تاریخچه‌ی پیدایش خنک کننده های کارت گرافیک؛ بخش اول

[_abbas_glv]

بِسْمِ اللهِ الرَّحْمٰنِ الرَّحِيم

جریان الکتریکی با عبور در پردازنده های گرافیکی سبب پردازش و تولید انرژی گرمایی شده که باید در محیط پخش شود. در گذشته به دلیل سادگی پردازنده های گرافیکی این انرژی به واسطه تماس مستقیم چیپ به محیط منتقل می‌شد که بعد ها هیت‌سینک هایی کوچک و برخی هیت‌سینک ها همراه با فن های کوچک و با قطر کم، برای دفع این انرژی به سطح چیپ چسبانده شدند. در آن زمان استفاده از پیچ یا گیره(Pushpin) موسوم نبود.

کارت ATI 3D Rage Pro PCI بدون خنک کننده. سال 1997 میلادی


کارت ATI Radeon 7000 که یک هیت‌سینک به وسیله چسب روی سطح چیپ آن چسبانده شده. سال 2001 میلادی


کارت ATI Radeon 7500 که یک هیت‌سینک به همراه فن روی سطح چیپ آن چسبانده شده. سال 2001 میلادی

رفته رفته با طراحی پیشرفته تر و بالا رفتن قدرت پردازشی، چیپ ها نیاز به جریان بیشتر داشتند. هرچه جریان بیشتری توسط چیپ مصرف شود، انرژی گرمایی بیشتری تولید می‌شود. در حالی که اسلات AGP که در آن زمان مرسوم بود تنها می‌توانست 48.25W از توان مورد نیاز کارت را تغذیه کند و در برخی موارد این میزان کافی نبود. این مسئله باعث شد کانکتور های 4 پین فلاپی و در ادامه کانکتور های Molex برای تغذیه کارت های قدیمی مورد استفاده قرار بگیرند(البته بعد ها اسلات AGP PRO معرفی شد که می‌توانست حداکثر تا 110W از توان مورد نیاز کارت را تغذیه کند).
با این افزایش تولید گرما، اندازه هیت‌سینک ها و فن های مورد استفاده در آنها نیز تا حدودی افزایش یافته بود اما آنها هنوز به نسبت کوچک و سبک بودند. تمام کارت های آن زمان جز معدود مواردی از نظر سایز تنها یک اسلات را اشغال می‌کردند.

کارت ATI Radeon 9800 PRO به همراه هیت‌سینک و فن که به وسیله دو گیره به برد متصل شده. سال 2003 میلادی


کارت ATI Radeon 9800 XT به همراه هیت‌سینک و فن بزرگتر که توسط چند پیچ به برد متصل شده‌اند. هیت‌سینک همچنین چیپ های حافظه را خنک می‌کند. سال 2003 میلادی

اولین استفاده از خنک کننده ها در مقیاس بزرگ در آن زمان در کارت GeForce FX 5800 Ultra توسط nVIDIA کلید خورد.

کارت GeForce FX 5800 Ultra. هوای خنک از سمت راست شکاف PCI از طریق مکش فن وارد، و هوای گرم از سمت چپ شکاف PCI به بیرون هدایت می‌شود. این کارت یکی از پر سر و صداترین مدلهای تاریخ بود. سال 2003 میلادی

در ادامه شرکت ABIT به استفاده از فن های دمنده با ساختاری اختصاصی به نام OTES(مخفف Outside Thermal exhaust system) در مادربرد و کارت های خود روی آورد.

کارت ABIT Siluro FX 5600 Ultra OTES. سال 2003 میلادی

بعد آن لوله های انتقال حرارت(HeatPipe) که درون آن معمولاً از آمونیاک، استون، آب، دی‌اتیل اتر یا نوعی کلروفلوئوروکربن استفاده می‌شود مورد استفاده قرار گرفتند. با انتقال گرما به لوله، مایع درونی تبخیر شده و درون لوله به سمت دیگر که خنک تر است گردش می‌کند. گردش به سمت خنک تر باعث می‌شود بخار گرما از دست بدهد و دوباره به مایع تبدیل شود و بدین صورت چرخه باعث انتقال انرژی گرمایی می‌شود. لوله ها معمولاً به یک صفحه(بلاک) که مستقیماً با سطح چیپ در تماس است متصل می‌شوند و با انتقال گرما به سمت دیگر لوله که با هیت‌سینک در تماس است باعث دفع انرژی گرمایی می‌شوند.
لوله های انتقال حرارت تا به امروز در ساختار های خنک کننده کارت های حرفه ای و نیمه حرفه ای باقی مانده‌اند.

کارت ATI Radeon 9800 XT Ultimate. سال 2003 میلادی

منبع:
www.sapphirenation.net/history-graphics-cards-coolers-part