Зачем нужно охлаждение? Ответ простой: из-за действия законов физики. При чрезмерном повышении температуры любые электронные составляющие теряют работоспособность и могут выйти из строя. А если вспомнить, что таких составляющих десятки и даже сотни миллионов.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Вопрос защиты процессора от перегрева стоит очень остро, поэтому все современные процессоры имеют разного рода аппаратные технологии, позволяющие эффективно управлять частотой и напряжением питания ядер, снижая их, чтобы уменьшить температуру. Тем не менее без внешней системы охлаждения процессор работать не может. Процессоры в ходе работы нагреваются достаточно сильно, при этом их тепловыделение может составлять от 30 Вт (для процессоров начального уровня) и до 130 Вт и более (для высокопроизводительных процессоров). Следовательно, чтобы погасить этот «пожар», необходим эффективный теплоотвод.
До недавнего времени существовал всего один способ охлаждения процессора — радиатор, для охлаждения которого использовался вентилятор. Однако сегодня существует несколько решений этой проблемы, которые реально применяются на практике.
Ниже рассмотрены некоторые из способов охлаждения процессора, получившие наибольшее распространение.
Воздушное охлаждение
Один из самых первых вариантов системы охлаждения, применяемый до сих пор, — воздушное охлаждение. Для этого используется радиатор (из алюминия, меди или другого сплава) и закрепленный на нем высокооборотный вентилятор, который охлаждает радиатор. Такое устройство называется кулером.
Сегодня существует большое количество радиаторов, от формы которых зависит степень охлаждения процессора. Сам по себе радиатор его не охлаждает, а лишь увеличивает площадь рассеивания тепла и создает все условия для наиболее эффективного прохождения воздуха, поступающего от вентилятора.
В последнее время все большую популярность получают медные радиаторы. Доказано, что медь рассеивает тепло эффективнее алюминия (в среднем на 20-30 %), поэтому любители экстремального разгона отдают предпочтение именно ей. Хорошо зарекомендовали себя медные радиаторы Zalman, которые отличаются своей оригинальной формой (форма веера с множеством граней). Их цена оправдывается высокой эффективностью (в среднем кулер Zalman стоит в 2-4 раза дороже обычного кулера).
В охлаждении важен контакт между процессором и радиатором: чем он лучше, тем выше будет теплоотдача между двумя этими устройствами. Если нормального контакта нет, то ни о каком эффективном охлаждении и речи быть не может.
Чтобы обеспечить хороший контакт между радиатором и поверхностью процессора. используются разнообразные теплопроводящие пасты. При выключенном компьютере паста имеет вязкое состояние. После его включения процессор начинает нагреваться, а вместе с ним нагревается и паста, переходя из вязкого состояния в жидкое Благодаря этому она равномерно покрывает пластину процессора и обеспечивает хороший контакт с поверхностью радиатора.
Таким образом, кулер обеспечивает эффективное охлаждение процессора при его нормальном режиме работы. Большая нагрузка на него ложится при разгоне, когда температура повышается в 2 или 3 раза. Если в этом режиме система работает стабильно, то вы являетесь обладателем качественного и, главное, самодостаточного кулера. Но если при работе процессора в системе происходят сбои, то нужно задуматься о замене кулера более производительным или продумать вариант перехода на другой тип охлаждения.
Следует сказать, что данный тип охлаждения уже неэффективен, поскольку температура многих современных процессоров слишком высока и такой кулер не справляется со своей задачей. Поэтому чаще всего такого типа кулер используется лишь на системах, процессоры которых греются достаточно мало, то есть на офисных компьютерах.
Воздушное охлаждение с применением тепловых труб
В последнее время все большую популярность приобретают системы охлаждения, в составе которых используются тепловые трубы. Если говорить коротко, то тепловая труба — герметичное устройство с теплоносителем, которое позволяет переносить тепло, используя для этого молекулярный механизм переноса пара.
На практике воздушное охлаждение с применением тепловых труб происходит следующим образом. Нагретый, например, радиатором процессора теплоноситель (жидкость) тепловой трубы превращается в пар и переносится в холодную ее часть на некоторое расстояние до тех пор, пока не начнет конденсироваться и охлаждаться, возвращаясь обратно к исходной точке. В результате получается замкнутый цикл и практически безупречная и вечная система.
Конструкция охлаждающей системы с применением тепловых труб может быть разной, в зависимости от количества переносимого тепла и свободного места для ее организации. Однако чем больше тепловых труб участвует в системе охлаждения и чем эффективнее работает система их охлаждения, тем больше тепла сможет рассеяться.Такая система охлаждения для процессора напоминает обычный кулер.Тепловая труба (или трубы) берет свое начало в небольшом радиаторе, прикладывемом к поверхности процессора, и заканчивается в более мощном радиаторе, который, в свою очередь, охлаждается мощным вентилятором.
Подобные системы охлаждения находят свое применение практически в любом месте и на любом устройстве, которому требуется охлаждение. К примеру, охлаждение на основе тепловых труб можно с одинаковым успехом использовать для охлаждения процессора, видеокарты, системного набора микросхем и т. д. Очень часто такая система настолько эффективна, что позволяет обходиться без охлаждающего вентилятора.
Жидкостное охлаждение
В промышленности уже давно в качестве охладителя используется вода со специальными присадками, однако в компьютерах такая технология появилась сравнительно недавно.
Понятно, что окунуть процессор в воду не удастся. Как же тогда поступить? Подходов несколько. Один из них заключается в следующем. На процессор устанавливается теплообменник (водоблок) особой конструкции, например содержащий медную трубку, которая определенное количество раз изгибается внутри радиатора, покрывая при этом всю его площадь. К концам трубки присоединяется водяная помпа, которая перекачивает дистиллированную воду или другую жидкость. Холодная жидкость, протекая через трубку в теплообменнике, охлаждает его и одновременно сам процессор. Далее она попадает в специальный резервуар, где охлаждается для следующего цикла. После этого процесс повторяется снова. Как видите, все достаточно просто и эффективно. Подбирая скорость перекачивания воды, конструкцию теплообменника и его охлаждение, можно добиться максимальной производительности системы.
Установить водяную систему охлаждения компьютера достаточно легко, и именно этот факт привлекает большое количество оверклокеров. Кроме того, таким способом параллельно можно охлаждать процессор и память на графическом адаптере, которые нагреваются не меньше центрального процессора. Установка водяного охлаждения облегчается тем, что на самом радиаторе или пластиковом держателе теплообменника имеется множество отверстий, и несколько из них точно должны совпасть с отверстиями на материнской плате возле процессорного гнезда.
ВНИМАНИЕ:
Водяное охлаждение несет в себе потенциальную угрозу, которая проявляется при нарушении целостности конструкции. Вода может попасть на электрические схемы, что приведет к замыканию. Последствия непредсказуемы. В продаже есть много разных наборов водяного охлаждения, которые отличаются лишь своей конструкцией и эффективностью охлаждения. При этом в комплект входит подробная инструкция по сбору такого аппарата. Большой минус системы жидкостного охлаждения — стоимость, которая сдерживает широкое распространение такой системы среди обычных пользователей. Но для любителей игр это не должно стать препятствием.
Элементы Пельтье
Вариант охлаждения процессора с помощью элементов Пельтье можно отнести к экзотическим, но они действительно результативны. Его особенно полюбили те пользователи, которые, несмотря ни на что, хотят заставить процессор работать на максимальных частотах и с максимальной отдачей. Этот тип охлаждения можно применять и для охлаждения других комплектующих (например, графического процессора или памяти). Охлаждение с использованием специальных элементов основано на эффекте Пельтье (назван по имени французского физика Жана Пельтье).
Суть этого эффекта состоит в следующем. Если пропускать электрический ток через границу двух полупроводников р- и n-типов, изготовленных из разных материалов, то это приводит к поглощению тепла на одном проводнике и к выделению его на другом. Количество выделяемого или поглощаемого тепла зависит от материалов проводников и силы протекающего по ним тока. Однако не все так безоблачно. Поскольку элементы Пельтье во время работы выделяют большое количество тепла, которое напрямую зависит от их мощности, для их охлаждения необходим мощный вентилятор.
Для более эффективного охлаждения можно использовать несколько элементов Пельтье, соединяя горячую сторону одного с холодной стороной другого.
Еще один минус — большое потребление тока, а соответственно и мощности. Например, для поглощения 40 Вт тепла процессора требуется элемент Пельтье размером 40 х 40 мм, который обеспечивает перепад температур в 60°, потребляя при этом до 85 Вт мощности блока питания. Ну, и самый главный недостаток: при большой мощности элемента Пельтье он способен выделять конденсат (особенно когда температура процессора низкая и не требует особого охлаждения).
Исходя из сказанного выше можно предложить следующий вариант. Для максимального эффекта при минимальном риске следует использовать готовые системы кулеров, которые оснащены термодатчиками, позволяющими повышать или понижать скорость вращения вентиляторов или вообще отключать элемент Пельтье.
В комплекте с кулером нужно использовать достаточно мощный блок питания (не менее 400 Вт), который обеспечит необходимую мощность для всех компонентов компьютера.
Использование той или иной системы охлаждения — личный выбор каждого пользователя. Однако посоветовать можно только одно: если вы не пытаетесь разгонять процессор или ваша система почти справляется с таким разгоном, то нет абсолютно никакого смысла в том, чтобы приобретать, например, дорогую жидкостную систему охлаждения. Намного проще приобрести кулер на тепловых трубах, который отлично справится с поставленной задачей. Но если вы планируете экстремальный разгон, то, конечно, скупиться не следует.
Главная 
