rajah
2012/03/26, 01:47
دما که یکی از عوامل تاثیرگذار در کاهش عمر قطعات بوده، همیشه ایام برای طراحان دغدغه ای بس گران تلقی شده
که می بایست آنرا را در کنار سایر فاکتورهای حائز اهمیت دیزاین قرار می دادند،اغلب در سخت افزار راهکاری
برای دفع حرارت بسته به نیاز قطعه دیده می شود که گاها بسته به کارایی و قیمت این مسئله متمایز است.
معمولا این سیستم ها یا بصورت سایلنت و بکارگیری هیت سینک بوده یا در کنار آن از فن برای تهویه و احیانا از لوله
های انتقال حرارت نیز استفاده شده است.
اما سیستم دیگری نیز که این روزها مورد استفاده قرار می گیرد استفاده از نوعی مایع خنک برای تبادل دمایی توسط
تماس غیر مستقیم (وجدیدا مستقیم)با قطعه است.سیستم خنک کننده مایع بسته به نوع کاربرد دارای طراحی متفاوت
بوده و از مزیت های آن انتقال بهتر دما نسبت به گازهاست البته نوع مایع نیز در این امر بسیار تاثیر گذار است ولی این سیستم
نیز دارای محدودیت های زیادی بوده و در این راستا کاربر نیز باید هزینه های سنگینی را متحمل شود که اغلب اورکلاکرهای
حرفه ای که بدلیل بالا بردن ولتاژ قطعات نیاز به تهویه مناسب تری دارند از این محصولات استفاده می کنند.
اما در قطعاتی که از سیستم ایر کولینگ یا خنک کننده بادی استفاده می شود قرارگیری قطعه در فضای باز از اهمیت ویژه
برخورداراست زیرا هیت سینک ها عموما یا بشکل مستقیم و یا بکمک لوله های انتقال خرارت ،دما را از قطعه گرفته و با توجه
به آلیاژ رسانای خویش دما را از قطعه دور کرده و در طول یره های خود برای هوادهی و تبادل دمایی با محیط اطراف پخش می کنند
سپس فن ها و توربین ها وارد عمل شده و به تهویه ای سریع تر کمک می کنند که نهایتا این فرآیند باعث کاهش دمای تولیدی
قطعات خواهد شد، پس در فضای باز این تهویه و تبادل دمایی بسیار بهتر از فضای بسته صورت می گیرد.
اما از آنجایی که لپ تاپ ها وسایل پورتابل و همراه هستند ناچارا قطعات مورد استفاده باید درون محفظه ای بسته قرار گیرند و همانطور
که استحضار دارید هرچند قطعات کوچکتر شده و مصرف کمتری دارند اما بدلیل استفاده از میلیون ها ترانزیستور در پردازنده های مرکزی
و گرافیکی ،چیپ ست ها ،خازن های وسایر قطعات در حین کار دمای زیادی تولید می کنند که تا کنون دمای حاصله بوسیله لوله های
مسی از روی پردازنده های گرافیکی و مرکزی به سمت خنک کننده هدایت می شد خنک کننده ای متشکل از هیت سینکی با پره های
آلومینیومی برای جذب حرارت رسیده و یک توربین برای تهویه مناسب تر.
با پیشرفت چشم گیر قطعات و بالاتر رفتن قدرت و راندمان آنها، تکنولوژی ساخت هم به میان آمد و با تجمع ترانزیستورها و بالاتر بردن
دانسیته و سایر موارد معماری،میزان ولتاژ مصرفی نیز کاهش پیدا کرد در نتیجه رفته رفته دما نیز بطبع کم و کمتر شد ولی در نوت بوک های
گیم بدلیل استفاده از پردازندهایی با ترانزیستورهای چندین میلیونی چه بلحاظ پردازنده مرکزی و چه گرافیکی ،حرارت بالاتری را نسبت
به دیگر نسخه ها خواهیم داشت.حتی برخی شرکتها برای اینکه توان نوت بوک های خویش را برای بازی های فوق سنگین بالاتر ببرند به
فکر استفاده از قطعات بادوام تر و خنک کننده هایی بهتر برای اورکلاک افتادند که سردمدار آنها شرکت معتبر MSI بود.این شرکت با بهره گیری
از تکنولوژی جدید خویش(TDE:Turbo Drive Engine+ ) برای اینکه کار را برای کابران مبتدی آسانتر کند کلیدی را در سری HIGH-END
محصولات خود قرار داد که کاربر با فشردن آن براحتی می توانست سیستم خویش را به حالت توربو درآورده و کارایی پردازنده ،کارت گرافیک
ورم نوت بوکش را افزایش دهد( البته هم اکنون این قابلیت در نوت بوک های گیم دیگر رقیبان نیز دیده می شود.)این تکنولوژی تنها یک
تکنولوژی نرم افزاری نبوده بلکه سیستم کولینگ نیز به نحو مطلوبی بهینه شده و دیگر قطعات سخت افزاری نیز از کیفیت بالاتری نسبت
به دیگر نسخه ها بهره مند هستند.جالب آن است که بگویم حدود یک ماه پیش نوت بوک گیمینگ GT780DX توانست با پردازنده موبایل
اینتل I7-2920XM با فرکانس هسته متغیر 2.5 گیگاهرتز به فرکانس 4.16 گیگاهرتز دست یابد که این خود از قدرت بالای این نوت بوک پرده
بر می دارد.
فقط کاربران عضو قادر به مشاهده لینک‌ها هستند.
اما از طرفی گیمرهای حرفه ای ثروتمند دیگری نیز هستند که عاشق سرعت و اورکلاکند و ایر کولینگ جوابگوی اشتهای سیری ناپذیر آنها
نخواهد بود از اینرو شرکتAsetek بدلیل اینکه مایعات قدرت انتقال حرارتی بسیار بالاتری نسبت به هوا دارند اقدام به ساخت و طراحی
خنک کننده مایع اختصاصی برای نوت بوک فوق حرفه ای شرکت دل Alienware M18x کرده است ،سیاست استفاده از این سیستم
کولینگ گران قیمت در این نوت بوک بدلیل قیمت بالای نوت بوک و بویژه استفاده از دو کارت گرافیک حرفه ای AMD Radeon HD 6990M
در کنار پردازشگر مرکزی 4 هسته اینتل با فرکانس 3.5 گیگاهرتز است که بلاشک دمای بالایی را به هنگام کار تولید خواهند کرد و جدا از
این مسائل حتما کاربری که بالای 7000 یورو را برای این نوت بوک می پردازد نیازمند کولینگی مناسب برای اورکلاک است.
فقط کاربران عضو قادر به مشاهده لینک‌ها هستند.
در تصویر زیر می توانید شمایی از خنک کننده نصب شده روی نوت بوک را ببینید:
فقط کاربران عضو قادر به مشاهده لینک‌ها هستند.
از آنجا که در سیستم کولینگ دیفالت این نوت بوک از سه هیت سینک کولر مجزا استفاده شده بود علاوه بر نویز و صدای تولیدی آزار
دهنده توربین ها ،مقدار زیادی نیز از پتانسیل خنک کننده ها بدلیل مجزا بودن به هدر می رفت.
فقط کاربران عضو قادر به مشاهده لینک‌ها هستند.
همانگونه که در تصویر اول مشاهده کردید کولینگ بصورت سه گانه برای پردازنده های گرافیکی و مرکزی خواهد بود که لوله های انتقال
وظیفه هدایت مایع مابین سه منبع را بوسیله انرژی تحمیلی پمپ مرکزی خواهند داشت.
هر سه منبع بدلیل یکنواخت کردن هر چه بیشتر دما به یکدیگر مرتبط هستند و آنطور که از طراحی فوق برداشت می شود
مایع از درون منبع بنفش رنگ پمپاژ شده که پس از عبور یکی از کارت های 6990 به مخزن اول رسیده تا در بستری مناسب
دما را تقلیل داده و سپس به سوی پردازنده مر کزی برود پس از گذشتن از پردازنده به درون مخزن دوم می ریزد تا بازهم
با انتقال حرارت شرایط همپایی را بثبت برساند در آخر به کارت دوم6990 هدایت می شود و بعد از آن نیز به آخرین منبع آرامش
دمایی می رسد که از انتهای این مخزن خارج شده و دوباره به سمت پمپ به حرکت در می آید این سیکل همچنان ادامه خواهد
تا دمایی پایا و تقریبا برابر مابین هر سه منبع ایجاد کند.
فقط کاربران عضو قادر به مشاهده لینک‌ها هستند.
اگر بخواهیم روی سیکل حرکتی لوله ها ریز شویم به طراحی فوق العاده آنها پی خواهیم برد همانگونه که می بینید طراح سعی
کرده تا جایی که امکان دارد بیشترین طول لوله ها را از روی پلیت دربرگیرنده (پلیت سفید رنگ)بحرکت درآورد تا در طول خود
بتواند بیشترین عمل انتقال حرارت را ما بین مایع و پردازنده اعمال کند.
خب حالا اگر سری هم به منابع مایع بزنیم می بینیم که ورودی ها در ابتدا و خروجی ها در انتها قرار دارند که همین عامل سبب
می شود که مایع گرم پس از ورود به منبع به حداکثر پتانسیل خود برای همدمایی برسد .هر چند طول منابع بدلیل محدودیت های
طراحی نوت بوک کوچک بوده ولی سعی شده تا از حداقل هم نهایت بهره وری بعمل آید.اگر چه این طراحی می تواند با هماهنگی
بشتر و تمهیدات لازمه مابین شرکت Asetek و دل به بالاترین کارایی خود برسد.
البته این طراحی در مراحل مقدماتی خویش بوده و هنوز به مراحل نهایی و تولید انبوه نرسیده است.
نگارش:سعید افرازی
که می بایست آنرا را در کنار سایر فاکتورهای حائز اهمیت دیزاین قرار می دادند،اغلب در سخت افزار راهکاری
برای دفع حرارت بسته به نیاز قطعه دیده می شود که گاها بسته به کارایی و قیمت این مسئله متمایز است.
معمولا این سیستم ها یا بصورت سایلنت و بکارگیری هیت سینک بوده یا در کنار آن از فن برای تهویه و احیانا از لوله
های انتقال حرارت نیز استفاده شده است.
اما سیستم دیگری نیز که این روزها مورد استفاده قرار می گیرد استفاده از نوعی مایع خنک برای تبادل دمایی توسط
تماس غیر مستقیم (وجدیدا مستقیم)با قطعه است.سیستم خنک کننده مایع بسته به نوع کاربرد دارای طراحی متفاوت
بوده و از مزیت های آن انتقال بهتر دما نسبت به گازهاست البته نوع مایع نیز در این امر بسیار تاثیر گذار است ولی این سیستم
نیز دارای محدودیت های زیادی بوده و در این راستا کاربر نیز باید هزینه های سنگینی را متحمل شود که اغلب اورکلاکرهای
حرفه ای که بدلیل بالا بردن ولتاژ قطعات نیاز به تهویه مناسب تری دارند از این محصولات استفاده می کنند.
اما در قطعاتی که از سیستم ایر کولینگ یا خنک کننده بادی استفاده می شود قرارگیری قطعه در فضای باز از اهمیت ویژه
برخورداراست زیرا هیت سینک ها عموما یا بشکل مستقیم و یا بکمک لوله های انتقال خرارت ،دما را از قطعه گرفته و با توجه
به آلیاژ رسانای خویش دما را از قطعه دور کرده و در طول یره های خود برای هوادهی و تبادل دمایی با محیط اطراف پخش می کنند
سپس فن ها و توربین ها وارد عمل شده و به تهویه ای سریع تر کمک می کنند که نهایتا این فرآیند باعث کاهش دمای تولیدی
قطعات خواهد شد، پس در فضای باز این تهویه و تبادل دمایی بسیار بهتر از فضای بسته صورت می گیرد.
اما از آنجایی که لپ تاپ ها وسایل پورتابل و همراه هستند ناچارا قطعات مورد استفاده باید درون محفظه ای بسته قرار گیرند و همانطور
که استحضار دارید هرچند قطعات کوچکتر شده و مصرف کمتری دارند اما بدلیل استفاده از میلیون ها ترانزیستور در پردازنده های مرکزی
و گرافیکی ،چیپ ست ها ،خازن های وسایر قطعات در حین کار دمای زیادی تولید می کنند که تا کنون دمای حاصله بوسیله لوله های
مسی از روی پردازنده های گرافیکی و مرکزی به سمت خنک کننده هدایت می شد خنک کننده ای متشکل از هیت سینکی با پره های
آلومینیومی برای جذب حرارت رسیده و یک توربین برای تهویه مناسب تر.
با پیشرفت چشم گیر قطعات و بالاتر رفتن قدرت و راندمان آنها، تکنولوژی ساخت هم به میان آمد و با تجمع ترانزیستورها و بالاتر بردن
دانسیته و سایر موارد معماری،میزان ولتاژ مصرفی نیز کاهش پیدا کرد در نتیجه رفته رفته دما نیز بطبع کم و کمتر شد ولی در نوت بوک های
گیم بدلیل استفاده از پردازندهایی با ترانزیستورهای چندین میلیونی چه بلحاظ پردازنده مرکزی و چه گرافیکی ،حرارت بالاتری را نسبت
به دیگر نسخه ها خواهیم داشت.حتی برخی شرکتها برای اینکه توان نوت بوک های خویش را برای بازی های فوق سنگین بالاتر ببرند به
فکر استفاده از قطعات بادوام تر و خنک کننده هایی بهتر برای اورکلاک افتادند که سردمدار آنها شرکت معتبر MSI بود.این شرکت با بهره گیری
از تکنولوژی جدید خویش(TDE:Turbo Drive Engine+ ) برای اینکه کار را برای کابران مبتدی آسانتر کند کلیدی را در سری HIGH-END
محصولات خود قرار داد که کاربر با فشردن آن براحتی می توانست سیستم خویش را به حالت توربو درآورده و کارایی پردازنده ،کارت گرافیک
ورم نوت بوکش را افزایش دهد( البته هم اکنون این قابلیت در نوت بوک های گیم دیگر رقیبان نیز دیده می شود.)این تکنولوژی تنها یک
تکنولوژی نرم افزاری نبوده بلکه سیستم کولینگ نیز به نحو مطلوبی بهینه شده و دیگر قطعات سخت افزاری نیز از کیفیت بالاتری نسبت
به دیگر نسخه ها بهره مند هستند.جالب آن است که بگویم حدود یک ماه پیش نوت بوک گیمینگ GT780DX توانست با پردازنده موبایل
اینتل I7-2920XM با فرکانس هسته متغیر 2.5 گیگاهرتز به فرکانس 4.16 گیگاهرتز دست یابد که این خود از قدرت بالای این نوت بوک پرده
بر می دارد.
فقط کاربران عضو قادر به مشاهده لینک‌ها هستند.
اما از طرفی گیمرهای حرفه ای ثروتمند دیگری نیز هستند که عاشق سرعت و اورکلاکند و ایر کولینگ جوابگوی اشتهای سیری ناپذیر آنها
نخواهد بود از اینرو شرکتAsetek بدلیل اینکه مایعات قدرت انتقال حرارتی بسیار بالاتری نسبت به هوا دارند اقدام به ساخت و طراحی
خنک کننده مایع اختصاصی برای نوت بوک فوق حرفه ای شرکت دل Alienware M18x کرده است ،سیاست استفاده از این سیستم
کولینگ گران قیمت در این نوت بوک بدلیل قیمت بالای نوت بوک و بویژه استفاده از دو کارت گرافیک حرفه ای AMD Radeon HD 6990M
در کنار پردازشگر مرکزی 4 هسته اینتل با فرکانس 3.5 گیگاهرتز است که بلاشک دمای بالایی را به هنگام کار تولید خواهند کرد و جدا از
این مسائل حتما کاربری که بالای 7000 یورو را برای این نوت بوک می پردازد نیازمند کولینگی مناسب برای اورکلاک است.
فقط کاربران عضو قادر به مشاهده لینک‌ها هستند.
در تصویر زیر می توانید شمایی از خنک کننده نصب شده روی نوت بوک را ببینید:
فقط کاربران عضو قادر به مشاهده لینک‌ها هستند.
از آنجا که در سیستم کولینگ دیفالت این نوت بوک از سه هیت سینک کولر مجزا استفاده شده بود علاوه بر نویز و صدای تولیدی آزار
دهنده توربین ها ،مقدار زیادی نیز از پتانسیل خنک کننده ها بدلیل مجزا بودن به هدر می رفت.
فقط کاربران عضو قادر به مشاهده لینک‌ها هستند.
همانگونه که در تصویر اول مشاهده کردید کولینگ بصورت سه گانه برای پردازنده های گرافیکی و مرکزی خواهد بود که لوله های انتقال
وظیفه هدایت مایع مابین سه منبع را بوسیله انرژی تحمیلی پمپ مرکزی خواهند داشت.
هر سه منبع بدلیل یکنواخت کردن هر چه بیشتر دما به یکدیگر مرتبط هستند و آنطور که از طراحی فوق برداشت می شود
مایع از درون منبع بنفش رنگ پمپاژ شده که پس از عبور یکی از کارت های 6990 به مخزن اول رسیده تا در بستری مناسب
دما را تقلیل داده و سپس به سوی پردازنده مر کزی برود پس از گذشتن از پردازنده به درون مخزن دوم می ریزد تا بازهم
با انتقال حرارت شرایط همپایی را بثبت برساند در آخر به کارت دوم6990 هدایت می شود و بعد از آن نیز به آخرین منبع آرامش
دمایی می رسد که از انتهای این مخزن خارج شده و دوباره به سمت پمپ به حرکت در می آید این سیکل همچنان ادامه خواهد
تا دمایی پایا و تقریبا برابر مابین هر سه منبع ایجاد کند.
فقط کاربران عضو قادر به مشاهده لینک‌ها هستند.
اگر بخواهیم روی سیکل حرکتی لوله ها ریز شویم به طراحی فوق العاده آنها پی خواهیم برد همانگونه که می بینید طراح سعی
کرده تا جایی که امکان دارد بیشترین طول لوله ها را از روی پلیت دربرگیرنده (پلیت سفید رنگ)بحرکت درآورد تا در طول خود
بتواند بیشترین عمل انتقال حرارت را ما بین مایع و پردازنده اعمال کند.
خب حالا اگر سری هم به منابع مایع بزنیم می بینیم که ورودی ها در ابتدا و خروجی ها در انتها قرار دارند که همین عامل سبب
می شود که مایع گرم پس از ورود به منبع به حداکثر پتانسیل خود برای همدمایی برسد .هر چند طول منابع بدلیل محدودیت های
طراحی نوت بوک کوچک بوده ولی سعی شده تا از حداقل هم نهایت بهره وری بعمل آید.اگر چه این طراحی می تواند با هماهنگی
بشتر و تمهیدات لازمه مابین شرکت Asetek و دل به بالاترین کارایی خود برسد.
البته این طراحی در مراحل مقدماتی خویش بوده و هنوز به مراحل نهایی و تولید انبوه نرسیده است.
نگارش:سعید افرازی