Kjølevarme - alt du trenger å vite 【komplett guide】

I markedet finner vi stadig kraftigere prosessorer og grafikkort, som krever proporsjonale heatsinks i ytelse. Hvis det ikke var for bruk av dem, kunne datamaskiner som sådan ikke fungert, i det minste stasjonære eller bærbare datamaskiner siden hovedkomponentene deres skulle brenne uten bot.

I denne artikkelen vil vi prøve å bli kjent med datamaskinens varmeledd, elementene deres, de grunnleggende driften og typene som finnes. Hvis du tenker å kjøpe en av disse, ikke gå glipp av denne varen, så la oss komme i gang!

Innholdsindeks

Hva er en kjøleribbe

Koblingsenheten er det elementet som er ansvarlig for å spre eller fjerne varmen som genereres av en elektronisk komponent på grunn av bruk. Det er mange typer kjølelegemer, for eksempel luft, væskekjøling eller til og med direkte konveksjon i komponenter nedsenket i en ikke-ledende væske. Men de vi vil dekke her er luftkjølerne, de vanligste å koble til og de som brukes av flest brukere.

Faktisk, på en datamaskin finner vi ikke bare en kjølevæske, vi tror kanskje at heatsink bare er blokken som er på toppen av CPU eller på grafikkortet, men ingenting er lenger fra virkeligheten. Andre komponenter som hovedkortets brikkesett eller VRM av samme, trenger også koblinger.

Nettopp dette siste elementet har fått betydelig prominens i nyere tid. VRM er prosessorens strømforsyningssystem, og som sådan trenger den å sende en stor mengde strøm for at den skal fungere, snakker vi om 90-200 ampere (A) på omtrent 1, 2-15V. MOSFETS er transistorer som regulerer strømmen som sendes til CPU og minne, slik at de blir veldig varme. Vi finner også koblinger i strømforsyningen av samme grunn, og generelt i en hvilken som helst brikke som opererer med høy frekvens.

Slik fungerer det egentlig: fysisk grunnlag av kjølerommene

Det hele starter med måten en elektronisk komponent genererer varme på, som kalles Joule-effekten. Det er et fenomen som oppstår når elektroner beveger seg i en leder. Følgelig vil en økning i temperaturen oppstå på grunn av den kinetiske energien og kollisjonene mellom dem. Jo mer energiintensitet, jo større strøm av elektroner vil være i lederen, og følgelig vil mer varme slippes ut. Dette er utvidbart for silisiumflis, hvori et stort antall elektroner kondenserer i form av elektriske impulser.

Vi kan se dette fenomenet perfekt i denne termiske fangsten. Når en PC bruker mye strøm, øker selv ledere i temperatur.

Når det er sagt, er kjøleribben ikke annet enn en metallblokk som består av hundrevis av finner som er i direkte kontakt med brikken gjennom en termisk pasta. På denne måten går varmen som genereres av brikken til kjøleribben og fra den til omgivelsene. Vanligvis er en eller to vifter plassert over kjølelegemene for å fjerne varme fra metallet. I hovedsak griper to mekanismer for varmeveksling inn:

• Ledning: det er fenomenet ved hjelp av hvilket et varmere, solid legeme overfører varmen til en kaldere som er i kontakt med den. Dette skjer nettopp mellom CPU's IHS og kjøleribben. Så vil vi se at det er en viss termisk motstand mellom dem. Konveksjon: konveksjon er et annet fenomen med varmeoverføring som bare forekommer i væsker, vann, luft eller damp. I dette tilfellet når luften svalene på kjøleren, fortrinnsvis med høy hastighet, slik at den er i stand til å ta mer varme fra den varme svømmeføtten til kjøleren.

Størrelser for å vite om en kjølevæske er bra

Sett fra operasjonen fra det tekniske synspunktet, vil vi fremdeles måtte kjenne til hovedstørrelsene som er involvert i en god kjøleribbe. Selv om det er sant at mange av dem ikke gjenspeiles i spesifikasjonene, for de mest nysgjerrige vil de være interessante.

• TDP: TDP er utvilsomt den viktigste parameteren for en kjøleribbe, siden den er veldig representativ. Vi kaller TDP (Thermal Design Power) den mengden varme en elektronisk komponent forventes å generere når den er på sin maksimale belastning. Denne parameteren vises på prosessorer og koblinger og har ingenting å gjøre med strømforbruket til selve den elektroniske komponenten. Så prosessoren er konfigurert for å støtte maksimal TDP, så en varmeavleder må ha den samme eller mer for at CPUen skal fungere trygt. TDP CPU <TDP Varmesink, alltid. Konduktivitet og resistivitet: konduktivitet er evnen til å transportere varme som et organ eller stoff har. Og motstand, fordi motsatt, motstanden den gir for å lede varme. Konduktivitet måles i W / mK (Watt per meter Kelvin) og jo mer desto bedre. Termisk motstand: termisk motstand er fenomenet som motarbeider passering av varme fra et element til et annet. Det er akkurat som en elektrisk motstand, jo større den er, desto vanskeligere vil det være for varme å passere. I et kjølesystem griper mange termiske motstander inn, for eksempel kontakten til CPU og kjøleribben, kontakten mellom innkapslingen og kjernene, etc. Derfor handler det om å sette elementer med høy ledningsevne, for å unngå disse motstandene. Kontaktflate: Kontaktflaten er ikke noe som er gitt i spesifikasjonene, da det er en del av designen til kjøleribben. Hvis vi skulle møte en plate med Noctua D15, hvilken ville du sagt ha mer kontaktflate? Vel vasken uten tvil. Denne parameteren måler det totale arealet som vil bli badet med luft. Jo flere finner, jo større utvekslingsflate, siden de alle har to ansikter, den ene etter den andre multiplisert med hundrevis av dem. Luftstrøm og trykk: disse parametrene er i forhold til viftene. Luftstrøm er mengden luft en vifte setter i gang, og måles i CFM, mens statisk trykk er kraften som luft treffer finnene, og måles i mmH2O. I en kjølecelle ønsker vi maksimalt trykk med høy flyt.

Komponenter og deler av kjøleribber

Etter å ha sett parametrene som er involvert i driften av en PC-kjøling, er det ingen ide å vite hvilke elementer som er en del av den. Eller rettere sagt, hvordan en verdt kjøleribbe er bygget. I tillegg vil vi se elementene som griper inn rett etter DIE eller prosessorkjernene.

IHS

IHS, eller Integrated Heat Spreader, er innkapslingen av CPU. Her begynner det hele, siden det er det første elementet som er i kontakt med prosessorkjernene, som virkelig genererer varmen til den elektroniske komponenten. Denne pakken er laget av kobber, og de kraftigste prosessorene er direkte loddet til DIE for å eliminere termisk motstand til et minimum.

Dette sikrer at all mulig varme overføres under de beste forhold til de andre spredningselementene. Det er sjetonger som ikke har denne innkapslingen, for eksempel GPUer, i dem tar kjøleribben direkte kontakt med DIE av kjernene ved hjelp av termisk pasta, så overføringen er mer effektiv. Prosessen med å fjerne IHS og sette kjølebenken i direkte kontakt med DIE kalles Delidding. Med flytende metallbasert termisk pasta kan du forbedre temperaturene med opptil 20⁰C eller mer.

Termisk pasta

Elementet med den høyeste termiske motstanden i kjølelegemet. Det er veldig viktig å ha et veldig godt termisk pass i kraftige brikker, siden ledningsevnen vil være høyere. Funksjonen til den termiske pastaen er å forbedre forbindelsen mellom IHS eller DIE og koblingsblokken til kjølebenken mest mulig.

Selv om det ser ut til at en blokk er veldig godt polert, er mikroskopisk ikke kontakten perfekt da de er solide, så det er nødvendig med et element som fysisk knytter dem sammen for at varmeledningen skal få effekt.

I markedet har vi tre typer termisk pasta, de av keramisk type, vanligvis hvite, de av metallisk type, nesten alltid grå eller sølv eller de av flytende metall som virker, vel, flytende metall. De metalliske er de vanligste, med et veldig godt ytelses / pris-forhold og når konduktiviteter på opptil 13 W / mK. Flytende metaller brukes vanligvis til deling, og har konduktiviteter på opptil 80 W / mK.

Kaldblokk

Kaldeblokken er basen på kjøleribben, som kommer i kontakt med prosessoren eller den elektroniske brikken. Det er vanligvis større enn IHS-en selv, for å sikre maksimal varmemottak og overføring.

En god kjølelegeme har alltid en base laget av kobber. Dette metallet har en konduktivitet på mellom 372 og 385 W / mK, og blir bare overgått av sølv og andre dyrere metaller. Legg merke til forskjellen mellom denne verdien og den som tilbys av en termisk pasta.

Varmerør

Vi antar at vi evaluerer en varmeleder med god ytelse, og disse har alltid varmeledninger eller varmeledninger. Som den kalde blokken er de laget av kobber eller forniklet kobber.

Deres funksjon er veldig enkel, men veldig viktig, for å ta all varmen fra kaldblokken og føre den til finnetårnene over den. Noen ganger gjøres det på en veldig visuell måte med varmepipene som skiller blokken fra tårnene, og andre er integrert i settet, som tilfellet er med Wrait Prisms of AMD.

Funnet tårn eller blokk

Etter de to foregående elementene har vi selve kjøleskapet. Det er et rektangulært eller firkantet tårnformet element forsynt med utrolig mange finner som er sammenføyet av varmeledninger eller andre finner. De er alltid laget av aluminium, et metall lettere enn kobber og med en ledningsevne på 237 W / mK. Varmen ekspanderer i dem alle for å overføre den ved konveksjon til luften som er i kontakt med overflaten.

vifte

Vi tror det også er en del av kjøleribben for å gjøre den viktige jobben med å skape høyhastighets luftstrøm slik at konveksjon, i stedet for å være naturlig, tvinges og fjerner mer varme fra metallet.

De gjeldende kjølerommene har vanligvis nesten alle en eller to vifter, selv om de ikke nødvendigvis har en standardstørrelse, slik det skjer i de som selges separat for chassiset.

Typer varmeleder

Vi har også forskjellige typer kjølelegemer på markedet. Hver av dem er orientert mot en annen funksjonalitet, hvis vi også kan klassifisere dem på forskjellige måter.

Passiv kjølevann

En passiv kjøleribbe er en som ikke har et elektrisk element som fungerer på den for å hjelpe den med å fjerne varme, for eksempel en vifte. Disse kjølerommene brukes vanligvis ikke til prosessorer, selv om de er for brikkesett eller VRM. De er ganske enkelt finnet aluminiums- eller kobberblokker som driver bort varmen ved naturlig konveksjon.

Aktiv heatsinks

I motsetning til de andre har disse kjølerommene et element som har ansvar for å maksimere varmeutvekslingen med miljøet. Viftene montert på dem har PWM eller analog strømstyring i forskjellige omdreininger per minutt, avhengig av prosessorens temperatur. Nettopp av denne grunnen er de aktive kjøling.

Tårnvarmer

Hvis vi ser på designen, har vi også flere typer, og en av dem er tårnvarmen. Denne konfigurasjonen er basert på en kaldblokk forsynt med et stort finnetårn som ikke nødvendigvis er festet direkte til det, men av varmeledninger. Vi kan finne varmeleder på ett, to og til og med fire tårn med ekstravagant design. Målingene er vanligvis rundt 120 mm brede og opptil 170 mm høye, designet mer enn 1500 gram.

Et kjennetegn ved disse er at viftene er plassert vertikalt i forhold til planet til hovedkortet. Dette avbryter ikke det faktum at man har modeller med seg horisontalt.

Koblinger med lav profil

I motsetning til de tidligere som har en betydelig høyde, satser disse med svært lave konfigurasjoner for smale chassis eller reduserte mellomrom. Det kan vurderes at de har et tårn, selv om det er vannrett. De har til og med vifter klemt mellom dette tårnet og den kalde blokken.

I motsetning til de tidligere, er viftene alltid plassert horisontalt og parallelt med grunnplatenes plan, og skyter ut luft vertikalt eller aksialt.

Blåseren koblinger

Blåsekjøler brukes til grafikkort og andre komponenter i form av utvidelseskort. For tiden finner vi også lignende konfigurasjoner for høydrevne brikkesett som AMD X570. Vi finner dem også i HTPC eller NAS, som på grunn av deres lille plass er de mest effektive.

De er preget av å ha en sentrifugalvifte som absorberer luft og utviser den på den finnede blokken parallelt med finnene. De er generelt dårligere drikke enn tidligere kjølevann.

Lagervarmer

Det er ikke et design som sådan, men de er kjølerommene produsenten av prosessoren inkluderer i kjøppakken. Det er noen av veldig god kvalitet som AMD, og ​​andre veldig dårlige som Intel.

Væskekjøling

Disse systemene består av en lukket krets med destillert vann eller annen væske som kan brukes. Denne væsken forblir i kontinuerlig bevegelse takket være en pumpe eller en tank utstyrt med en pumpe slik at den passerer gjennom de forskjellige blokker installert på maskinvaren som skal kjøles. I sin tur passerer den varme væsken gjennom det som egentlig er en radiatorformet kjøleribbe, mer eller mindre stor, utstyrt med vifter. På denne måten avkjøles væsken igjen og gjentar syklusen på ubestemt tid mens utstyret vårt kjører.

Laptop kjøleribbe

I en spesiell kategori kan vi sette inn kjøling av bærbare datamaskiner, systemer som er verdt å se i aksjon, fordi noen virkelig fungerer.

Disse kjølerommene er ganske spesielle, fordi de får mest mulig ut av ledningsfenomenet. Takket være kalde blokker installert på GPU-er og CPU-er hvor lange tykke nakne kobbervarmerør kommer ut, som bringer varme til spredningssonen. Denne sonen består av en, to eller opptil fire sentrifugalvifter som blåser ut varme mellom små finnede blokker.

Hva du skal ta hensyn til for montering

Montering av en PC-kjøling er ikke for komplisert, og det er ikke mange faktorer å ta hensyn til når du monterer en, for den eneste effekten av kompatibilitet og måling.

Vi viser til kompatibiliteten med plattformen vi har på vår PC. Hver produsent har sine egne sokler der man skal installere prosessorene, så grep og størrelse er ikke det samme. For eksempel har Intel for øyeblikket to: LGA 2066 for X og XE Workstation seriene, og LGA 1151 for desktop Intel Core ix. På den annen side har AMD også to, AM4 for Ryzen, og TR4 for Threadripper, selv om disse nesten alltid går med flytende avkjøling. Uansett leveres ikke-lagervarmer uten lagring alltid monteringssystemer som er kompatible med alle stikkontakter.

Når det gjelder tiltakene, er det to som vi må ta hensyn til. På den ene siden høyden på kjøleribben, som vi må sammenligne med den tillatte høyden med chassiset vårt, etter spesifikasjonene. På den annen side bredden og plassen som er tilgjengelig for RAM-minne. Store heatsinks tar opp så mye at de kommer på toppen av RAM, så vi må vite hvilken profil de støtter.

Et tredje viktig element er å vite om kjølebenken kommer med en termisk limssprøyte eller allerede er forhåndsinstallert i blokken. De fleste har det med seg, men det er ikke nødvendig å sørge for at vi må kjøpe det hver for seg.

Fordeler og ulemper med kjøleribber

Som vi gjorde i artikkelen om væskekjøling, vil vi her også se fordeler og ulemper ved bruk av kjølerommene.

nytte

• Høy PC-kompatibilitet Størrelser for nesten enhver smak Billig og effektiv selv for kraftige prosessorer Få kabler og enkel installasjon Mer pålitelig enn væskekjøling, ingen væske eller pumper som kan mislykkes Enkelt vedlikehold, bare rens opp støv

ulemper

• For prosessorer med mer enn 8 kjerner kan de komme riktig De tar mye plass og er tunge Begrensninger for høyden på chassiset og høyden på RAM Estetisk ikke veldig raffinert

Konklusjon og guide til de beste heatsinks for PC

Vi avslutter denne artikkelen der vi drøfter grundig spørsmålet om kjøleribber. Fremfor alt har vi fokusert på dets drift og dets grunnleggende konstruksjoner og komponenter, siden det er et av temaene som er mindre generelt behandlet.

En god kjøleribbe kan perfekt tilfredsstille behovet for væskekjøling, siden det er så brutale konfigurasjoner på markedet som Noctua NH-D15s, Gamer Storm Assassin eller den enorme Scythe Ninja 5 og Cooler Master Wraith Ripper. Nå lar vi deg med guiden vår.

Veiledning for de beste kjølerommene, viftene og væskekjøling for PC

Hvilken heatsink har du på PCen din? Foretrekker du luftkjølere eller væskekjøling?