Компютърна охладителна система

Производителите на компютърни компоненти (компоненти) ежегодно удоволствие на потребителите с освобождаването на повече и по-продуктивни устройства. Ако по-рано разликата в скоростта в съседните модели беше изчислена в единици и десетки процента, сега никой не е изненадан дори от двукратното увеличение на изчислителния потенциал. Въпреки че процесът на производство на чипове се подобрява всяка година, паралелно с това се наблюдава тенденция за увеличаване на броя на транзисторите в тях. Това води до факта, че новите чипове се нагряват по време на работа по същия начин като решенията от предишното поколение. По този начин, разработчиците трябва да се справят с производството на топлинна енергия по един или друг начин. Ето защо, както и преди, всяка изчислителна система използва охлаждаща система за компоненти, които са различни в “горещия темперамент”. Сред микроелектронните продукти е централен процесор чип за видеокарти, преобразуватели на напрежение и др.

Спомняне на електротехниката

Освобождаването на топлинна енергия е неизбежен процес, който съпътства движението на елементарни заредени частици по проводящия материал. Електроните, преминаващи през проводника и преодоляващи съпротивлението, изпълняват определено количество работа, което е съпроводено с повишаване на температурата на материала. Колкото по-голяма е текущата стойност, толкова по-силна е топлината. За да се преодолее това явление, е необходимо да се използват свръхпроводници, които изискват ниски температури и съответно не се отнасят за потребителски устройства, или да се променя принципа на работа на веригите, като се премахва електрическият метод за предаване на сигнали. Очевидно е, че на този етап на развитие всичко това е недостижимо, така че охладителната система се монтира на нагревателния елемент и топлината се отстранява принудително от повърхността на чипа. Въпреки че това решение е твърде грубо, неговата ефективност е напълно достатъчна.

Компютърна охладителна система

За охлаждане на компонентите в компютърната система се използват няколко дизайнерски решения, които се различават по своята ефективност. Най-простата охладителна система е представена от метален радиатор, чиято повърхност е в контакт с чип за нагряване. Неговата специална форма ви позволява да увеличите общата площ на дисперсията, като по този начин повишите ефективността. Такива решения бяха използвани в първите модели компютри. Основното предимство е пълната тишина на работното място. Въпреки това, с увеличаване на мощността на охладената микросхема е необходимо да се поддържа приемливо температурно условие: увеличаване на размера и площта на радиатора, което не винаги е възможно; намаляване на околната температура. За да се преодолее това ограничение, беше предложена подобрена охладителна система, в която площта на разсейващата повърхност оставаше същата, но се добавяше вентилатор, принуждавайки поток от въздух да продухва радиатора. Това е най-широко разпространеното решение. Недостатъците са шумът по време на работа, цената на електроенергията за вентилатора, наличието на механични въртящи се части, изложени на износване, и намаляване на производителността, дължаща се на нагряване на околния въздух.

Алтернативно решение

В допълнение към горните класически решения, има и други. Една от тях е система за водно охлаждане. Поради своята сложност се използва само от ентусиасти. Микросхемата е снабдена с кух топлообменник, който е свързан с тръби с помощта на тръби към люлееща се помпа и радиатор, който е поставен извън корпуса на компютъра. Цялата система е пълна с вода. Разликата от решението "вентилатор с радиатор" е, че няма нагряване на въздуха в корпуса, което означава, че ефективността не се намалява. Също така да не говорим за топлинните тръби, които сега се използват в почти всички охладителни системи. Вътре в такава тръба се намира бързо изпаряваща се течност (понякога прах), която увеличава интензивността на пренос на топлина от повърхността на микросхемата към радиаторните ребра.