اغلب برای ساخت یک رادیاتور بزرگ استفاده می شود لوله های حرارتی(انگلیسی: لوله های حرارتی) لوله های فلزی (معمولاً مسی) با مهر و موم شده و به طور خاص مرتب شده اند. آنها گرما را بسیار کارآمد از یک سر به سر دیگر منتقل می کنند: بنابراین، حتی دورترین باله های یک هیت سینک بزرگ به طور موثر در خنک سازی کار می کنند. بنابراین، به عنوان مثال، کولر محبوب مرتب شده است

برای خنک کردن پردازنده‌های گرافیکی مدرن با کارایی بالا، از روش‌های مشابهی استفاده می‌شود: رادیاتورهای بزرگ، سیستم‌های خنک‌کننده هسته مسی یا رادیاتورهای تمام مسی، لوله‌های حرارتی برای انتقال گرما به رادیاتورهای اضافی:

توصیه ها برای انتخاب در اینجا یکسان است: از فن های آهسته و بزرگ، بزرگترین هیت سینک های ممکن استفاده کنید. بنابراین، به عنوان مثال، سیستم های خنک کننده محبوب برای کارت های ویدئویی و Zalman VF900 به نظر می رسد:

معمولاً طرفداران سیستم های خنک کننده کارت گرافیک فقط هوای داخل یونیت سیستم را مخلوط می کردند که از نظر خنک سازی کل رایانه چندان مؤثر نیست. فقط اخیراً از سیستم های خنک کننده برای خنک کردن کارت های ویدیویی استفاده شده است که هوای گرم را به خارج از کیس حمل می کنند: اولین فولادها و طراحی مشابه این برند:

سیستم های خنک کننده مشابه روی قدرتمندترین کارت های ویدئویی مدرن (nVidia GeForce 8800، ATI x1800XT و قدیمی تر) نصب شده است. چنین طراحی اغلب از نظر سازماندهی مناسب جریان هوا در داخل کیس کامپیوتر نسبت به طرح های سنتی توجیه پذیرتر است. سازمان جریان هوا

استانداردهای مدرن برای طراحی کیس های کامپیوتری، از جمله موارد دیگر، نحوه ساخت سیستم خنک کننده را تنظیم می کند. با شروع، که انتشار آن در سال 1997 راه اندازی شد، فناوری خنک کننده کامپیوتر با جریان هوای عبوری از دیواره جلویی کیس به عقب معرفی می شود (علاوه بر این، هوا برای خنک کننده از دیوار سمت چپ مکیده می شود):

علاقه مندان به جزئیات به آخرین نسخه های استاندارد ATX مراجعه می کنند.

حداقل یک فن در منبع تغذیه رایانه نصب شده است (بسیاری از مدل های مدرن دارای دو فن هستند که می تواند سرعت چرخش هر یک از آنها و در نتیجه نویز در حین کار را به میزان قابل توجهی کاهش دهد). فن های اضافی را می توان در هر جایی از کیس کامپیوتر نصب کرد تا جریان هوا را افزایش دهد. حتما این قانون را رعایت کنید: در دیوارهای سمت چپ و جلویی، هوا به داخل کیس دمیده می شود، در دیواره پشتی، هوای گرم به بیرون پرتاب می شود.. همچنین باید مطمئن شوید که جریان هوای داغ از دیواره عقب رایانه مستقیماً به ورودی هوا در دیوار سمت چپ رایانه نمی افتد (این اتفاق در موقعیت های خاصی از واحد سیستم نسبت به دیواره های رایانه رخ می دهد. اتاق و مبلمان). اینکه کدام پنکه نصب شود در درجه اول به وجود پایه های مناسب در دیوارهای کیس بستگی دارد. صدای فن عمدتاً با سرعت فن تعیین می شود (به بخش مراجعه کنید)، بنابراین مدل های فن آهسته (آرام) توصیه می شود. با ابعاد نصب و سرعت چرخش برابر، پنکه های دیواره عقب کیس به طور ذهنی سر و صدای بیشتری نسبت به فن های جلو دارند: اولاً آنها از کاربر دورتر هستند و ثانیاً مشبک های تقریباً شفاف در پشت کیس وجود دارد. عناصر تزئینی مختلف در قسمت جلو قرار دارند. اغلب به دلیل جریان هوا در اطراف عناصر پانل جلویی صدا ایجاد می شود: اگر مقدار جریان هوای منتقل شده از حد معینی فراتر رود، جریان های آشفته گردابی در پانل جلوی کیس کامپیوتر ایجاد می شود که صدایی مشخص ایجاد می کند (شبیه صدای خش خش یک جاروبرقی، اما بسیار آرام تر).

انتخاب کیس کامپیوتر

تقریبا اکثریت قریب به اتفاق کیس های کامپیوتر موجود در بازار امروز با یکی از نسخه های استاندارد ATX از جمله از نظر خنک کننده مطابقت دارند. ارزان ترین کیس ها به منبع تغذیه یا دستگاه های اضافی مجهز نیستند. کیس های گران تر مجهز به فن هایی برای خنک کردن کیس هستند، کمتر - آداپتورهایی برای اتصال فن ها به روش های مختلف. گاهی اوقات حتی یک کنترلر ویژه مجهز به سنسورهای حرارتی، که به شما امکان می دهد سرعت چرخش یک یا چند فن را بسته به دمای اجزای اصلی به آرامی تنظیم کنید (به عنوان مثال نگاه کنید). منبع تغذیه همیشه در کیت گنجانده نشده است: بسیاری از خریداران ترجیح می دهند یک PSU را به تنهایی انتخاب کنند. از گزینه های دیگر برای تجهیزات اضافی، شایان ذکر است که اتصالات ویژه دیوارهای جانبی، هارد دیسک ها، درایوهای نوری، کارت های توسعه که به شما امکان می دهد کامپیوتر را بدون پیچ گوشتی جمع کنید. فیلترهای گرد و غبار که از ورود خاک به رایانه از طریق سوراخ های تهویه جلوگیری می کند. نازل های مختلف برای هدایت جریان هوا در داخل کیس. کاوش در فن

برای انتقال هوا در سیستم های خنک کننده استفاده می شود طرفداران(انگلیسی: پنکه).

دستگاه فن

فن شامل یک محفظه (معمولاً به شکل قاب)، یک موتور الکتریکی و یک پروانه است که با یاتاقان ها در همان محور موتور نصب شده است:

قابلیت اطمینان فن به نوع یاتاقان های نصب شده بستگی دارد. سازندگان ادعا می کنند MTBF معمولی زیر (تعداد سال بر اساس عملیات 24/7):

با در نظر گرفتن منسوخ بودن تجهیزات رایانه ای (برای استفاده خانگی و اداری 2-3 سال است)، فن های دارای بلبرینگ را می توان "ابدی" در نظر گرفت: عمر آنها کمتر از عمر معمول یک رایانه نیست. برای برنامه های جدی تر، که در آن رایانه باید سال ها به صورت شبانه روزی کار کند، ارزش انتخاب فن های قابل اعتمادتر را دارد.

بسیاری با فن های قدیمی مواجه شده اند که در آن یاتاقان های ساده عمر خود را از دست داده اند: شافت پروانه در حین کار می لرزد و می لرزد و صدای غرغر مشخصی ایجاد می کند. در اصل، چنین یاتاقانی را می توان با روغن کاری آن با روان کننده جامد تعمیر کرد - اما چند نفر با تعمیر یک فن که فقط چند دلار هزینه دارد موافقت می کنند؟

مشخصات فن

پنکه ها از نظر اندازه و ضخامت متفاوت هستند: معمولاً در رایانه ها 40x40x10 میلی متر برای خنک کردن کارت های گرافیک و جیب های هارد دیسک و همچنین 80x80x25، 92x92x25، 120x120x25 میلی متر برای خنک کننده کیس یافت می شود. همچنین فن ها در نوع و طراحی موتورهای الکتریکی نصب شده متفاوت هستند: آنها جریان متفاوتی مصرف می کنند و سرعت چرخش پروانه متفاوتی را ارائه می دهند. اندازه فن و سرعت چرخش پره های پروانه عملکرد را تعیین می کند: فشار استاتیک ایجاد شده و حداکثر حجم هوای منتقل شده.

حجم هوای حمل شده توسط یک فن (سرعت جریان) بر حسب متر مکعب در دقیقه یا فوت مکعب در دقیقه (CFM) اندازه گیری می شود. عملکرد فن، که در مشخصات مشخص شده است، در فشار صفر اندازه گیری می شود: فن در یک فضای باز کار می کند. در داخل کیس کامپیوتر، فن به واحد سیستم با اندازه مشخصی منفجر می شود، بنابراین فشار اضافی در حجم سرویس ایجاد می کند. به طور طبیعی، بازده حجمی تقریباً با فشار تولید شده نسبت معکوس خواهد داشت. نوع خاص ویژگی های جریانبه شکل پروانه مورد استفاده و سایر پارامترهای یک مدل خاص بستگی دارد. به عنوان مثال، نمودار مربوط به یک فن عبارت است از:

نتیجه گیری ساده از این به شرح زیر است: هرچه فن های پشت کیس کامپیوتر با شدت بیشتری کار کنند، هوای بیشتری را می توان در کل سیستم پمپ کرد و خنک کننده موثرتر خواهد بود.

سطح صدای فن

سطح سر و صدای ایجاد شده توسط فن در حین کار به ویژگی های مختلف آن بستگی دارد (جزئیات بیشتر در مورد دلایل وقوع آن را می توانید در مقاله بیابید). برقراری رابطه بین عملکرد و صدای فن آسان است. در وب سایت یکی از تولید کنندگان بزرگ سیستم های خنک کننده محبوب، شاهد هستیم که بسیاری از فن های هم اندازه مجهز به موتورهای الکتریکی مختلفی هستند که برای سرعت های چرخش متفاوت طراحی شده اند. از آنجایی که از پروانه یکسانی استفاده می شود، داده های مورد علاقه خود را به دست می آوریم: ویژگی های یک فن در سرعت های مختلف چرخش. ما جدولی را برای سه اندازه رایج تهیه می کنیم: ضخامت 25 میلی متر و.

فونت پررنگ نشان دهنده محبوب ترین انواع فن ها است.

با محاسبه ضریب تناسب جریان هوا و سطح نویز با سرعت، یک تطابق تقریباً کامل را مشاهده می کنیم. برای پاک کردن وجدان خود، انحراف از میانگین را در نظر می گیریم: کمتر از 5٪. بنابراین، ما سه وابستگی خطی، هر کدام 5 امتیاز به دست آوردیم. خدا نمی داند چه نوع آماری، اما این برای یک وابستگی خطی کافی است: ما فرضیه را تأیید می کنیم.

راندمان حجمی فن متناسب با تعداد دور پروانه است، همین امر در مورد سطح نویز نیز صادق است..

با استفاده از فرضیه به دست آمده، می توانیم نتایج به دست آمده را با استفاده از روش حداقل مربعات (LSM) برون یابی کنیم: در جدول، این مقادیر به صورت مورب مشخص شده اند. با این حال، باید به خاطر داشت که دامنه این مدل محدود است. وابستگی بررسی شده در محدوده معینی از سرعت های چرخش خطی است. منطقی است که فرض کنیم ماهیت خطی وابستگی در برخی از همسایگان این محدوده باقی خواهد ماند. اما در سرعت های بسیار بالا و بسیار پایین، تصویر می تواند به طور قابل توجهی تغییر کند.

اکنون خط فن های سازنده دیگری را در نظر بگیرید:، و. بیایید یک جدول مشابه ایجاد کنیم:

داده های محاسبه شده با حروف کج مشخص شده اند.
همانطور که در بالا ذکر شد، در سرعت های فن که به طور قابل توجهی با سرعت های مورد مطالعه متفاوت است، مدل خطی ممکن است نادرست باشد. مقادیر به دست آمده توسط برون یابی باید به عنوان یک تخمین تقریبی درک شوند.

بیایید به دو شرایط توجه کنیم. اولاً طرفداران GlacialTech کندتر هستند و ثانیاً کارآمدتر هستند. بدیهی است که این نتیجه استفاده از پروانه ای با شکل تیغه پیچیده تر است: حتی با سرعت یکسان، فن GlacialTech هوای بیشتری را نسبت به تیتان حمل می کند: نمودار را ببینید. رشد. ولی سطح نویز در همان سرعت تقریباً برابر است: این نسبت حتی برای طرفداران سازندگان مختلف با شکل پروانه های مختلف رعایت می شود.

باید درک کرد که ویژگی های صدای واقعی یک فن به طراحی فنی آن، فشار تولید شده، حجم هوای پمپ شده، به نوع و شکل موانع در مسیر جریان هوا بستگی دارد. یعنی روی نوع کیس کامپیوتر. به دلیل گستردگی موارد مورد استفاده، نمی توان مستقیماً ویژگی های کمی فن های اندازه گیری شده در شرایط ایده آل را اعمال کرد. آنها فقط برای مدل های مختلف فن با یکدیگر مقایسه می شوند.

دسته بندی قیمت فن ها

فاکتور هزینه را در نظر بگیرید. به عنوان مثال، بیایید و در همان فروشگاه اینترنتی: نتایج در جداول بالا وارد شده است (پنکه با دو بلبرینگ در نظر گرفته شد). همانطور که می بینید، طرفداران این دو سازنده به دو کلاس مختلف تعلق دارند: GlacialTech با سرعت کمتری کار می کنند، بنابراین صدای کمتری تولید می کنند. با همان سرعت آنها کارآمدتر از تیتان هستند - اما همیشه یک یا دو دلار گرانتر هستند. اگر نیاز به ساخت کم‌ترین سیستم خنک‌کننده دارید (مثلاً برای رایانه‌های خانگی)، باید فن‌های گران‌تری با شکل‌های تیغه‌های پیچیده را دنبال کنید. در غیاب چنین الزامات سختگیرانه یا با بودجه محدود (مثلاً برای یک رایانه اداری)، فن های ساده تر به خوبی عمل می کنند. نوع مختلف تعلیق پروانه مورد استفاده در فن ها (برای جزئیات بیشتر، بخش را ببینید) نیز بر هزینه تأثیر می گذارد: فن گران تر است، یاتاقان های پیچیده تر استفاده می شود.

کلید رابط در یک طرف گوشه های اریب است. سیم ها به شرح زیر متصل می شوند: دو سیم مرکزی - "زمین"، تماس مشترک (سیم سیاه). +5 V - قرمز، +12 V - زرد. برای تغذیه فن از طریق کانکتور molex، فقط از دو سیم استفاده می شود، معمولاً مشکی ("زمین") و قرمز (ولتاژ تغذیه). با اتصال آنها به پین ​​های مختلف کانکتور، می توانید سرعت فن های مختلفی را دریافت کنید. ولتاژ استاندارد 12 ولت فن را با سرعت معمولی کار می کند، ولتاژ 5-7 ولت حدود نیمی از سرعت چرخش را فراهم می کند. استفاده از ولتاژ بالاتر ترجیح داده می شود، زیرا هر موتور الکتریکی قادر به راه اندازی مطمئن با ولتاژ بسیار کم نیست.

همانطور که تجربه نشان می دهد، سرعت فن هنگام اتصال به +5 ولت، +6 ولت و +7 ولت تقریباً یکسان است(با دقت 10 درصد که با دقت اندازه گیری قابل مقایسه است: سرعت چرخش دائماً در حال تغییر است و به عوامل زیادی مانند دمای هوا، کوچکترین پیش نویس در اتاق و غیره بستگی دارد)

این را به شما یادآوری می کنم سازنده عملکرد پایدار دستگاه های خود را فقط در صورت استفاده از ولتاژ تغذیه استاندارد تضمین می کند. اما، همانطور که تمرین نشان می دهد، اکثریت قریب به اتفاق فن ها حتی در ولتاژ پایین کاملاً راه اندازی می شوند.

کنتاکت ها در قسمت پلاستیکی کانکتور با یک جفت "آنتن" فلزی تاشو ثابت می شوند. از بین بردن تماس با فشار دادن قسمت های بیرون زده با یک بال نازک یا یک پیچ گوشتی کوچک کار دشواری نیست. پس از آن ، "آنتن ها" باید دوباره به طرفین خم شوند و تماس را در سوکت مربوطه قسمت پلاستیکی کانکتور قرار دهید:

گاهی اوقات خنک کننده ها و فن ها به دو کانکتور مجهز می شوند: یک molex که به صورت موازی و یک پایه سه (یا چهار) متصل است. در این مورد شما باید برق را فقط از طریق یکی از آنها وصل کنید:

در برخی موارد، نه یک کانکتور molex، بلکه از یک جفت "مامان و بابا" استفاده می شود: به این ترتیب می توانید فن را به همان سیم از منبع تغذیه ای که هارد دیسک یا درایو نوری را تغذیه می کند وصل کنید. اگر پین‌های کانکتور را تعویض می‌کنید تا ولتاژی غیر استاندارد روی فن داشته باشید، توجه ویژه‌ای داشته باشید که پایه‌های کانکتور دوم را دقیقاً به همان ترتیب تعویض کنید. در صورت عدم انجام این کار، ولتاژ اشتباهی به هارد دیسک یا درایو نوری وارد می شود که به احتمال زیاد منجر به خرابی فوری آنها می شود.

در کانکتورهای سه پین، کلید نصب یک جفت راهنما بیرون زده در یک طرف است:

قسمت جفت گیری روی صفحه تماس قرار دارد؛ هنگام اتصال، بین راهنماها وارد می شود و همچنین به عنوان نگهدارنده عمل می کند. کانکتورهای مربوطه برای تغذیه فن ها روی مادربرد (معمولاً چندین قطعه در مکان های مختلف روی برد) یا روی برد یک کنترلر مخصوص که فن ها را کنترل می کند قرار دارد:

علاوه بر زمین (سیم سیاه) و +12 ولت (معمولا قرمز، کمتر: زرد)، یک تماس تاکومتریک نیز وجود دارد: برای کنترل سرعت فن (سیم سفید، آبی، زرد یا سبز) استفاده می شود. اگر به قابلیت کنترل سرعت فن نیاز ندارید، این تماس را می توان حذف کرد. اگر فن به طور جداگانه تغذیه می شود (به عنوان مثال، از طریق یک کانکتور molex)، اتصال تنها کنتاکت کنترل سرعت و یک سیم مشترک با استفاده از یک کانکتور سه پین ​​مجاز است - این طرح اغلب برای نظارت بر سرعت فن استفاده می شود. منبع تغذیه، که توسط مدارهای داخلی PSU تغذیه و کنترل می شود.

کانکتورهای چهار پین نسبتاً اخیراً در مادربردهای دارای سوکت پردازنده LGA 775 و سوکت AM2 ظاهر شده اند. آنها در حضور یک چهارمین تماس اضافی متفاوت هستند، در حالی که کاملاً از نظر مکانیکی و الکتریکی با اتصالات سه پین ​​سازگار هستند:

دو همسانفن های دارای کانکتور سه پین ​​را می توان به صورت سری به یک کانکتور برق متصل کرد. بنابراین، هر یک از موتورهای الکتریکی دارای ولتاژ تغذیه 6 ولت خواهند بود، هر دو فن با نیم سرعت می چرخند. برای چنین اتصالی، استفاده از کانکتورهای برق فن راحت است: با فشار دادن "زبانه" ثابت با پیچ گوشتی، مخاطبین را می توان به راحتی از جعبه پلاستیکی جدا کرد. نمودار اتصال در شکل زیر نشان داده شده است. یکی از کانکتورها طبق معمول به مادربرد متصل می شود: برق هر دو فن را تامین می کند. در کانکتور دوم، با استفاده از یک تکه سیم، باید دو کنتاکت را اتصال کوتاه کنید و سپس آن را با نوار یا نوار الکتریکی عایق کنید:

اکیداً توصیه نمی شود که دو موتور الکتریکی مختلف را به این روش وصل کنید.: به دلیل نابرابری مشخصات الکتریکی در حالت های مختلف عملکرد (راه اندازی، شتاب، چرخش پایدار)، ممکن است یکی از فن ها اصلا روشن نشود (که با خرابی موتور الکتریکی همراه است) یا برای راه اندازی نیاز به جریان بیش از حد بالایی داشته باشد. مملو از خرابی مدارهای کنترل است).

اغلب برای محدود کردن سرعت فن از مقاومت های ثابت یا متغیری که به صورت سری در مدار برق متصل شده اند استفاده می شود. با تغییر مقاومت مقاومت متغیر، می‌توانید سرعت چرخش را تنظیم کنید: تعداد کنترل‌کننده‌های سرعت فن دستی به این صورت است. هنگام طراحی چنین مداری باید به خاطر داشت که اولاً مقاومت ها گرم می شوند و بخشی از توان الکتریکی را به صورت گرما از بین می برند - این به خنک سازی کارآمدتر کمک نمی کند. ثانیاً، ویژگی های الکتریکی موتور الکتریکی در حالت های مختلف عملکرد (راه اندازی، شتاب، چرخش پایدار) یکسان نیست، پارامترهای مقاومت باید با در نظر گرفتن همه این حالت ها انتخاب شوند. برای انتخاب پارامترهای مقاومت کافی است قانون اهم را بدانید. شما باید از مقاومت هایی استفاده کنید که برای جریانی کمتر از مصرف موتور الکتریکی طراحی شده اند. با این حال، من شخصاً از کنترل دستی خنک کننده استقبال نمی کنم، زیرا معتقدم رایانه دستگاه کاملاً مناسبی برای کنترل خودکار سیستم خنک کننده بدون دخالت کاربر است.

نظارت و کنترل فن

اکثر مادربردهای مدرن به شما اجازه می دهند تا سرعت فن های متصل به برخی از کانکتورهای سه یا چهار پین را کنترل کنید. علاوه بر این، برخی از کانکتورها از کنترل نرم افزاری سرعت چرخش فن متصل پشتیبانی می کنند. همه کانکتورهای روی برد چنین قابلیت‌هایی را ارائه نمی‌کنند: به عنوان مثال، برد محبوب Asus A8N-E دارای پنج کانکتور برای تغذیه فن‌ها است که تنها سه عدد از آنها از کنترل سرعت چرخش (CPU، CHIP، CHA1) پشتیبانی می‌کنند و تنها یک کنترل سرعت فن ( CPU)؛ مادربرد ایسوس P5B دارای چهار کانکتور است، هر چهار کانکتور از کنترل سرعت چرخش پشتیبانی می کنند، کنترل سرعت چرخش دارای دو کانال CPU، CASE1 / 2 (سرعت دو فن کیس به طور همزمان تغییر می کند). تعداد کانکتورها با قابلیت کنترل یا کنترل سرعت چرخش به چیپست یا پل جنوبی مورد استفاده بستگی ندارد، بلکه به مدل خاص مادربرد بستگی دارد: مدل‌های سازنده‌های مختلف ممکن است از این نظر متفاوت باشند. اغلب، طراحان مادربرد عمداً مدل‌های ارزان‌تر را از قابلیت‌های کنترل سرعت فن محروم می‌کنند. به عنوان مثال، مادربرد Asus P4P800 SE برای پردازنده های Intel Pentiun 4 قادر به تنظیم سرعت خنک کننده پردازنده است، در حالی که نسخه ارزان تر Asus P4P800-X اینطور نیست. در این مورد، می توانید از دستگاه های خاصی استفاده کنید که قادر به کنترل سرعت چندین فن هستند (و معمولاً اتصال تعدادی سنسور دما را فراهم می کنند) - تعداد بیشتری از آنها در بازار مدرن وجود دارد.

سرعت فن را می توان با استفاده از تنظیمات BIOS کنترل کرد. به عنوان یک قاعده، اگر مادربرد از تغییر سرعت فن پشتیبانی می کند، در اینجا در BIOS Setup می توانید پارامترهای الگوریتم کنترل سرعت را پیکربندی کنید. مجموعه پارامترها برای مادربردهای مختلف متفاوت است. معمولاً الگوریتم از خوانش حسگرهای حرارتی ساخته شده در پردازنده و مادربرد استفاده می کند. تعدادی برنامه برای سیستم عامل های مختلف وجود دارد که به شما امکان کنترل و تنظیم سرعت فن ها و همچنین نظارت بر دمای اجزای مختلف داخل کامپیوتر را می دهد. تولید کنندگان برخی از مادربردها محصولات خود را با برنامه های اختصاصی ویندوز بسته بندی می کنند: Asus PC Probe، MSI CoreCenter، Abit μGuru، Gigabyte EasyTune، Foxconn SuperStep و غیره. چندین برنامه جهانی توزیع شده است، از جمله: (اشتراک گذاری، 20-30 دلار)، (توزیع رایگان، از سال 2004 به روز نشده است). محبوب ترین برنامه این کلاس:

این برنامه ها به شما امکان می دهد تعدادی از سنسورهای دما را که در پردازنده های مدرن، مادربردها، کارت های ویدئویی و هارد دیسک نصب شده اند، نظارت کنید. این برنامه همچنین سرعت چرخش فن هایی را که با پشتیبانی مناسب به کانکتورهای مادربرد وصل می شوند، کنترل می کند. در نهایت، این برنامه قادر است به طور خودکار سرعت فن را بسته به دمای اجسام مشاهده شده تنظیم کند (در صورتی که سازنده مادربرد پشتیبانی سخت افزاری را برای این ویژگی اجرا کرده باشد). در شکل بالا، این برنامه طوری پیکربندی شده است که فقط فن پردازنده را کنترل کند: در دمای پایین CPU (36 درجه سانتیگراد)، با سرعتی در حدود 1000 دور در دقیقه می چرخد ​​که 35 درصد حداکثر سرعت (2800 دور در دقیقه) است. راه اندازی چنین برنامه هایی به سه مرحله خلاصه می شود:

1. تعیین اینکه کدام یک از کانال های کنترل کننده مادربرد به فن ها متصل است و کدام یک از آنها می تواند توسط نرم افزار کنترل شود.
2. تعیین اینکه کدام دما باید بر سرعت فن های مختلف تأثیر بگذارد.
3. تنظیم آستانه دما برای هر سنسور دما و محدوده سرعت کار برای فن ها.

بسیاری از برنامه ها برای تست و تنظیم دقیق رایانه ها نیز دارای قابلیت نظارت: و غیره هستند.

بسیاری از کارت‌های ویدئویی مدرن به شما امکان می‌دهند تا سرعت فن خنک‌کننده را بسته به دمای پردازنده گرافیکی تنظیم کنید. با کمک برنامه های ویژه، حتی می توانید تنظیمات مکانیزم خنک کننده را تغییر دهید و در صورت عدم بارگذاری، سطح نویز کارت گرافیک را کاهش دهید. تنظیمات بهینه کارت گرافیک HIS X800GTO IceQ II در برنامه به این صورت است:

منفعلسیستم های خنک کننده به سیستم هایی گفته می شود که فاقد فن هستند. تک تک اجزای کامپیوتر می توانند از خنک کننده غیرفعال رضایت داشته باشند، مشروط بر اینکه هیت سینک های آنها در جریان هوای کافی ایجاد شده توسط فن های "خارجی" قرار گیرد: برای مثال، یک تراشه چیپست اغلب توسط یک هیت سینک بزرگ که در نزدیکی خنک کننده CPU قرار دارد، خنک می شود. سیستم های خنک کننده غیرفعال برای کارت های ویدئویی نیز محبوب هستند، به عنوان مثال:

بدیهی است که هر چه یک فن باید از طریق هیت سینک های بیشتری عبور کند، مقاومت جریان بیشتری برای غلبه بر آن نیاز دارد. بنابراین، با افزایش تعداد رادیاتورها، اغلب لازم است سرعت چرخش پروانه افزایش یابد. استفاده از تعداد زیادی فن با سرعت کم با قطر زیاد کارآمدتر است و ترجیحاً از سیستم های خنک کننده غیرفعال اجتناب شود. علیرغم این واقعیت که هیت سینک های غیرفعال برای پردازنده ها، کارت های ویدئویی با خنک کننده غیرفعال، حتی منابع تغذیه بدون فن (FSP Zen) تولید می شوند، تلاش برای ساخت یک کامپیوتر بدون فن از همه این اجزا مطمئناً منجر به گرمای بیش از حد مداوم خواهد شد. زیرا یک کامپیوتر مدرن با کارایی بالا گرمای زیادی را دفع می کند که فقط توسط سیستم های غیرفعال خنک می شود. به دلیل هدایت حرارتی کم هوا، سازماندهی خنک کننده غیرفعال مؤثر برای کل رایانه دشوار است، به جز تبدیل کل کیس رایانه به رادیاتور، همانطور که در موارد زیر انجام می شود:

شاید خنک کننده کاملا غیرفعال برای رایانه های تخصصی کم مصرف (برای دسترسی به اینترنت، گوش دادن به موسیقی و تماشای فیلم و غیره) کافی باشد.

در زمان های قدیم، زمانی که مصرف انرژی پردازنده ها هنوز به مقادیر بحرانی نرسیده بود - یک رادیاتور کوچک برای خنک کردن آنها کافی بود - این سوال مطرح می شد که "وقتی نیازی به انجام کاری نیست رایانه چه خواهد کرد؟" به سادگی حل شد: در حالی که اجرای دستورات کاربر یا اجرای برنامه ها ضروری نیست، سیستم عامل یک فرمان NOP (بدون عملیات، بدون عملیات) به پردازنده می دهد. این دستور باعث می شود که پردازنده یک عملیات بی معنی و بی اثر انجام دهد که نتیجه آن نادیده گرفته می شود. این نه تنها زمان می برد، بلکه به الکتریسیته نیز نیاز دارد که به نوبه خود به گرما تبدیل می شود. یک رایانه معمولی خانگی یا اداری، در غیاب وظایف پرمصرف، معمولاً فقط 10 درصد بارگذاری می‌شود - هر کسی می‌تواند با راه‌اندازی Task Manager ویندوز و مشاهده تاریخچه بارگذاری CPU (واحد پردازش مرکزی) تأیید کند. بنابراین، با رویکرد قدیمی، حدود 90 درصد از زمان پردازنده به باد می‌رفت: CPU مشغول اجرای دستوراتی بود که هیچ‌کس به آن‌ها نیاز نداشت. سیستم‌عامل‌های جدیدتر (ویندوز 2000 و نسخه‌های جدیدتر) در وضعیت مشابهی معقول‌تر عمل می‌کنند: با استفاده از دستور HLT (توقف، توقف)، پردازنده برای مدت کوتاهی به طور کامل متوقف می‌شود - این بدیهی است که به شما امکان می‌دهد مصرف انرژی و دمای پردازنده را کاهش دهید. عدم وجود وظایف با منابع فشرده

دانشمندان کامپیوتر با تجربه می توانند تعدادی از برنامه های "خنک کردن پردازنده نرم افزار" را به خاطر بیاورند: هنگام اجرای تحت ویندوز 95/98/ME، آنها پردازنده را با استفاده از HLT متوقف کردند، به جای تکرار NOP های بی معنی، که دمای پردازنده را در غیاب وظایف محاسباتی کاهش داد. بر این اساس، استفاده از چنین برنامه هایی تحت ویندوز 2000 و سیستم عامل های جدیدتر بی معنی است.

پردازنده‌های مدرن آنقدر انرژی مصرف می‌کنند (یعنی آن را به شکل گرما دفع می‌کنند، یعنی گرم می‌شوند) که توسعه‌دهندگان اقدامات فنی بیشتری را برای مقابله با گرمای بیش از حد احتمالی و همچنین ابزارهایی ایجاد کرده‌اند که کارایی مکانیسم‌های صرفه‌جویی را افزایش می‌دهند. وقتی کامپیوتر بیکار است

حفاظت حرارتی CPU

برای محافظت از پردازنده در برابر گرمای بیش از حد و خرابی، به اصطلاح دریچه گاز حرارتی استفاده می شود (معمولاً ترجمه نمی شود: throttling). ماهیت این مکانیسم ساده است: اگر دمای پردازنده از حد مجاز بیشتر شود، پردازنده به زور با دستور HLT متوقف می شود تا کریستال فرصت خنک شدن داشته باشد. در پیاده سازی های اولیه این مکانیسم، از طریق راه اندازی BIOS، این امکان وجود داشت که مدت زمان بیکار بودن پردازنده را پیکربندی کنید (CPU Throttling Duty Cycle: xx%). پیاده‌سازی‌های جدید به طور خودکار پردازنده را کم می‌کنند تا زمانی که دمای کریستال به سطح قابل قبولی کاهش یابد. البته، کاربر به این واقعیت علاقه دارد که پردازنده خنک نشود (به معنای واقعی کلمه!)، اما برای این کار مفید است، شما باید از یک سیستم خنک کننده نسبتا کارآمد استفاده کنید. شما می توانید بررسی کنید که آیا مکانیسم حفاظت حرارتی پردازنده (گسست) با استفاده از ابزارهای ویژه فعال است، به عنوان مثال:

به حداقل رساندن مصرف انرژی

تقریباً تمام پردازنده های مدرن از فناوری های خاصی برای کاهش مصرف انرژی (و بر این اساس، گرمایش) پشتیبانی می کنند. سازندگان مختلف چنین فناوری‌هایی را متفاوت می‌نامند، به عنوان مثال: فناوری پیشرفته Intel SpeedStep (EIST)، AMD Cool'n'Quiet (CnQ، C&Q) - اما آنها در واقع به یک روش کار می‌کنند. هنگامی که رایانه بیکار است و پردازشگر با وظایف محاسباتی بارگذاری نمی شود، فرکانس ساعت و ولتاژ پردازنده کاهش می یابد. هر دوی اینها مصرف انرژی پردازنده را کاهش می دهند که به نوبه خود اتلاف گرما را کاهش می دهد. به محض افزایش بار پردازنده، سرعت کامل پردازنده به طور خودکار بازیابی می شود: عملکرد چنین طرح صرفه جویی در انرژی برای کاربر و برنامه های در حال اجرا کاملاً شفاف است. برای فعال کردن چنین سیستمی، شما نیاز دارید:

1. استفاده از فناوری پشتیبانی شده را در راه اندازی BIOS فعال کنید.
2. درایورهای مناسب را در سیستم عاملی که استفاده می کنید نصب کنید (معمولاً این یک درایور پردازنده است).
3. در کنترل پنل ویندوز، در قسمت Power Management، در تب Power Schemes، طرح Minimal Power Management را از لیست انتخاب کنید.

به عنوان مثال، برای یک مادربرد Asus A8N-E با پردازنده، شما نیاز دارید (دستورالعمل های دقیق در راهنمای کاربر آمده است):

1. در تنظیمات BIOS، در قسمت Advanced > CPU Configuration > AMD CPU Cool & Quiet Configuration، پارامتر Cool N "Quiet را روی Enabled قرار دهید؛ و در بخش Power، پارامتر ACPI 2.0 Support را به Yes تغییر دهید.
2. نصب ؛
3. بالا را ببین.

می توانید بررسی کنید که فرکانس پردازنده با استفاده از هر برنامه ای که سرعت ساعت پردازنده را نشان می دهد در حال تغییر است: از انواع تخصصی، تا کنترل پنل ویندوز (کنترل پنل)، بخش سیستم (سیستم):

اغلب، سازندگان مادربرد علاوه بر این، محصولات خود را با برنامه های بصری تکمیل می کنند که به وضوح عملکرد مکانیسم تغییر فرکانس و ولتاژ پردازنده را نشان می دهد، به عنوان مثال، Asus Cool&Quiet:

فرکانس پردازنده از حداکثر (در صورت وجود بار محاسباتی) به حداقل (در صورت عدم وجود بار CPU) تغییر می کند.

ابزار RMClock

در طول توسعه مجموعه ای از برنامه ها برای آزمایش پیچیده پردازنده ها (RightMark CPU Clock / Power Utility) ایجاد شد: برای نظارت، پیکربندی و مدیریت قابلیت های صرفه جویی در انرژی پردازنده های مدرن طراحی شده است. این ابزار از تمام پردازنده های مدرن و انواع سیستم های مدیریت مصرف برق (فرکانس، ولتاژ ...) پشتیبانی می کند. با استفاده از RMClock، می‌توانید همه چیزهایی را که ابزارهای استاندارد اجازه می‌دهند پیکربندی و استفاده کنید: راه‌اندازی بایوس، مدیریت انرژی توسط سیستم‌عامل با استفاده از درایور پردازنده. اما امکانات این ابزار بسیار گسترده تر است: با کمک آن می توانید تعدادی از پارامترها را که برای پیکربندی در دسترس نیستند به روش استاندارد پیکربندی کنید. این امر به ویژه در هنگام استفاده از سیستم های اورکلاک، زمانی که پردازنده سریعتر از فرکانس اسمی کار می کند، مهم است.

اورکلاک خودکار کارت گرافیک

روش مشابهی توسط توسعه دهندگان کارت گرافیک استفاده می شود: قدرت کامل GPU فقط در حالت 3D مورد نیاز است و یک تراشه گرافیکی مدرن می تواند با دسکتاپ در حالت 2D حتی با فرکانس کاهش یافته مقابله کند. بسیاری از کارت‌های گرافیکی مدرن به گونه‌ای تنظیم شده‌اند که تراشه‌های گرافیکی با کاهش فرکانس، مصرف انرژی و اتلاف گرما به دسکتاپ (حالت ۲ بعدی) خدمت می‌کنند. بر این اساس، فن خنک کننده کندتر می چرخد ​​و صدای کمتری ایجاد می کند. کارت گرافیک تنها در هنگام اجرای برنامه های سه بعدی، مانند بازی های رایانه ای، با ظرفیت کامل شروع به کار می کند. منطق مشابه را می توان به صورت برنامه نویسی با استفاده از ابزارهای مختلف برای تنظیم دقیق و اورکلاک کارت های ویدئویی پیاده سازی کرد. به عنوان مثال، تنظیمات اورکلاک خودکار در برنامه کارت گرافیک HIS X800GTO IceQ II به این صورت است:

از دیدگاه کاربر، کامپیوتری به اندازه کافی آرام در نظر گرفته می شود که نویز آن از نویز پس زمینه محیط فراتر نمی رود. در طول روز با در نظر گرفتن سر و صدای خیابان بیرون از پنجره و همچنین سر و صدای مطب یا محل کار، مجاز است رایانه کمی صدای بیشتری ایجاد کند. یک کامپیوتر خانگی که قرار است در شبانه روز از آن استفاده شود، باید در شب بی صداتر باشد. همانطور که تمرین نشان داده است، تقریباً هر رایانه قدرتمند مدرن را می توان کاملاً بی سر و صدا کار کرد. من چند نمونه از تمرین خود را شرح خواهم داد.

مثال 1: پلتفرم Intel Pentium 4

دفتر من از 10 کامپیوتر 3.0 گیگاهرتزی Intel Pentium 4 با خنک کننده های استاندارد CPU استفاده می کند. همه ماشین‌ها در کیس‌های ارزان قیمت Fortex تا 30 دلار مونتاژ می‌شوند، منبع تغذیه Chieftec 310-102 (310 W، 1 فن 80×80×25 میلی‌متری) نصب شده است. در هر مورد، یک فن 80x80x25 میلی متر (3000 دور در دقیقه، نویز 33 dBA) روی دیوار پشتی نصب شد - آنها با فن هایی با همان عملکرد 120x120x25 میلی متر (950 دور در دقیقه، نویز 19 dBA) جایگزین شدند. در فایل سرور شبکه محلی، برای خنک‌سازی اضافی هارد دیسک‌ها، 2 فن 80 × 80 × 25 میلی‌متر روی دیوار جلویی نصب می‌شود که به صورت سری (سرعت 1500 دور در دقیقه، نویز 20 دسی‌بل‌ای) متصل می‌شوند. اکثر کامپیوترها از مادربرد Asus P4P800 SE استفاده می کنند که قادر است سرعت خنک کننده پردازنده را تنظیم کند. دو کامپیوتر دارای بردهای ارزان‌تر Asus P4P800-X هستند که سرعت خنک‌کننده در آن‌ها تنظیم نمی‌شود. برای کاهش نویز این ماشین ها، خنک کننده های CPU تعویض شده اند (1900 دور در دقیقه، نویز 20 dBA).
نتیجه: کامپیوترها از تهویه مطبوع ساکت ترند. آنها تقریبا نامفهوم هستند.

مثال 2: پلتفرم Intel Core 2 Duo

یک کامپیوتر خانگی مبتنی بر پردازنده جدید Intel Core 2 Duo E6400 (2.13 گیگاهرتز) با خنک کننده پردازنده استاندارد در یک کیس aigo ارزان قیمت 25 دلاری، یک منبع تغذیه Chieftec 360-102DF (360 وات، 2 فن 80 × 80 × 25 میلی متر) مونتاژ شد. ) نصب شده بود. 2 فن 80×80×25 میلی‌متر به‌صورت سری در دیواره‌های جلو و عقب کیس متصل هستند (قابل تنظیم سرعت، از 750 تا 1500 دور در دقیقه، نویز تا 20 dBA). مادربرد مورد استفاده Asus P5B که قادر به تنظیم سرعت خنک کننده CPU و فن های کیس است. یک کارت گرافیک با سیستم خنک کننده غیرفعال نصب شده است.
نتیجه: کامپیوتر چنان صدایی ایجاد می کند که در طول روز بیش از صدای معمول در آپارتمان (مکالمات، قدم ها، خیابان بیرون پنجره و غیره) قابل شنیدن نیست.

مثال 3: پلتفرم AMD Athlon 64

کامپیوتر خانگی من با پردازنده AMD Athlon 64 3000+ (1.8 گیگاهرتز) در یک کیس دلوکس ارزان قیمت زیر 30 دلار ساخته شده بود که در ابتدا حاوی منبع تغذیه CoolerMaster RS-380 (380 وات، 1 فن 80 × 80 × 25 میلی متر) و کارت گرافیک GlacialTech SilentBlade GT80252BDL-1 به +5 ولت متصل شده است (حدود 850 دور در دقیقه، نویز کمتر از 17 dBA). از مادربرد ایسوس A8N-E استفاده شده است که قادر است سرعت خنک کننده پردازنده را تنظیم کند (تا 2800 دور در دقیقه، نویز تا 26 دسی بل، در حالت بیکار کولر حدود 1000 دور در دقیقه می چرخد ​​و نویز کمتر از 18 دسی بل است). مشکل این مادربرد: خنک شدن چیپست nVidia nForce 4، ایسوس یک فن کوچک 40x40x10 میلی متری با سرعت چرخش 5800 دور در دقیقه نصب می کند که کاملاً بلند و ناخوشایند سوت می زند (علاوه بر این فن مجهز به یک یاتاقان آستینی است که دارای یک عمر بسیار کوتاه). برای خنک کردن چیپست، یک خنک کننده برای کارت های ویدئویی با رادیاتور مسی نصب شده است؛ در پس زمینه آن، کلیک های موقعیت یابی سر هارد دیسک به وضوح قابل شنیدن است. یک رایانه در حال کار با خوابیدن در همان اتاقی که در آن نصب شده است تداخلی ایجاد نمی کند.
اخیراً کارت گرافیک با HIS X800GTO IceQ II جایگزین شد که برای نصب آن لازم بود هیت سینک چیپست را اصلاح کنید: باله ها را خم کنید تا در نصب کارت گرافیک با یک فن خنک کننده بزرگ تداخل نداشته باشند. پانزده دقیقه کار با انبردست - و کامپیوتر حتی با یک کارت گرافیک نسبتاً قدرتمند به کار بی سر و صدا ادامه می دهد.

مثال 4: پلتفرم AMD Athlon 64 X2

یک کامپیوتر خانگی مبتنی بر پردازنده AMD Athlon 64 X2 3800+ (2.0 گیگاهرتز) با خنک‌کننده پردازنده (تا 1900 دور در دقیقه، نویز تا 20 دسی‌بال) در یک کیس 3R System R101 (2 فن 120 × 120 × 25 میلی‌متر) مونتاژ شده است. ، تا 1500 دور در دقیقه، نصب شده بر روی دیوارهای جلو و عقب کیس، متصل به سیستم مانیتورینگ استاندارد و کنترل خودکار فن، منبع تغذیه FSP Blue Storm 350 (350 وات، 1 فن 120 × 120 × 25 میلی متر) نصب شده است. . از یک مادربرد (خنک کننده غیرفعال ریز مدارهای چیپست) استفاده شد که قادر به تنظیم سرعت خنک کننده پردازنده است. کارت گرافیک دست دوم GeCube Radeon X800XT، سیستم خنک کننده جایگزین Zalman VF900-Cu. یک هارد دیسک برای کامپیوتر انتخاب شد که به خاطر سطح نویز کمش شناخته می شود.
نتیجه: کامپیوتر آنقدر بی صدا است که صدای موتور هارد را می شنوید. یک کامپیوتر در حال کار با خوابیدن در همان اتاقی که در آن نصب شده تداخلی ایجاد نمی کند (همسایگان پشت دیوار حتی بلندتر صحبت می کنند).