Что охлаждает процессор в компьютере
Обновлено: 21.11.2024
Компьютеры постоянно совершенствуются, поскольку встроенные процессоры становятся быстрее и эффективнее. Однако это приводит к увеличению выделяемого ими тепла. Помимо графической платы, процессор является наиболее горячим компонентом. Итак, что вы можете сделать, чтобы предотвратить перегрев? В нашем руководстве показано, как выбрать подходящую систему охлаждения для вашего компьютера.
Почему важна система охлаждения?
В современных процессорах устанавливается все больше и больше транзисторов для повышения производительности и скорости работы оборудования. За счет электронного напряжения каждый из этих транзисторов выделяет тепло, которое, в свою очередь, нагревает поверхность процессора.
Это еще больше увеличивается из-за того, что многие транзисторы установлены рядом друг с другом в непосредственной близости. Если температура в компьютере поднимется выше 60 °C, это может привести к значительному снижению производительности и, в худшем случае, к отказу оборудования.
Чтобы избежать этого, компьютер должен быть снабжен дополнительной системой охлаждения, чтобы как можно быстрее отводить тепло выхлопных газов от ядра процессора. Еще один вариант предотвращения перегрева — увеличение поверхности теплоотдачи.
Какие системы охлаждения существуют?
Помимо воздушного охлаждения, наиболее популярной системой для компьютеров является водяное охлаждение. В современных системах охлаждения процессоров используются тепловые трубки. Они содержат специальную жидкость или газ, который переносит тепло посредством конвекции, а не по трубам.
Также возможно охлаждение с помощью азота. Однако по сравнению с другими вариантами этот процесс не подходит для ежедневного использования и требует больших усилий даже от специалистов. Это также сопряжено с опасностью для здоровья.
Воздушное охлаждение
В пассивных системах воздушного охлаждения тепло передается окружающему воздуху через охлаждающие элементы. Для достижения более высокой производительности в некоторых системах охлаждения используются тепловые трубки для отвода избыточного тепла от ПК.
При активном воздушном охлаждении отводимое от компонентов тепло отводится наружу через дополнительный охлаждающий элемент, прикрепленный к вентилятору. В корпусе компьютера создается постоянный поток воздуха. Как правило, системы воздушного охлаждения дешевле систем водяного охлаждения.
Пассивные системы воздушного охлаждения работают бесшумно, так как не требуют движущихся компонентов. Однако они подходят только для процессоров с относительно низкой производительностью, а значит, с ограниченной возможностью перегрева. Современные процессоры с высокой производительностью требуют активных систем воздушного охлаждения.
Производительность охлаждения зависит от размера охлаждающего элемента, а также от воздушного потока, создаваемого вентилятором. Имейте в виду, что активные системы воздушного охлаждения не работают бесшумно. Те, у кого большие вентиляторы с низкой скоростью вращения, работают тише, чем маленькие вентиляторы с высокой скоростью вращения.
Системы водяного охлаждения
Основное преимущество систем водяного охлаждения заключается в том, что выхлопное тепло бесшумно и эффективно отводится за пределы ПК. Производительность охлаждения выше, чем у систем воздушного охлаждения, поэтому эта опция особенно полезна для пользователей, желающих разогнать свои компьютеры. Разгон — это когда компьютер эксплуатируется с измененными характеристиками, превышающими официально утвержденные.
В большинстве случаев охлаждающий элемент изготавливается из алюминия или меди. В нем насос перемещает воду по контуру. Выхлопное тепло процессора интегрируется в эту цепь и передается на радиатор. Здесь тепло, ранее охлажденное водой, распространяется в окружающий воздух.
Как и в случае с воздушным охлаждением, для систем водяного охлаждения существуют активный и пассивный варианты. В пассивных системах процесс охлаждения радиатора происходит за счет стандартного движения воздуха. При активной опции за создание воздушного потока отвечает вентилятор.
Какая система охлаждения подходит для какого компьютера?
Прежде чем выбрать систему охлаждения, необходимо учесть несколько факторов. В общем, вы должны иметь в виду, что системы водяного охлаждения охлаждают только определенные области компьютера. Таким образом, решение с водяным охлаждением не заменяет систему охлаждения по умолчанию для других встроенных компонентов компьютера. Более того, система водяного охлаждения может потребовать дополнительных усилий в процессе установки. Это тот случай, когда для установки кулера, например, необходимо снять основную плату.
Современные системы охлаждения, разработанные как башенные кулеры, обеспечивают повышенную эффективность охлаждения благодаря тепловым трубкам. Один из них, который мы бы порекомендовали, — процессорный кулер Dark Rock Pro 3 от производителя, «будь тише!».
Если у вас ограничено место для кулера из-за компактной конструкции, хорошим вариантом будут низкопрофильные системы охлаждения. Измерения специально разработаны для HTPC или узких корпусов.При использовании процессорного кулера обратите внимание на совместимость компонентов разных производителей или разных технологий. Если система охлаждения основана на технологии AMD, она часто не совместима с базами Intel. То же самое верно и наоборот.
Однако для большинства систем водяного охлаждения это не проблема. Большинство кулеров для воды совместимы как с AMD, так и с Intel. Если вы выбираете только вентилятор ЦП, обратите внимание на уровень шума в технических характеристиках продукта, чтобы избежать шумной, отвлекающей системы.
Что еще следует учитывать?
Помимо выбора подходящей системы охлаждения, перегрева компьютера можно избежать, если следовать нескольким простым практическим правилам. Например, расстояние между корпусом компьютера и соседними стенами и мебелью должно быть не менее 50 см, чтобы обеспечить отвод тепла.
Вентиляторы и охладители никогда не должны быть скрыты за предметами. Источники тепла, такие как лампы, не должны располагаться в непосредственной близости от компьютера. Избегайте прямого солнечного излучения и всегда держите корпус компьютера закрытым.
Регулярно проверяйте свои вентиляторы: неисправные вентиляторы часто можно обнаружить по более громким или необычным звукам.
Являетесь ли вы геймером или обычным пользователем компьютера, компоненты вашей системы подвержены риску перегрева, если температура не контролируется. Вот десять экономичных способов охладить компьютер.
Держите вашу систему подальше от вентиляционных отверстий и окон.
Подумайте, где находится ваш компьютер — в особенно теплом месте? Убедитесь, что ваша система не находится рядом с вентиляционным отверстием или в зоне, чувствительной к температуре (например, рядом с окном). Часто простое изменение местоположения вашей системы может помочь сохранить ее прохладной.
Дайте вашей системе передышку.
Посмотрите, где находится ваш компьютер, и устраните все препятствия, мешающие воздушному потоку. Для лучшей производительности вам нужно оставить от двух до трех дюймов свободного пространства со всех сторон вашего компьютера. Кроме того, взгляните на свой компьютерный стол — он ставит вашу систему в закрытый шкаф или ящик? Если ваша система находится в закрытом помещении, существует повышенный риск перегрева.
Закройте корпус вашей системы.
Хотя это может показаться нелогичным, открытый корпус не помогает регулировать внутреннюю температуру — на самом деле он делает наоборот и ограничивает ее. Закрытый корпус помогает вашей системе оставаться прохладной, так как уменьшает воздействие пыли и мусора на охлаждающие вентиляторы. Слишком много грязи может привести к тому, что ваши вентиляторы замедлятся или вообще перестанут работать. Корпуса предназначены для эффективной обработки воздуха, а с помощью вентиляторов и надлежащего воздухозабора вы можете поддерживать надежность компонентов вашей системы.
Очистите вентиляторы.
Пыль и грязь могут нанести ущерб вашей первой линии температурной защиты: вашим вентиляторам. Когда вы откроете корпус, вы сможете найти несколько вентиляторов: один на процессоре, один внутри блока питания и, возможно, один или несколько на передней или задней панели корпуса. Просто выключите компьютер и удалите грязь с каждого вентилятора с помощью пылесоса. Вам следует избегать использования пылесосов при уборке, потому что создаваемый ими статический заряд часто наносит больше вреда, чем тепло.
Обновите вентилятор ЦП.
Возможно, ваш ЦП является одним из самых чувствительных (и дорогих) компонентов вашего компьютера, и он имеет наибольшую вероятность перегрева. Большинство процессоров поставляются с предустановленными вентиляторами более низкого уровня, которые предназначены для охлаждения вашего процессора, достаточного для его работы, и не более того. По этой причине вам следует подумать о переходе на более совершенный вентилятор процессора, который поможет снизить температуру процессора. Однако имейте в виду, что ваш процессорный вентилятор может охлаждаться только до самой низкой температуры в вашем корпусе, независимо от того, насколько хорошо он спроектирован.
Добавить веер дела.
Модернизация вентилятора процессора — это начало, но добавление корпусных вентиляторов также может быть очень полезным. Поскольку повышающая производительность память и графические карты выделяют много тепла, корпусные вентиляторы могут увеличить приток воздуха к компонентам, прикрепив их к передней и задней панелям системы. Многие из наших клиентов Ballistix предпочитают устанавливать два корпусных вентилятора: один для подачи холодного воздуха в ПК, а другой — для отвода теплого воздуха из ПК. Если вы решите добавить корпусные вентиляторы, убедитесь, что уровни впуска и выпуска совпадают. Почему? Если вы установите 80-мм вентилятор в передней части корпуса, а 120-мм — в задней, перепад давления создаст мертвый воздух и отрицательное давление, что приведет к увеличению вероятности перегрева.
Добавьте вентилятор охлаждения памяти.
Память – это один из компонентов вашей системы, который с наибольшей вероятностью перегревается. Чтобы снизить температуру (особенно при разгоне), мы рекомендуем охлаждающий вентилятор, который устраняет мертвые зоны воздушного потока в области памяти вашей системы.
Проверьте вентилятор блока питания вашей системы.
Блок питания ПК имеет встроенный вентилятор, и если у вас нет корпусного вентилятора, вентилятор блока питания — это единственное, что выталкивает горячий воздух из вашей системы.Если он не работает должным образом, ваша система будет быстро нагреваться. Если вентилятор блока питания не работает, замените его как можно скорее.
Купите комплект водяного охлаждения.
Для игровых систем с высокопроизводительными процессорами и разогнанными компонентами часто самые быстрые вентиляторы не выдерживают повышенных температур. Чтобы решить эту проблему, многие геймеры выбирают комплекты водяного охлаждения для охлаждения процессора. В комплекте с водяным охлаждением насос подает холодную воду в ЦП по автономным трубкам, затем откачивает воду из системы, где ее можно охладить, прежде чем возвращать в ЦП для дополнительного охлаждения. Если вам удобно выполнять техническую установку, комплекты водяного охлаждения безопасны и относительно доступны.
Примите дополнительные меры предосторожности при разгоне.
Хотя разгон может максимизировать производительность ваших компонентов, он также доводит возможности вашей системы до предела, что почти всегда приводит к повышению температуры. Если вы разгоняетесь с помощью модулей Ballistix, вы можете использовать наш пользовательский мод Ballistix M.O.D. утилита для мониторинга температуры в режиме реального времени. Независимо от того, как вы разгоняетесь, обязательно примите дополнительные меры предосторожности, чтобы улучшить охлаждающую способность вашей системы.
Охлаждение системы несложно. Выполнив несколько простых действий, вы сможете быстро обеспечить более устойчивую работу вашей системы, чем раньше. Приняв меры по охлаждению вашей системы сейчас, вы сэкономите деньги и продлите срок ее службы.
ЦП — это мозг любой компьютерной системы, выполняющий миллионы вычислений каждую секунду. Однако вся эта компьютерная мощность выделяет тепло — достаточное, чтобы вывести из строя деликатную электронику. Вентилятор охлаждения ЦП необходим для рассеивания этого тепла, а техническое обслуживание систем охлаждения ваших компьютеров может увеличить срок их службы и снизить вероятность повреждения важных бизнес-систем.
Конвекция
Основным термодинамическим принципом охлаждения ЦП является конвекция. Горячий объект передает часть этого тепла молекулам воздуха у своей поверхности, слегка охлаждаясь при этом. Если воздух движется, то эти нагретые молекулы уплывают, позволяя более прохладному воздуху заменить их и поглотить больше тепла. Использование вентилятора заставляет воздух двигаться, обеспечивая постоянный поток более холодного воздуха для поглощения тепла от объекта и значительного увеличения скорости охлаждения.
Радиаторы
Простая циркуляция воздуха над процессором недостаточна для его охлаждения из-за высоких температур, которые могут достигать эти чипы. Радиатор — это блок из алюминия или другого металла, предназначенный для отвода тепла. Нижняя часть радиатора плоская, чтобы обеспечить максимальный контакт с процессором, а верхняя поверхность содержит ряд узких ребер с воздушными каналами между ними. Это значительно увеличивает площадь поверхности, доступную для конвективного охлаждения, и увеличивает количество тепла, которое вентилятор процессора может рассеять, когда он продувает воздух через эти каналы.
Переменная скорость
Большинство современных вентиляторов ЦП имеют регулировку скорости вращения. Датчики на материнской плате отслеживают температуру процессора во время работы компьютера и направляют вентилятор на ускорение или замедление в зависимости от активности и нагрузки. В зависимости от производителя вашего процессора и кулера вентилятор может останавливаться в периоды простоя, раскручиваясь только в условиях интенсивных вычислений. Вы должны услышать, как вращается ваш вентилятор при запуске графически интенсивных программ, таких как инструменты автоматизированного проектирования или программы рендеринга видео. Если вы слышите, как вентилятор процессора работает на высокой скорости, когда компьютер выполняет менее интенсивные задачи, такие как расчеты в электронных таблицах или обработка текстов, это может указывать на проблему или мошенническое вредоносное ПО, работающее в вашей системе.
Эффективность охлаждения
Вы можете обеспечить максимальную эффективность работы вентилятора охлаждения ЦП, выполнив несколько шагов. Вы должны регулярно очищать вентилятор и радиатор с помощью пылесоса со сжатым воздухом, чтобы предотвратить накопление тепла, которое может удерживать тепло и повредить двигатели вентиляторов и подшипники. Обязательно выключите компьютер и оставьте его выключенным на несколько минут, чтобы он остыл, прежде чем вытирать пыль. Вы также должны попытаться максимизировать поток воздуха через компьютерные корпуса, следя за тем, чтобы входные и вентиляционные отверстия оставались чистыми и беспрепятственными, а также избегайте спутывания кабелей внутри корпуса, которые могут препятствовать потоку воздуха. Потратив несколько минут на обслуживание системы охлаждения ЦП, вы сможете продлить срок службы ценного оборудования компании или заменить сгоревшие системы раньше времени.
Милтон Казмейер работал в сфере страхования, финансов и производства, а также работал федеральным подрядчиком. Он начал свою писательскую карьеру в 2007 году и в настоящее время работает полный рабочий день писателем и транскрипционистом. Его основные области знаний включают компьютеры, астрономию, альтернативные источники энергии и окружающую среду.
Очень важно, чтобы ваш компьютер или ноутбук был прохладным. К счастью, существует множество различных технологий охлаждения, из которых вы можете выбирать!
По мере того, как чипы становятся быстрее и мощнее, растет и их энергопотребление. К сожалению, это увеличение ваттной мощности сопровождается соответствующим увеличением генерируемого тепла. А когда чипы становятся слишком горячими, они перегреваются. Потому что иначе они перегреются и умрут.
Но как производителям графических процессоров и процессоров удается снизить температуру? Какие технологии они используют, чтобы максимально эффективно использовать новый кремний? Сегодня давайте рассмотрим различные методы охлаждения, которые производители ПК используют, чтобы мы могли максимально раскрыть потенциал наших компьютеров.
Максимальная производительность рабочего стола
Компьютерные энтузиасты всегда обращают внимание на настольные ПК, когда им нужна чистая мощность и производительность. Это потому, что компьютерные корпуса не ограничены пространством и портативностью. В то время как некоторые настольные ПК спроектированы так, чтобы быть небольшими и портативными, большинство других настольных компьютеров максимально увеличивают пространство и вентиляцию, позволяя устанавливать большие и сложные системы охлаждения.
Вентиляторы и радиаторы
Задолго до того, как высокопроизводительные чипы потребляли сотни ватт энергии, почти все компьютеры использовали вентиляторы и радиаторы для охлаждения своих систем. На первый взгляд кажется, что радиатор прикреплен непосредственно к процессору.
Однако обычно между радиатором и процессором находится тонкий слой термопасты, который помогает эффективно отводить тепло от чипа. Затем вентилятор заставляет воздух проходить между лопастями радиатора, охлаждая его, что, в свою очередь, охлаждает процессор.
Хотя системы с водяным охлаждением неуклонно набирают популярность, особенно среди высокопроизводительных и разогнанных процессоров, сегодня в большинстве компьютерных систем по-прежнему используются вентиляторы и радиаторы. Это связано с тем, что они доступны по цене, их легко настроить и установить, а в случае отказа вентилятора отсутствует риск повреждения чувствительной электроники компьютера.
Жидкостное охлаждение
Как следует из названия, этот метод охлаждения использует жидкий хладагент для контроля температуры вашего ПК. Обычно он состоит из водяного блока, прикрепленного к чипу ЦП или графического процессора, радиатора, водяного насоса и нескольких труб или шлангов для циркуляции охлаждающей жидкости. Эта система, как правило, более эффективно отводит тепло от вашего ПК, позволяя использовать его на пределе своих возможностей.
Существует два способа настройки компьютера с жидкостным охлаждением: первый — с помощью моноблока (AIO), а второй — с помощью пользовательского контура. Первый включает в себя все необходимое прямо в упаковке, что делает его простым в установке и устойчивым к утечкам. Однако обычно это позволяет охлаждать только процессор.
Если вы хотите охлаждать GPU и CPU с помощью одного радиатора, вам придется создать собственный контур. Индивидуальные системы дают вам больше свободы при проектировании системы охлаждения, позволяя создавать уникальные конструкции. Однако они, как правило, дороже, немного более хрупкие и требуют большего обслуживания, чем кулеры AIO.
Массовые пассивные решения
В третьем варианте охлаждения рабочего стола используются большие радиаторы, использующие естественный поток и конвекцию воздуха для охлаждения системы. Поскольку в этих устройствах не используются вентиляторы, они должны быть гигантскими, иногда в два или три раза превышающими размер активных кулеров.
Эти конструкции созданы для того, чтобы вы могли работать на полностью бесшумных компьютерах. Эти системы не издают легкого жужжания, которое издают вентиляторы при включении ПК. Это делает их идеальными для людей, которым нужна полная тишина при работе за компьютером, например, для записывающихся артистов.
Однако, поскольку активное охлаждение отсутствует, эти охлаждающие радиаторы обычно предназначены только для микросхем с низкой и средней производительностью. Вы также должны ожидать, что эти чипы будут немного нагреваться, чем решения с вентилятором.
Как ноутбуки охлаждаются
Охлаждение компьютера, когда вы можете работать с большим пространством, — это одно, а охлаждение тонкой пластины из металла и пластика, где все компоненты прижаты друг к другу, — совсем другое дело.
Вы не можете использовать обычный вентилятор и радиатор для портативного компьютера, а тем более AIO или пассивный радиатор. Вот почему в ноутбуках и мобильных устройствах используются разные технологии охлаждения.
Тепловые трубки
Одним из первых решений, разработанных для охлаждения ноутбуков, стали тепловые трубки. По словам Celsia, производителя радиаторов, так работают тепловые трубки.
Тепловые трубки состоят из тонкого слоя фитильной структуры, нанесенной на их внутренние стенки для поглощения хладагента. Затем он заполняется охлаждающей жидкостью, такой как вода, и закрывается вакуумом. Этот процесс обеспечивает равномерное распределение охлаждающей жидкости по трубе.
Когда один конец тепловой трубки нагревается, хладагент, поглощаемый внутренним слоем, испаряется и перемещается к более холодному концу тепловой трубки. Затем пар охлаждающей жидкости конденсируется и повторно поглощается структурой фитиля.Затем сжиженный хладагент проходит через фитиль обратно в нагретую секцию за счет капиллярного действия.
Эти тепловые трубки обычно соединяются с чипом через проводящую базовую пластину с материалом теплового интерфейса между ними, который помогает отводить тепло. Однако по мере того, как процессоры становились все более горячими и мощными, этого приложения вскоре стало недостаточно. Некоторые производители решили эту проблему, установив тепловые трубки, непосредственно контактирующие с чипом, но это не так эффективно охлаждает всю поверхность чипа. Это связано с тем, что трубы не соприкасаются со всей поверхностью процессора.
Паровая камера
Это решение проблемы с ограниченным контактом тепловой трубки. Паровые камеры, по сути, представляют собой тепловые трубки, сплющенные и изогнутые в соответствии с формой тепловыделяющей части. Независимо от того, является ли это плоским четырехугольником или имеет различные выступы и углубления, испарительные камеры остаются в контакте со всей его поверхностью для эффективной передачи тепла.
По данным компании Celsia, испарительные камеры повышают эффективность охлаждения на 20–30 %. Это означает, что ноутбуки теперь могут иметь более тонкие решения для охлаждения без снижения их производительности, что позволяет производителям создавать высокопроизводительные тонкие и легкие ноутбуки.
Ноутбуки с водяным охлаждением?
Хотя большинство из нас считает, что водяное охлаждение ноутбука невозможно или нецелесообразно, некоторые производители так не считают. Некоторые производители предлагают высокопроизводительные ноутбуки, которые можно использовать с водяным охлаждением. Обычно они включают в себя дополнительную док-станцию, для которой требуется пара подключений к компьютеру. Ноутбуки с водяным охлаждением предлагают прирост производительности, но это чрезвычайно нишевый продукт. Это связано с тем, что неудобно подключать и отключать систему каждый раз, когда вы перемещаете свой ноутбук.
Вы должны быть особенно осторожны, чтобы при перемещении в системе не осталось воды, так как она может протечь и повредить ваше устройство. Кроме того, модуль водяного охлаждения громоздкий, что делает его непрактичным для такого портативного компьютера.
Интерфейсы между чипом и радиатором
Распределитель тепла чипа и испарительная камера или медное основание вашего радиатора изготовлены из твердых металлов. Это означает, что между ними обязательно будут микроскопические воздушные зазоры, что резко снижает эффективность охлаждения.
Вот почему вы должны установить термопрокладку, термопасту или жидкий металл между двумя поверхностями, чтобы лучше отводить тепло.
Термопрокладки
Эти прокладки представляют собой наиболее простое в применении решение для отвода тепла. Это потому, что это твердые, мягкие материалы, которые вы просто кладете на поверхность чипа, который вам нужно охладить. Однако, поскольку они по-прежнему твердые, они менее эффективны при перекрытии всех воздушных зазоров между кулером и процессором.
Термопаста
Это обычно предпочтительное решение для большинства компьютерных энтузиастов. Это потому, что они эффективно поддерживают контакт вашего чипа и кулера, оставаясь при этом доступными. Кроме того, термопаста обычно не проводит ток, поэтому, даже если вы случайно допустите ее попадание на компоненты материнской платы, у вас вряд ли возникнут проблемы.
Жидкий металл
Как следует из названия, в этом материале используется металл для эффективного отвода тепла. Поскольку металл обладает высокой проводимостью, он отлично справляется с охлаждением ваших чипов. Однако его основным недостатком является то, что он дорогой, иногда до 50% дороже. Кроме того, поскольку металл является проводником, если вы случайно прольете его часть на микросхему или плату и не очистите его, у вас могут возникнуть проблемы.
Этот материал лучше оставить профессионалам и экспертам, разбирающимся в том, что они делают с компьютерами.
Больше производительности, больше тепла, больше охлаждения
По мере того, как компьютерные чипы становятся более мощными и требуют больше энергии для работы, их тепловыделение будет увеличиваться. Вот почему крайне важно иметь эффективное решение для охлаждения, если вы хотите использовать свое оборудование на пределе возможностей.
Тем не менее, вам не нужна самая лучшая система охлаждения, если вы не собираетесь сильно нагружать свое оборудование. Большинству пользователей будет достаточно стандартного радиатора и вентилятора, поставляемых с процессором и графическим процессором.
А если у вас есть ноутбук, вам не нужно беспокоиться об этих вещах. Это связано с тем, что производитель установил на ваш компьютер лучшую систему охлаждения, учитывая ее производительность, портативность и цену.
Читайте также: