Kiến thức cơ bản về tản nhiệt làm mát bằng không khí cho CPU

MỘT Tản nhiệt CPU là một thành phần thiết yếu hỗ trợ làm mát CPU, cung cấp môi trường nhiệt ổn định. Nếu bộ tản nhiệt CPU không được lựa chọn đúng, CPU sẽ tự động giảm xung nhịp để tránh quá nhiệt và hư hỏng, dẫn đến giảm hiệu suất. Do đó, việc lựa chọn một bộ tản nhiệt khí CPU phù hợp là rất quan trọng.
Vậy, làm thế nào để bạn chọn được không khí phù hợp? bộ làm mát cho CPU của bạn? Bài viết này giới thiệu một số kiến ​​thức cơ bản về tản nhiệt khí cho CPU.

Bộ tản nhiệt khí CPU hoạt động như thế nào?

Đế tản nhiệt CPU tiếp xúc trực tiếp với bề mặt CPU. Nhiệt do CPU sinh ra được truyền qua keo tản nhiệt đến đế tản nhiệt, sau đó được dẫn nhiệt qua hệ thống dẫn nhiệt đến các cánh tản nhiệt. Cuối cùng, quạt sẽ thổi khí qua các cánh tản nhiệt để tản nhiệt.

---

Ba loại phương pháp dẫn nhiệt

1. Dẫn điện bằng đồng (hoặc nhôm) rắn

Phương pháp này có hiệu suất dẫn nhiệt tương đối thấp, nhưng cấu trúc đơn giản và chi phí thấp. Nhiều bộ tản nhiệt CPU tiêu chuẩn sử dụng loại này.

2. Dẫn nhiệt bằng ống dẫn nhiệt

Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Ống dẫn nhiệt bằng đồng rỗng và chứa một lượng nhỏ chất lỏng nhiệt. Khi nhiệt độ tăng, chất lỏng ở đáy sẽ bốc hơi và hấp thụ nhiệt. Sau khi truyền nhiệt đến các lá tản nhiệt và nguội đi, nhiệt sẽ ngưng tụ thành chất lỏng và chảy trở lại đáy, tạo thành một chu trình liên tục. Phương pháp này có hiệu suất cao, đó là lý do tại sao hầu hết các bộ tản nhiệt CPU hiện đại đều áp dụng.

3. Làm mát bằng nước

Thường được gọi là “làm mát bằng chất lỏng”, mặc dù không phải lúc nào cũng sử dụng nước tinh khiết mà là một chất lỏng có độ dẫn nhiệt cao. Phương pháp này sử dụng chất lỏng để dẫn nhiệt ra khỏi CPU. Chất lỏng nóng chảy qua một đường dẫn tản nhiệt phức tạp, nơi quạt tản nhiệt và chất lỏng nguội được tuần hoàn trở lại.

---

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất làm mát bằng không khí

Hiệu suất truyền nhiệt

Đây là cốt lõi của hiệu suất nhiệt và chịu ảnh hưởng của một số yếu tố chính:

✔ Số lượng và độ dày của ống dẫn nhiệt

Nhìn chung, nhiều ống dẫn nhiệt hơn có nghĩa là làm mát tốt hơn.

• 2 ống: mức cơ bản

• 4 ống: đủ cho hầu hết các mục đích sử dụng

• 6 ống trở lên: làm mát cao cấp Đường kính phổ biến bao gồm 6mm và 8mm, với ống dày hơn mang lại hiệu suất tốt hơn.

✔ Bề mặt tiếp xúc giữa cánh tản nhiệt và không khí

Các cánh tản nhiệt có nhiệm vụ tản nhiệt từ ống ra không khí. Diện tích bề mặt tiếp xúc với không khí của cánh tản nhiệt càng lớn thì hiệu quả làm mát càng tốt. Một số nhà sản xuất bổ sung các gờ nổi hoặc hoa văn để tăng diện tích bề mặt và giảm nhiễu luồng khí, giúp trao đổi nhiệt tốt hơn.

✔ Lưu lượng không khí

Lưu lượng gió thường được đo bằng CFM (feet khối mỗi phút). Lưu lượng gió lớn hơn đồng nghĩa với việc tản nhiệt nhanh hơn.

Các thông số chính bao gồm:

• Tốc độ quạt (RPM)

• Áp suất tĩnh

• Kích thước cánh quạt

• Mức độ tiếng ồn (dBA)

Hầu hết các quạt hiện đại đều có công nghệ PWM (Điều chế độ rộng xung), cho phép điều chỉnh tốc độ thông minh dựa trên nhiệt độ.

✔ Thiết kế đế tản nhiệt

• Ống dẫn nhiệt tiếp xúc trực tiếp

Một thiết kế phổ biến trong các bộ tản nhiệt giá rẻ. Để đảm bảo tiếp xúc phẳng với CPU, các ống đồng được làm phẳng và đánh bóng. Tuy nhiên, điều này làm mỏng các ống và có thể gây ra bề mặt không bằng phẳng theo thời gian, làm giảm hiệu suất.

Các thương hiệu uy tín sẽ đánh bóng đồng đến độ mịn hoàn hảo để tiếp xúc tốt hơn và hiệu quả cao hơn. Sản phẩm kém chất lượng có thể có bề mặt không bằng phẳng, dẫn đến tiếp xúc kém và đường ống không hiệu quả.

• Đế đồng hàn với lớp đánh bóng gương

Phương pháp này sử dụng đế đồng nguyên khối hàn vào ống dẫn nhiệt, sau đó được đánh bóng đến độ bóng gương. Nó cung cấp diện tích tiếp xúc và độ dẫn nhiệt tuyệt vời, thường thấy ở bộ làm mát CPU từ trung cấp đến cao cấp.

• Buồng hơi (Tấm tản nhiệt)

Phương pháp này hiếm khi được sử dụng trong máy làm mát không khí do chi phí cao, hoạt động tương tự như ống dẫn nhiệt, sử dụng chất lỏng thay đổi pha để phân phối nhiệt đều và hiệu quả.

✔ Keo tản nhiệt

Do hạn chế về sản xuất, CPU và bộ tản nhiệt không thể đạt được bề mặt tiếp xúc hoàn hảo. Keo tản nhiệt được sử dụng để lấp đầy các khe hở cực nhỏ nhằm tăng cường khả năng dẫn nhiệt.

• Chỉ bôi một lớp mỏng và đều. Quá nhiều keo dán có thể gây cách nhiệt thay vì dẫn điện.

• Độ dẫn nhiệt tiêu chuẩn: 5–8 W/m·K

• Bột nhão cao cấp: 10–15 W/m·K

✔ Tay nghề kết nối vây với ống

Ống dẫn nhiệt phải tiếp xúc tốt với cánh tản nhiệt để truyền nhiệt hiệu quả. Có hai phương pháp chính:

• Hàn chảy lại

Ống dẫn nhiệt và cánh tản nhiệt được hàn lại với nhau. Phương pháp này tốn kém hơn nhưng mang lại khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời và độ tin cậy lâu dài.

• Vây ép (Đấm vây)

Còn được gọi là "lồng ghép cánh". Các lỗ được tạo trên cánh và ống được ép cơ học qua chúng. Mặc dù tiết kiệm chi phí, phương pháp này phải được thực hiện chính xác để tránh bị lỏng hoặc tiếp xúc kém.

---

Các loại Tản nhiệt làm mát bằng không khí

1. Làm mát thụ động (Thiết kế không quạt)

Thiết kế hoàn toàn không có quạt, sử dụng sự đối lưu tự nhiên để tản nhiệt.

• Ưu điểm: Không gây tiếng ồn

• Nhược điểm: Hiệu suất nhiệt thấp

• Tốt nhất cho: Xây dựng công suất thấp hoặc im lặng

2. Máy làm mát không khí từ trên xuống (Loại C)

Những bộ làm mát này thổi không khí xuống dưới, làm mát CPU cũng như các thành phần xung quanh như bo mạch chủ và RAM.

• Ưu điểm: Nhỏ gọn và hữu ích cho việc làm mát linh kiện

• Nhược điểm: Ít hiệu quả hơn so với thiết kế tháp; có thể làm gián đoạn luồng không khí trong vỏ máy

• Tốt nhất cho: Vỏ máy nhỏ hoặc CPU tỏa nhiệt thấp

3. Máy làm mát không khí dạng tháp (kiểu chữ U)

Máy làm mát dạng tháp đứng thẳng như một tòa tháp, đẩy không khí qua các ngăn xếp cánh tản nhiệt lớn theo một hướng duy nhất.

• Ưu điểm: Hiệu suất tuyệt vời, hỗ trợ quạt lớn và bề mặt cánh tản nhiệt

• Nhược điểm: Có thể chặn khe cắm RAM; phụ thuộc vào quạt vỏ máy bổ sung để lưu thông không khí

• Tốt nhất cho: Máy tính chơi game, máy trạm hoặc CPU ép xung

Phần kết luận

Lựa chọn đúng Tản nhiệt làm mát bằng không khí cho CPU bao gồm việc hiểu rõ cơ chế truyền nhiệt, thiết kế quạt, cấu trúc cánh tản nhiệt và bố cục tổng thể của PC. Cho dù bạn đang xây dựng một máy trạm yên tĩnh hay một dàn máy chơi game hiệu suất cao, việc áp dụng kiến ​​thức này sẽ giúp bạn lựa chọn một giải pháp làm mát hiệu quả và lâu dài.