Chladič CPU: Kapalinové chlazení VS Vzduchové chlazení

  Jako každý výkonný počítačový hardware generují CPU během provozu teplo a pro dosažení optimálního výkonu vyžadují správné chlazení.

Jak vysvětluje Mark Gallina, tepelný a mechanický architekt Intelu, tranzistory uvnitř CPU přeměňují elektrickou energii na teplo během normálního provozu. Toto teplo zvyšuje teplotu CPU a bez účinného chlazení může CPU překročit svou bezpečnou provozní teplotu.

 

Jaký je tedy nejlepší způsob, jak udržet CPU v chodu na ideální teplotě? Existují různé způsoby chlazení procesorů, ale většina stolních počítačů a notebooků používá buď chlazení vzduchem, nebo chlazení kapalinou. Pojďme prozkoumat principy práce a klady a zápory každé metody.

1. Principy fungování chladičů CPU

1.1 Chlazení vzduchem

V systémech vzduchového chlazení, ať už jde o stolní počítače nebo notebooky, je základním principem absorbovat teplo z integrovaného tepelného rozvaděče (IHS) procesoru a následně jej odvádět prostřednictvím hardwarových komponent. Teplo generované procesorem se přenáší do IHS v horní části CPU a poté se přenáší na základní desku chladiče. Odtud je teplo odváděno tepelnými trubicemi nebo přímo do žeber, vystavených připojenému ventilátoru, který vyfukuje horký vzduch pryč z chladiče a nakonec opouští počítač.

 

Pasivní chlazení je méně obvyklá varianta, která nepoužívá ventilátory a spoléhá na speciálně navržené chladiče, které absorbují a odvádějí teplo. I když je to užitečné pro zařízení s nízkými požadavky na hluk, většina herních počítačů volí vzduchové nebo kapalinové chlazení.

 

Vzduchové chladiče se liší v účinnosti kvůli faktorům, jako je materiál (měď vede lépe než hliník, ale je dražší) a velikost a počet ventilátorů připojených k chladiči CPU. To vede k rozdílům ve velikosti a konstrukci vzduchových chladičů CPU.

 

 

1.2 Chlazení kapalinou

Možnosti chlazení kapalinou lze rozdělit na chladiče typu All-in-One (AIO) nebo vlastní chladicí smyčky. Pro jednoduchost se zaměříme na kapalinové chladiče AIO, jelikož základní princip, jak kapalina chladí CPU, zůstává u obou typů stejný.

Podobně jako u vzduchového chlazení začíná proces chlazení přenosem tepla z IHS CPU na základní desku. Vrstva teplovodivé pasty napomáhá lepšímu přenosu tepla mezi povrchy. Kovový povrch základové desky je součástí vodního bloku, který je určen k držení chladicí kapaliny.

 

Když chladicí kapalina prochází vodním blokem, absorbuje teplo ze základní desky. Kapalina pak putuje trubicemi do radiátoru, kde je vystavena vzduchu, což napomáhá chlazení. Připojený ventilátor odvádí teplo pryč od chladiče. Chladicí kapalina se vrací do vodního bloku a cyklus se opakuje.

 

2. Faktory, které je třeba vzít v úvahu při výběru metod chlazení

2.1 Cena

 

Ceny se výrazně liší v závislosti na preferovaných funkcích. Obecně jsou vzduchové chladiče cenově efektivnější díky jejich jednoduchému ovládání. Vzduchové i kapalinové chladiče mají základní a špičkovou verzi s pokročilými funkcemi, jako jsou větší radiátory, lepší ventilátory a přizpůsobitelná estetika pro špičkové vzduchové chladiče nebo kapalinové chladiče AIO.

 

2.2 Snadná instalace

 

AIO kapalinové chladiče, i když jsou složitější než standardní vzduchové chladiče, jsou stále relativně jednoduché na instalaci, obvykle obsahují vodní blok, chladicí trubky a chladič. Vlastní smyčky na druhé straně vyžadují více úsilí a znalostí, ale nabízejí větší možnosti přizpůsobení.

 

2.3 Velikost

 

Vzduchové chladiče mohou být objemné, ale jsou omezeny na určitou oblast. Kapalinové chlazení AIO vyžaduje prostor pro chladič, zohlednění vodního bloku a vyrovnání trubek chladicí kapaliny. V menších počítačích mohou být vhodnější kompaktní vzduchové chladiče nebo kapalinové chladiče AIO s menšími radiátory.

 

2.4 Hluk

 

Kapalinové chlazení, zejména u nastavení AIO, bývá tišší než chladiče CPU s ventilátory. Hladiny hluku se však mohou lišit v závislosti na speciálně navržených chladičích vzduchu nebo nastavení ventilátoru.

 

2.5 Regulace teploty

 

U úloh náročných na CPU, jako je vykreslování videa nebo streamování, je kapalinové chlazení často účinnější při rozptylování tepla na větší plochu, což umožňuje nižší otáčky ventilátoru nebo vyšší celkový výkon. Kapalinové chlazení je efektivnější a obecně tišší. Pokud jsou přijatelné nízké teploty, minimální hluk a vyšší vstupní náklady, může být preferovanou volbou kapalinové chlazení. Pro ty, kteří hledají levnější, snadno instalovatelné řešení s určitou výkonností a přijatelnou hladinou hluku, se doporučuje chlazení vzduchem.

 

 

Závěrem lze říci, že volba mezi kapalinovým a vzduchovým chlazením závisí na způsobu používání počítače, očekávaném výkonu a pracovní zátěži. Kapalinové chlazení je vhodné pro ty, kteří upřednostňují nízkou hlučnost, optimální chlazení a jsou ochotni investovat více. Na druhou stranu je vzduchové chlazení cenově příznivější řešení s jednodušší instalací, které obětuje určitý výkon a snížení hluku.