CPU-jäähdytin: Nestejäähdytys VS Ilmajäähdytys

  Kuten kaikki tehokkaat PC-laitteet, suorittimet tuottavat lämpöä käytön aikana ja vaativat asianmukaista jäähdytystä optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi.

Kuten Intelin lämpö- ja mekaaninen arkkitehti Mark Gallina selittää, prosessorissa olevat transistorit muuttavat sähköenergian lämmöksi normaalin toiminnan aikana. Tämä lämpö nostaa CPU:n lämpötilaa, ja ilman tehokasta jäähdytystä CPU voi ylittää turvallisen käyttölämpötilansa.

 

Joten mikä on paras tapa pitää CPU käynnissä ihanteellisessa lämpötilassa? Prosessorien jäähdyttämiseen on useita menetelmiä, mutta useimmat pöytäkoneet ja kannettavat tietokoneet käyttävät joko ilma- tai nestejäähdytystä. Katsotaanpa kunkin menetelmän toimintaperiaatteet ja edut ja haitat.

1. Suorittimen jäähdyttimien toimintaperiaatteet

1.1 Ilmajäähdytys

Ilmajäähdytysjärjestelmissä, olipa kyseessä sitten pöytätietokoneet tai kannettavat tietokoneet, perusperiaate on absorboida lämpöä CPU:n integroidusta lämmönlevittimestä (IHS) ja sitten haihduttaa se laitteistokomponenttien kautta. Prosessorin tuottama lämpö siirretään CPU:n päällä olevaan IHS:ään ja sitten jäähdyttimen pohjalevyyn. Sieltä lämpö haihtuu lämpöputkien kautta tai suoraan ripoihin, jotka on alttiina kytketylle tuulettimelle, joka puhaltaa kuuman ilman pois jäähdyttimestä ja poistuu lopulta tietokoneesta.

 

Passiivinen jäähdytys on vähemmän yleinen versio, jossa ei käytetä tuulettimia ja joka luottaa erityisesti suunniteltuihin jäähdytyselementteihin lämmön imemiseen ja hajauttamiseen. Vaikka useimmat pelitietokoneet ovat hyödyllisiä laitteille, joissa on alhainen meluvaatimus, ne valitsevat ilma- tai nestejäähdytyksen.

 

Ilmanjäähdyttimien teho vaihtelee esimerkiksi materiaalin (kupari johtaa alumiinia paremmin, mutta on kalliimpaa) ja prosessorijäähdyttimeen kytkettyjen puhaltimien koon ja lukumäärän vuoksi. Tämä johtaa eroihin CPU-ilmajäähdyttimien koossa ja suunnittelussa.

 

 

1.2 Nestejäähdytys

Nestejäähdytysvaihtoehdot voidaan luokitella All-in-One (AIO) -jäähdyttimiin tai mukautettuihin jäähdytyssilmukoihin. Yksinkertaisuuden vuoksi keskitymme AIO-nestejäähdyttimiin, koska perusperiaate nesteen jäähdyttämisestä prosessorin pysyy samana molemmissa tyypeissä.

Ilmajäähdytyksen tapaan jäähdytysprosessi alkaa lämmön siirrolla CPU:n IHS:stä pohjalevylle. Kerros lämpötahnaa edistää parempaa lämmönsiirtoa pintojen välillä. Pohjalevyn metallipinta on osa vesilohkoa, joka on suunniteltu pitämään jäähdytysnestettä.

 

Kun jäähdytysneste kulkee vesilohkon läpi, se imee lämpöä pohjalevystä. Neste kulkee sitten putkien kautta jäähdyttimeen, jossa se altistuu ilmalle, mikä auttaa jäähtymään. Kytketty tuuletin puhaltaa lämmön pois jäähdyttimestä. Jäähdytysneste palaa vesilohkoon ja sykli toistuu.

 

2. Jäähdytysmenetelmiä valittaessa huomioon otettavat tekijät

2.1 Hinta

 

Hinnat vaihtelevat huomattavasti ensisijaisten ominaisuuksien mukaan. Yleensä ilmanjäähdyttimet ovat kustannustehokkaampia yksinkertaisen toiminnan ansiosta. Sekä ilma- että nestejäähdyttimistä on lähtötason ja huippuluokan versiot, joissa on edistyksellisiä ominaisuuksia, kuten suuremmat patterit, paremmat tuulettimet ja mukautettava estetiikka huippuluokan ilmanjäähdyttimille tai AIO-nestejäähdyttimille.

 

2.2 Asennuksen helppous

 

AIO-nestejäähdyttimet, vaikka ne ovatkin monimutkaisempia kuin tavalliset ilmanjäähdyttimet, ovat silti suhteellisen yksinkertaisia ​​asentaa, ja ne sisältävät tyypillisesti vesilohkon, jäähdytysputket ja jäähdyttimen. Mukautetut silmukat puolestaan ​​vaativat enemmän vaivaa ja tietoa, mutta tarjoavat enemmän mukautusvaihtoehtoja.

 

2.3 Koko

 

Ilmanjäähdyttimet voivat olla tilaa vieviä, mutta ne on rajoitettu tietylle alueelle. AIO-nestejäähdytys vaatii tilaa jäähdyttimelle, vesilohkon huomioimista ja jäähdytysnesteputkien kohdistusta. Pienemmissä tietokoneissa kompaktit ilmanjäähdyttimet tai AIO-nestejäähdyttimet pienemmillä pattereilla voivat olla sopivampia.

 

2.4 Melu

 

Nestejäähdytys, erityisesti AIO-asetuksissa, on yleensä hiljaisempi kuin tuulettimilla varustetut prosessorijäähdyttimet. Melutasot voivat kuitenkin vaihdella erityisesti suunniteltujen ilmanjäähdyttimien tai tuuletinasetusten mukaan.

 

2.5 Lämpötilan säätö

 

Prosessoria vaativissa tehtävissä, kuten videon renderöinnissa tai suoratoistossa, nestejäähdytys on usein tehokkaampi lämmön hajauttamisessa suuremmalle pinta-alalle, mikä mahdollistaa pienemmän tuulettimen nopeuden tai lisää kokonaistehoa. Nestejäähdytys on tehokkaampaa ja yleensä hiljaisempaa. Jos alhaiset lämpötilat, vähäinen melu ja korkeammat ennakkokustannukset ovat hyväksyttäviä, nestejäähdytys voi olla suositeltava vaihtoehto. Niille, jotka etsivät halvempaa, helposti asennettavaa ratkaisua suorituskyvyn uhrauksin ja hyväksyttävillä melutasoilla, suositellaan ilmajäähdytystä.

 

 

Yhteenvetona voidaan todeta, että valinta neste- ja ilmajäähdytyksen välillä riippuu tietokoneen käyttötavasta, odotetusta suorituskyvystä ja työmäärästä. Nestejäähdytys sopii niille, jotka haluavat matalaa melua, optimaalista jäähdytystä ja ovat valmiita investoimaan enemmän. Toisaalta ilmajäähdytys on budjettiystävällisempi, helpompi asentaa ratkaisu, joka uhraa jonkin verran suorituskykyä ja melun vähentämistä.