칩이 더 빠르고 강력해짐에 따라 전력 소비도 증가합니다. 불행히도 이러한 와트 용량의 증가는 그에 상응하는 발생 열의 증가와 함께 발생합니다. 그리고 칩이 너무 뜨거워지면 열적으로 스로틀됩니다. 그렇지 않으면 과열되어 죽을 것이기 때문입니다.
그러나 GPU 및 CPU 제조업체는 어떻게 열을 낮출 수 있습니까? 그들은 새로운 실리콘을 최대한 활용하기 위해 어떤 기술을 사용합니까? 오늘은 PC 제조업체가 컴퓨터를 최대한 활용하기 위해 사용하는 다양한 냉각 기술을 살펴보겠습니다.
데스크탑 성능 최대화
컴퓨터 애호가들은 강력한 성능과 성능을 원할 때 항상 데스크탑 PC를 찾습니다. 컴퓨터 케이스는 공간과 휴대성 문제로 제한되지 않기 때문입니다. 일부 데스크탑 PC는 작고 휴대 가능하도록 설계되었지만 대부분의 다른 데스크탑은 공간과 공기 흐름을 최대화하여 크고 복잡한 냉각 시스템을 설치할 수 있습니다.
팬 및 방열판
고성능 칩이 수백 와트의 전력을 소비하기 오래 전에 거의 모든 컴퓨터는 팬과 방열판을 사용하여 시스템을 냉각했습니다. 언뜻 보기에 방열판은 프로세서에 직접 부착된 것처럼 보입니다.
그러나 일반적으로 방열판과 프로세서 사이에 얇은 열 페이스트 층이 있어 칩에서 효율적으로 열을 전도하는 데 도움이 됩니다. 그러면 팬이 방열판의 베인 사이로 공기를 강제로 통과시켜 냉각시키고, 이 과정에서 프로세서가 냉각됩니다.
수냉식 시스템, 특히 고성능 및 오버클럭 칩 사이에서 꾸준히 인기를 얻고 있지만 오늘날 대부분의 컴퓨터 시스템은 여전히 팬과 방열판을 사용합니다. 가격이 저렴하고 설정 및 설치가 쉬우며 팬 고장 시 컴퓨터의 민감한 전자 장치가 손상될 위험이 없기 때문입니다.
액체 냉각
이름에서 알 수 있듯이 이 냉각 기술은 액체 냉각제를 사용하여 PC의 온도를 제어합니다. 일반적으로 CPU 또는 GPU 칩에 부착된 워터 블록, 라디에이터, 워터 펌프, 냉각수 순환을 위한 일부 파이프 또는 호스로 구성됩니다. 이 시스템은 일반적으로 PC에서 열을 제거하는 데 더 효과적이므로 컴퓨터를 한계까지 밀어붙일 수 있습니다.
수냉식 컴퓨터를 설정하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫 번째는 올인원(AIO)을 사용하는 것이고 다른 하나는 맞춤형 루프를 사용하는 것입니다. 전자는 패키지에 필요한 모든 것이 포함되어 있어 설치가 쉽고 누출에 강합니다. 그러나 일반적으로 프로세서 냉각만 허용합니다.
하나의 라디에이터를 사용하여 GPU와 CPU를 냉각시키려면 맞춤형 루프를 구축해야 합니다. 맞춤형 시스템을 사용하면 냉각 시스템을 설계할 때 더 많은 자유를 얻을 수 있으므로 고유한 설계를 생성할 수 있습니다. 그러나 AIO 쿨러보다 가격이 더 비싸고 깨지기 쉬우며 유지 관리가 더 필요한 경향이 있습니다.
대규모 수동 솔루션
세 번째 데스크탑 냉각 옵션은 자연적인 흐름과 공기의 대류를 활용하여 시스템을 냉각시키는 대형 방열판을 사용합니다. 이 장치는 팬을 사용하지 않기 때문에 거대해야 하며 때로는 활성 냉각기 크기의 2~3배가 되기도 합니다.
이러한 디자인은 완전히 조용한 컴퓨터를 실행할 수 있도록 만들어졌습니다. 이러한 시스템에는 PC를 켤 때 팬이 만드는 약간의 윙윙거리는 소리가 없습니다. 따라서 녹음 중인 아티스트와 같이 컴퓨터에서 작업할 때 완전한 침묵이 필요한 사람들에게 적합합니다.
그러나 활성 냉각이 없기 때문에 이러한 냉각 방열판은 일반적으로 중저 성능 칩 전용입니다. 또한 이러한 칩이 팬 구동 솔루션보다 약간 더 뜨겁게 작동할 것으로 예상해야 합니다.
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노트북을 시원하게 유지하는 방법
많은 공간에서 작업할 수 있을 때 컴퓨터를 냉각하는 것은 한 가지이지만 모든 구성 요소가 함께 뭉쳐진 얇은 금속판과 플라스틱을 냉각하는 것은 완전히 다른 볼 게임입니다.
일반 팬 및 방열판 솔루션을 휴대용 컴퓨터, 훨씬 더 AIO 또는 수동 방열판에 적용할 수 없습니다. 이것이 노트북과 모바일 장치가 서로 다른 냉각 기술을 사용하는 이유입니다.
히트 파이프
노트북 냉각을 위해 개발된 최초의 솔루션 중 하나는 히트 파이프입니다. 히트싱크 제조업체 Celsia에 따르면 이것이 히트 파이프가 작동하는 방식입니다.
히트 파이프는 냉각수를 흡수하기 위해 내부 벽에 심지 같은 구조의 얇은 층을 적용하여 제작되었습니다. 그런 다음 물과 같은 냉각 액체로 채우고 진공 밀봉합니다. 이 과정은 냉각수가 파이프 전체에 고르게 분포되도록 합니다.
히트 파이프의 한쪽 끝이 가열되면 내부 레이어에 흡수된 냉각수가 증발하여 히트 파이프의 더 차가운 쪽 끝으로 이동합니다. 냉각수 증기는 응축되어 심지 구조에서 재흡수됩니다. 액화된 냉각수는 모세관 작용을 통해 심지를 통해 가열된 부분으로 다시 이동합니다.
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이러한 히트 파이프는 일반적으로 전도성 베이스 플레이트를 통해 칩에 연결되며 열 전도를 돕기 위해 둘 사이에 열 인터페이스 재료가 있습니다. 그러나 프로세서가 더 뜨겁고 강력해짐에 따라 이 응용 프로그램은 곧 충분하지 않게 되었습니다. 일부 제조업체는 칩과 직접 접촉하는 히트 파이프를 사용하여 이 문제를 해결했지만 칩의 전체 표면을 냉각하는 데 효율적이지 않습니다. 파이프가 프로세서의 전체 표면에 닿지 않기 때문입니다.
증기 챔버
이것은 히트 파이프의 제한된 접촉 패치 문제에 대한 솔루션입니다. 증기 챔버는 기본적으로 열 파이프가 평평하고 열 발생 부품의 모양을 따르도록 윤곽이 잡혀 있습니다. 따라서 평평한 사각형이든 서로 다른 범프와 딥이 있든 증기 챔버는 효율적인 열 전달을 위해 전체 표면과 접촉 상태를 유지합니다.
Celsia에 따르면 증기 챔버는 냉각 성능을 20~30% 향상시킵니다. 즉, 이제 노트북은 성능 저하 없이 더 얇은 냉각 솔루션을 사용할 수 있으므로 제조업체는 얇고 가벼운 고성능 노트북을 만들 수 있습니다.
수냉식 노트북?
우리 대부분은 노트북을 수냉식으로 냉각하는 것이 불가능하거나 비현실적이라고 생각하지만 일부 제조업체는 그렇게 생각하지 않습니다. 일부 제조업체는 수냉식으로 사용할 수 있는 고성능 노트북을 제공합니다. 여기에는 일반적으로 컴퓨터에 몇 가지 연결이 필요한 보조 도크가 포함됩니다. 수냉식 노트북은 성능 면에서 충돌을 제공하지만 매우 틈새 제품입니다. 노트북을 이동할 때마다 시스템을 연결하고 분리해야 하는 번거로움이 있기 때문입니다.
시스템을 이동할 때 시스템에 물이 남아 있지 않도록 특히 주의해야 합니다. 누수가 발생하여 장치가 손상될 수 있습니다. 게다가 수냉식 모듈은 부피가 커서 휴대용 컴퓨터에는 실용적이지 못하다.
칩-방열판 인터페이스
칩의 방열판과 방열판의 증기 챔버 또는 구리 베이스는 단단한 금속으로 만들어집니다. 즉, 둘 사이에 미세한 공극이 있어야 냉각 성능이 크게 저하됩니다.
이것이 열 전도를 돕기 위해 두 표면 사이에 열 패드, 열 페이스트 또는 액체 금속을 설치해야 하는 이유입니다.
열 패드
이 패드는 열 전도 솔루션을 적용하기 가장 쉽습니다. 이는 냉각해야 하는 칩 표면에 놓기만 하면 되는 단단하고 뽀송뽀송한 재료이기 때문입니다. 그러나 여전히 견고하기 때문에 쿨러와 프로세서 사이의 모든 공극을 메우는 데 덜 효과적입니다.
열 페이스트
이것은 일반적으로 더 많은 컴퓨터 애호가가 선호하는 솔루션입니다. 저렴한 가격을 유지하면서 칩과 쿨러를 접촉 상태로 유지하는 데 효과적이기 때문입니다. 또한 열 페이스트는 일반적으로 비전도성이므로 실수로 일부가 마더보드 구성 요소에 닿더라도 문제가 발생하지 않을 것입니다.
액체 금속
이름에서 알 수 있듯이 이 소재는 금속을 사용하여 열을 효과적으로 전도합니다. 금속은 전도성이 높기 때문에 칩을 냉각시키는 데 탁월한 역할을 합니다. 그러나 주요 단점은 비싸고 때로는 최대 50%까지 비싸다는 것입니다. 또한 금속은 전도성이 있으므로 실수로 칩이나 보드에 일부를 흘리고 청소하지 않으면 문제가 발생할 수 있습니다.
이 자료는 컴퓨터 주변에서 무엇을 하는지 알고 있는 전문가와 전문가에게 가장 적합합니다.
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더 많은 성능, 더 많은 열, 더 많은 냉각
컴퓨터 칩이 강력해지고 실행하는 데 더 많은 에너지가 필요하므로 열 출력이 증가합니다. 그렇기 때문에 하드웨어를 한계까지 밀어붙이려면 효율적인 냉각 솔루션을 갖추는 것이 중요합니다.
그럼에도 불구하고 하드웨어를 열심히 사용하지 않으려면 사용 가능한 최고의 냉각 시스템이 필요하지 않습니다. 대부분의 사용자는 프로세서 및 GPU와 함께 제공되는 기본 방열판 및 팬 구성으로 충분합니다.
그리고 당신이 노트북을 가지고 있다면, 당신은 이러한 것들에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 그 이유는 제조업체가 성능, 휴대성 및 가격을 고려하여 컴퓨터에 최고의 냉각 시스템을 설치하기 때문입니다.