Khi chip trở nên nhanh hơn và mạnh hơn, thì mức tiêu thụ điện năng của chúng cũng tăng theo. Thật không may, sự gia tăng công suất watt này đi kèm với sự gia tăng tương ứng của nhiệt sinh ra. Và khi chip quá nóng, chúng sẽ giảm nhiệt. Bởi vì nếu không, chúng sẽ quá nóng và chết.
Nhưng làm thế nào các nhà sản xuất GPU và CPU có thể giảm nhiệt? Họ sử dụng công nghệ nào để tận dụng tối đa silicon mới? Hôm nay, chúng ta hãy xem xét các kỹ thuật làm mát khác nhau mà các nhà sản xuất PC sử dụng để chúng ta có thể thúc đẩy máy tính của mình phát huy hết khả năng của chúng.
Tối đa hóa hiệu suất máy tính để bàn
Những người đam mê máy tính luôn tìm đến máy tính để bàn khi họ muốn có sức mạnh và hiệu suất thô. Đó là bởi vì các trường hợp máy tính không bị giới hạn bởi các mối quan tâm về không gian và tính di động. Trong khi một số máy tính để bàn được thiết kế để nhỏ gọn và di động, hầu hết các máy tính để bàn khác đều tối đa hóa không gian và luồng không khí, cho phép bạn lắp đặt các hệ thống làm mát lớn và phức tạp.
Quạt và tản nhiệt
Rất lâu trước khi các chip hiệu suất cao tiêu thụ hàng trăm watt điện, hầu như tất cả các máy tính đều sử dụng quạt và tản nhiệt để làm mát hệ thống của chúng. Thoạt nhìn, bộ tản nhiệt dường như được gắn trực tiếp vào bộ xử lý.
Tuy nhiên, thường có một lớp keo tản nhiệt mỏng giữa tản nhiệt và bộ xử lý giúp dẫn nhiệt ra khỏi chip một cách hiệu quả. Sau đó, quạt sẽ buộc không khí đi qua giữa các cánh của bộ tản nhiệt, làm mát nó, từ đó làm mát bộ xử lý.
Mặc dù các hệ thống làm mát bằng nước đang dần trở nên phổ biến, đặc biệt là giữa các chip hiệu suất cao và xung nhịp quá cao, hầu hết các hệ thống máy tính ngày nay vẫn sử dụng quạt và tản nhiệt. Đó là vì chúng có giá cả phải chăng, dễ thiết lập và cài đặt và không có nguy cơ làm hỏng các thiết bị điện tử nhạy cảm của máy tính trong trường hợp quạt bị hỏng.
Làm mát bằng chất lỏng
Như tên cho thấy, kỹ thuật làm mát này sử dụng chất làm mát dạng lỏng để kiểm soát nhiệt độ PC của bạn. Nó thường bao gồm một khối nước gắn với CPU hoặc chip GPU, bộ tản nhiệt, máy bơm nước và một số đường ống hoặc ống mềm để luân chuyển chất làm mát. Hệ thống này nhìn chung hiệu quả hơn trong việc tản nhiệt khỏi PC của bạn, cho phép bạn đẩy máy tính của mình đến giới hạn của nó.
Có hai cách để thiết lập một máy tính làm mát bằng chất lỏng — cách thứ nhất là thông qua việc sử dụng tất cả trong một (AIO) và cách còn lại là thông qua một vòng lặp tùy chỉnh. Phần mềm trước bao gồm mọi thứ bạn cần ngay trong gói, giúp dễ dàng cài đặt và chống rò rỉ. Tuy nhiên, nó thường chỉ cho phép bạn làm mát bộ xử lý.
Nếu bạn muốn làm mát GPU và CPU của mình bằng một bộ tản nhiệt, bạn sẽ phải tạo một vòng lặp tùy chỉnh. Hệ thống tùy chỉnh giúp bạn dễ dàng hơn trong việc thiết kế hệ thống làm mát, cho phép bạn tạo ra những thiết kế độc đáo. Tuy nhiên, chúng có xu hướng đắt hơn, dễ hỏng hơn một chút và cần phải bảo trì nhiều hơn đối với bộ làm mát AIO.
Các giải pháp thụ động hàng loạt
Tùy chọn làm mát máy tính để bàn thứ ba sử dụng các tấm tản nhiệt lớn tận dụng luồng không khí tự nhiên và đối lưu để làm mát hệ thống của bạn. Vì các thiết bị này không sử dụng quạt nên chúng phải có kích thước khổng lồ, đôi khi có kích thước gấp đôi hoặc gấp ba lần kích thước bộ làm mát đang hoạt động.
Những thiết kế này được tạo ra để bạn có thể chạy máy tính hoàn toàn im lặng. Các hệ thống này không có âm thanh vù vù nhẹ mà người hâm mộ tạo ra khi bạn bật PC. Điều này làm cho chúng hoàn hảo cho những người cần hoàn toàn im lặng khi làm việc trên máy tính của họ, chẳng hạn như nghệ sĩ thu âm.
Tuy nhiên, vì không có hệ thống tản nhiệt hoạt động, các bộ tản nhiệt làm mát này thường chỉ dành cho các chip hiệu suất thấp đến trung bình. Bạn cũng phải mong đợi những con chip này chạy nóng hơn một chút so với các giải pháp chạy bằng quạt.
Liên quan:TDP là gì và nó liên quan như thế nào đến việc làm mát?
Cách Máy tính xách tay Giữ Mát
Làm mát máy tính khi bạn có thể làm việc với nhiều không gian là một chuyện, nhưng làm mát một phiến kim loại và nhựa mỏng, nơi tất cả các thành phần được kết hợp nhuần nhuyễn với nhau lại là một trò chơi hoàn toàn khác.
Bạn không thể sử dụng giải pháp tản nhiệt và quạt thông thường cho một máy tính di động, hơn thế nữa là AIO hoặc tản nhiệt thụ động. Đó là lý do tại sao máy tính xách tay và thiết bị di động hoàn toàn sử dụng các công nghệ làm mát khác nhau.
Ống dẫn nhiệt
Một trong những giải pháp đầu tiên được phát triển để làm mát máy tính xách tay là ống dẫn nhiệt. Đây là cách hoạt động của các ống dẫn nhiệt, theo Celsia, một nhà sản xuất tản nhiệt.
Các ống dẫn nhiệt được xây dựng với một lớp mỏng có cấu trúc giống như bấc áp vào các bức tường bên trong của chúng để hấp thụ chất làm mát. Sau đó, nó được đổ đầy chất lỏng làm mát, như nước, và được đóng kín chân không. Quá trình này đảm bảo rằng chất làm mát được phân phối đều khắp đường ống.
Khi một đầu của ống dẫn nhiệt được làm nóng, chất làm mát được hấp thụ ở lớp bên trong sẽ bay hơi và di chuyển đến đầu mát hơn của ống dẫn nhiệt. Hơi nước làm mát sau đó ngưng tụ và được tái hấp thu trong cấu trúc bấc. Sau đó, chất làm mát hóa lỏng sẽ đi qua bấc trở lại phần được làm nóng thông qua hoạt động của mao quản.
Liên quan:Các cách tự làm để giữ cho máy tính xách tay của bạn mát mẻ
Các ống dẫn nhiệt này thường được kết nối với chip thông qua một tấm đế dẫn điện, có vật liệu giao diện nhiệt giữa hai ống để giúp dẫn nhiệt. Tuy nhiên, khi các bộ vi xử lý trở nên nóng hơn và mạnh hơn, ứng dụng này sớm trở nên không đủ. Một số nhà sản xuất đã giải quyết điều này bằng cách có các ống dẫn nhiệt tiếp xúc trực tiếp với chip, nhưng nó không hiệu quả trong việc làm mát toàn bộ bề mặt của chip. Đó là do các đường ống không tiếp xúc với toàn bộ bề mặt của bộ xử lý.
Buồng hóa hơi
Đây là giải pháp cho vấn đề miếng vá tiếp xúc hạn chế của ống dẫn nhiệt. Buồng hóa hơi thực chất là các ống dẫn nhiệt được làm phẳng và có đường viền theo hình dạng của bộ phận sinh nhiệt. Vì vậy, cho dù đó là một hình tứ giác phẳng hay có các vết lồi lõm khác nhau, các khoang hơi vẫn tiếp xúc với toàn bộ bề mặt của nó để truyền nhiệt hiệu quả.
Theo Celsia, buồng hơi tăng cường hiệu suất làm mát từ 20 đến 30%. Điều đó có nghĩa là máy tính xách tay hiện có thể có các giải pháp làm mát mỏng hơn mà không làm giảm hiệu suất của chúng, cho phép các nhà sản xuất tạo ra máy tính xách tay mỏng và nhẹ hiệu suất cao.
Máy tính xách tay được làm mát bằng nước?
Mặc dù hầu hết chúng ta đều nghĩ rằng việc tưới nước làm mát máy tính xách tay là không thể hoặc không thực tế, nhưng một số nhà sản xuất lại không nghĩ như vậy. Một số nhà sản xuất cung cấp máy tính xách tay hiệu suất cao mà bạn có thể sử dụng với tản nhiệt nước. Chúng thường liên quan đến một đế phụ yêu cầu một vài kết nối với máy tính. Máy tính xách tay làm mát bằng nước cung cấp một sự gia tăng về hiệu suất, nhưng chúng là một sản phẩm cực kỳ thích hợp. Đó là vì thật bất tiện khi phải cắm và rút hệ thống mỗi khi bạn di chuyển máy tính xách tay của mình.
Bạn phải hết sức cẩn thận rằng không còn nước trong hệ thống khi di chuyển nó, vì nó có thể bị rò rỉ và làm hỏng thiết bị của bạn. Hơn nữa, mô-đun làm mát bằng nước rất cồng kềnh, khiến nó không thực tế đối với một máy tính di động như vậy.
Giao diện chip-to-tản nhiệt
Bộ tản nhiệt của chip và khoang chứa hơi hoặc đế đồng của bộ tản nhiệt của bạn được làm từ kim loại cứng. Điều đó có nghĩa là chắc chắn sẽ có những khe hở không khí cực nhỏ giữa cả hai, điều này làm giảm đáng kể hiệu suất làm mát.
Đó là lý do tại sao bạn phải lắp một tấm tản nhiệt, keo tản nhiệt hoặc kim loại lỏng giữa hai bề mặt để giúp dẫn nhiệt.
Miếng đệm nhiệt
Những miếng đệm này là giải pháp dễ áp dụng nhất để dẫn nhiệt. Đó là bởi vì đây là những vật liệu rắn, mềm mà bạn chỉ cần đặt trên bề mặt của con chip mà bạn cần làm mát. Tuy nhiên, vì chúng vẫn còn chắc chắn nên chúng kém hiệu quả hơn trong việc bắc cầu tất cả các khe hở không khí giữa bộ làm mát và bộ xử lý của bạn.
Keo tản nhiệt
Đây thường là giải pháp ưa thích của nhiều người đam mê máy tính hơn. Đó là bởi vì chúng có hiệu quả trong việc giữ cho chip của bạn tiếp xúc với nhau và mát hơn trong khi vẫn có giá cả phải chăng. Hơn nữa, keo tản nhiệt thường không dẫn điện, vì vậy, ngay cả khi bạn vô tình để một số trong số đó chạm vào các thành phần của bo mạch chủ, bạn cũng khó có thể gặp sự cố.
Kim loại lỏng
Đúng như tên gọi, vật liệu này sử dụng kim loại để dẫn nhiệt hiệu quả. Vì kim loại có tính dẫn điện cao nên nó hoạt động rất tốt trong việc giữ mát cho các con chip của bạn. Tuy nhiên, nhược điểm chính của nó là đắt tiền, đôi khi đắt hơn tới 50%. Hơn nữa, vì kim loại có tính dẫn điện, nếu bạn vô tình để một ít trong số đó tràn vào chip hoặc bo mạch của bạn và bạn không làm sạch chúng, bạn có thể gặp sự cố.
Tài liệu này tốt nhất nên dành cho các chuyên gia và chuyên gia, những người biết họ đang làm gì xung quanh máy tính.
Liên quan:Cách dán lại CPU của bạn
Hiệu suất cao hơn, nhiệt hơn, làm mát nhiều hơn
Khi chip máy tính trở nên mạnh mẽ, đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để chạy, nhiệt lượng tỏa ra của chúng sẽ tăng lên. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là phải có một giải pháp làm mát hiệu quả nếu bạn muốn đẩy phần cứng của mình đến giới hạn.
Tuy nhiên, bạn không cần hệ thống làm mát tốt nhất hiện có nếu bạn không muốn đẩy mạnh phần cứng của mình. Đối với hầu hết người dùng, cấu hình tản nhiệt và quạt có sẵn đi kèm với bộ xử lý và GPU của bạn là đủ.
Và nếu bạn có một chiếc máy tính xách tay, bạn không cần phải lo lắng về những điều này. Đó là bởi vì nhà sản xuất sẽ cài đặt hệ thống làm mát tốt nhất trên máy tính của bạn, xem xét hiệu suất, tính di động và giá cả của nó.