Chladič CPU: Chladenie kvapalinou VS Chladenie vzduchom

  Ako každý výkonný PC hardvér, aj CPU generujú počas prevádzky teplo a na dosiahnutie optimálneho výkonu vyžadujú správne chladenie.

Ako vysvetľuje Mark Gallina, tepelný a mechanický architekt spoločnosti Intel, tranzistory v CPU premieňajú elektrickú energiu na teplo počas normálnej prevádzky. Toto teplo zvyšuje teplotu CPU a bez účinného chladenia môže CPU prekročiť svoju bezpečnú prevádzkovú teplotu.

 

Aký je teda najlepší spôsob, ako udržať CPU v chode pri ideálnej teplote? Existujú rôzne spôsoby chladenia procesorov, ale väčšina stolných počítačov a notebookov používa buď chladenie vzduchom, alebo chladenie kvapalinou. Poďme preskúmať princípy fungovania a výhody a nevýhody každej metódy.

1. Princípy fungovania chladičov CPU

1.1 Chladenie vzduchom

V systémoch chladenia vzduchom, či už ide o stolné počítače alebo notebooky, je základným princípom absorbovať teplo z integrovaného tepelného rozdeľovača CPU (IHS) a následne ho odvádzať cez hardvérové ​​komponenty. Teplo generované procesorom sa prenáša do IHS na vrchu CPU a potom sa prenáša na základnú dosku chladiča. Odtiaľ sa teplo odvádza cez tepelné trubice alebo priamo do rebier, ktoré sú vystavené pripojenému ventilátoru, ktorý vyfukuje horúci vzduch preč z chladiča a nakoniec opúšťa počítač.

 

Pasívne chladenie je menej bežný variant, ktorý nepoužíva ventilátory a spolieha sa na špeciálne navrhnuté chladiče, ktoré absorbujú a odvádzajú teplo. Hoci je to užitočné pre zariadenia s nízkymi požiadavkami na hlučnosť, väčšina herných počítačov volí chladenie vzduchom alebo kvapalinou.

 

Vzduchové chladiče sa líšia v účinnosti v dôsledku faktorov, ako je materiál (meď vedie lepšie ako hliník, ale je drahšia) a veľkosť a počet ventilátorov pripojených k chladiču CPU. To vedie k rozdielom vo veľkosti a dizajne vzduchových chladičov CPU.

 

 

1.2 Chladenie kvapalinou

Možnosti chladenia kvapalinou možno kategorizovať na chladiče typu All-in-One (AIO) alebo vlastné chladiace slučky. Pre jednoduchosť sa zameriame na AIO kvapalinové chladiče, keďže základný princíp ako kvapalina chladí CPU zostáva u oboch typov rovnaký.

Podobne ako pri vzduchovom chladení, proces chladenia začína prenosom tepla z IHS procesora na základnú dosku. Vrstva tepelnej pasty napomáha lepšiemu prenosu tepla medzi povrchmi. Kovový povrch základnej dosky je súčasťou vodného bloku, ktorý je určený na zadržiavanie chladiacej kvapaliny.

 

Keď chladiaca kvapalina prechádza cez vodný blok, absorbuje teplo zo základnej dosky. Kvapalina potom putuje trubicami do chladiča, kde je vystavená vzduchu, ktorý pomáha pri chladení. Pripojený ventilátor odvádza teplo preč z radiátora. Chladiaca kvapalina sa vracia do vodného bloku a cyklus sa opakuje.

 

2. Faktory, ktoré treba zvážiť pri výbere spôsobov chladenia

2.1 Cena

 

Ceny sa výrazne líšia v závislosti od preferovaných funkcií. Vo všeobecnosti sú vzduchové chladiče cenovo výhodnejšie vďaka ich priamej prevádzke. Vzduchové aj kvapalinové chladiče majú základné a špičkové verzie s pokročilými funkciami, ako sú väčšie radiátory, lepšie ventilátory a prispôsobiteľná estetika pre špičkové vzduchové chladiče alebo kvapalinové chladiče AIO.

 

2.2 Jednoduchosť inštalácie

 

Kvapalinové chladiče AIO, aj keď sú zložitejšie ako štandardné vzduchové chladiče, sú stále relatívne jednoduché na inštaláciu, zvyčajne obsahujú vodný blok, chladiace rúrky a radiátor. Vlastné slučky si na druhej strane vyžadujú viac úsilia a znalostí, ale ponúkajú väčšie možnosti prispôsobenia.

 

2.3 Veľkosť

 

Vzduchové chladiče môžu byť objemné, ale sú obmedzené na určitú oblasť. Kvapalné chladenie AIO vyžaduje priestor pre chladič, zváženie vodného bloku a zarovnanie rúrok chladiacej kvapaliny. V menších počítačoch môžu byť vhodnejšie kompaktné vzduchové chladiče alebo kvapalinové chladiče AIO s menšími radiátormi.

 

2.4 Hluk

 

Chladenie kvapalinou, najmä pri nastaveniach AIO, býva tichšie ako chladiče CPU s ventilátormi. Hladiny hluku sa však môžu líšiť v závislosti od špeciálne navrhnutých vzduchových chladičov alebo nastavení ventilátora.

 

2.5 Regulácia teploty

 

Pri úlohách náročných na CPU, ako je vykresľovanie videa alebo streamovanie, je kvapalinové chladenie často účinnejšie pri rozptyľovaní tepla na väčšiu plochu, čo umožňuje nižšie rýchlosti ventilátora alebo zvýšenie celkového výkonu. Kvapalinové chladenie je efektívnejšie a celkovo tichšie. Ak sú prijateľné nízke teploty, minimálny hluk a vyššie počiatočné náklady, môže byť preferovanou voľbou kvapalinové chladenie. Pre tých, ktorí hľadajú lacnejšie riešenie s jednoduchou inštaláciou s určitou stratou výkonu a prijateľnou hladinou hluku, sa odporúča chladenie vzduchom.

 

 

Na záver, výber medzi kvapalinovým a vzduchovým chladením závisí od spôsobu používania počítača, očakávaného výkonu a pracovného zaťaženia. Kvapalinové chladenie je vhodné pre tých, ktorí uprednostňujú nízku hlučnosť, optimálne chladenie a sú ochotní viac investovať. Na druhej strane je vzduchové chladenie cenovo výhodnejšie riešenie s jednoduchšou inštaláciou, ktoré obetuje určitý výkon a zníženie hluku.