צנורי קירור - כל מה שצריך לדעת 【מדריך מלא】

בשוק אנו מוצאים מעבדים וכרטיסי גרפיקה חזקים יותר ויותר, המחייבים כיורי קירור פרופורציוניים בביצועים. אלמלא השימוש בהם, מחשבים ככאלה לא היו יכולים לעבוד, לפחות מחשבים שולחניים או מחשבים ניידים מכיוון שהרכיבים העיקריים שלהם יישרפו ללא סעד.

במאמר זה ננסה להכיר לעומק את צנורי הקיר של מחשב, את האלמנטים שלהם, את יסודות הפעולה ואת הסוגים הקיימים. אם אתה חושב לקנות אחד מאלה, אל תחמיץ פריט זה, אז בואו נתחיל!

מדד התוכן

מהו גוף קירור

כיור הקירור הוא האלמנט האחראי לפיזור או הסרת החום שנוצר על ידי רכיב אלקטרוני עקב השימוש. ישנם סוגים רבים של כיורי קירור, כמו אוויר, קירור נוזלים, או אפילו הסעה ישירה ברכיבים השקועים בנוזל לא מוליך. אבל אלה שנכסה כאן הם מקררי האוויר, הנפוצים ביותר לחיבור ואלה שמשמשים את רוב המשתמשים.

למעשה, במחשב אנו לא רק מוצאים כיור קירור, אנו עשויים לחשוב כי גוף הקירור הוא רק החסימה שנמצאת על גבי מעבד ה- CPU או בכרטיס הגרפי, אלא ששום דבר אינו רחוק יותר מהמציאות. רכיבים אחרים כמו ערכת השבבים של לוח האם או ה- VRM של אותו הדבר זקוקים גם לכיווני קירור.

בדיוק גורם אחרון זה זכה לבולטות רבה בתקופה האחרונה. VRM היא מערכת אספקת החשמל של המעבד, וככזו שהיא צריכה לשלוח כמות גדולה של זרם כדי שהיא תעבוד, אנחנו מדברים על 90-200 אמפר (A) בערך 1.2-15V. MOSFETS הם טרנזיסטורים המווסתים את הזרם שנשלח למעבד ולזיכרון, כך שהם מתחממים מאוד. אנו מוצאים גם כיורי קירור באספקת החשמל מאותה סיבה, ובכלל בכל שבב שפועל בתדירות גבוהה.

איך זה באמת עובד: יסוד פיזי של צינורות קירור

הכל מתחיל באופן בו רכיב אלקטרוני מייצר חום, המכונה אפקט ג'ולה. זוהי תופעה המתרחשת כאשר אלקטרונים נעים במוליך. כתוצאה מכך, עלייה בטמפרטורה תתרחש עקב האנרגיה הקינטית וההתנגשויות ביניהם. ככל שעוצמת האנרגיה רבה יותר, זרימת האלקטרונים תהיה גדולה יותר במוליך, וכתוצאה מכך, ישוחרר יותר חום. זה ניתן להרחבה לשבבי סיליקון, שבתוכם מתעבה מספר גדול של אלקטרונים בצורת דחפים חשמליים.

אנו יכולים לראות תופעה זו בצורה מושלמת בלכידה תרמית זו. כאשר מחשב אישי צורך כמות גדולה של חשמל, אפילו מוליכים עולים בטמפרטורה.

עם זאת, כיור הקירור אינו אלא בלוק מתכת המורכב ממאות סנפירים שנמצאים במגע ישיר עם השבב דרך משחה תרמית. בדרך זו החום שנוצר על ידי השבב עובר לצינור הקיר וממנו לסביבה. באופן כללי, מאוורר אחד או שניים ממוקמים מעל כיורי הקיר כדי לסייע בהסרת החום מהמתכת. במהות, שני מנגנונים של חילופי חום מתערבים:

• הולכה: זוהי התופעה שבאמצעותה גוף מוצק וחם יותר מעביר את החום שלו לקרה שנמצאת איתו במגע. זה מתרחש בדיוק בין ה- IHS של המעבד לצינור הקירור. אז נראה שיש ביניהם התנגדות תרמית מסוימת. הסעה: הסעה היא תופעה נוספת של העברת חום המתרחשת רק בנוזלים, מים, אוויר או אדים. במקרה זה, אוויר מגיע לסנפירי צינור הקירור, רצוי במהירות גבוהה כך שהוא מסוגל לקחת יותר חום מהסנפירים החמים של גוף הקירור.

גודל גדול לדעת אם גוף הקירור טוב

בהתחשב בניתוח מנקודת המבט הטכנית, עדיין נצטרך לדעת את גודל העוצמה העיקרי הכרוך בקירור טוב. למרות שזה נכון שרבים מהם אינם באים לידי ביטוי במפרט, עבור הסקרנים ביותר הם יהיו מעניינים.

• TDP: ה- TDP הוא ללא ספק הפרמטר החשוב ביותר של גוף הקירור, מכיוון שהוא מאוד מייצג. אנו מכנים TDP (Power Thermal Design Power) את כמות החום שרכיב אלקטרוני צפוי לייצר כשהוא בעומס המרבי שלו. פרמטר זה מופיע על מעבדים וצינורות קירור ואין לו שום קשר לצריכת החשמל של הרכיב האלקטרוני עצמו. אז המעבד מוגדר לתמוך ב- TDP מקסימאלית, כך שצינור הקיר צריך להיות זהה או יותר כדי שהמעבד יעבוד בבטחה. מעבד TDP <TDP קירור קירור, תמיד. מוליכות והתנגדות: מוליכות היא היכולת להעביר חום שיש לגוף או לחומר. והתנגדות, כי בדיוק להפך, ההתנגדות שהיא מציגה להוליכה חום. המוליכות נמדדת ב W / mK (ואט למטר קלווין) וככל שיותר טוב. התנגדות תרמית: התנגדות תרמית היא התופעה המתנגדת למעבר חום מגורם אחד לאחר. זה ממש כמו התנגדות חשמלית, ככל שהוא גדול יותר, כך יהיה קשה יותר לחום לעבור. במערכת קירור מתנגדות תרמיות רבות מתערבות, למשל, מגע המעבד וכיור הקירור, המגע בין האינקפסולציה והליבות וכו '. לכן מדובר בהצבת אלמנטים בעלי מוליכות גבוהה, כדי להימנע מהתנגדות זו. משטח מגע: משטח המגע אינו דבר שניתן במפרט, מכיוון שהוא חלק מתכנון קירור הקיר. אם היינו עומדים בפני צלחת עם Noctua D15, איזו מהן היית אומרת שיש יותר משטח מגע? ובכן הכיור ללא ספק. פרמטר זה מודד את השטח הכולל שיוטף באוויר. ככל שיש יותר סנפירים, משטח החליפין גדול יותר, מכיוון שלכולם שני פנים, אחד אחרי השני כפול מאות מהם. זרימת אוויר ולחץ: פרמטרים אלה הם יחסית למאווררים. זרימת אוויר היא כמות האוויר שמאוורר מפעיל בתנועה, ונמדד ב- CFM, בעוד הלחץ הסטטי הוא הכוח איתו מכה האוויר את הסנפירים, ונמדד ב- mmH2O. בצינור קירור אנו רוצים את הלחץ המרבי האפשרי עם זרימה גבוהה.

רכיבים וחלקים של כיורי חום

לאחר שראינו את הפרמטרים הכרוכים בהפעלת גוף הקירור של המחשב, אין זה מושג לדעת אילו אלמנטים הם חלק ממנו. או ליתר דיוק, כיצד בנוי גוף קירור כדאי. בנוסף, נראה את האלמנטים שמתערבים ממש לאחר ליבות DIE או מעבד.

IHS

ה- IHS, או מפזר החום המשולב, הוא האקפסולציה של המעבד. כאן הכל מתחיל, מכיוון שזהו האלמנט הראשון שנמצא במגע עם ליבות המעבד, שמייצרים באמת את החום של הרכיב האלקטרוני. חבילה זו עשויה נחושת, והמעבדים החזקים ביותר מולחמים ישירות ל- DIE בכדי לחסל את ההתנגדות התרמית למינימום.

זה מבטיח כי כל החום האפשרי יעבור בתנאים הטובים ביותר לגורמי הפיזור האחרים. ישנם שבבים שאינם מכילים את המעטפת הזו, כמו GPUs, בהם, כיור הקירור יוצר קשר ישיר עם DIE של הליבות בעזרת הדבק תרמי, כך שההעברה יעילה יותר. תהליך הסרת ה- IHS והצבת גוף הקירור במגע ישיר עם DIE נקרא Delidding. בעזרת משחה תרמית מבוססת מתכת נוזלית תוכלו לשפר את הטמפרטורות עד 20⁰C ומעלה.

משחה תרמית

האלמנט בעל ההתנגדות התרמית הגבוהה ביותר במכלול צינור הקירור. חשוב מאוד שיהיה מעבר תרמי טוב מאוד בשבבים חזקים, מכיוון שהמוליכות שלו תהיה גבוהה יותר. תפקיד המשחה התרמית הוא לשפר ככל האפשר את החיבור בין IHS או DIE והבלוק הקור של צינור הקירור.

למרות שנראה לנו שחסימה מלוטשת היטב, מבחינה מיקרוסקופית המגע אינו מושלם מכיוון שהם מוצקים, ולכן יש צורך באלמנט המקשר ביניהם פיזית בכדי להולכת החום להשפיע.

בשוק יש לנו שלושה סוגים של משחה תרמית, אלו מסוג קרמי, בדרך כלל לבנים, כאלה מסוג מתכת, כמעט תמיד אפורים או כסופים או כאלה של מתכת נוזלית שנראים, ובכן, מתכת נוזלית. אלה המתכתיים הם הנפוצים ביותר, עם יחס ביצועים / מחיר טוב מאוד ומגיעים למוליכות של עד 13 W / mK. אלה מתכתיים נוזלים משמשים בדרך כלל למחיקה, ויש להם מוליכות של עד 80 W / mK.

גוש קר

החסימה הקרה היא הבסיס של גוף הקירור, הנוגע במעבד או לשבב האלקטרוני. זה בדרך כלל גדול יותר ממס הכנסה עצמה, כדי להבטיח קבלת חום והעברה מקסימאלית.

לכיור קירור טוב תמיד בסיס עשוי נחושת. מתכת זו בעלת מוליכות של בין 372 ל- 385 W / mK, כשהיא עוברת רק על ידי כסף ומתכות יקרות יותר. שימו לב להבדל בין ערך זה לזה שמציעה משחה תרמית.

צינורות חום

אנו מניחים כי אנו מעריכים כיור קירור טוב עם ביצועים, ואלו תמיד יש צינורות חום או צינורות חום. בדומה לחסימה הקרה, הם עשויים נחושת או נחושת מצופה ניקל.

תפקידם פשוט מאוד אך חשוב מאוד, לקחת את כל החום מהגוש הקר ולהביא אותו למגדלי הסנפיר שמעליו. לפעמים זה נעשה בצורה מאוד ויזואלית כשצינורות החום מפרידים בין הבלוק למגדלים, ואחרים משולבים בתפאורה, כמו שקורה ב- Wrait Prisms של ה- AMD.

מגדל או בלוק מפוצל

אחרי שני האלמנטים הקודמים, יש לנו את צינור הקיר עצמו. זהו אלמנט מלבני או מרובע בצורת מגדל המסופק עם מספר מדהים של סנפירים המחוברים זה לזה על ידי צינורות חום או סנפירים אחרים. הם עשויים תמיד מאלומיניום, מתכת בהירה יותר מנחושת ועם מוליכות של 237 W / mK. החום מתרחב בכולם, להעבירו באמצעות הסעה לאוויר שנמצא במגע עם פני השטח שלו.

מניפה

אנו מאמינים שזה גם חלק מצינור הקיר לביצוע העבודה החשובה של יצירת זרימת אוויר במהירות גבוהה כך שהסעה במקום להיות טבעית נאלצת ומסירה יותר חום מהמתכת.

כיורי הקירור הנוכחיים בדרך כלל נושאים כמעט את כל מאוורר אחד או שניים, אם כי אין להם בהכרח גודל סטנדרטי כפי שקורה באלה שנמכרים בנפרד עבור השלדה.

סוגים של כיורי קירור

יש לנו גם סוגים שונים של כיורי קירור בשוק. כל אחד מהם מכוון לפונקציונליות שונה, אם נוכל גם לסווג אותם בדרכים שונות.

כיורי קירור פסיביים

כיור קירור פסיבי הוא כזה שאין בו אלמנט חשמלי שעובד עליו כדי לעזור לו להוריד חום, למשל מאוורר. כיורי קירור אלה אינם משמשים בדרך כלל למעבדים, אם כי הם מיועדים לערכות שבבים או VRM. הם פשוט בלוקים עשויים אלומיניום או נחושת המפלטים חום באמצעות הסעה טבעית.

כיורי קירור פעילים

שלא כמו האחרים, לכיווני קירור אלה יש אלמנט האחראי למקסום חילופי החום עם הסביבה. למאווררים המותקנים עליהם PWM או בקרת זרם אנלוגי למהפכות שונות לדקה, תלוי בטמפרטורת המעבד. בדיוק מסיבה זו, הם כיורי קירור פעילים.

מגדל קירור

אם אנו מסתכלים על העיצוב שלו, יש לנו גם כמה סוגים, ואחד מהם הוא כיור הקיר של המגדל. תצורה זו מבוססת על גוש קר המסופק עם מגדל סיבי גדול שלא בהכרח מחובר אליו ישירות, אלא על ידי צינורות חום. אנו יכולים למצוא כיורי קירור של מגדלים אחד, שניים ואפילו ארבעה בעיצוב אקסטרווגנטי. מדידותיו לרוב ברוחב של 120 מ"מ וגובהן 170 מ"מ, מעוצבות יותר מ- 1500 גרם.

מאפיין של אלה הוא שהאווררים ממוקמים אנכית ביחס למישור לוח האם. זה לא מבטל את העובדה שיש איתם דגמים בצורה אופקית.

כיורי קירור בעלי פרופיל נמוך

בניגוד לקודמים שיש להם גובה לא מבוטל, הימורים אלה עם תצורות נמוכות מאוד עבור שלדה צרה או חללים מופחתים. ניתן לשקול שיש להם מגדל, אם כי הוא אופקי. יש להם אפילו מעריצים מסוככים בין המגדל הזה לחסימה הקרה.

שלא כמו הקודמים, המאווררים ממוקמים תמיד אופקית ומקבילה למישור לוחית הבסיס, ומגרשים אוויר אנכית או צירית.

מפוח קירור קירור

מקררי מפוח משמשים לכרטיסי גרפיקה ורכיבים אחרים בצורה של כרטיסי הרחבה. נכון לעכשיו אנו מוצאים גם תצורות דומות עבור ערכות שבבים בעלות עוצמה גבוהה כמו AMD X570. אנו מוצאים אותם גם ב- HTPC או NAS, אשר עקב השטח הקטן שלהם הם היעילים ביותר.

הם מאופיינים בכך שיש להם מאוורר צנטריפוגלי הסופג אוויר ומגרש אותו על גוש הסיביות במקביל לסנפירים. בדרך כלל הם שיקויים גרועים יותר מכפי הקירור הקודמים.

כיורי קירור במלאי

זה לא עיצוב ככזה, אבל הם כיורי הקיר שיצרן המעבד כולל בחבילת הרכישה שלו. יש כמה באיכות טובה מאוד כמו אלה של AMD, ואחרים רע מאוד כמו זה של אינטל.

קירור נוזלי

מערכות אלו מורכבות ממעגל סגור של מים מזוקקים או כל נוזל אחר שניתן להשתמש בהם. נוזל זה נשאר בתנועה מתמדת בזכות משאבה או טנק המסופק עם משאבה כך שהוא עובר דרך הבלוקים השונים המותקנים על החומרה שיש לקירור. בתורו, הנוזל החם עובר במה שהוא בעצם גוף קירור בצורת רדיאטור, גדול פחות או יותר, המסופק עם מאווררים. בדרך זו הנוזל מתקרר שוב, חוזר על המחזור ללא הגבלת זמן בזמן שהציוד שלנו פועל.

כיור קירור למחשב נייד

בקטגוריה מיוחדת אנו יכולים לשים את גוף הקירור של מחשבים ניידים, מערכות שכדאי לראות בפעולה מכיוון שכמה באמת עבדו.

כיורי קירור אלה הם די מיוחדים, מכיוון שהם מפיקים את המרב מתופעת ההולכה. בזכות בלוקים קרים המותקנים על גבי מעבדי GPU ומעבדים שמהם יוצאים צינורות חום נחושת עבים וארוכים שמביאים חום לאזור הפיזור. אזור זה מורכב ממאווררים צנטריפוגאליים אחד, שניים או עד ארבעה המפיצים חום בין אבני סיביות קטנות.

מה לקחת בחשבון להרכבה שלה

התקנת גוף קירור למחשב איננה מסובכת מדי, ואין הרבה גורמים שיש לקחת בחשבון בעת ​​הרכבה של אחד מהם, לשם האפקט הבלעדי של תאימותו ומידותיו.

אנו מתייחסים לתאימות לפלטפורמה שיש לנו במחשב האישי שלנו. לכל יצרן יש שקעים משלו היכן להתקין את המעבדים, כך שהאחיזות והגודל אינם זהים. לדוגמה, כיום יש לאינטל שניים: LGA 2066 עבור תחנות העבודה X ו- XE, ו- LGA 1151 עבור Intel Core ix שולחן העבודה. מצד שני, ל- AMD יש גם שניים, AM4 עבור Ryzen, ו- TR4 עבור Threadripper, אם כי אלה כמעט תמיד הולכים עם קירור נוזלי. בכל מקרה, קירור קירור זמין שאינו מלאי מגיע תמיד עם מערכות הרכבה התואמות את כל השקעים.

לגבי הצעדים, ישנם שניים שעלינו לקחת בחשבון. מצד אחד, גובה גוף הקירור, אותו עלינו להשוות לגובה המותר עם השלדה שלנו, הולך למפרט שלו. מצד שני, הרוחב והשטח הפנויים לזיכרון RAM. כיורי קירור גדולים תופסים כל כך הרבה שהם עולים על גבי זיכרון RAM, ולכן עלינו לדעת איזה פרופיל הם תומכים.

אלמנט חשוב שלישי הוא לדעת אם גוף הקירור מגיע עם מזרק להדבקה תרמית או שכבר הותקן מראש בגוש. רובם מביאים אותו, אך אין צורך לוודא במקרה שנצטרך לקנות אותו בנפרד.

היתרונות והחסרונות של כיור הקירור

כפי שעשינו במאמר על קירור נוזלים, גם כאן נראה את היתרונות והחסרונות של שימוש בכיור קירור.

יתרונות

• תאימות גבוהה למחשבים מידות כמעט לכל טעם זול ויעיל אפילו למעבדים רבי עוצמה כמה כבלים והתקנה קלה אמינה יותר מקירור נוזלים, ללא נוזלים או משאבות שיכולים להיכשל תחזוקה פשוטה, פשוט מנקים אבק

חסרונות

• עבור מעבדים עם יותר מ -8 ליבות הם יכולים להגיע נכון הם תופסים מקום רב והם כבדים מגבלות לגובה המארז וגובה ה- RAM אסתטי לא מעודן במיוחד

מסקנה ומדריך לקישורי הקיר הטובים ביותר למחשב

אנו מסיימים מאמר זה בו אנו דנים לעומק בסוגיית הקורות הקרים. מעל לכל, התמקדנו בהפעלתו וביסודות הבנייה והרכיבים שלה, מכיוון שזה אחד הנושאים שפחות מטופלים בהם.

כיור קירור טוב יכול לספק בצורה מושלמת את הצורך בקירור נוזלי, מכיוון שישנן תצורות כה אכזריות בשוק כמו ה- Noctua NH-D15s, Asser Assistance Gamer, או Scythe Ninja 5 הענק ו- Cooler Master Wraith Ripper. עכשיו אנו משאירים לכם את המדריך שלנו.

מדריך לכיור הקירור הטוב ביותר, מאווררים וקירור נוזלים למחשב

איזה גוף קירור יש לך במחשב האישי? האם אתה מעדיף קירור אוויר או קירור נוזלי?