Радиаторы - все, что вам нужно знать 【полное руководство】

На рынке мы находим все более мощные процессоры и видеокарты, требующие пропорциональных радиаторов в производительности. Если бы не было их использования, компьютеры как таковые не могли бы работать, по крайней мере, настольные или портативные компьютеры, поскольку их основные компоненты сгорели бы без каких-либо мер.

В этой статье мы попытаемся подробно познакомиться с компьютерными радиаторами, их элементами, основами работы и типами, которые существуют. Если вы думаете о покупке одного из них, не пропустите этот пункт, так что давайте начнем!

Указатель содержания

Что такое радиатор

Радиатор - это элемент, который отвечает за рассеивание или отвод тепла, генерируемого электронным компонентом в результате использования. Существует много типов радиаторов, таких как воздух, жидкостное охлаждение или даже прямая конвекция компонентов, погруженных в непроводящую жидкость. Но здесь мы рассмотрим воздушные кулеры, наиболее часто используемые для подключения и используемые большинством пользователей.

Фактически, в компьютере мы не только находим радиатор, мы можем думать, что радиатор - это только блок, который находится над процессором или на видеокарте, но ничто не отличается от реальности. Другие компоненты, такие как чипсет материнской платы или VRM того же самого, также нуждаются в радиаторах.

Именно этот последний элемент приобрел значительную известность в последнее время. VRM - это система питания процессора, поэтому для ее работы необходимо подавать большой ток, мы говорим о 90-200 ампер (А) при напряжении 1, 2-15В. МОП-транзисторы - это транзисторы, которые регулируют ток, который посылается в процессор и память, поэтому они очень сильно нагреваются. Мы также находим радиаторы в источнике питания по той же причине и вообще в любом чипе, который работает на высокой частоте.

Как это действительно работает: физическая основа радиаторов

Все начинается с того, как электронный компонент генерирует тепло, которое называется эффектом Джоуля. Это явление, которое происходит, когда электроны движутся в проводнике. Следовательно, повышение температуры будет происходить из-за кинетической энергии и столкновений между ними. Чем больше интенсивность энергии, тем больший поток электронов будет в проводнике, и, следовательно, больше тепла будет выделяться. Это распространяется на кремниевые чипы, внутри которых большое количество электронов конденсируется в виде электрических импульсов.

Мы можем прекрасно видеть это явление в этом тепловом захвате. Когда ПК потребляет большое количество энергии, температура даже в проводниках увеличивается.

Тем не менее, радиатор представляет собой не что иное, как металлический блок, состоящий из сотен ребер, который находится в непосредственном контакте с чипом через термопасту. Таким образом, тепло, вырабатываемое чипом, передается радиатору, а от него - в окружающую среду. Как правило, один или два вентилятора располагаются над радиаторами для отвода тепла от металла. По сути, вмешиваются два механизма теплообмена:

• Проводимость: это явление, посредством которого более горячее твердое тело передает свое тепло более холодному, которое соприкасается с ним. Это происходит именно между IHS процессора и радиатором. Тогда мы увидим, что между ними существует некоторое тепловое сопротивление. Конвекция. Конвекция - это еще одно явление теплообмена, которое происходит только в жидкостях, воде, воздухе или паре. В этом случае воздух достигает ребер радиатора, предпочтительно с высокой скоростью, чтобы он мог отводить больше тепла от горячих ребер радиатора.

Величины, чтобы узнать, хорош ли радиатор

Рассматривая операцию с технической точки зрения, нам все равно придется знать основные величины, связанные с хорошим радиатором. Хотя это правда, что многие из них не отражены в спецификациях, для самых любопытных они будут интересны.

• TDP: TDP, несомненно, является наиболее важным параметром радиатора, поскольку он очень представительный. Мы называем TDP (тепловая расчетная мощность) количество тепла, которое электронный компонент должен генерировать, когда он находится на максимальной нагрузке. Этот параметр отображается на процессорах и радиаторах и не имеет отношения к энергопотреблению самого электронного компонента. Таким образом, процессор настроен на поддержку максимального TDP, поэтому радиатор должен иметь такой же или более для безопасной работы процессора. TDP CPU <TDP Heatsink, всегда. Проводимость и удельное сопротивление: проводимость - это способность переносить тепло, которое имеет тело или вещество. И удельное сопротивление, потому что как раз наоборот, сопротивление, которое оно представляет, проводит тепло. Проводимость измеряется в Вт / мК (Вт на метр Кельвина) и чем больше, тем лучше. Тепловое сопротивление: тепловое сопротивление - это явление, препятствующее передаче тепла от одного элемента к другому. Это похоже на электрическое сопротивление: чем оно больше, тем труднее будет проходить тепло. В холодильной системе много тепловых сопротивлений, например, контакт процессора и радиатора, контакт между корпусом и сердечниками и т. Д. Поэтому речь идет о размещении элементов с высокой проводимостью, чтобы избежать этих сопротивлений. Контактная поверхность: контактная поверхность не является той, которая указана в технических характеристиках, так как она является частью конструкции радиатора. Если бы мы столкнулись с пластиной с Noctua D15, какой из них, по вашему мнению, имеет больше контактной поверхности? Ну и мойка без сомнений. Этот параметр измеряет общую площадь, которая будет купаться по воздуху. Чем больше ребер, тем больше поверхность обмена, поскольку все они имеют две грани, одна за другой, умноженные на сотни из них. Расход воздуха и давление: эти параметры относятся к вентиляторам. Поток воздуха - это количество воздуха, которое вентилятор приводит в движение, и измеряется в CFM, а статическое давление - это сила, с которой воздух ударяется о ребра, и измеряется в мм H2O. В радиаторе мы хотим максимально возможное давление при высоком расходе.

Узлы и детали радиаторов

После просмотра параметров, участвующих в работе радиатора ПК, он не знает, какие элементы являются его частью. Или, скорее, как стоит стоящий радиатор. Кроме того, мы увидим элементы, которые вмешиваются сразу после DIE или процессорных ядер.

IHS

IHS, или Integrated Heat Spreader, - это инкапсуляция процессора. Здесь все начинается, так как это первый элемент, соприкасающийся с ядрами процессора, который действительно генерирует тепло электронного компонента. Этот корпус изготовлен из меди, а самые мощные процессоры непосредственно припаяны к DIE, чтобы свести к минимуму тепловое сопротивление.

Это гарантирует, что все возможное тепло передается в лучших условиях другим рассеивающим элементам. Существуют микросхемы, которые не имеют такой инкапсуляции, например, графические процессоры, в которых радиатор напрямую контактирует с DIE ядер с помощью термопасты, поэтому перенос более эффективен. Процесс удаления IHS и непосредственного контакта радиатора с DIE называется Delidding. С помощью термопасты на основе жидкого металла вы можете улучшить температуру до 20 ° C или более.

Термопаста

Элемент с самым высоким тепловым сопротивлением в радиаторе. Очень важно иметь очень хороший тепловой проход в мощных чипах, так как его проводимость будет выше. Функция термопасты состоит в том, чтобы максимально улучшить соединение между IHS или DIE и холодным блоком радиатора.

Хотя нам кажется, что блок очень хорошо отполирован, микроскопически контакт не идеален, так как они твердые, поэтому для обеспечения теплопроводности необходим элемент, который их физически связывает.

На рынке у нас есть три типа термопасты: керамическая, обычно белая, металлическая, почти всегда серая или серебристая, или жидкого металла, который кажется жидким металлом. Металлические - самые распространенные, с очень хорошим соотношением цена / качество и проводимостью до 13 Вт / мК. Жидкие металлы обычно используются для делиддинга и имеют проводимость до 80 Вт / мК.

Холодный блок

Холодный блок является основанием радиатора, который контактирует с процессором или электронным чипом. Как правило, он больше, чем сам IHS, чтобы обеспечить максимальный прием и передачу тепла.

У хорошего радиатора всегда есть основание из меди. Этот металл имеет проводимость от 372 до 385 Вт / мК, его превосходят только серебро и другие более дорогие металлы. Обратите внимание на разницу между этим значением и значением, предлагаемым термопастой.

Тепловые трубы

Мы предполагаем, что мы оцениваем радиатор с хорошими характеристиками, и у них всегда есть тепловые трубки или тепловые трубки. Как и холодный блок, они сделаны из меди или никелированной меди.

Их функция очень проста, но очень важна: отводить все тепло от холодного блока и переносить его к вышкам плавников над ним. Иногда это делается очень наглядным образом с тепловыми трубками, отделяющими блок от башен, а другие интегрируются в комплект, как в случае с призмами Wrait от AMD.

Оребренная башня или блок

После двух предыдущих элементов у нас есть сам радиатор. Это прямоугольный или квадратный элемент в форме башни, снабженный невероятным количеством ребер, соединенных между собой тепловыми трубками или другими ребрами. Они всегда сделаны из алюминия, металла легче меди и имеют проводимость 237 Вт / мК. Тепло распространяется во всех из них, передавая его конвекцией воздуху, который контактирует с его поверхностью.

вентилятор

Мы считаем, что он также является частью радиатора для выполнения важной работы по созданию высокоскоростного воздушного потока, так что конвекция, вместо того, чтобы быть естественной, усиливается и отводит больше тепла из металла.

Текущие радиаторы обычно несут почти все один или два вентилятора, хотя они не обязательно имеют стандартный размер, как это бывает в тех, которые продаются отдельно для корпуса.

Типы радиаторов

У нас также есть различные типы радиаторов на рынке. Каждый из них ориентирован на разные функциональные возможности, если мы также можем классифицировать их по-разному.

Пассивные радиаторы

Пассивный радиатор - это тот, на котором не работает электрический элемент, помогающий отводить тепло, например, вентилятор. Эти радиаторы обычно не используются для процессоров, хотя они предназначены для чипсетов или VRM. Это просто оребренные алюминиевые или медные блоки, которые выделяют тепло при естественной конвекции.

Активные радиаторы

В отличие от других, эти радиаторы имеют элемент, обеспечивающий максимальный теплообмен с окружающей средой. Установленные на них вентиляторы имеют ШИМ или аналоговое управление током на различные обороты в минуту в зависимости от температуры процессора. Именно по этой причине они являются активными радиаторами.

Башенный радиатор

Если мы посмотрим на его дизайн, у нас также есть несколько типов, и один из них - радиатор башни. Эта конфигурация основана на холодном блоке, снабженном большой оребренной башней, не обязательно прикрепленной непосредственно к ней, но с помощью тепловых трубок. Мы можем найти радиаторы из одной, двух и даже четырех башен с экстравагантным дизайном. Его размеры обычно составляют около 120 мм в ширину и до 170 мм в высоту, рассчитанные более 1500 грамм.

Характерной особенностью этого является то, что вентиляторы расположены вертикально относительно плоскости материнской платы. Это не отменяет факт наличия моделей с ними горизонтально.

Низкопрофильные радиаторы

В отличие от предыдущих, которые имеют значительную высоту, они делают ставку с очень низкой конфигурацией для узкого шасси или уменьшенного пространства. Можно считать, что у них есть башня, хотя она и горизонтальная. У них даже есть поклонники, зажатые между этой башней и холодным блоком.

В отличие от предыдущих вентиляторы всегда располагаются горизонтально и параллельно плоскости базовой плиты, вытесняя воздух вертикально или в осевом направлении.

Радиатор вентилятора

Вентиляторные кулеры используются для видеокарт и других компонентов в виде карт расширения. В настоящее время мы также находим аналогичные конфигурации для мощных чипсетов, таких как AMD X570. Мы также находим их в HTPC или NAS, которые из-за их небольшого пространства являются наиболее эффективными.

Они характеризуются наличием центробежного вентилятора, который поглощает воздух и вытесняет его на оребренном блоке параллельно ребрам. Они, как правило, хуже зелья, чем предыдущие радиаторы.

Стоковые радиаторы

Это не дизайн как таковой, но они являются радиаторами, которые производитель процессора включает в свой комплект поставки. Есть такие очень хорошего качества, как у AMD, а другие очень плохие, как у Intel.

Жидкостное охлаждение

Эти системы состоят из замкнутого контура дистиллированной воды или любой другой жидкости, которую можно использовать. Эта жидкость остается в постоянном движении благодаря насосу или резервуару, снабженному насосом, так что она проходит через различные блоки, установленные на охлаждаемом оборудовании. В свою очередь, горячая жидкость проходит через радиаторный радиатор, более или менее большой, снабженный вентиляторами. Таким образом, жидкость снова охлаждается, бесконечно повторяя цикл, пока работает наше оборудование.

Радиатор ноутбука

В специальную категорию мы можем поместить радиатор ноутбуков, системы, которые стоит увидеть в действии, потому что некоторые действительно работают.

Эти радиаторы совершенно особенные, поскольку они максимально используют феномен проводимости. Благодаря холодным блокам, установленным на GPU и CPU, из которых выходят длинные толстые медные тепловые трубки, приносящие тепло в зону рассеяния. Эта зона состоит из одного, двух или четырех центробежных вентиляторов, которые выдувают тепло между небольшими оребренными блоками.

Что нужно учитывать при его сборке

Монтаж радиатора ПК не слишком сложен, и при его установке не нужно принимать во внимание множество факторов с единственной целью его совместимости и измерений.

Мы говорим о совместимости с платформой, которую мы имеем на нашем ПК. У каждого производителя есть свои гнезда для установки процессоров, поэтому ручки и размеры не одинаковы. Например, у Intel в настоящее время есть два: LGA 2066 для X и XE Workstation и LGA 1151 для настольных Intel Core ix. С другой стороны, у AMD также есть два, AM4 для Ryzen и TR4 для Threadrippers, хотя они почти всегда идут с жидкостным охлаждением. В любом случае, имеющиеся в наличии неизолированные радиаторы всегда поставляются с системами крепления, совместимыми со всеми розетками.

Что касается мер, есть две, которые мы должны принять во внимание. С одной стороны, высота радиатора, которую мы должны сравнить с допустимой высотой нашего шасси, соответствует его техническим характеристикам. С другой стороны, ширина и пространство, доступное для оперативной памяти. Большие радиаторы занимают так много места, что попадают в верхнюю часть ОЗУ, поэтому мы должны знать, какой профиль они поддерживают.

Третий важный элемент - это знание того, поставляется ли радиатор со шприцем для термопасты или уже установлен в блок. Большинство приносят его, но нет необходимости в том, чтобы покупать его отдельно.

Преимущества и недостатки радиаторов

Как и в статье о жидкостном охлаждении, здесь мы также увидим преимущества и недостатки использования радиаторов.

выгода

• Высокая совместимость с ПК Размеры практически на любой вкус Дешево и эффективно даже для мощных процессоров Мало кабелей и простая установка Надежнее, чем жидкостное охлаждение, нет жидкости или насосов, которые могут выйти из строя Простое обслуживание, просто очистка от пыли

недостатки

• Для процессоров с более чем 8 ядрами они могут быть правильными. Они занимают много места и являются тяжелыми. Ограничения по высоте шасси и высоте оперативной памяти.

Заключение и руководство по лучшим радиаторам для ПК

Мы заканчиваем эту статью, в которой мы подробно обсуждаем проблему радиаторов. Прежде всего, мы сфокусировались на его работе и основах конструкции и компонентов, поскольку это одна из тем, которая менее широко рассматривается.

Хороший радиатор вполне может удовлетворить потребность в жидкостном охлаждении, поскольку на рынке существуют такие жестокие конфигурации, как Noctua NH-D15, Gamer Storm Assassin или огромный Scythe Ninja 5 и Cooler Master Wraith Ripper. Теперь мы оставляем вас с нашим гидом.

Руководство по лучшим радиаторам, вентиляторам и жидкостному охлаждению для ПК

Какой теплоотвод у вас на компьютере? Вы предпочитаете воздухоохладители или жидкостное охлаждение?