Новости
  06/12/2009

Системы VDI Legrand, разумное решение для сервера
  10/04/2009

Сайт дополнился интерестными статьями о Сборке компьютеров, Веб-дизайне, Сетевых технологиях...
 



Как правильно организовать систему охлаждения вашего системного блока

На систему охлаждения в целом, мы привыкли особо не обращать внимания, только тогда когда шум от вентилятора у которого высохла смазка, начинает раздражать нам слух. Очень часто рабочая температура компонентов превышает допустимые нормы, пренебрежение этим фактом, может иметь плачевный исход.



  Мало того, собрав PC из самых передовых комплектующих, редко кто задумывается, какая «температурная каша» будет твориться внутри системного блока.



Потом возникают вопросы охлаждения, которые в ряде случаев подразумевают и не совсем дешевые варианты решений.



Причем при апгрейде системы охлаждения так или иначе возникнет вопрос места (дорогие системы обычно занимают много пространства, если не говорить о водяных). В общем, вопросов в рамках этой темы очень много... Попытаемся ответить на них полно и доступным языком, без сложной терминологии. Дело в том, что вопросы охлаждения и технологии, в нем участвующие, не так просты, как могут казаться на первый взгляд. Но легко и быстро осваиваются.



Также стоит указать на тот факт, что мы не станем ориентироваться на удивительные дизайнерские находки и «решения для экстремалов». Такие могут и вертолетные лопасти к процессору привинтить, нас интересует только практический аспект.

Немного физики без формул

  Итак, по существу, любой элемент, проводящий электрический ток, в той или иной степени можно сравнить с нагревательным прибором, поскольку он в процессе своей «работы» излучает тепловую энергию. Количество этой энергии зависит, пожалуй, от многих факторов, например, если переводить на комплектующие, то это их структурные элементы, типы используемых материалов, конструкционные особенности и применяемые технологии. В компьютерном отношении также можно привести шуточное правило: кто больше работает, тот больше и нагревается. Главное в данном случае - избежать критических температур, которые могут повлиять на работоспособность того или иного устройства.
Процесс теплообмена подразумевает, передачу теплоты от горячего тела к холодному. Но перед нами стоит задача сделать такой обмен наиболее эффективным. Поэтому, не вдаваясь в теорию, назовем два основных принципа охлаждения, применяемых в компьютерных системах:



1. Увеличение площади взаимодействия между горячим и холодным телами.
2. Адекватное ситуации увеличение разницы температур между горячим и холодным телами.

В качестве «холодного тела» наиболее часто мы используем воздух, а нередко и воду, которые имеют низкие значения теплопроводности, другими словами, их не так просто нагреть или охладить, на что тратится много энергии, а именно это нам в данном случае и нужно.



Радиаторы (или пассивные системы охлаждения)

  Основное предназначение радиаторов - увеличение площади теплообмена. У нас есть реальность -сильно нагретая поверхность чипа. Она маленькая по размерам, следовательно, теплообмен между ней и воздухом происходит неэффективно. Как эту площадь расширить? Давайте пока представим себе фигурально и идеально: нужно плотно прикрепить к нагретому элементу большую пластину из материала с высокой теплопроводностью. То есть она быстро и фактически равномерно нагреется, и тем самым у нас уже будет большая площадь для теплообмена с воздухом. Но можно поступить и проще - достаточно сделать конструкцию, включающую множество ребер либо ответвлений других геометрических форм, то есть площадь теплообмена большая, но сама конструкция является компактной. Тем самым мы просто экономим место.
Именно такие конструкции и принято называть радиаторами (в переводе с английского-излучатели). В данном случае стоит отметить важность трех пунктов:



1. Правильный подбор материала (или материалов) радиатора.
2. Расчет конструкции.
3. Обеспечение максимально плотного крепления радиатора к чипу, поскольку если между ними будет воздушная прослойка (а у воздуха, напомним, низкая теплопроводность), то эффективность значительно падает.

Материалы выбираются по значению теплопроводности, например, будет интересна следующая небольшая таблица:

Материал Теплопроводность Вт/мК
Серебро 430
Золото 320
Медь 382-390
Алюминий 202-236
Никель 90
Сталь 47

По сравнению с этим, отметим, что теплопроводность воздуха составляет0,024-0,031 Вт/мК,аводы - 0,6 Вт/мК.
Итак, внимательно рассмотрев таблицу, понимаем, что наиболее доступными в ценовом плане с подходящими характеристиками теплоемкости являются алюминий и медь. Именно они чаще всего и используются. Медь лучше, алюминий - дешевле.
Конструкции радиаторов бывают различными и выполнены также по разным технологиям: выдавливания полностью отливаются, делаются спайкой. Если говорить об устройствах радиаторов для видеоплат, процессоров и некоторых других компонентов, то нередко ребра и основание могут подразумевать две отдельные детали. И часто в таких случаях имеет место комбинирование материалов: основание - медь, ребра-алюминий. Ну а третий пункт из нашего списка требований вынесем в отдельный подраздел.

Термоинтерфейсы: термопрокладки и термопаста

  Эффективность охлаждения чипа зависит от опять же площади соприкосновения охлаждаемого тела с радиатором. То есть нужно обеспечить максимальную плотность прилегания одного к другому таким образом, чтобы не появлялось воздушных фрагментов. Для этих целей используются две технологии: специальные термопрокладки и термопасты (теплопроводные пасты).
Термопрокладки внешне выглядят как полимерные резиноподобные пленочные пластинки и чаще всего уже прикреплены к основанию радиатора. Они обеспечивают достаточно плотное прилегание, плюс в некоторых вариантах материалов при нагреве приходят в аморфное состояние и заполняют все неровности соединения. Также распространены варианты из графита. Вообще сейчас в силу более высокой теплопроводности наиболее часто используются термопасты.



Термопаста - это специальное проводящее вещество, которое при прижиме заливает все неровности и вытесняет воздух. В ее состав входят материалы с высокой теплопроводностью, в том числе нередко алюминий и серебро, а также угольная сажа, графит, никель, вольфрам, угольные нити, нанотрубки, микропорошки алмаза, металлический индий. Причем все это должно быть очень сильно измельчено для того, чтобы заполнить самые мелкие пустоты. Термопаст выпускается много, различных как по своим характеристикам (например, одной из основных является вязкость), так и по наполнителю. Есть отдельная разновидность термопаст - термоклеи, это фактически те же пасты, но с клеящим эффектом. Применение оных не совсем оправданно, поскольку при замене охлаждающей системы вы серьезно столкнетесь с вопросами очистки.



Вообще эти самые вопросы очистки после использования старых термоинтерфейсов одни из самых краеугольных. Если рассматривать радиаторы в качестве отдельных пассивных систем, то они хорошо подходят для элементов, требующих незначительного охлаждения. Для более эффективного варианта при использовании большого количество ребер в конструкции и их близком расположении друг к другу эффективность этого самого охлаждения ухудшается, потому как в пазах будет находиться нагретый воздух, то есть для его обновления нужно реализовать смену воздушного потока. В дальнейшем за радиаторами без использования каких-либо ноу-хау по изменению температурного состояния мы закрепим названия пассивных систем охлаждения, остальное отнесем к активным, за исключением одного «но», которое также подразумевает системы пассивного типа.


- 2 -




 


Если из системного блока стали слышны визги вентиляторов, значит пришло время уборки...

9 января 2007 года случилась сенсация на рынке коммуникаторов. На свет появился iPhone, который вмещал в себе возможности iPod, телефона и коммуникатора и все это одно устройство.

copyright (c) 2006-2013, ABNET - site. all right reserved

Click here Click here Click here