Hoe verschillende technologieën uw pc helpen koel te blijven

Naarmate chips sneller en krachtiger worden, neemt ook het stroomverbruik toe. Helaas gaat deze toename in wattcapaciteit gepaard met een overeenkomstige stijging van de opgewekte warmte. En als chips te heet worden, worden ze thermisch gesmoord. Want anders raken ze oververhit en sterven ze.

Maar hoe kunnen GPU- en CPU-makers de hitte laag houden? Welke technologieën gebruiken ze om het meeste uit nieuw silicium te halen? Laten we vandaag eens kijken naar de verschillende koeltechnieken die pc-makers gebruiken, zodat we onze computers naar hun maximale potentieel kunnen sturen.

Desktopprestaties maximaliseren

Computerliefhebbers kijken altijd naar desktop-pc's als ze pure kracht en prestaties willen. Dat komt omdat computerbehuizingen niet worden beperkt door zorgen over ruimte en draagbaarheid. Hoewel sommige desktop-pc's zijn ontworpen om klein en draagbaar te zijn, maximaliseren de meeste andere desktops de ruimte en luchtstroom, zodat u grote en gecompliceerde koelsystemen kunt installeren.

Ventilatoren en koellichamen

Lang voordat high-performance chips honderden watt stroom verbruikten, gebruikten bijna alle computers ventilatoren en koellichamen om hun systemen te koelen. Op het eerste gezicht lijkt de heatsink direct aan de processor vast te zitten.

Er is echter meestal een dunne laag koelpasta tussen het koellichaam en de processor die helpt om de warmte efficiënt weg te leiden van de chip. De ventilator dwingt vervolgens lucht tussen de schoepen van het koellichaam te passeren, waardoor het wordt gekoeld, wat op zijn beurt de processor afkoelt.

Hoewel watergekoelde systemen gestaag aan populariteit winnen, vooral bij high-performance en overgeklokte chips, gebruiken de meeste computersystemen tegenwoordig nog steeds ventilatoren en koellichamen. Dat komt omdat ze betaalbaar zijn, eenvoudig te installeren en te installeren, en er is geen risico dat de gevoelige elektronica van uw computer wordt beschadigd in het geval van een ventilatorstoring.

Vloeistofkoeling

Zoals de naam al doet vermoeden, gebruikt deze koeltechniek een vloeibare koelvloeistof om de temperatuur van uw pc te regelen. Het bestaat meestal uit een waterblok dat is bevestigd aan de CPU- of GPU-chip, een radiator, een waterpomp en enkele leidingen of slangen om de koelvloeistof te laten circuleren. Dit systeem is over het algemeen effectiever in het afvoeren van warmte van uw pc, waardoor u uw computer tot het uiterste kunt drijven.

Er zijn twee manieren om een ​​vloeistofgekoelde computer in te stellen: de eerste is door het gebruik van een all-in-one (AIO) en de andere is via een aangepaste lus. De eerste bevat alles wat u nodig heeft in het pakket, waardoor het eenvoudig te installeren en bestand is tegen lekken. Meestal kunt u de processor echter alleen koelen.

Als je je GPU en CPU wilt koelen met één radiator, moet je een aangepaste lus bouwen. Maatwerksystemen geven u meer speelruimte bij het ontwerpen van uw koelsysteem, waardoor u unieke ontwerpen kunt maken. Ze zijn echter meestal duurder, een beetje kwetsbaarder en vereisen wat meer onderhoud dan AIO-koelers.

Enorme passieve oplossingen

​​​​​​​

De derde optie voor desktopkoeling maakt gebruik van grote koellichamen die gebruik maken van de natuurlijke luchtstroom en convectie om uw systeem te koelen. Aangezien deze units geen ventilatoren gebruiken, moeten ze gigantisch zijn, soms tot twee of drie keer zo groot als actieve koelers.

Deze ontwerpen zijn zo gemaakt dat u volledig stille computers kunt gebruiken. Deze systemen hebben niet het lichte zoemende geluid dat fans maken als je je pc aanzet. Dit maakt ze perfect voor mensen die volledige stilte nodig hebben bij het werken op hun computer, zoals artiesten.

Omdat er echter geen actieve koeling is, zijn deze koelkoellichamen over het algemeen alleen voor chips met lage tot gemiddelde prestaties. Je moet ook verwachten dat deze chips een beetje heter zullen werken dan door ventilatoren aangedreven oplossingen.

Verwant: Wat is TDP en hoe verhoudt het zich tot koeling?

Hoe laptops koel blijven

Een computer koelen als je met veel ruimte kunt werken is één ding, maar een dunne plaat koelen metaal en plastic waar alle componenten op elkaar zijn gesmeerd, is een heel andere bal spel.

Je kunt een gewone ventilator en koellichaam niet op een draagbare computer plaatsen, veel meer een AIO of passieve koellichaam. Daarom gebruiken laptops en mobiele apparaten totaal verschillende koeltechnologieën.

Heatpipes

Een van de eerste oplossingen die zijn ontwikkeld voor het koelen van laptops zijn heatpipes. Zo werken heatpipes volgens Celsia, een fabrikant van koellichamen.

De warmtepijpen zijn gebouwd met een dunne laag lontachtige structuur die op hun binnenwanden is aangebracht om het koelmiddel te absorberen. Het wordt vervolgens gevuld met een koelvloeistof, zoals water, en vacuüm verzegeld. Dit proces zorgt ervoor dat het koelmiddel gelijkmatig door de leiding wordt verdeeld.

Wanneer het ene uiteinde van de warmtepijp wordt verwarmd, verdampt het koelmiddel dat in de binnenste laag wordt geabsorbeerd en gaat het naar het koelere uiteinde van de warmtepijp. De koelmiddeldamp condenseert dan en wordt opnieuw geabsorbeerd in de lontstructuur. Het vloeibaar gemaakte koelmiddel gaat dan door de pit terug naar het verwarmde gedeelte via capillaire werking.

Verwant: DIY-manieren om uw laptop koel te houden

Deze warmtepijpen zijn meestal via een geleidende basisplaat met de chip verbonden, met een thermisch interfacemateriaal tussen de twee om de warmte te helpen geleiden. Naarmate processors echter steeds krachtiger en krachtiger werden, werd deze toepassing al snel ontoereikend. Sommige fabrikanten hebben dit opgelost door warmtepijpen te hebben die direct contact maken met de chip, maar het is niet zo efficiënt om het hele oppervlak van de chip te koelen. De leidingen komen namelijk niet in contact met het hele oppervlak van de processor.

Dampkamer

​​​​​​​

Dit is de oplossing voor het probleem met de beperkte contactvlakken van de warmtepijp. Dampkamers zijn in wezen afgeplatte en geprofileerde warmtepijpen om de vorm van het warmtegenererende onderdeel te volgen. Dus of het nu een platte vierhoek is of verschillende hobbels en kuilen heeft, de dampkamers blijven in contact met het hele oppervlak voor een efficiënte warmteoverdracht.

Volgens Celsia verbeteren dampkamers de koelprestaties met 20 tot 30%. Dat betekent dat laptops nu dunnere koeloplossingen kunnen hebben zonder hun prestaties te verminderen, waardoor fabrikanten dunne en lichte laptops met hoge prestaties kunnen maken.

Watergekoelde laptops?

​​​​​​​

Hoewel de meesten van ons zouden denken dat het onmogelijk of onpraktisch is om een ​​laptop met water te koelen, dachten sommige fabrikanten van niet. Sommige fabrikanten bieden krachtige laptops aan die je kunt gebruiken met waterkoeling. Deze hebben meestal betrekking op een secundair dock dat een aantal verbindingen met de computer vereist. Watergekoelde laptops bieden een prestatieverbetering, maar ze zijn een extreem nicheproduct. Het is namelijk onhandig om het systeem telkens opnieuw te moeten aansluiten en loskoppelen wanneer u uw laptop verplaatst.

Je moet extra voorzichtig zijn dat er geen water in het systeem achterblijft wanneer je het verplaatst, omdat het kan lekken en je apparaat kan beschadigen. Bovendien is de waterkoelingsmodule omvangrijk, wat hem onpraktisch maakt voor een dergelijke draagbare computer.

Chip-naar-koellichaam-interfaces

De warmteverspreider van de chip en de dampkamer of koperen basis van je koellichaam zijn gemaakt van harde metalen. Dat betekent dat er ongetwijfeld microscopisch kleine luchtspleten tussen de twee zijn, wat de koelprestaties drastisch vermindert.

Daarom moet u een thermische pad, thermische pasta of vloeibaar metaal tussen de twee oppervlakken installeren om de warmte te helpen geleiden.

Thermische Pads

Deze pads zijn de gemakkelijkst aan te brengen oplossing voor het geleiden van warmte. Dat komt omdat dit stevige, squishy materialen zijn die je gewoon op het oppervlak van de chip legt die je nodig hebt om af te koelen. Omdat ze echter nog steeds solide zijn, zijn ze minder effectief in het overbruggen van alle luchtspleten tussen je koeler en processor.

Koelpasta

​​​​​​​

Dit is over het algemeen de voorkeursoplossing van meer computerliefhebbers. Dat komt omdat ze effectief je chip en koeler in contact houden en toch betaalbaar blijven. Bovendien is koelpasta meestal niet-geleidend, dus zelfs als je een deel ervan per ongeluk onderdelen van je moederbord laat raken, is het onwaarschijnlijk dat je in de problemen komt.

Zoals de naam al doet vermoeden, gebruikt dit materiaal metaal om warmte effectief te geleiden. Omdat metaal zeer geleidend is, doet het uitstekend werk om je chips koel te houden. Het belangrijkste nadeel is echter dat het duur is, soms tot 50% duurder. Bovendien, aangezien metaal geleidend is, kun je problemen tegenkomen als je er per ongeluk wat van op je chip of bord laat morsen en je het niet opruimt.

Dit materiaal kan het beste worden overgelaten aan professionals en experts die weten wat ze doen met computers.

Verwant: Hoe u uw CPU opnieuw kunt plakken

Meer prestaties, meer warmte, meer koeling

Naarmate computerchips krachtiger worden en meer energie nodig hebben om te werken, zal hun warmteafgifte toenemen. Daarom is het cruciaal om een ​​efficiënte koeloplossing te hebben als je je hardware tot het uiterste wilt drijven.

Desalniettemin heb je niet het beste beschikbare koelsysteem nodig als je je hardware niet hard wilt pushen. Voor de meeste gebruikers zou de standaard koellichaam- en ventilatorconfiguratie die bij uw processor en GPU wordt geleverd voldoende zijn.

En als je een laptop hebt, hoef je je daar geen zorgen over te maken. Dat komt omdat de fabrikant het beste koelsysteem op uw computer heeft geïnstalleerd, rekening houdend met de prestaties, draagbaarheid en prijs.

Hoe u oververhitting van uw computer kunt voorkomen en uw pc koel kunt houden?

Een oververhitte computer kan leiden tot hardwareschade. Gebruik deze tips om uw pc koel te houden en een veilige temperatuur te handhaven.

Lees volgende

Over de auteur