CPU نیز مانند سایر قطعات سخت افزار کامپیوتر، به هنگام کار کردن، تولید گرما میکند و میبایست جهت افزایش عملکرد مطلوب، آن را به درستی خنک کرد. به هنگام کارکرد عادی CPU، ترانزیستورهایی که داخل آن قرار دارند، انرژی الکتریکی را به انرژی حرارتی (گرما) تبدیل میکنند. خنک سازی CPU توسط هوا یا آب
این گرما، موجب افزایش دمای CPU میشود. چنانچه یک راه حل کارآمد برای کاهش گرمای CPU وجود نداشته باشد، دمای آن، از نقطه ایمن، بیشتر میشود. در این مقاله به تفاوتهای خنکسازی CPU توسط هوا یا آب میپردازیم تا بتوانید بهترین روش را برای خود انتخاب کنید.
اما بهترین روش برای نگهداشتن CPU در دمای ایدهآل چیست؟ راههای زیادی برای خنک نگه داشتن پردازندهها وجود دارد که اکثر لپتاپها و کامپیوترها، از سیستم خنک کنندگی بر اساس هوا یا مایع استفاده میکنند.
در ادامه در مورد Liquid Cooling و Air Cooling of CPU صحبت خواهیم نمود: نحوه کار آنها، نکات مثبت و منفی هر کدام و همچنین این که کدام یک ممکن است برای شما مناسب باشد.
هر دو سیستم Liquid Cooling و Air Cooling of CPU بر مبنای یک اصل مشابه کار میکنند؛ و هر دو اساسا، وظیفه مشابهی دارند. گرما را از CPU بگیرند. گرمای تولید شده توسط خود پردازنده به قسمت زیرین heat sink CPU به نام Integrated Heat Spreader (IHS) منتقل میشود. سپس این گرما به شبکۀ Heatsink منتقل شده و بعد از آن، گرما توسط لولههای حرارتی یا مایع، به سمت Fan توزیع میشود تا از سیستم خارج شود.
سیستم خنک کنندگی CPU توسط هوا
در این سیستم، گرما از IHS، از طریق گریس گرمایی به یک پایه رسانا که معمولا از جنس مس و یا آلومینیوم است منتقل میشود. انرژی حرارتی از پایه به لولههای حرارتی متصل، حرکت میکند. لولههای حرارتی طوری طراحی شدهاند که گرما را از یک منطقه به منطقی دیگر هدایت کنند.
در این مورد، گرما از مادربورد بالا میرود و به سمت گرماگیر (heat sink) حرکت میکند و فضا را برای سایر اجزا مانند RAM خالی میکند. این لولهها، انرژی را به شکل گرما به بالههای فلزی (fin) نازک که گرماگیر (heat sink) را تشکیل میدهند، منتقل میکنند.
این بالهها طوری طراحی شدهاند که به صورت حداکثر در معرض هوای خنک قرار گیرند و هوای گرم را از فلز دور میکنند. fan متصل به آن نیز هوای گرم را از heat sink با فشار دور میکند.
کارایی خنک کننده هوا، بسته به عواملی مانند سایز و تعداد فنهای متصل به heatsink و همچنین جنس فلز به کار رفته، متفاوت است به عنوان مثال رسانایی مس نسبت به آلومینیوم بیشتر است؛ اما آلومینیوم ارزانتر است.
معمولا خنک کنندههای هوا که از نظر سایز بزرگتر هستند، بهتر میتوانند گرما را از بین ببرند، اما ممکن است همیشه فضای کافی برای چنین خنک کنندهای وجود نداشته باشد؛ مخصوصا در کامپیوترهای کوچک
سیستم خنک کنندگی CPU توسط مایع
در air cooler ها نیز مانند خنک کنندهها توسط هوا، حق انتخابهای گستردهای وجود دارد، اما اکثر آنها به دو دسته تقسیم میشوند:
- خنک کنندههای All-in-One (AIO)
- custom cooling loops
در اینجا تمرکز ما بیشتر بر روی All-in-One (AIO) میباشد؛ هرچند که اصول و پایه عملکرد هر دو روش، دقیقا مشابه یگدیگر است. در این روش نیز مانند روش air cooling، پروسه مورد نظر توسط baseplate متصل به IHS با یک لایه گریس گرمایی، آغاز میشود.
همین امر موجب میشود انتقال گرما ببین دو سطح به خوبی انجام شود. سطح فلزی baseplate، قسمتی از waterblock است که جهت پر شدن از سرد کننده (coolant) طراحی شده است.
مایع خنک کننده، هنگام عبور از waterblock، گرما را از baseplate جذب میکند. سپس به حرکت خود به سمت بالا، از طریق دو tube به سمت رادیاتور ادامه میدهد. وظیفه رادیاتور این است که مایع را در معرض هوا قرار دهد؛ با این کار باعث میشود تا مایع خنک شود و فنهای متصل به رادیاتور، گرما را دور کنند. در این مرحله، مایع خنک کننده، مجددا وارد waterblock می شود و این چرخه مجددا تکرار میشود.
تفاوت خنک سازی CPU با Liquid Cooling و Air Cooling
هر دو روش خنک کنندگی، در صورتی که به درستی انجام شوند، بسیار موثر و کارآمد خواهند بود، اما در شرایط مختلف، ممکن است برتری وجود داشته باشد. در اینجا به عواملی اشاره میشود که باید به هنگام انتخاب خود، آنها را در نظر بگیرید.
1- هزینه
هزینههای مربوط به سیستم خنک کنندگی، بسته به عوامل و ویژگیهایی که در اولویت خود قرار میدهید، بسیار متفاوت هستند. هر چند که به طور کلی میتوان گفت خنک کنندههای توسط هوا به دلیل عملکرد سادهشان، هزینههای کمتری دارند. برای هر دو روش، نسخههای entry-level و premium وجود دارد.
نسخه premium خنک کننده توسط هوا ممکن است دارای heatsink بزرگتر، فنهای بهتر و گزینههای متفاوتتری باشد. یک All-in-One (AIO) در سطح High End ممکن است رادیاتور بزرگتری داشته باشد و شامل عملیات سفارشیسازی مانند کنترل سرعت فن و روشنایی آن باشد.
خنک کنندههای CPU چه از طریق هوا و چه توسط مایع، بسته به ویژگیهای مورد نظر، ار نظر قیمت، طیف گستردهای دارند.
2- سهولت نصب
با این که نصب All-in-One (AIO) liquid cooler در مقایسه با نصب یک کولر استاندارد توسط هوا، پیچیده به نظر میرسد، اما هنوز هم نسبتا ساده است. اکثر آنها شامل waterblock، دو شلنگ جهت چرخش مایع خنک کننده و رادیاتور هستند.
بقیه مراحل شامل اتصال waterblock است که دقیقا مانند نصب یک air cooler است؛ سپس اتصال رادیاتور و فنها؛ به گونهای است که گرمای اضافی بتواند به راحتی از سیستم خارج شود. از آنجا که مایع خنک کننده، پمپ و رادیاتور داخل یک دستگاه هستند (به همین دلیل All-in-One نامگذاری شده) پس از نصب، نیاز به نظارت و نگهداری کمی دارد.
از طرف دیگر، نصب یک custom loop نیاز به دانش و مهارت دارد. پروسه اولیه نصب ممکن است وقتگیر به نظر برسد اما انعطافپذیری گسترده آن، امکان سفارشیسازی بیشتری را فراهم میکند و همچنین گزینهای شامل سایر اجزا مانند GPU را در صورت تمایل به loop میدهد. این loop های پیچیده و سفارشی میتوانند در صورت اجرای صحیح از سازههایی با اشکال و سایزهای مختلف پشتیبانی کنند.
3- سایز
ممکن است خنک کنندهها توسط هوا، حجیم شده باشند اما به یک منطقه محدود میشوند. از طرفی در All-in-One (AIO) نیاز به فضایی برای رادیاتور وجود دارد و همچنین فاکتورهایی مانند جهتگیری مناسب، تراز waterblock و coolant tubes را نیز باید در نظر بگیرید.
گفته میشود اگر در یک ساختمان کوچک کار میکنید، ممکن است یک air cooler حجیم، بهترین گزینه نباشد. یک low-profile air cooler یا یک All-in-One (AIO) با یک رادیاتور کوچک، میتواند گزینه بهتری باشد. به هنگام برنامهریزی جهت انتخاب و یا ارتقا آیتم مورد نظر خود، از فضای کافی جهت سیستم خنککنندگی مورد نظرتان اطمینان حاصل کنید.
4- صدا
خنک کننده مایع مخصوصا هنگام استفاده از All-in-One (AIO) از یک فن موجود در CPU heatsink، بیصداتر است. البته باز هم ممکن است متفاوت باشد. از آنجا که air cooler های دارای فن، طوری طراحی شدهاند که نویزها را کاهش دهند، تنظیمات فن یا انتخاب فن میتواند بر میزان نویز ایجاد شده تاثیر بگذارد.
به طور کلی، خنک کننده مایع، صدای کمتری ایجاد میکند زیرا پمپهای کوچک به خوبی عایقبندی میشوند و فنهای رادیاتور تمایل دارند در PRM (چرخش در دقیقه) پایینتر در مقایسه با آنهایی که بر روی CPU وجود دارند، کار کنند.
5- تنظیم دما
اگر در مورد اورکلاک کردن (عملیاتی که منجر به سرعت بخشیدن به سخت افزار کامپیوتر میشود) تصمیم جدی گرفتهاید و یا قصد انجام کارهای CPU-intensive را دارید، مانند video rendering یا پخش فیلم، خنک کننده مایع ممکن است بهترین انتخاب باشد.
اگر به دنبال پایینترین درجه حرارت ممکن هستید و یا یک راه حل ساکتتر؛ و به پروسه پیچیده نصب اهمیت نمیدهید، مایع خنک کننده بهترین گزینه است.
Air coolerها در جابجایی گرما و دور کردن آن از CPU بسیار خوب هستند، اما این نکته را مد نظر داشته باشید که در این حالت گرما، پراکنده میشود. این امر ممکن است منجر به افزایش دمای کلی سیستم گردد. Liquid coolerها در جابجایی هوای گرم و خارج کردن آن از سیستم از طریق فنهای موجود در رادیاتور، دارای عملکرد بهتری هستند. خنک سازی CPU توسط هوا یا آب
خنک سازی CPU توسط هوا یا آب؟ کدام یک بهتر است؟
در پاسخ به این سوال باید گفت بستگی به نحوه استفاده از کامپیوتر، عملکرد مورد انتظار و میزان workload دارد. در صورتی که آرام و بدون صدا بودن برای شما اهمیت دارد و به هزینه بالا اهمیتی نمیدهید، liquid cooling مناسب است.
چنانچه به دنبال راه حلی با قیمت مناسب و نصب ساده هستید، air cooling به شما پیشنهاد میشود.
در نظر داشته باشید که چگونه از کامپیوتر شخصی خود استفاده میکنید و بعد از انتخاب خود، در آینده، چگونه قصد دارید از آن استفاده کنید. درست است که هر دو روش، عالی هستند، اما تفاوتهای کمی برای اهداف مختلف دارند. بنابراین این شما هستید که باید تصمیم بگیرید با توجه به استفادهتان از کامپیوتر، کدام روش را انتخاب میکنید. خنک سازی CPU توسط هوا یا آب