خنک کننده کامپیوتر و کاربرد آن چیست؟

یکی از عواملی که در ساخت و ارتقا سیستم خود باید به آن توجه کنید، خنک کننده کامپیوتر شماست. اگرچه هم اطلاعات زیادی برای ساخت یک کامپیوتر وجود دارد؛ اما دانستن این‌که چرا این قطعه مهم است، می‌تواند برای شما مفید باشد. به همین منظور، در این مقاله ما سعی کردیم هرآنچه که نیاز است را در مورد فن کامپیوتر، برای شما توضیح دهیم.

خنک کننده کامپیوتر چیست؟

فن‌ کامپیوتر که از آن با نام خنک کننده‌ نیز یاد می‌شود، قطعه‌ای است که در داخل کیس قرار می‌گیرد و محل نصب آن به سلیقۀ کاربران و فضای سیستم شما بستگی دارد. از طرفی، اهمیت و نیاز آن از آنجایی مشخص می‌شود که سیستم کامپیوتر بعد از مدتی با صرف انرژی، گرما تولید می‌کند. گرمای بیش از حد کامپیوتر شما بر عملکرد و سرعت کار با سیستم، و حتی سلامت قطعات کامپیوتری شما تأثیر خواهد گذاشت. اینجاست که شما به یک خنک کننده کامپیوتر نیاز دارید تا بین جریان هوای داخل و خارج کیس تعادل ایجاد کند و تمامی قطعات سیستم را خنک کند.

چگونه گرما بر عملکرد سیستم شما تأثیر می‌گذارد؟

اجتناب از ایجاد گرمای قطعات کامپیوتر شما یک چیز غیرممکن است؛ بااین‌حال می‌توان از تولید بیش از حد گرما جلوگیری کرد تا بر عملکرد دستگاه شما آن‌چنان تأثیر نگذارد. برای درک بهتر این موضوع، مثالی را بیان خواهیم کرد.

به‌عنوان‌مثال، اگر دمای CPU خیلی بالا باشد، مکانیزمی فعال می‌شود که عملکرد را کاهش می‌دهد تا از آسیب رساندن به پردازنده جلوگیری شود. به همین منظور، برخی از خنک‌کننده‌ها مانند اینتل، دارای ویژگی‌های مدیریت حرارتی بسیار قوی هستند که به‌سرعت فرکانس‌های کاری را تنظیم می‌کنند تا در صورت ناکافی بودن خنک کننده سیستم، توان را کاهش دهند.

این مکانیسم ایمنی که گاهی به آن مقیاس فرکانس پویا نیز گفته می‌شود، پردازندۀ شما را از آسیب احتمالی محافظت می‌کند؛ بااین‌حال، با فعال‌شدن این قابلیت، باعث کاهش عملکرد و توان دستگاه می‌شود. به همین منظور، توصیه می‌شود که پردازنده را به‌اندازۀ کافی خنک نگه دارید تا مکانیزم در همان ابتدا فعال نشود.

همچنین آخرین پردازنده‌های اینتل، از قابلیتی به نام Dynamic Tuning استفاده می‌کنند. این ویژگی که باهوش مصنوعی ترکیب شده است، به‌صورت خودکار می‌تواند عملکرد پردازنده را باتوجه‌به گرمای دستگاه کنترل کند.

خنک کننده کامپیوتر از چه اجزایی تشکیل شده است؟

سیستم خنک کننده آبی در مقایسه با سایرین سیستم از مزیت‌هایی برخوردار است که می‌توان به کاهش نویز، کنترل دما و طراحی زیبای آن اشاره کرد. عملکرد سیستم‌های خنک کننده آبی دقیقاً از قانون فیزیک ترمودینامیک تبعیت می‌کند که طبق این قانون گرما و حرارت از جسم گرم به جسم سرد منتقل می‌شود. خوب ایت که بدانید، اجزای اصلی سازندۀ واترکولینگ‌ها شامل مایع خنک کننده، اتصالات و آداپتورها، لوله، رادیاتور و فن، پمپ، مخزن و بلوک آب می‌شود. همچنین برای بهتر متوجه‌شدن نحوۀ عملکرد این نوع خنک کننده‌ها به بررسی تمامی اجزای آن می‌پردازیم.

پمپ

تمامی پمپ‌ واترکولینگ‌ها از نوع گریز از مرکز هستند و از مهم‌ترین بخش واترکولینگ‌ها محسوب می‌شوند. نکته‌ای که لازم است بدانید، گرم‌شدن بیش از حد پمپ‌هاست که در این باره باید به میزان جریان مایع خنک کننده توجه کرد. جریان مایع اگر سریع باشد، نمی‌تواند گرما را به‌خوبی جذب کند و یا اگر جریان مایع کند باشد گرمای زیادی تولید می‌شود که دفع آن ممکن است با مشکل مواجه شود.

مایع خنک کننده پردازنده

معمولاً از آب ‌مقطر به علت عدم رسوب برای خنک‌کردن استفاده می‌کنند. البته به طور دقیق‌تر باید گفت که مایع‌های خنک کننده ترکیبی از آب‌ مقطر و مواد افزودنی به‌منظور کشتن حشرات و موجودات زنده است که این مایع‌ها با جریان حرکتی در درون لوله باعث دفع گرما می‌شود.

اتصالات

همان بخش‌های فلزی شامل مهره و پیچ‌های مخصوصی است که هر جزء را به جزء دیگر متصل می‌کند.

رادیاتور و فن

با عبور مایع خنک کننده درون لوله‌ها، باله‌های فلزی رادیاتور عملیات جذب گرما را آغاز می‌کند و این باله‌ها توسط فن‌هایی که به رادیاتورها متصل هستند خنک می‌شوند. خنک کننده‌های مایه به دو دستۀ سیکل باز و سیکل بسته تقسیم می‌شوند. در نمونۀ سیکل بسته همان‌طور که از نامش پیداست، تمامی اجزای آن از قبل توسط سازنده بهم وصل شده و دیگر کاربر نیازی به دانش فنی برای اسمبل کردن این نوع خنک کننده‌ها ندارند.

این نوع خنک کننده‌ها در سایز‌های مختلفی مانند ۱۲۰/۱۴۰/۲۴۰/۲۸۰/۳۶۰ میلی‌متر و در مواردی نادر در ابعاد ۴۸۰ میلی‌متر نیز تولید می‌شوند. اگرچه در مدل‌های سیکل باز بر خلاف سیکل بسته، تمامی اجزا از هم جدا هستند و شما خودتان باید آن‌ها را اسمبل کنید. تنها مزیتی که سیکل باز دارند، این است که شما می‌توانید باتوجه‌به بودجه‌ای که در اختیار دارید، قطعات و اجزاء را تهیه کنید.

نوع خنک کننده کامپیوتر

روش‌های زیادی برای خنک نگه‌داشتن CPU وجود دارد، از روغن معدنی (Mineral oil) گرفته تا خنک کننده پسیو (passive cooling)؛ اگرچه محبوب‌ترین خنک کننده‌های CPU از نوع هوا یا مایع هستند. این خنک کننده‌ها مجموعه‌ای از ویژگی‌ها و گزینه‌ها را برای تقریباً هر موردی، از دسکتاپ گرفته تا سیستم‌های قابل‌حمل، ارائه می‌دهند.

همچنین لپ‌تاپ‌ها معمولاً از سیستم‌های خنک‌کنندۀ هوایی پیچیده‌ای استفاده می‌کنند که به طور خاص برای شاسی‌های کوچک‌تر طراحی شده‌اند؛ اما برای ارتقا یا تعویض طراحی نمی‌شوند. خمیر حرارتی نیز بخش کلیدی هر محلول خنک کننده است که به‌عنوان پلی بین CPU و صفحه خنک کننده CPU عمل می‌کند.

از طرفی دیگر، باید بدانید که برای مدیریت دما، تنها نباید به CPU توجه کرد؛ بلکه دمای GPU (واحد پردازش گرافیکی) را نیز باید در نظر گرفت. پردازندۀ گرافیکی، یکی دیگر از اجزای حیاتی در کامپیوترهای شخصی برای بازی است که باید به اندازۀ کافی خنک شود.

خنک کنندۀ GPU که از قبل نصب می‌شود، معمولاً شامل فن‌هایی است که در اطراف پردازنده گرافیکی قرار می‌گیرند. البته امکان ارتقا و تعویض آن وجود دارد که به همین منظور، امکان بلوک‌های خنک کننده مایع و فن‌های هوایی برای موارد پیشرفته در دسترس است.

سایر سخت‌افزارها

همان‌طور که در ابتدا بیان کردیم، تمام قطعات کامپیوتری که از الکتریسیته استفاده می‌کنند، هنگام استفاده از آن‌ها گرما ایجاد می‌کنند. به همین منظور، در اکثر کامپیوترها برای این قطعات، یک نوع سیستم خنک کننده یکپارچه دارند. به‌عنوان‌مثال، رم معمولاً همراه با هیت‌سینک‌های فلزی است که برای پخش گرما طراحی شده‌اند. منابع تغذیه هم معمولاً دارای یک فن برای این منظور هستند.

یا حتی مادربردها دارای هیت‌سینک برای قطعاتی هستند که داغ می‌شوند. مادربردهای مدرن و جدیدتر نیز گاهی اوقات دارای محافظ حرارتی برای ذخیره‌سازی M.2 هستند تا از کندشدن بالقوۀ ناشی از گرمای بیش از حد جلوگیری شود.

خوب است که بدانید، جابه‌جایی  و دورکردن گرما از قطعات، تنها نیمی از کار است. به بیان دیگر، اگر تمام اجزای سازنده، گرما را در یک منطقۀ کوچک مانند داخل یک کیس کامپیوتر پخش کنند، دمای کیس می‌تواند به‌سرعت افزایش یابد. به همین منظور، اگر کیس به‌درستی تهویه نشود، هوای گرم می‌تواند منجر به گرم‌شدن بیش از حد سیستم شود و در نتیجه عملکرد آن کاهش می‌یابد.

اینجاست که جریان هوا اهمیت پیدا می‌کند و وارد می‌شود.

اهمیت جریان هوا

یک کیس کامپیوتر خوب باید جریان هوا را، یا با بهینه‌سازی محل قرارگیری فن، یا با ارائه گزینه‌های جریان هوا به سازنده؛ در نظر بگیرد. بسیاری از کیس‌ها دارای فن‌هایی از قبل نصب شده‌اند؛ اما حتی آن‌هایی که فاقد قسمت‌هایی برای نصب فن‌ها هستند، معمولاً دارای فنی در جلو، پشت یا نزدیک قسمت بالایی هستند.

فن‌های کامپیوتر می‌توانند از نظر طراحی و اندازه بسیار متفاوت باشند، از یک فن معمولی 120 میلی‌متری تا پیکربندی‌های تخصصی‌تر با اندازه‌ها، عمق‌ها، مقدار نویز و طراحی‌هایی با زیبایی‌های متفاوت. اگرچه هم فن‌های کیس کامپیوتر هدف مشترکی دارند؛ اما به دلیل نوع استفاده از کامپیوتر، فن‌های مختلفی برای سناریوهای مختلف طراحی شده‌اند.

به‌عنوان‌مثال، برخی از فن‌ها برای جابه‌جایی مقادیر کمی از هوا در فواصل کوتاه‌تر، مانند هیت‌سینک، طراحی شده‌اند. برخی دیگر از فن‌ها برای جریان هوای بالاتر طراحی شده‌اند و بیشتر بروی مقدار هوایی که می‌تواند جابه‌جا شود تمرکز می‌کنند. همچنین خوب است که بدانید، فن‌های کامپیوتر شخصی هوا را از جلوی محفظه موتور عبور می‌دهند. به همین منظور هر استیکر، سیم‌کشی، مارک یا توری محافظ؛ به‌احتمال زیاد در پشت فن قرار دارد؛ طرفی که فن هوا را رد می‌کند.

جریان هوای مثبت، و گردوغبار

در  صورت قوی‌بودن فن‌ها، مکش عالی هوا از بیرون توسط آن‌ها به داخل کیس ایجاد می‌شود که نتیجۀ آن ایجاد یک فشار مثبت در کیس کامپیوتر است. برعکس آن نیز ممکن است اتفاق بیفتد که آن را فشار منفی می‌گویند، یعنی بیشتر هوای بیشتری به بیرون کیس خارج می‌شود.

اگر یک سیستم دارای فشار منفی باشد، هوا از طریق شکاف‌ها و دریچه‌های کوچک کیس به داخل کشیده می‌شود. همچنین می‌تواند گردوغبار اطراف را جذب کند که به معنای تمیزی مکرر برای حفظ عملکرد بهینه سیستم است. برعکس آن، پیکربندی فشار مثبت به کنترل گردوغبار کمک می‌کند، زیرا هوای داخل کیس از هر شکاف و دریچه‌ای خارج می‌شود.

خوب است که بدانید، گردوغبار ممکن است از طریق فن‌های ورودی وارد شود؛ اما در صورت وجود فیلترهای مناسب، به کاهش آن کمک می‌کند. به همین منظور ایجاد فشار هوای مثبت در کنار وجود فیلتر، باعث کاهش کلی گردوغبار می‌شود؛ اما فراموش نکنید که فیلترها را حتماً تمیز کنید.

جریان هوای ایدئال

همان‌طور که گفته شد، فشار مثبت یعنی ورود هوا به داخل کیس که این جریان  بیش از حد باشد، باعث عدم هماهنگی فن‌ها می‌شود. به همین منظور، سازندگان برای ایجاد یک جریان هوای ایدئال، یک تعادلی بین فشار مثبت و منفی هوا در داخل کیس ایجاد می‌کنند تا از تجمع گردوغبار جلوگیری شود.

سایر ملاحظات خنک کننده کامپیوتر

اگرچه فن و نصب خنک‌ کننده‌های مناسب، باعث ایجاد یک تعادل دما در کیس و قطعات می‌شود؛ اما موارد دیگری نیز وجود دارند که با رعایت‌کردن آن‌ها کارایی سیستم و فن‌ها بهتر می‌شود:

محل نصب سخت‌افزار و قطعات

محل نصب قطعات را روی مادربرد  در نظر بگیرید. به‌عنوان‌مثال، قرارگیری هارد SSD M.2 به‌صورت مستقیم در زیر پردازنده گرافیکی ایدئال نخواهد بود، زیرا هارد  را مستقیم در مسیر هوای گرم خارج شده از پردازندۀ گرافیکی قرار  می‌دهد. همچنین به دلیل  اندازۀ مادربرد، محل قرارگیری قطعات ممکن است محدود باشد؛  به همین منظور  در هنگام اسمبل کردن یک کامپیوتر،  فضای خنک کنندۀ مناسب را در نظر بگیرید.

مدیریت کابل

اطمینان از سازماندهی مناسب کابل‌ها برای جلوگیری از انسداد غیرضروری، نه‌تنها ساخت شما را  زیباتر  می‌کند؛ بلکه می‌تواند به جریان هوای بهتر نیز  کمک کند. این امر به‌ویژه در  کیس‌هایی با فرم فاکتور کوچک، جایی که فضا در بالاترین سطح قرار دارد، صادق است؛ بنابراین از  گزینه‌های مدیریت کابل ارائه شده توسط کیس خود استفاده کنید و یک منبع تغذیۀ مدولار  را برای کاهش بیشتر درهم‌ریختگی کابل در نظر بگیرید.

پاکیزگی

تجمع زیاد گردوغبار  می‌تواند باعث ایجاد مشکلاتی شود، از جمله انسداد که مانع از  کارکرد فن‌های شما در اوج عملکرد می‌شود.  به همین منظور، باز کردن کیس و تمیزکردن دقیق آن، با هوای فشرده و هر چند ماه یکبار، توصیه می‌شود.

دمای اتاق

دمای اتاق، یکی دیگر از نکاتی است که باید به آن توجه شود، زیرا دمای اتاق بالاتر می‌تواند به گرم‌شدن بیش از حد رایانه کمک کند؛ بنابراین اگر در مکانی گرم زندگی می‌کنید، باید به فکر خنک‌کننده‌های هوا بیرونی مانند کولر هم باشید.

چه زمانی خنک کننده کامپیوتر تهیه کنیم؟

فن‌ها و خنک کننده‌های سیستم تا زمانی برای شما کارآمد محسوب می‌شوند که حجم گرمایی که قطعات سیستم تولید می‌کنند، بیشتر از حجم خنک‌کنندگی آن‌ها نباشند. از طرفی دیگر،  با بیشترشدن چشمگیر سرعت پردازنده‌ها و افزایش گرمای تولید شده از طریق آن‌ها، باعث شده است که خنک کننده‌های CPU دیگر توان خنک‌کردن این حجم از گرما را نداشته باشند.

به همین منظور، اگر کاربری هستید که از تمامی قطعات سیستم کامپیوترتان نهایت استفاده را می‌برید و یا سیستم سخت‌افزاری سیستم کامپیوترتان بالاست، بهتر است از خنک کننده‌های مایع یا واترکولینگ استفاده کنید. از مزایایی که در لحظۀ اول در این خنک کننده‌ها، متوجه آن می‌شوید، کاملاً بی‌سروصدا بودن آن نسبت به فن‌های خنک کننده‌های هوایی است.

نوع نصب خنک کننده‌ کامپیوتر

خنک کننده‌ها در مجموع به دودسته تقسیم می‌شوند. دستۀ اول، فن‌هایی هستند که بروی کیس نصب می‌شوند و دستۀ دوم فن‌هایی هستند که داخل کیس بروی قطعات سیستم نصب می‌شوند.

همان‌طور که بیان کردیم، با گرم‌شدن قطعات، راندمان سیستم کاهش می‌یابد و حتی می‌تواند یک سیستم را به مرز نابودی بکشاند، ازاین‌رو از فن‌هایی استفاده‌ ‌می‌شود که بروی کیس قرار می‌گیرد. این نوع فن‌ها هوای بیرونی کیس را به داخل و گرمای داخل را به بیرون منتقل می‌کند.

فن‌هایی هم که داخل کیس بروی قطعات سیستم نصب می‌شوند، به همراه گرماگیر بروی قطعات پیاده می‌شوند که از این نوع فن‌ها برای قطعاتی که حین عملکردشان گرمای زیادی تولید می‌کنند مانند CPU، کارت‌های گرافیک، رم‌ها و… استفاده می‌شوند.

سایز و ابعاد فن‌ها

فن‌های خنک کننده در دنیای امروزی در ابعاد و سایزهای مختلفی تولید و روانۀ بازار می‌شود؛ اما متداول‌ترین نوع این فن‌ها ۸۰ میلی‌متری؛ ۹۲ میلی‌متری و ۱۲۰ میلی‌متری با عرض ۲۵ میلی‌متر
است.

تعداد کانکتورهای فن

فن‌های سیستم را می‌توان باتوجه‌به ویژگی‌های مختلف دسته‌بندی کرد که در بازار‌های امروزی این دسته‌بندی بر اساس تعداد کانکتور‌های آن انجام می‌شود که می‌توان به فن‌های ۴ سیمی، ۳ سیمی و ۲ سیمی اشاره کرد.

فن‌های ۴ سیمی

فن‌ ۴ سیمی، جدیدترین نوع فن‌های بازار امروزی محسوب‌ می‌شود که در کیس‌های امروزی از آن استفاده می‌شود. از مهم‌ترین تفاوت فن 4 سیمی با سایرین نیز این است که در این مدل می‌توان سرعت فن را باتوجه‌به نیازمان تنظیم کنیم. همین امر باعث می‌شود که نسبت به سایر مدل‌های دیگر، دارای قیمت بیشتری باشد.

فن‌های ۳ سیمی

فن‌های ۳ سیمی از رایج‌ترین نوع فن‌های امروزی محسوب می‌شود که تقریباً حدود ۹۰ درصد از کاربران کامپیوتر خانگی از این مدل استفاده می‌کنند. این مدل هم مانند مدل‌های ۴ سیمی از قابلیت تنظیم سرعت برخوردارند. چنانچه هم که این فن‌ها نتوانند به‌خوبی از عهدۀ تهویه‌ هوای داخل کیس برنیایند، به‌وسیلۀ چراغ یا صدا به کاربران خود هشدار می‌دهند.

فن‌های ۲ سیمی

فن‌های ۲ سیمی، قدیمی‌ترین و به‌نوعی منسوخ‌شدة نسل فن‌ها هستند که امروزه کسی برای خرید این مدل فن‌ها اقدام نمی‌کنند و قیمتشان نسبت به سایرین ارزان‌تر است. برای راه‌اندازی فن‌های ۲ سیمی نیز کافی است سیم‌های مثبت و منفی فن را به جریان برق وصل کنید.

رتبه‌بندی فن‌ها و خنک کننده‌ها

امروزه فن‌ها بر اساس CFM که مخفف Cubic Feet Per Minute است، رتبه‌بندی می‌شوند که حجم و میزان هوا بر اساس دقیقه را محاسبه می‌کند. به همین دلیل، هرچه این مقدار در فن بیشتر باشد، خنک کننده حجم بیشتری از هوا را برای خنک‌کردن قطعات سیستم داخل کیس می‌کند. البته خیلی از کاربران معیارشان برای خرید یک فن، ویژگی ظاهری نظیر بزرگی و وجود لامپ‌های LED است که ممکن است دچار مشکل شوند. به همین منظور، پیشنهاد ما به شما فن‌هایی است که کم‌صدا و یا بی‌صدا هستند.

خرید خنک کننده کامپیوتر برای پردازنده از فارس بازار

فارس بازار در این زمینه توانسته بهترین خنک کننده‌های پردازنده از نوع هوایی و مایع را با بهترین برندهای موجود در بازار، یعنی کولر مستر، انتک، ایسوس و گرین را وارد کرده تا شما کاربران عزیز با خیال راحت اقدام به خرید یک خنک کنندۀ پردازنده کنید.

جمع‌بندی

خنک‌سازی مناسب و مقدار آن در کنار دیگر قطعات کامپیوتر شما، نیاز به تفکر قبلی دارد؛ اما اگر از راهنمایی‌های بالا پیروی کنید، به‌راحتی امکان آن فراهم می‌شود. فراموش نکنید که یک راه‌اندازی خنک کننده ایدئال برای نگه‌داشتن هر قطعۀ سیستم در دمای بهینه‌اش باید کار ‌کند. این کار بهترین عملکرد و افزایش طول عمر بیشتر را برای قطعات داخل کیس کامپیوتر شما به ارمغان می‌آورد. به همین منظور، خنک کننده کامپیوتر شما باید به‌گونه‌ای طراحی شود که پیکربندی سخت‌افزاری خاص در آن را تکمیل کند.