خنک‌کننده‌های بی‌صدا

 
رضا صادقی
تیر ماه 85 شماره 23

اشاره :
تا به حال توجه کرده‌اید وقتی کامپیوتر را خاموش می کنید چه آرامش و سکوتی به محیط برمی گردد. اگر از جمله افرادی هستید که اغلب در شب از کامپیوتر استفاده می‌کنند این مسئله به وضوح برایتان اتفاق افتاده است. اما این همه سروصدا از چیست؟ در این نوشتار نمونه‌ای از فن های جدید را مورد بررسی قرار می دهیم که در صورت همه گیر شدن دیگر کامپیوترها با این همه سر وصدا کار نخواهد کرد.


امروزه اکثر قطعات و پردازنده به دلیل استفاده از فرکانس های بالا ، حرارت زیادی تولید می‌کنند بطوریکه در حین کار و افزایش بار ، این حرارت بیشتر هم می گردد.
یک سیستم برای اینکه بتواند در شرایط ایده‌آل کار کند حتما باید سیستم خنک کننده مناسبی داشته باشد.
در آزمایشی که سایت معتبر Toms Hardware انجام داده بود ، سیستم هایی که از فن های پرقدرت و بزرگ برای خنک کردن پردازنده استفاده می‌کردند و حرات پردازنده در آنها کمتر بود به مراتب کارایی بیشتری نسبت به سیستم‌های دیگر (‌که درجه حرارت پردازنده در آنها بیشتر بود)‌ ،داشتند.
سری اولیه پردازنده‌ها ، همگی بدون فن کار می‌کردند اما از پردازنده‌های خانواده 486 به بعد به دلیل افزایش حرارت و خنک کردن از فن استفاده شد. فن های اولیه بسیار کوچک بودند اما با افزایش فرکانس و متعاقب آن حرارت ، فن ها نیز بزرگتر و بزرگتر شدند.
در یک سیستم به غیر از پردازنده ، چیپ اصلی مادربرد (‌پل شمالی) و چیپ کارت گرافیک نیز حرارت زیادی تولید می‌کنندکه برای خنک کردن آنها از فن استفاده می‌شود.فن ها به دلیل اینکه بتوانند قطعات را به خوبی خنک کنند،از یک قطعه فلزی به نام Heat Sink ( که اغلب از جنس آلومینیم است )‌ و یک پروانه که با سرعتی بین 2 تا 4 هزار دور دقیقه می چرخد (و هوا را به بیرون می کشد) تشکیل شده اند.
با توجه به استفاده از تکنولوژی‌های جدید (‌مانند Dual Core ، ‌ Micron Technology )در پردازنده‌های امروزی،‌ فن ها بسیار غول پیکر و بزرگ شده‌اند.

شکل1 : با توجه به افزایش سرعت پردازنده‌ها ، فن‌های بسیار غول پیکر شده‌اند.


این فن‌ها به غیر از اینکه صدای زیادی تولید می‌کنند، به دلیل ایجاد جریان هوا ، غبار بسیار زیادی را در اطراف پره های پروانه جمع می کنند که این مسئله با مرور زمان موجب مشکلات زیادی از قبیل به صدا افتادن فن ها و افزایش حرارت می‌شود.
کارشناسان برای حل این مشکل چاره‌ای اندیشیده‌اند: Water Cooling System.
خنک کنندهای آبی ، با استفاده از رادیاتور و گردش مایع خنک کننده و یک فن (‌با دور موتور آرام)‌ ، در محیطی کاملا آرام و بی صدا ، قطعاتی چون پردازنده ، چیپ اصلی مادربرد ، چیپ کارت گرافیک و فضای داخل کیس را خنک و از جمع شدن غبار در داخل کیس جلوگیری می‌کنند.

شکل 2


سیستم‌های خنک کننده آبی، از قسمت‌ها و اجزا مختلفی مانند لوله‌های آب ،‌ موتور آب ، ‌رادیاتور ، فن ، هیت سینک‌های متفاوت و بست لوله تشکیل می‌شود.
با پیشرفت سریع تکنولوژی، این وسایل نیز از غافله عقب نمانده و رشد و پیشرفت سریعی داشته اند بطوریکه با دیدن بعضی از آن‌ها فکر می‌کنیم با یک کارخانه کوچک طرف هستیم که وظیفه خنک کردن قطعات را بر عهده دارد.
این وسایل با ظاهر عجیب خود توانایی های بسیاری دارند. تصور کنید درون لوله های پلاستیکی متصل شده به آنها آب جریان دارد که حرارت را از قطعات می‌گیرد.آب نیرز توسط یک رادیاتور خنک می‌شود.بعضی از این وسایل پا را از این هم فراتر گذاشته اند و برای خنک کردن از گاز نیز استفاده می کنند.
بررسی ساختمان خنک کننده‌های آبی
در ساختار این قطعات از پروانه های پر سر وصدا کمتر استفاده شده است همانطور که در شکل 2 مشاهده می کنید کلیه اجزای اینگونه خنک کننده ها بطور واضح مشخص است.
همانطور که در شکل 3 مشاهده می‌شود این خنک کننده‌ها ازHeat sinkهایی استفاده می‌کنند‌که ‌‌لوله‌های‌ حاوی مایع خنک کننده به آنها وصل می‌شوند.این Heat sinkها دارای شکل و اندازه های متفاوت و سازگار با قطعاتی مانند CPU ، Motherboard Chip  ، VGA Chipو اکثر قطعات و چیپ‌ها ‌می‌‌‌‌‌ باشند.
نکته قابل توجه اینست که این Heat sink ها قابل تغییر بوده و بر روی کلیه قطعات قابل نصب است و سایزها و مدل های مختلفی دارد. این Heat sinkها دارای دو لوله آب رفت و برگشت می‌باشند و مانند سیستم رادیاتور عمل می‌کنند.خود سیستم فن نیز بصورتی است که دارای یک منبع مایع خنک کننده،  پمپ مخصوص مکش مایع و لوله های اتصال رفت و برگشت و نهایتاً Heat sinkها و بست های مخصوص می باشد.

شکل 3 :  دو نمونه از هیت سینک مخصوص نصب بر روی پردازنده.


دو نمونه از هیت سینک مخصوص نصب بر روی چیپ مادربرد. رادیاتورها اکثراً دارای یک فن بزرگ می باشندکه با سرعت کمتری نسبت به فن های معمولی حرکت می‌کند و باعث خنک شدن مایع می‌گردد. ساختمان بکار رفته در این سیستم بسیار به به سیستم خنک کننده اتومبیل شبیه می‌باشد.
زمانی که سیستم روشن می‌شود مایع داخل مخزن بوسیله پمپ مکش شده و به Heat sinkها می‌رسد . حرارت از Heat sinkها به راحتی به مایع خنک کننده منتقل می شود و در زمان برگشت ، توسط فن نصب شده بر روی رادیاتور خنک شده و مجدداً به سیستم گردش باز می گردد.

شکل 4 :  نمونه‌ای از رادیاتور خنک کننده بدون فن . نمونه ای از رادیاتور خنک کننده به همراه فن.

شکل 5 : موتور به همراه منبع آب.موتور با منبع جداگانه آب.


 

  
نویسنده : ali gooliof ; ساعت ۱۱:۳۸ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٧/٢/٢٤
تگ ها :