При использовании компьютера коснитесь его верхней или задней панели. Вы можете заметить, что эти области теплее, чем температура окружающей среды. Если у вас есть типичный настольный ПК, вы также можете услышать гул внутренних вентиляторов, когда они выкидывают горячий воздух и проводят более прохладный воздух по компонентам.
То, что вы чувствуете и слышите, так это система теплового управления компьютером неустанно работает для предотвращения перегрева процессора - критической гарантии от ущерба для оборудования. Охлаждение является одним из наиболее важных соображений в области компьютерного дизайна, причем решения варьируются в зависимости от цели и эксплуатационной среды устройства.
Почему компьютеры генерируют тепло?
Ответ заключается в электрической проводимости. Все материалы демонстрируют сопротивление, которое определяет, насколько легко электроны протекают через них. Это сопротивление преобразует некоторую электрическую энергию в тепло-ключевую причину, по которой сверхпроводники (материалы с нулевым сопротивлением) остаются востребованными. Пока такая технология не станет основной, эффективное охлаждение остается необходимым.
Первичные источники тепла в компьютерах:
- ЦП и графические процессоры: единицы центральной обработки (процессоры) и графические единицы обработки (графические процессоры) являются одними из самых горячих компонентов, выполняющих миллионы расчетов в минуту в компактных пространствах. Эта концентрация тепла требует выделенных систем охлаждения, непосредственно прикрепленных к этим чипам.
- Батареи: ноутбуки и таблетки полагаются на батареи, которые генерируют тепло во время хранения и распределения энергии.
- Жесткие диски (жесткие диски): несмотря на рост твердых дисков (SSD), HDD остаются распространенными. Их вращающиеся блюда и механические головки чтения/записи создают значительное тепло.
Последствия перегрева
Перегрев может привести к дорогостоящим ремонтам или замене. В крайних случаях это может повредить подключенному оборудованию, такому как медицинские устройства, POS-системы или механизм производства.
Когда температура повышается, характеристики дроссельной заслонки процессоров при 100 ° C (212 ° F) для предотвращения катастрофического сбоя. Продолжительное перегрев риски таяния припоя, растрескивание кремния и ухудшение проволочной изоляции.
Типы решений компьютерного охлаждения
Современные компьютеры интегрируют системы охлаждения, адаптированные к их вариантам использования. Наиболее распространенные решения включают:
Поклонники
- Механизм: вентиляторы выкидывают горячий воздух и рисуют в прохладном окружающем воздухе.
- Недостатки: шум, зависимость от движущихся частей (снижение надежности) и циркуляция пыли/микробов. Эти проблемы делают поклонников непригодными для чистых комнат, больниц или чувствительной к пыле.
Жидкое охлаждение
- Механизм: жидкая охлаждающая жидкость поглощает тепло через холодную пластину, прикрепленную к компонентам (например, ЦП). Нагретая жидкость циркулирует в радиатор, рассеивает тепло и возвращает охлаждение.
- Плюсы/минусы: высокоэффективные, но дорогостоящие и космические. В основном используется на серверах или высококачественном игровом ПК.
Охлаждение без вентилятора (пассивное охлаждение)
- Механизм: радиаторы или радиаторы переносят тепло от компонентов в окружающий воздух посредством проводимости и излучения. Разработанные с большими площадью поверхности, они максимизируют тепло дисперсию без движущихся частей.
- Преимущества: молчаливая работа, нулевое энергопотребление и повышенная надежность. Идеально подходит для медицинских устройств, промышленных таблеток и среды, требующих чистоты или долговечности.
Выбор правильного решения
Выбор системы охлаждения зависит от таких факторов, как устойчивость к шуму, пространственные ограничения и эксплуатационные требования. В то время как вентиляторы доминируют в потребительском мини-ПК, жидкое охлаждение превосходит в настройках, ориентированных на производительность, а дизайн без фанатов процветают в специализированных промышленных или медицинских приложениях.
По мере развития вычислений уравновешивание тепловой эффективности, затрат и форм -фактора остается ключевым - убыточные устройства остаются прохладными, тихими и надежными в любой обстановке.
Shenzhen Innovative Cloud Computer Co., Ltd.
