Hladnjaci - sve što trebate znati 【cjeloviti vodič】

Na tržištu nalazimo sve moćnije procesore i grafičke kartice, koje zahtijevaju proporcionalne hladnjake u izvedbi. Da nije bilo njihove upotrebe, računala kao takva ne bi mogla raditi, barem stolna ili prijenosna računala jer bi njihove glavne komponente izgarale bez lijeka.

U ovom ćemo članku pokušati detaljno upoznati računalne hladnjake, njihove elemente, osnove rada i vrste koje postoje. Ako razmišljate o kupnji nekog od ovih, ne propustite ovaj predmet, pa krenimo!

Sadržaj indeks

Što je hladnjak

Hladnjak je element koji je odgovoran za rasipanje ili uklanjanje topline koju generira elektronička komponenta uslijed uporabe. Postoje mnoge vrste hladnjaka, poput zraka, tekućeg hlađenja ili čak izravne konvekcije u komponentama uronjenim u neprovodnu tekućinu. No, oni koje ćemo ovdje pokriti su hladnjaci zraka, najčešće spajanje i oni koje koristi većina korisnika.

Zapravo, u računalu ne nalazimo samo hladnjak, možda mislimo da je hladnjak samo onaj blok koji se nalazi na vrhu CPU-a ili na grafičkoj kartici, ali ništa nije dalje od stvarnosti. Ostale komponente kao što su čipset matične ploče ili isti VRM također trebaju hladnjake.

Upravo je ovaj posljednji element u posljednje vrijeme dobio veliku važnost. VRM je sistem napajanja procesora i kao takav on mora poslati veliku količinu struje da bi djelovao, govorimo između 90 i 200 ampera (A) na oko 1, 2-15V. MOSFETS su tranzistori koji reguliraju struju koja se šalje u CPU i memoriju, pa se jako zagrijavaju. Iz istog razloga nalazimo i hladnjake u napajanju i općenito u bilo kojem čipu koji radi na visokoj frekvenciji.

Kako to stvarno djeluje: fizički temelj hladnjaka

Sve započinje načinom na koji elektronička komponenta stvara toplinu, što se naziva Joule efekt. To je fenomen koji se događa kada se elektroni kreću u vodiču. Posljedično, doći će do povećanja temperature zbog kinetičke energije i sudara među njima. Što je više energetske intenziteta, veći će protok elektrona biti u vodiču i, posljedično, biće oslobođeno više topline. To se može proširiti na silikonske čipove, unutar kojih se velik broj elektrona kondenzira u obliku električnih impulsa.

Ovaj fenomen možemo savršeno vidjeti u ovom toplinskom zahvatu. Kad PC troši veliku količinu energije, čak i vodiči povećavaju temperaturu.

Rečeno je da hladnjak nije ništa drugo nego metalni blok od stotina peraja koji je u termalnoj pasti u izravnom kontaktu s čipom. Na taj način toplina koju generira čip prelazi u hladnjak, a iz njega u okoliš. Jedan ili dva ventilatora obično se postavljaju iznad hladnjaka kako bi se odstranila toplina iz metala. U biti, interveniraju dva mehanizma izmjene topline:

• Provođenje: to je fenomen pomoću kojeg vruće čvrsto tijelo prenosi svoju toplinu u hladniju koja je u dodiru s njim. To se događa upravo između IHS-a CPU-a i hladnjaka. Tada ćemo vidjeti da postoji neki toplinski otpor između njih. Konvekcija: Konvekcija je još jedan fenomen prijenosa topline koji se događa samo u tekućinama, vodi, zraku ili pari. U tom slučaju zrak dopire do pera hladnjaka, po mogućnosti velikom brzinom kako bi mogao odnijeti više topline iz vrućih pera hladnjaka.

Veličine da se zna je li hladnjak dobar

Gledajući operaciju s tehničkog stajališta, još uvijek ćemo morati znati glavne veličine uključene u dobar hladnjak. Iako je istina da se mnogi od njih ne odražavaju u specifikacijama, za one znatiželjne bit će zanimljivi.

• TDP: TDP je nesumnjivo najvažniji parametar hladnjaka, jer je vrlo reprezentativan. TDP (Thermal Design Power) nazivamo količinom topline koja se očekuje da će jedna elektronička komponenta proizvesti kad je na svom maksimalnom opterećenju. Ovaj se parametar pojavljuje na procesorima i grijačima i nema nikakve veze s potrošnjom energije same elektroničke komponente. Dakle, procesor je postavljen da podržava maksimalni TDP, tako da hladnjak mora imati isto ili više da bi CPU mogao sigurno raditi. TDP CPU <TDP hladnjak, uvijek. Vodljivost i otpornost: vodljivost je sposobnost transporta topline koju tijelo ili tvar imaju. I otpornost, jer upravo suprotno, otpor koji pruža daje da provodi toplinu. Vodljivost se mjeri u W / mK (Watt po metru Kelvin) i što je bolje, to je bolje. Toplinski otpor: toplinski otpor je fenomen koji se suprotstavlja prolasku topline iz jednog u drugi element. To je poput električnog otpora, što je veći, to će mu teže proći toplina. U rashladnom sustavu interveniraju mnogi toplinski otpori, na primjer, kontakt CPU-a i hladnjaka, kontakt između inkapsulacije i jezgara, itd. Stoga je riječ o stavljanju elemenata s visokom vodljivošću kako bi se izbjegli ovi otpori. Kontaktna površina: Kontaktna površina nije nešto što je dano u specifikacijama, jer je dio dizajna hladnjaka. Ako bismo se suočili s pločom s Noctua D15, za koju bi rekli da ima više kontaktne površine? Pa sudoper bez sumnje. Ovaj parametar mjeri ukupnu površinu koja će biti okupana zrakom. Što je više peraja to je veća površina izmjene jer imaju dva lica, jedno za drugim pomnožena sa stotinama njih. Protok zraka i tlak: ovi parametri su u odnosu na ventilatore. Protok zraka je količina zraka koju ventilator pokreće, a mjeri se u CFM, dok je statički tlak sila kojom zrak udara u peraje, a mjeri se u mmH2O. U hladnjaku želimo maksimalni pritisak s velikim protokom.

Dijelovi i dijelovi hladnjaka

Nakon što ste vidjeli parametre uključene u rad hladnjaka na PC-u, nema pojma da znate koji su elementi dio njega. Ili bolje rečeno, kako je izgrađen vrijedan hladnjak. Osim toga, vidjet ćemo elemente koji interveniraju neposredno nakon jezgre DIE ili procesora.

IHS

IHS, odnosno integrirani raspršivač topline, je kapsulacija procesora. Ovdje sve počinje jer je prvi element koji je u kontaktu s procesorskim jezgrama, koji stvarno stvaraju toplinu elektroničke komponente. Ovaj je paket izrađen od bakra, a najmoćniji procesori izravno su lemljeni na DIE kako bi se toplinski otpor smanjio na minimum.

To osigurava da sva moguća toplina u najboljim uvjetima prođe do ostalih elemenata raspršivanja. Postoje čipovi koji nemaju ovu enkapsulaciju, poput GPU-a, u njima hladnjak čini izravan kontakt s DIE jezgrama uz pomoć toplinske paste, tako da je prijenos učinkovitiji. Postupak uklanjanja IHS-a i stavljanje hladnjaka u izravan kontakt s DIE naziva se odstupanje. Termičkom pastom na bazi tekućeg metala možete poboljšati temperaturu do 20 ° C ili više.

Termalna pasta

Element s najvećim toplinskim otporom u sklopu hladnjaka. Vrlo je važno imati vrlo dobar toplinski prolaz u moćnim čipovima, jer će njegova vodljivost biti veća. Funkcija termalne paste je da poboljša što bolju vezu između IHS ili DIE i hladnog bloka hladnjaka.

Iako nam se čini da je blok vrlo dobro poliran, mikroskopski kontakt nije savršen jer su čvrsti, pa je za provođenje topline potreban element koji ih fizički povezuje.

Na tržištu imamo tri vrste toplinske paste, one od keramičkog tipa, uglavnom bijele, one metalnog tipa, gotovo uvijek sive ili srebrne boje ili one od tekućeg metala koji izgledaju, kao, tekući metal. Metalni su najčešći, s vrlo dobrim omjerom performansi i cijene i postižu provodljivost do 13 W / mK. Tečni metali obično se koriste za odstupanje i provode do 80 W / mK.

Hladni blok

Hladni blok je baza hladnjaka, koja kontaktira procesor ili elektronički čip. Obično je veći od samog IHS-a, kako bi se osigurao maksimalni prijem i prijenos topline.

Dobar hladnjak uvijek ima bazu izrađenu od bakra. Ovaj metal ima vodljivost između 372 i 385 W / mK, a nadmašuje ga samo srebro i drugi skuplji metali. Obratite pažnju na razliku između ove vrijednosti i one koju nudi termalna pasta.

Toplinske cijevi

Pretpostavljamo da ocjenjujemo dobru izvedbu hladnjaka, a oni uvijek imaju toplinske cijevi ili toplotne cijevi. Kao i hladni blok, izrađeni su od bakra ili niklovanog bakra.

Njihova je funkcija vrlo jednostavna, ali vrlo važna, uzimati svu toplinu iz hladnog bloka i nositi je do kula peraja iznad nje. Ponekad se to radi na vrlo vizualni način s toplotnim cijevima koje odvajaju blok od kula, a druge se integriraju u skup, kao što je to slučaj s Wrait Prisms AMD-a.

Završeni toranj ili blok

Nakon dva prethodna elementa imamo sam hladnjak. To je pravokutni ili kvadratni element tornjastog oblika koji pruža nevjerojatan broj peraja spojenih toplotnim cijevima ili drugim perajama. Uvijek su izrađeni od aluminija, metala lakših od bakra i s vodljivošću od 237 W / mK. Toplina se u svim njima širi, prenoseći je konvekcijom u zrak koji je u kontaktu s njenom površinom.

ventilator

Vjerujemo da je također dio hladnjaka radi obavljanja važnog posla stvaranja protoka zraka velike brzine, tako da konvekcija, umjesto da bude prirodna, bude prisiljena i uklanja više topline iz metala.

Trenutni hladnjaci obično nose gotovo sve jedan ili dva ventilatora, iako nemaju nužno standardnu ​​veličinu kao što se događa kod onih koji se prodaju zasebno za šasije.

Vrste hladnjaka

Na tržištu imamo i različite vrste hladnjaka. Svaki od njih orijentiran je na različitu funkcionalnost, ako ih također možemo klasificirati na različite načine.

Pasivne hladnjake

Pasivni hladnjak je onaj koji na njemu nema električni element koji mu pomaže u uklanjanju topline, na primjer ventilator. Ove hladnjake se obično ne koriste za procesore, iako su za čipsete ili VRM. Jednostavno su aluminijski ili bakreni rebrasti blokovi koji prirodnom konvekcijom istjeraju toplinu.

Aktivni hladnjaci

Za razliku od ostalih, ove hladnjake imaju element zadužen za maksimalnu razmjenu topline s okolinom. Ventilatori montirani na njima imaju PWM ili analogno upravljanje strujom za različite okrete u minuti, ovisno o temperaturi procesora. Upravo iz tog razloga, aktivni su hladnjaci.

Toplotni hladnjak

Ako pogledamo njegov dizajn, također imamo nekoliko vrsta, a jedna od njih je toranjski hladnjak. Ova se konfiguracija temelji na hladnom bloku koji ima veliki rebrasti toranj koji nije nužno direktno pričvršćen na njega, već toplinama. Možemo pronaći hladnjake jednog, dva, pa čak i četiri tornja ekstravagantnog dizajna. Njegova su mjerenja obično oko 120 mm široka i do 170 mm visina, projektirana više od 1500 grama.

Karakteristično za njih je da su ventilatori postavljeni okomito u odnosu na ravninu matične ploče. To ne poništava činjenicu da modeli imaju vodoravno.

Hladnjaci niskog profila

Za razliku od prethodnih koji imaju veliku visinu, oni se klade s vrlo niskom konfiguracijom za uske šasije ili smanjene prostore. Može se smatrati da imaju toranj, iako je vodoravni. Imaju čak i obožavatelje koji su zasijani između ove kule i hladnog bloka.

Za razliku od prethodnih, ventilatori su uvijek postavljeni vodoravno i paralelno s ravninom osnovne ploče, istiskujući zrak okomito ili osno.

Ventilator za hlađenje

Ventilatori se koriste za grafičke kartice i druge komponente u obliku kartica za proširenje. Trenutno također pronalazimo slične konfiguracije za velike čipsete poput AMD X570. Nalazimo ih i u HTPC-u ili NAS- u koji su zbog svog malog prostora najučinkovitiji.

Karakterizira ih centrifugalni ventilator koji apsorbira zrak i izbacuje ga na rebrasti blok paralelno sa perajama. Oni su uglavnom lošiji napitak od prijašnjih hladnjaka.

Dionice hladnjaka

To nije dizajn kao takav, već su oni hladnjake koje proizvođač procesora uključuje u svoj paket nabave. Postoje neke vrlo dobre kvalitete poput onih na AMD-u, a druge vrlo loše poput one u Intelu.

Tekuće hlađenje

Ovi sustavi sastoje se od zatvorenog kruga destilirane vode ili bilo koje druge tekućine koja se može upotrijebiti. Ta tekućina ostaje u neprekidnom kretanju zahvaljujući pumpi ili spremniku s pumpom, tako da prolazi kroz različite blokove instalirane na hardveru za hlađenje. Zauzvrat, vruća tekućina prolazi kroz ono što je u stvari hladnjak u obliku radijatora, manje ili više velik, opskrbljen ventilatorima. Na taj se način tekućina ponovno hladi, ponavljajući ciklus u nedogled dok naša oprema radi.

Hladnjak prijenosnog računala

U posebnu kategoriju možemo staviti hladnjak prijenosnih računala, sustava koje vrijedi vidjeti na djelu, jer su neki stvarno u funkciji.

Ove hladnjake su sasvim posebne, jer čine najveći dio fenomena provodljivosti. Zahvaljujući hladnim blokovima instaliranim na GPU i CPU iz kojih izlaze dugi goli bakreni toplotni cjevovodi, koji dovode toplinu u zonu raspršivanja. Zonu čine jedan, dva ili do četiri centrifugalna ventilatora koji izbacuju toplinu između malih rebrastih blokova.

Što uzeti u obzir za njegovo sastavljanje

Postavljanje hladnjaka na računalo nije previše složeno, a nema previše faktora koji bi se trebali uzeti u obzir pri postavljanju, a jedina svrha njegove kompatibilnosti i mjerenja.

Upućujemo na kompatibilnost s platformom koju imamo na računalu. Svaki proizvođač ima svoje utičnice u koje treba ugraditi procesore, tako da hvataljke i veličina nisu iste. Na primjer, Intel trenutno ima dva: LGA 2066 za raspon radnih i radnih mjesta X i XE, te LGA 1151 za Intel Core ix za radnu površinu. S druge strane, AMD ima i dva, AM4 za Ryzen i TR4 za Threadripper, iako oni gotovo uvijek idu uz tekuće hlađenje. U svakom slučaju, raspoloživi hladnjaci bez zaliha uvijek se isporučuju s sustavima za montažu kompatibilnim sa svim utičnicama.

Što se tiče mjera, moramo uzeti u obzir dvije. S jedne strane, visina hladnjaka, koju moramo usporediti s dopuštenom visinom s našim podvozjem, ide prema njenim specifikacijama. S druge strane, širina i prostor koji je dostupan za RAM memoriju. Veliki hladnjaci zauzimaju toliko vremena da dobiju na vrhu RAM-a, pa moramo znati koji profil podržavaju.

Treći važan element je saznanje ima li hladnjak špricu s termalnom pastom ili je već instalirana u bloku. Većina ih donosi, ali to nije nužno za slučaj da ga moramo kupiti zasebno.

Prednosti i nedostaci hladnjaka

Kao što smo učinili u članku o tekućem hlađenju, ovdje ćemo također vidjeti prednosti i nedostatke upotrebe hladnjaka.

korist

• Visoka kompatibilnost s računarom Veličine za gotovo svaki ukus Jeftin i učinkovit čak i za moćne procesore Nekoliko kablova i jednostavna instalacija Pouzdaniji od hlađenja tekućine, bez tekućine ili pumpi koje mogu propasti Jednostavno održavanje, samo očistite prašinu

nedostaci

• Za procesore s više od 8 jezgara mogu se ispravno zauzeti puno prostora i teška su ograničenja za visinu šasije i visinu RAM-a Aesthetic, ne baš rafiniran

Zaključak i vodič za najbolje hladnjake za PC

Završavamo ovaj članak u kojem detaljno raspravljamo o pitanju hladnjaka. Prije svega, usredotočili smo se na njegovo djelovanje i njegove osnove konstrukcije i sastavnih dijelova, jer je to jedna od tema koja se manje tretira.

Dobar hladnjak može savršeno opskrbiti potrebu za tekućim hlađenjem, jer na tržištu postoje tako brutalne konfiguracije kao što su Noctua NH-D15s, Gamer Storm Assassin ili ogromni Scythe Ninja 5 i Cooler Master Wraith Ripper. Sada vas prepuštamo našem vodiču.

Vodič za najbolje hladnjake, ventilatore i tekuće hlađenje za PC

Koji hladnjak imate na računalu? Da li više volite hladnjake zraka ili tekuće hlađenje?