ingen risk att skada din dators känsliga elektronik vid fläktfel.

Vätskekylning

Som namnet antyder använder denna kylteknik en flytande kylvätska för att kontrollera din dators temperatur. Den består vanligtvis av ett vattenblock som är fäst vid CPU- eller GPU-chippet, en kylare, en vattenpump och några rör eller slangar för att cirkulera kylvätskan. Detta system är generellt sett mer effektivt för att ta bort värme från din PC, vilket gör att du kan pressa din dator till dess gränser.

Det finns två sätt att ställa in en vätskekyld dator – det första är genom att använda en allt-i-ett (AIO), och det andra är genom en anpassad loop. Den förstnämnda innehåller allt du behöver direkt i paketet, vilket gör det enkelt att installera och resistent mot läckor. Det låter dig dock vanligtvis bara kyla processorn.

Om du vill kyla din GPU och CPU med en radiator måste du bygga en anpassad loop. Anpassade system ger dig mer spelrum när det gäller att designa ditt kylsystem, vilket gör att du kan skapa unika mönster. De tenderar dock att vara dyrare, lite ömtåligare och kräver lite mer underhåll än AIO-kylare.

Massiva passiva lösningar

​​​​​​​

Det tredje alternativet för skrivbordskylning använder stora kylflänsar som använder det naturliga flödet och konvektionen av luft för att kyla ditt system. Eftersom dessa enheter inte använder fläktar måste de vara gigantiska, ibland vara dubbelt eller tre gånger så stora som aktiva kylare.

Dessa designs är gjorda så att du kan köra helt tysta datorer. Dessa system har inte det lätta surrande ljud som fläktar gör när du slår på din PC. Detta gör dem perfekta för personer som behöver total tystnad när de arbetar på sina datorer, som artister.

Men eftersom det inte finns någon aktiv kylning, är dessa kylflänsar i allmänhet endast avsedda för låg till medium prestanda chips. Du måste också förvänta dig att dessa marker kommer att fungera lite hetare än fläktdrivna lösningar.

Relaterad: Vad är TDP och hur hänger det ihop med kylning?

Hur bärbara datorer håller sig svala

Att kyla en dator när du kan arbeta med mycket utrymme är en sak, men att kyla en tunn platta av metall och plast där alla komponenter är smokade ihop är en helt annan boll spel.

Du kan inte slå på en vanlig fläkt- och kylflänslösning till en bärbar dator, mycket mer en AIO eller passiv kylfläns. Det är därför bärbara datorer och mobila enheter använder olika kylningstekniker helt och hållet.

Värmerör

En av de första lösningarna som utvecklades för att kyla bärbara datorer är värmerör. Så fungerar värmerör, enligt Celsia, en kylflänstillverkare.

Värmerören är byggda med ett tunt lager av vekeliknande struktur applicerat på deras innerväggar för att absorbera kylvätskan. Den fylls sedan med en kylvätska, som vatten, och vakuumförsluts. Denna process säkerställer att kylvätskan fördelas jämnt i röret.

När ena änden av värmeröret värms upp avdunstar kylvätskan som absorberas i det inre skiktet och går till den kallare änden av värmeröret. Kylmedelsångan kondenserar sedan och absorberas på nytt i veken. Det flytande kylmediet färdas sedan genom veken tillbaka till den uppvärmda sektionen via kapillärverkan.

Relaterad: Gör-det-själv sätt att hålla din bärbara dator sval

Dessa värmerör är vanligtvis anslutna till chipet via en ledande basplatta, med ett termiskt gränssnittsmaterial mellan de två för att hjälpa till att leda värmen. Men när processorerna blev mer heta och kraftfulla, blev denna applikation snart otillräcklig. Vissa tillverkare löste detta genom att ha värmerör som direkt kommer i kontakt med chippet, men det är inte lika effektivt att kyla hela ytan på chipet. Det beror på att rören inte kommer i kontakt med hela ytan på processorn.

Ångkammare

​​​​​​​

Det här är lösningen på värmerörets begränsade kontaktplåsterproblem. Ångkammare är i huvudsak värmerör som är tillplattade och utformade för att följa formen på den värmealstrande delen. Så oavsett om det är en platt fyrkant eller har olika stötar och fall, förblir ångkammare i kontakt med hela ytan för effektiv värmeöverföring.

Enligt Celsia förbättrar ångkammare kylningsprestanda med 20 till 30 %. Det betyder att bärbara datorer nu kan ha tunnare kyllösningar utan att minska deras prestanda, vilket gör att tillverkare kan skapa högpresterande tunna och lätta bärbara datorer.

Vattenkylda bärbara datorer?

​​​​​​​

Medan de flesta av oss skulle tro att det är omöjligt eller opraktiskt att vattenkyla en bärbar dator, trodde vissa tillverkare inte det. Vissa tillverkare erbjuder högpresterande bärbara datorer som du kan använda med vattenkylning. Dessa involverar vanligtvis en sekundär docka som kräver ett par anslutningar till datorn. Vattenkylda bärbara datorer erbjuder en bump i prestanda, men de är en extremt nischad produkt. Det beror på att det är obekvämt att behöva koppla in och koppla ur systemet varje gång du flyttar din bärbara dator.

Du måste vara extra försiktig så att det inte finns något vatten kvar i systemet när du flyttar det, eftersom det kan läcka och skada din enhet. Dessutom är vattenkylningsmodulen skrymmande, vilket gör den opraktisk för en sådan bärbar dator.

Chip-to-Heatsink-gränssnitt

Chipets värmespridare och ångkammaren eller kopparbasen på din kylfläns är gjorda av hårdmetaller. Det betyder att det kommer att finnas mikroskopiska luftgap mellan de två, vilket dramatiskt minskar kylningsprestanda.

Det är därför du måste installera antingen en termisk dyna, termisk pasta eller flytande metall mellan de två ytorna för att hjälpa till att leda värmen.

Termiska kuddar

Dessa kuddar är den lättaste att applicera lösningen för att leda värme. Det beror på att dessa är solida, squishy material som du helt enkelt lägger på ytan av chipet du behöver kyla. Men eftersom de fortfarande är solida är de mindre effektiva för att överbrygga alla luftgap mellan din kylare och processor.

Kylpasta

​​​​​​​

Detta är i allmänhet den lösning som föredras av fler datorentusiaster. Det beror på att de är effektiva för att hålla ditt chip och kylare i kontakt samtidigt som de är överkomliga. Dessutom är termisk pasta vanligtvis icke-ledande, så även om du av misstag låter en del av det vidröra komponenter på ditt moderkort, är det osannolikt att du stöter på problem.

Som namnet antyder använder detta material metall för att effektivt leda värme. Eftersom metall är mycket ledande, gör den ett utmärkt jobb med att hålla dina chips svala. Men dess främsta nackdel är att det är dyrt, ibland upp till 50 % dyrare. Dessutom, eftersom metall är ledande, om du av misstag låter en del av det spilla till ditt chip eller bräda och du inte städar upp det, kan du stöta på problem.

Det här materialet är bäst för proffs och experter som vet vad de gör runt datorer.

Relaterad: Så här klistrar du in din CPU igen

Mer prestanda, mer värme, mer kyla

När datorchips blir kraftfulla och kräver mer energi för att fungera, kommer deras värmeeffekt att öka. Det är därför det är avgörande att ha en effektiv kyllösning om du vill pressa din hårdvara till dess gränser.

Ändå behöver du inte det bästa tillgängliga kylsystemet om du inte ska pressa hårdvaran hårt. För de flesta användare skulle den vanliga kylflänsen och fläktkonfigurationen som kommer med din processor och GPU räcka.

Och om du har en bärbar dator behöver du inte oroa dig för dessa saker. Det beror på att tillverkaren kommer att ha installerat det bästa kylsystemet på din dator, med tanke på dess prestanda, portabilitet och pris.

Hur man förhindrar överhettning av datorn och håller datorn sval

En överhettad dator kan leda till hårdvaruskador. Använd dessa tips för att hålla din dator sval och hålla en säker temperatur.

Läs Nästa

Om författaren