أنظمة التبريد في أجهزة الحاسوب

أنظمة التبريد في أجهزة الحاسوب

يتسبب تدفق التيار بين المكونات الإلكترونية في توليد حرارة.ولا شك أن أداء مكونات الكمبيوتر سيكون أفضل عندما تظل باردة.وإذا لم نتخلص من الحرارة، فقد يعمل الكمبيوتر بدرجة أبطأ.وإذا ارتفعت درجة الحرارة بشدة، فيمكن أن يتوقف الكمبيوتر أو تتعرض مكوناته للتلف.لذا، فمن الضروري الحفاظ على أجهزة الكمبيوتر باردة.

ملاحظة: يتم الحفاظ على أجهزة الكمبيوتر باردة باستخدام حلول التبريد النشطة والخاملة.تحتاج الحلول النشطة الطاقة بينما لا تحتاج إليها الحلول الخاملة.

تعمل زيادة تدفق الهواء إلى صندوق الكمبيوتر (علبة الوحدة المركزية) على تبديد مزيد من السخونة.يستخدم حل التبريد النشط المراوح داخل صندوق الكمبيوتر لطرد الهواء الساخن، على النحو الموضح في الشكل 1.لزيادة تدفق الهواء، تكون بعض الصناديق مزودة بالعديد من المراوح لشفط الهواء البارد للداخل ومروحة أخرى لطرد الهواء الساخن.

تولد وحدة CPU داخل الصندوق المزيد من الحرارة.كما يوجد مشتت "مبدد" حراري مركب أعلى مركز وحدة CPU لسحب الحرارة خارجها، على النحو الموضح في الشكل 2.ويتميز المشتت الحراري بمنطقة سطح كبيرة مع زعانف معدنية لتشتيت الحرارة في الهواء المحيط.وتعرف هذه العملية بالتبريد الخامل.كما يوجد مركب حراري خاص بين المشتت الحراري ووحدة CPU.ويعمل المركب الحراري على زيادة فعالية نقل الحرارة من وحدة CPU إلى المشتت الحراري من خلال سد أي فجوات دقيقة بينهما.

لمكونات الأخرى عُرضة أيضًا للتلف بسبب ارتفاع الحرارة ويتم تزويدها بمراوح في أغلب الأحيان.لدى العديد من بطاقات مهايئ الفيديو معالج خاص بها يسمى وحدة معالجة الرسومات (GPU) تولد المزيد من الحرارة.وتكون بعض بطاقات مهايئ الفيديو مزودة بمروحة واحدة أو أكثر، على النحو الموضح في الشكل 4.

وقد تستخدم أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بوحدات CPU ووحدات GPU عالية السرعة نظامًا للتبريد المائي، على النحو الموضح في الشكل .حيث توضع لوحة معدنية فوق المعالج ويُضخ الماء أعلاها لتجميع الحرارة التي يصدرها المعالج.ويُضخ الماء إلى المبرد لتشتيت الحرارة في الهواء والماء ثم يُعاد تدويره.

جدير بالذكر أن مراوح CPU تصدر عنها ضوضاء قد تصل إلى حد الإزعاج عند السرعات العالية.وهناك طريقة بديلة لتبريد وحدة CPU باستخدام المروحة وهي استخدام الأنابيب الحرارية.ويحتوي الأنبوب الحراري على سائل مغلق بصورة نهائية في المصنع ويستخدم نظام تكثيف وتبخير دوري.