Soğutucular - bilmeniz gereken her şey 【eksiksiz rehber】

Pazarda, performansta oransal soğutucu gerektiren, giderek daha güçlü işlemciler ve grafik kartları buluyoruz. Bunların kullanımı olmasaydı, bu tür bilgisayarlar işe yaramadı, en azından masaüstü veya dizüstü bilgisayarlar , ana bileşenleri çare olmadan yanacağından.

Bu yazıda bilgisayar soğutucularını, elemanlarını, çalışma prensiplerini ve var olan türleri derinlemesine öğrenmeye çalışacağız. Bunlardan birini satın almayı düşünüyorsanız, bu öğeyi kaçırmayın, bu yüzden başlayalım!

İçindekiler dizini

Soğutucu nedir

Soğutucu, kullanım nedeniyle bir elektronik bileşenin ürettiği ısıyı dağıtmaktan veya uzaklaştırmaktan sorumlu olan elementtir. İletken olmayan bir sıvıya daldırılmış bileşenlerde hava, sıvı soğutma ve hatta doğrudan konveksiyon gibi birçok soğutucu türü vardır. Ancak burada ele alacağımız, bağlanmak için en yaygın olan ve çoğu kullanıcı tarafından kullanılan hava soğutucularıdır.

Aslında, bir bilgisayarda sadece bir soğutucu bulmakla kalmıyoruz, soğutucunun sadece CPU'nun veya grafik kartının üzerindeki blok olduğunu düşünebiliriz, ancak hiçbir şey gerçeklikten başka bir şey değildir. Anakart yonga seti veya VRM gibi diğer bileşenlerin de soğutuculara ihtiyacı vardır.

Kesinlikle bu son unsur son zamanlarda hatırı sayılır bir önem kazanmıştır. VRM işlemcinin güç kaynağı sistemidir ve çalışması için büyük miktarda akım göndermesi gerektiği için yaklaşık 1.2-15V'de 90-200 amper (A) hakkında konuşuyoruz. MOSFETS, CPU'ya ve belleğe gönderilen akımı düzenleyen transistörlerdir, böylece çok ısınırlar. Aynı nedenle güç kaynağında ve genellikle yüksek frekansta çalışan herhangi bir yongada soğutucuları buluyoruz.

Gerçekten nasıl çalışır: soğutucuların fiziksel temeli

Her şey, bir elektronik bileşenin Joule Etkisi adı verilen ısı üretme yöntemiyle başlar. Elektronlar bir iletken içinde hareket ettiğinde ortaya çıkan bir olgudur . Sonuç olarak, kinetik enerji ve aralarındaki çarpışmalar nedeniyle sıcaklıkta bir artış meydana gelecektir. Daha fazla enerji yoğunluğu, daha fazla elektron akışı iletkende olacaktır ve sonuç olarak daha fazla ısı açığa çıkacaktır. Bu, içinde çok sayıda elektronun elektriksel uyarılar şeklinde yoğunlaştığı silikon çiplerine genişletilebilir.

Bu olguyu bu termal yakalamada mükemmel bir şekilde görebiliriz. Bir PC büyük miktarda güç tüketiyorsa, iletkenler bile sıcaklıkta artar.

Bununla birlikte , soğutucu, termal macun yoluyla çip ile doğrudan temas halinde olan yüzlerce kanatçıktan oluşan metal bir bloktan başka bir şey değildir. Bu şekilde, çip tarafından üretilen ısı soğutucuya ve ondan çevreye geçer. Genel olarak, metalden ısının çıkarılmasına yardımcı olmak için soğutucuların üzerine bir veya iki fan yerleştirilir. Özünde, ısı değişiminin iki mekanizması müdahale eder:

• İletim: daha sıcak bir katı cismin ısısını onunla temas eden daha soğuk bir sıcaklığa geçirmesi olayıdır. Bu tam olarak CPU'nun IHS ve soğutucu arasında gerçekleşir. Sonra aralarında bir miktar termal direnç olduğunu göreceğiz. Konveksiyon: Konveksiyon, sadece sıvılar, su, hava veya buharda meydana gelen başka bir ısı transferi olgusudur . Bu durumda, hava ısı emicisinin kanatçıklarına, tercihen yüksek hızda ulaşır, böylece ısı emicisinin sıcak kanatçıklarından daha fazla ısı alabilir.

Soğutucunun iyi olup olmadığını bilmek için büyüklükler

Operasyonu teknik açıdan gördükten sonra, iyi bir soğutucuya dahil olan ana büyüklükleri bilmek zorundayız. Her ne kadar birçoğunun spesifikasyonlara yansımadığı doğru olsa da, en meraklıları için ilginç olacaklar.

• TDP: TDP hiç kuşkusuz çok temsili olduğu için bir soğutucunun en önemli parametresidir. TDP (Termal Tasarım Gücü) , bir elektronik bileşenin maksimum yükteyken üretmesi beklenen ısı miktarını adlandırıyoruz. Bu parametre işlemcilerde ve soğutucularda görünür ve elektronik bileşenin kendisinin güç tüketimi ile ilgisi yoktur. İşlemci maksimum TDP'yi destekleyecek şekilde ayarlandığından, CPU'nun güvenli bir şekilde çalışması için bir soğutucu aynı veya daha fazlasına sahip olmalıdır. TDP CPU <TDP Soğutucu daima. İletkenlik ve özdirenç: İletkenlik, bir cismin veya maddenin sahip olduğu ısıyı taşıma yeteneğidir. Ve direnç, çünkü tam tersi, ısıyı iletmek için sunduğu direnç. İletkenlik W / mK (Metre Kelvin başına Watt) cinsinden ölçülür ve daha iyi olur. Termal direnç: termal direnç, ısının bir elementten diğerine geçişine karşı çıkan fenomendir. Tıpkı bir elektriksel direnç gibi, ne kadar büyükse, ısının geçmesi o kadar zor olacaktır. Bir soğutma sisteminde birçok termal direnç, örneğin CPU ve soğutucu arasındaki temas, kapsülleme ve çekirdekler arasındaki temas vb. Bu nedenle, bu dirençlerden kaçınmak için yüksek iletkenliğe sahip elemanlar koymakla ilgilidir. Temas yüzeyi: Temas yüzeyi, soğutucunun tasarımının bir parçası olduğu için spesifikasyonlarda verilen bir şey değildir. Noctua D15 ile bir tabakla karşılaşacak olsaydık, hangisinin daha fazla temas yüzeyine sahip olduğunu söylerdiniz? Hiç şüphesiz lavabo. Bu parametre hava ile yıkanacak toplam alanı ölçer. Daha fazla yüzgeç, daha büyük değişim yüzeyi, çünkü hepsinin iki yüzü vardır, birbiri ardına yüzlerce ile çarpılır. Hava akışı ve basıncı: bu parametreler fanlara göredir. Hava akışı, bir fanın harekete geçirdiği ve CFM cinsinden ölçülen hava miktarıdır; statik basınç ise havanın kanatçıklara çarptığı ve mmH2O cinsinden ölçülen kuvvettir. Soğutucuda, yüksek akış ile mümkün olan maksimum basıncı istiyoruz.

Isı alıcı bileşenleri ve parçaları

Bir PC soğutma bloğunun çalışmasında yer alan parametreleri gördükten sonra, hangi elemanların bir parçası olduğunu bilmek bir fikir değildir. Daha doğrusu, değerli bir soğutucu nasıl inşa edilir. Ayrıca, DIE veya işlemci çekirdeklerinden hemen sonra müdahale eden unsurları göreceğiz.

IHS

IHS veya Entegre Isı Yayıcı, CPU'nun kapsüllenmesidir. Burada her şey başlar, çünkü elektronik bileşenin ısısını gerçekten üreten işlemci çekirdekleriyle temas eden ilk unsurdur. Bu paket bakırdan yapılmıştır ve en güçlü işlemciler termal direnci en aza indirgemek için doğrudan DIE'ye lehimlenmiştir.

Bu, olası tüm ısının en iyi koşullarda diğer dağıtma elemanlarına geçmesini sağlar. İçlerinde GPU'lar gibi bu kapsülleme bulunmayan çipler var , soğutucu termal macun yardımıyla çekirdeklerin DIE'si ile doğrudan temas ediyor, bu nedenle transfer daha verimli. IHS'yi çıkarma ve ısı emicisini DIE ile doğrudan temas ettirme işlemine Delidding adı verilir. Sıvı metal esaslı termal macun ile sıcaklıkları 20⁰C veya daha fazla artırabilirsiniz.

Termal macun

Soğutucu aksamında en yüksek termal dirence sahip eleman. İletkenliği daha yüksek olacağından, güçlü yongalarda çok iyi bir termal geçişe sahip olmak çok önemlidir. Termal macunun işlevi, IHS veya DIE ile ısı emicinin soğuk bloğu arasındaki bağlantıyı mümkün olduğunca iyileştirmektir.

Bize göre bir blok çok iyi cilalanmış olsa da, mikroskobik olarak temas katı oldukları için mükemmel değildir, bu nedenle ısı iletiminin bir etkiye sahip olması için onları fiziksel olarak birbirine bağlayan bir eleman gereklidir.

Piyasada üç tip termal macun var, seramik tipi, genellikle beyaz, metalik tip, neredeyse her zaman gri veya gümüş veya sıvı metal gibi görünen sıvı metal. Metalik olanlar en yaygın olanıdır, çok iyi bir performans / fiyat oranı ve 13 W / mK'ye kadar iletkenliklere sahiptir. Sıvı metal olanlar normalde Delidding için kullanılır ve 80 W / mK'ye kadar iletkenliğe sahiptir.

Soğuk blok

Soğuk blok , işlemciye veya elektronik çipe temas eden ısı emicisinin tabanıdır. Maksimum ısı alımı ve transferini sağlamak için tipik olarak IHS'den daha büyüktür.

İyi bir soğutucu daima bakırdan yapılmış bir tabana sahiptir. Bu metalin iletkenliği sadece gümüş ve diğer daha pahalı metaller tarafından aşılan 372 ila 385 W / mK arasındadır. Bu değer ile bir termal macun tarafından sunulan değer arasındaki farka dikkat edin.

Isı boruları

İyi bir performans soğutucu olduğunu değerlendirdiğimizi ve bunların her zaman ısı boruları veya ısı boruları olduğunu varsayıyoruz. Soğuk blok gibi, bakır veya nikel kaplı bakırdan yapılırlar.

Fonksiyonları, soğuk bloktan tüm ısıyı almak ve üstündeki fin kulelerine taşımak için çok basit ama çok önemlidir. Bazen bloğu kulelerden ayıran ısı boruları ile çok görsel bir şekilde yapılır ve diğerleri AMD'nin Wrait Prizmalarında olduğu gibi sete entegre edilir.

Kanatlı kule veya blok

Önceki iki unsurdan sonra, soğutucu kendimiz var. Isı boruları veya diğer kanatçıklar ile birleştirilen inanılmaz sayıda kanatçık ile sağlanan dikdörtgen veya kare kule şeklinde bir elemandır. Her zaman alüminyumdan yapılır, bakırdan daha hafif bir metal ve 237 W / mK iletkenliğe sahiptir. Isı, yüzeyi ile temas eden havaya konveksiyon ile aktarmak için hepsinde genişler.

yelpaze

Ayrıca, yüksek hızlı hava akışı yaratmanın önemli bir işini yapmanın da soğutucunun bir parçası olduğuna inanıyoruz, böylece doğal olmak yerine konveksiyon zorlanır ve metalden daha fazla ısıyı giderir.

Mevcut soğutucular genellikle neredeyse bir veya iki fanın tamamını taşır, ancak şasi için ayrı olarak satılanlarda olduğu gibi standart bir boyuta sahip olmaları gerekmez.

Soğutucu Çeşitleri

Ayrıca piyasada farklı soğutucu tiplerimiz de mevcuttur. Bunları farklı şekillerde de sınıflandırabilirsek, her biri farklı bir işleve yöneliktir.

Pasif soğutucu

Pasif bir soğutucu , örneğin bir fan gibi ısıyı gidermeye yardımcı olmak için üzerinde çalışan bir elektrik elementi olmayan bir soğutucudır. Bu soğutucular genellikle yonga setleri veya VRM için olmasına rağmen işlemciler için kullanılmaz. Doğal konveksiyonla ısıyı dışarı atan basit kanatlı alüminyum veya bakır bloklardır.

Aktif soğutucu

Diğerlerinden farklı olarak, bu soğutucuların çevre ile ısı alışverişini en üst düzeye çıkarmaktan sorumlu bir unsuru vardır. Üzerine monte edilen fanlar, işlemcinin sıcaklığına bağlı olarak dakikada çeşitli devirler için PWM veya analog akım kontrolüne sahiptir. Tam da bu nedenle aktif soğutuculardır.

Kule soğutucu

Tasarımına bakarsak, birkaç tipimiz var ve bunlardan biri kule soğutucu. Bu yapılandırma , doğrudan ona bağlı olmayan, ancak ısı boruları ile büyük bir kanatlı kule ile sağlanan soğuk bir bloğa dayanmaktadır. Abartılı tasarıma sahip bir, iki ve hatta dört kulenin soğutucularını bulabiliriz. Ölçümleri genellikle 120 mm genişliğinde ve 170 mm yüksekliğe kadar 1500 gramdan fazla tasarlanmıştır.

Bunların bir özelliği , fanların anakartın düzlemine göre dikey olarak yerleştirilmesidir. Bu, yatay olarak onlarla model olması gerçeğini iptal etmez.

Düşük profilli soğutucu

Önemli bir yüksekliğe sahip olanlardan farklı olarak, bunlar dar şasi veya azaltılmış alanlar için çok düşük konfigürasyonlara sahip bahislerdir. Yatay olmasına rağmen bir kuleye sahip oldukları düşünülebilir. Hatta bu kule ve soğuk blok arasında hayranları var.

Öncekilerden farklı olarak , fanlar her zaman taban plakasının düzlemine yatay ve paralel olarak yerleştirilir, havayı dikey veya eksenel olarak dışarı atar.

Fan soğutucuları

Fan soğutucuları, grafik kartları ve diğer bileşenler için genişletme kartları şeklinde kullanılır. Şu anda AMD X570 gibi yüksek güçlü yonga setleri için de benzer yapılandırmalar buluyoruz. Ayrıca onları HTPC veya NAS'da buluyoruz, bu da küçük alanlarından dolayı en etkili olanı.

Havayı emen ve kanatçıklara paralel olarak kanatlı blokta dışarı atan bir santrifüj fan ile karakterize edilirler. Bunlar genellikle önceki soğutuculardan daha kötü iksirdir.

Stok soğutucuları

Bu şekilde bir tasarım değildir, ancak işlemci üreticisinin satın alma paketine dahil ettiği soğutuculardır. Bazıları AMD gibi çok iyi, bazıları da Intel gibi çok kötü.

Sıvı soğutma

Bu sistemler kapalı bir damıtılmış su devresinden veya kullanılabilecek herhangi bir sıvıdan oluşur. Bu sıvı, bir pompa veya pompa ile donatılmış bir tank sayesinde sürekli hareket halinde kalır, böylece soğutulacak donanıma takılan farklı bloklardan geçer. Buna karşılık, sıcak sıvı, fanlarla donatılmış, az çok büyük, radyatör şekilli bir ısı emici olandan geçer. Bu şekilde, sıvı tekrar soğur ve ekipmanımız çalışırken döngüyü süresiz olarak tekrarlar.

Dizüstü soğutucu

Özel bir kategoride, dizüstü bilgisayarların soğutucusunu, eylemde görülmeye değer sistemleri koyabiliriz, çünkü bazıları gerçekten işe yarıyor.

Bu soğutucular oldukça özeldir, çünkü iletim fenomeninden en iyi şekilde yararlanırlar. Uzun kalın çıplak bakır ısı borularının çıktığı GPU'lara ve CPU'lara monte edilen soğuk bloklar sayesinde ısı dağılımına ısı getirir. Bu bölge, küçük kanatlı bloklar arasında ısı üfleyen bir, iki veya dört santrifüj fandan oluşur.

Meclisi için nelere dikkat etmeliyiz

Bir PC soğutucu takmak çok karmaşık değildir ve yalnızca uyumluluğu ve ölçümleri için bir tane monte ederken dikkate alınması gereken pek çok faktör yoktur.

Bilgisayarımızdaki platformla uyumluluğa atıfta bulunuyoruz. Her üreticinin, işlemcilerin kurulacağı kendi soketleri vardır, bu nedenle tutamaklar ve boyutlar aynı değildir. Örneğin, Intel'in şu anda iki tane var: X ve XE İş İstasyonu aralıkları için LGA 2066 ve masaüstü Intel Core ix için LGA 1151. Öte yandan AMD'nin Ryzen için AM4 ve Threadripper için TR4 olmak üzere iki tane var, ancak bunlar neredeyse her zaman sıvı soğutmalı. Her halükarda, stokta bulunmayan soğutucular her zaman tüm soketlerle uyumlu montaj sistemleri ile birlikte gelir.

Önlemlerle ilgili olarak, dikkate almamız gereken iki tane var. Bir yandan, şasimizle kabul edilebilir yükseklikle karşılaştırmamız gereken ısı emicinin yüksekliği, özelliklerine gidiyor. Öte yandan, RAM belleği için mevcut genişlik ve alan. Büyük soğutma blokları o kadar çok yer kaplar ki, RAM'in üstüne gelirler, bu nedenle hangi profili desteklediklerini bilmeliyiz.

Üçüncü önemli bir unsur, soğutucunun bir termal macun şırıngası ile gelip gelmediğini veya blokta önceden kurulmuş olup olmadığını bilmektir. Çoğu onu getirir, ancak ayrı olarak satın almamız gerektiğinden emin olmak gerekli değildir.

Soğutucuların avantajları ve dezavantajları

Sıvı soğutma makalesinde yaptığımız gibi, burada soğutucu kullanmanın avantajlarını ve dezavantajlarını da göreceğiz.

fayda

• Yüksek PC uyumluluğu Neredeyse her zevke uygun boyutlar Güçlü işlemciler için bile ucuz ve etkilidir Birkaç kablo ve kolay kurulum Sıvı soğutmadan daha güvenilir, sıvı veya arızalanabilecek pompalar yok Basit bakım, sadece tozu temizleyin

dezavantajları

• 8'den fazla çekirdeğe sahip işlemciler için doğru gelebilirler Çok fazla yer kaplarlar ve ağır şasiler ve RAM yüksekliği için sınırlamalar Estetik çok rafine edilmez

Sonuç ve PC için en iyi soğutucuları kılavuzu

Soğutucu konusunu derinlemesine tartıştığımız bu makaleyi bitiriyoruz. Her şeyden önce, daha az genel olarak ele alınan konulardan biri olduğundan, faaliyetine ve inşaat ve bileşenlerinin temellerine odaklandık.

İyi bir soğutucu, sıvı soğutma ihtiyacını mükemmel bir şekilde sağlayabilir, çünkü piyasada Noctua NH-D15s, Gamer Storm Assassin veya devasa Scythe Ninja 5 ve Cooler Master Wraith Ripper gibi acımasız konfigürasyonlar vardır. Şimdi sizi rehberimizle birlikte bırakıyoruz.

PC için en iyi soğutucu, fan ve sıvı soğutma kılavuzu

PC'nizde hangi soğutucu var? Hava soğutucularını mı yoksa sıvı soğutmayı mı tercih edersiniz?