24/5/16
Tản nhiệt CPU là gì?
Khi hoạt động, CPU máy tính sẽ sản sinh ra một lượng nhiệt rất lớn. Và thông thường, CPU càng mạnh đồng nghĩa với nhiệt lượng nó sẽ toả ra càng cao (cùng kiến trúc, khác xung nhịp). Nếu lượng nhiệt này tăng quá cao, nhẹ thì CPU sẽ tự động giảm hiệu năng còn nặng thì có thể gây hư hỏng. Tản nhiệt CPU là linh kiện giúp chúng ta có thể kiểm soát được nhiệt độ của CPU, giúp nó có thể hoạt động ổn định mà không gặp tình trạng quá nóng.
Phần lớn các CPU máy tính của Intel hay AMD được bán trên thị trường hiện nay đều kèm theo tản nhiệt với hiệu năng tương đối kiêm tốn (còn được gọi là tản nhiệt stock). Một số dòng được thiết kế hỗ trợ ép xung như i7-6700K và i5-6600K hoặc Cpu socket 2011 (Haswell-E) thì không kèm theo tản nhiệt stock, cho phép bạn tự sắm tản nhiệt với hiệu năng cao hơn.
Quy tắc hoạt động của tản nhiệt khí
Tản nhiệt thì có rất nhiều loại, phổ biến nhất là tản nhiệt khí, cao cấp hơn thì là tản nhiệt nước. Ngoài ra còn có tản nhiệt bằng ni-tơ lỏng, tuy nhiên cái này chỉ dành để đua ép xung chứ sử dụng hằng này thì không được tiện cho lắm. Tản nhiệt khí phổ biến nhất là vì giá thành rẻ, cấu tạo đơn giản nhưng hiệu quả cũng như không đòi hỏi nhiều kỹ thuật trong quá trình lắp đặt. Ngoài ra việc Intel và AMD kèm theo tản nhiệt khí (stock) theo hầu hết các dòng CPU của mình cũng góp một phần cho sự phổ biến của loại tản nhiệt này.
Để minh hoạ thì mình sẽ dùng tản nhiệt stock của CPU Intel Skylake. Tất cả các tản nhiệt khí đều sẽ có cấu tạo cơ bản như thế này, tuy nhiên chất liệu, thiết kế của các lá tản nhiệt cũng như kích thước sẽ có sự khác biệt.
Cấu tạo của tản nhiệt khí sẽ gồm có 3 phần chính: phần chân để cắm vào bo mạch, khối tản nhiệt và cuối cùng là quạt.
Đây là tản nhiệt dành cho CPU Intel nên bạn sẽ thấy 4 cái chân cắm, mỗi chân sẽ có một cái lẫy khoá. Những lẫy này giúp bạn gắn chặt tản nhiệt vào mainboard và áp sát CPU. Các tản nhiệt khí loại lớn và nặng còn có thêm backplate (tấm đệm phía sau bằng nhựa hoặc kim loại) để tăng thêm độ cố định và tránh tình trạng cong bo mạch.
Để dẫn nhiệt lên các lá nhôm, tản Intel (trái) dùng một lõi đồng trong khi tản AMD (phải) dùng các ống dẫn nhiệt đồngKhối tản nhiệt của tản nhiệt Skylake được làm bằng kim loại: lõi đồng và các lá tản nhiệt bằng nhôm. Phần đế tiếp xúc với CPU được làm bằng đồng sẽ dẫn nhiệt ra các lá nhôm, tăng tối đa diện tích bề mặt tản nhiệt. Diện tích bề mặt càng nhiều thì nhiệt lượng sẽ dễ phân tán ra ngoài không khí hơn, giúp CPU mát hơn. Đối với trường hợp của bộ tản nhiệt Skylake thì Intel thiết kế khá đơn giản chỉ với một lõi đồng, tuy nhiên ở tản của của CPU AMD và các tản hiệu năng cao thì nhà sản xuất thường sử dụng các ống dẫn nhiệt (heat pipe) để tăng tối đa hiệu quả (ảnh tản nhiệt AMD) Nếu các bạn chú ý trong hình thì sẽ thấy có một lớp màu trắng, đó là kem tản nhiệt. Loại kem này giúp loại bỏ không khí giữa heatsink của CPU và của tản nhiệt, giúp nhiệt lượng được truyền đi một cách hiệu quả nhất. Tuy nhiên cũng cần lưu ý là việc sử dụng quá nhiều kem tản nhiệt sẽ gây phản tác dụng vì dù nó dẫn nhiệt tốt hơn không khí, nó vẫn kém hơn kim loại (nhôm/đồng). Về cơ bản, sự khác biệt giữa tản nhiệt stock và các tản nhiệt khí cao cấp đó là diện tích bề mặt tiếp xúc với môi trường. Các tản nhiệt khí cao cấp sẽ có kích thước lớn hơn, nhiều lá tản nhiệt hơn và từ đó hiệu quả cũng cao hơn. Một số bộ tản nhiệt ngoại cỡ, chẳng hạn như Noctua NH-D15 với các lá tản nhiệt chia thành 2 trụ kép thì bạn thậm chí cũng chẳng cần quạt thổi nếu thùng máy đối lưu không khí tốt.
Phần cuối cùng là quạt, tạo luồng gió làm mát các lá tản nhiệt và phân tán nhiệt lượng ra không khí. Những tản nhiệt kích thước nhỏ, chẳng hạn như tản nhiệt stock của Intel Skylake trong hình thì gió sẽ thổi từ trên xuống. Còn ở những dòng tản nhiệt trụ kích thước lớn, kiểu quạt thổi ngang được ưu ái vì cho phép sử dụng quạt đường kính lớn và nhiều quạt (2-3 cái, thiết lập theo kiểu hút-đẩy). Quạt lớn sẽ có ưu điểm ngay cả ở tốc độ quay chậm thì gió tạo ra vẫn nhiều hơn quạt đường kính nhỏ, cũng như bớt ồn hơn. Ngoài ra thì số lượng đầu pin cấp nguồn cũng quyết định là tốc độ quạt có thể điều chỉnh bằng tính năng PWM (4 pin) hoặc không (3 pin).
Đồng vs Nhôm
Khi nhắc đến chất liệu làm khối tản nhiệt, một câu hỏi mà nhiều người đặt ra là vì sao các nhà sản xuất thường chọn nhôm thay vì đồng, mặc dù khả năng dẫn nhiệt của đồng tốt hơn. Sau đây là một số lý do:
Khi hoạt động, CPU máy tính sẽ sản sinh ra một lượng nhiệt rất lớn. Và thông thường, CPU càng mạnh đồng nghĩa với nhiệt lượng nó sẽ toả ra càng cao (cùng kiến trúc, khác xung nhịp). Nếu lượng nhiệt này tăng quá cao, nhẹ thì CPU sẽ tự động giảm hiệu năng còn nặng thì có thể gây hư hỏng. Tản nhiệt CPU là linh kiện giúp chúng ta có thể kiểm soát được nhiệt độ của CPU, giúp nó có thể hoạt động ổn định mà không gặp tình trạng quá nóng.
Phần lớn các CPU máy tính của Intel hay AMD được bán trên thị trường hiện nay đều kèm theo tản nhiệt với hiệu năng tương đối kiêm tốn (còn được gọi là tản nhiệt stock). Một số dòng được thiết kế hỗ trợ ép xung như i7-6700K và i5-6600K hoặc Cpu socket 2011 (Haswell-E) thì không kèm theo tản nhiệt stock, cho phép bạn tự sắm tản nhiệt với hiệu năng cao hơn.
Quy tắc hoạt động của tản nhiệt khí
Tản nhiệt thì có rất nhiều loại, phổ biến nhất là tản nhiệt khí, cao cấp hơn thì là tản nhiệt nước. Ngoài ra còn có tản nhiệt bằng ni-tơ lỏng, tuy nhiên cái này chỉ dành để đua ép xung chứ sử dụng hằng này thì không được tiện cho lắm. Tản nhiệt khí phổ biến nhất là vì giá thành rẻ, cấu tạo đơn giản nhưng hiệu quả cũng như không đòi hỏi nhiều kỹ thuật trong quá trình lắp đặt. Ngoài ra việc Intel và AMD kèm theo tản nhiệt khí (stock) theo hầu hết các dòng CPU của mình cũng góp một phần cho sự phổ biến của loại tản nhiệt này.
Để minh hoạ thì mình sẽ dùng tản nhiệt stock của CPU Intel Skylake. Tất cả các tản nhiệt khí đều sẽ có cấu tạo cơ bản như thế này, tuy nhiên chất liệu, thiết kế của các lá tản nhiệt cũng như kích thước sẽ có sự khác biệt.
Cấu tạo của tản nhiệt khí sẽ gồm có 3 phần chính: phần chân để cắm vào bo mạch, khối tản nhiệt và cuối cùng là quạt.
Để dẫn nhiệt lên các lá nhôm, tản Intel (trái) dùng một lõi đồng trong khi tản AMD (phải) dùng các ống dẫn nhiệt đồngKhối tản nhiệt của tản nhiệt Skylake được làm bằng kim loại: lõi đồng và các lá tản nhiệt bằng nhôm. Phần đế tiếp xúc với CPU được làm bằng đồng sẽ dẫn nhiệt ra các lá nhôm, tăng tối đa diện tích bề mặt tản nhiệt. Diện tích bề mặt càng nhiều thì nhiệt lượng sẽ dễ phân tán ra ngoài không khí hơn, giúp CPU mát hơn. Đối với trường hợp của bộ tản nhiệt Skylake thì Intel thiết kế khá đơn giản chỉ với một lõi đồng, tuy nhiên ở tản của của CPU AMD và các tản hiệu năng cao thì nhà sản xuất thường sử dụng các ống dẫn nhiệt (heat pipe) để tăng tối đa hiệu quả (ảnh tản nhiệt AMD) Nếu các bạn chú ý trong hình thì sẽ thấy có một lớp màu trắng, đó là kem tản nhiệt. Loại kem này giúp loại bỏ không khí giữa heatsink của CPU và của tản nhiệt, giúp nhiệt lượng được truyền đi một cách hiệu quả nhất. Tuy nhiên cũng cần lưu ý là việc sử dụng quá nhiều kem tản nhiệt sẽ gây phản tác dụng vì dù nó dẫn nhiệt tốt hơn không khí, nó vẫn kém hơn kim loại (nhôm/đồng). Về cơ bản, sự khác biệt giữa tản nhiệt stock và các tản nhiệt khí cao cấp đó là diện tích bề mặt tiếp xúc với môi trường. Các tản nhiệt khí cao cấp sẽ có kích thước lớn hơn, nhiều lá tản nhiệt hơn và từ đó hiệu quả cũng cao hơn. Một số bộ tản nhiệt ngoại cỡ, chẳng hạn như Noctua NH-D15 với các lá tản nhiệt chia thành 2 trụ kép thì bạn thậm chí cũng chẳng cần quạt thổi nếu thùng máy đối lưu không khí tốt.Phần cuối cùng là quạt, tạo luồng gió làm mát các lá tản nhiệt và phân tán nhiệt lượng ra không khí. Những tản nhiệt kích thước nhỏ, chẳng hạn như tản nhiệt stock của Intel Skylake trong hình thì gió sẽ thổi từ trên xuống. Còn ở những dòng tản nhiệt trụ kích thước lớn, kiểu quạt thổi ngang được ưu ái vì cho phép sử dụng quạt đường kính lớn và nhiều quạt (2-3 cái, thiết lập theo kiểu hút-đẩy). Quạt lớn sẽ có ưu điểm ngay cả ở tốc độ quay chậm thì gió tạo ra vẫn nhiều hơn quạt đường kính nhỏ, cũng như bớt ồn hơn. Ngoài ra thì số lượng đầu pin cấp nguồn cũng quyết định là tốc độ quạt có thể điều chỉnh bằng tính năng PWM (4 pin) hoặc không (3 pin).
Đồng vs Nhôm
Khi nhắc đến chất liệu làm khối tản nhiệt, một câu hỏi mà nhiều người đặt ra là vì sao các nhà sản xuất thường chọn nhôm thay vì đồng, mặc dù khả năng dẫn nhiệt của đồng tốt hơn. Sau đây là một số lý do:
- Giữ nhiệt tốt hơn, khiến lá tản nhiệt đồng phân tán nhiệt vào không khí kém hơn lá nhôm
- Trọng lượng nặng (8.9 g/cm3 vs 2.7 g/cm3)
- Mềm nên dễ bị biến dạng nếu gặp sự cố cũng hoặc rung động cường độ cao khi quạt quay.
- Dễ bị oxy hoá
- Đắt, giá đồng thường gấp đôi giá nhôm (2.11 USD/pound vs 0.69 USD/pound.
Nguồn: tinhte
{ 0 nhận xét }