ما هي المكونات التي تنتج الحرارة؟

من المهم ملاحظة أن المكونات الأساسية للكمبيوتر، بما في ذلك وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات، تولد الحرارة أثناء التشغيل. تساهم وحدة المعالجة المركزية، المسؤولة عن تنفيذ الخوارزميات، ووحدة معالجة الرسومات، التي تتعامل مع التصوير ثلاثي الأبعاد، في إنتاج الحرارة. ليس من غير المألوف أن تؤدي الألعاب إلى ارتفاع درجات الحرارة، حيث أن وحدات معالجة الرسومات مسؤولة عن التعامل مع الحسابات المعقدة، والتي يمكن أن تولد حرارة أكثر من وحدات المعالجة المركزية. علاوة على ذلك، يمكن أن تساهم محركات الأقراص الصلبة في توليد الحرارة، خاصة عند التعامل مع عمليات نقل الملفات الكبيرة.

ما هو تأثير الحرارة على القرص الصلب الخاص بك؟

على الرغم من أن محركات الأقراص الصلبة لا تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة مثل وحدة المعالجة المركزية أو وحدة معالجة الرسومات، إلا أنها شديدة الحساسية لتقلبات درجات الحرارة. ومن المهم ملاحظة أن الحرارة المفرطة يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة لمحرك الأقراص الصلبة. يمكن أن تتسبب الحرارة في تمدد المكونات، مما قد يؤدي إلى تشوه القرص وقراءة غير صحيحة له. ورغم أن هذا قد يكون مثالاً متطرفًا، إلا أنه يسلط الضوء على ضرورة استبدال محرك الأقراص الصلبة في حالة حدوث مثل هذا الضرر.

من المهم ملاحظة أن الحرارة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على عمر محرك الأقراص الصلبة. وكما ذكرت شركة National Instruments، فإن ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 5 درجات مئوية فقط فوق درجة الحرارة المحيطة يمكن أن يقلل من العمر المتوقع لمحرك الأقراص بما يصل إلى عامين. ومع ذلك، تظل العلاقة بين درجات الحرارة المرتفعة ومعدلات فشل محرك الأقراص موضوعًا مثيرًا للجدل. وقد حدد مهندسو Google أنه في نطاقات درجات الحرارة المعتدلة، قد يكون لعوامل أخرى تأثير أكبر على معدلات الفشل من درجة الحرارة وحدها. محركات الأقراص الصلبة التي يزيد عمرها عن ثلاث سنوات أكثر عرضة للمضاعفات المرتبطة بالحرارة. وفي حين أن استعادة البيانات ممكنة عادةً، فإن معالجة محرك الأقراص الصلبة التالف قد تكون معقدة.

كيف يحافظ جهاز الكمبيوتر الخالي من المروحة على درجات الحرارة التشغيلية المثالية؟

في حين أن الكمبيوتر الشخصي الخالي من المراوح قد لا يبدو مختلفًا بشكل كبير عن الكمبيوتر الشخصي التقليدي، وخاصة النماذج الصغيرة ذات المراوح، فإنه يستخدم طرقًا دقيقة ولكنها فعالة لإدارة الحرارة. تعتمد الأنظمة الخالية من المراوح بشكل أساسي على التوصيل لتبديد الحرارة، ونقلها من المكونات الساخنة إلى محيطها من خلال التلامس المباشر. على الرغم من أن التوصيل الحراري عملية طبيعية، إلا أنه يمكن تحسين كفاءتها بشكل كبير من خلال التصميم المدروس.

يتضمن المفهوم الأساسي ربط المكونات المنتجة للحرارة، مثل وحدة المعالجة المركزية، بمشتت حراري. تم تصميم المشتت الحراري لامتصاص ونقل الحرارة الناتجة عن هذه المكونات إلى الهواء المحيط. يتطلب التصميم الفعال لتجميع المشتت الحراري الاختيار الدقيق للمواد والتحليل الدقيق لكيفية تفاعل أجزائه المختلفة لتحسين تبديد الحرارة.

لضمان نقل الحرارة بشكل فعال، يتم استخدام مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات داخل وخارج الكمبيوتر الشخصي

من الأهمية بمكان تقليل الفجوات الهوائية بين وحدة المعالجة المركزية والمشتت الحراري داخل الكمبيوتر الشخصي، نظرًا لأن الهواء موصل رديء للحرارة. وعلى الرغم من استخدام مشتت حراري مثبت مباشرة على وحدة المعالجة المركزية، فإن وجود عيوب سطحية قد يؤدي إلى تكوين جيوب هوائية مجهرية. لمعالجة هذه المشكلة، يتم وضع المعجون الحراري. يملأ المعجون الحراري، الذي يوصل الحرارة بشكل أكثر فعالية من الهواء، الفجوات ويضمن نقلًا أكثر كفاءة للحرارة من وحدة المعالجة المركزية إلى المشتت الحراري.

عندما يتعلق الأمر بالجزء الخارجي من الكمبيوتر الشخصي، فإن الأمر يتطلب اتباع نهج مميز عندما يتعلق الأمر بتبديد الحرارة في الهواء. أحد التصميمات الفعالة هو غطاء به حواف مصممة خصيصًا تعمل على تعزيز مساحة السطح المعرض للهواء، وبالتالي تحسين تبديد الحرارة. تسمح المسارات الإضافية التي تم إنشاؤها بواسطة الحواف بتبديد الحرارة بشكل أكثر كفاءة.

لضمان الحصول على أفضل النتائج عند العمل مع أجهزة الكمبيوتر التي لا تحتوي على مراوح، من الضروري الالتزام بالمبادئ التالية. في حين أن المعجون الحراري موصل فعال للحرارة، إلا أنه أقل فعالية من مواد مثل النحاس أو الألومنيوم. من المهم استخدام الكمية اللازمة فقط من المعجون الحراري لملء الفجوات، حيث يمكن أن يؤدي المعجون الزائد إلى إنشاء حاجز حراري ويؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. علاوة على ذلك، يُنصح بالامتناع عن وضع أي أشياء فوق جهاز كمبيوتر بدون مراوح، حيث يمكن حتى لو كانت ورقة واحدة أن تعيق تدفق الهواء الساخن، وبالتالي تعيق عملية التبريد. من المهم أيضًا مراعاة جودة الهواء المحيط، حيث يمكن أن يؤدي ضعف الدورة الدموية في الأماكن الضيقة أو الهواء الرقيق على ارتفاعات عالية إلى تقليل كفاءة تبديد الحرارة.

تتكون أغلب مجموعات مشتتات الحرارة من Logic Supply من مكونين رئيسيين: كتلة من الألومنيوم توضع أعلى وحدة المعالجة المركزية، وغطاء العلبة. تنتقل الحرارة من وحدة المعالجة المركزية إلى كتلة الألومنيوم، ثم عبر الغطاء، وفي النهاية إلى الهواء المحيط. لضمان التبريد الأمثل، من الأهمية بمكان وجود واجهات فعالة لتوصيل الحرارة بين كل هذه المكونات.

كيفية تصميم واجهة توصيل حرارية فعالة

إن الالتزام بهذه المبادئ سيساعدك في تجنب المشكلات الشائعة عند تجميع أو استخدام جهاز كمبيوتر بدون مروحة. في حين أن المعجون الحراري يوصل الحرارة بشكل أفضل من الهواء، إلا أنه أقل فعالية بكثير من النحاس أو الألومنيوم. لذلك، من المهم وضع كمية كافية فقط لملء الفجوات الضرورية. يمكن أن يؤدي استخدام كمية زائدة إلى تكوين حاجز حراري، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. كما أنه من غير المستحسن وضع أشياء فوق جهاز الكمبيوتر بدون مروحة، حيث يمكن حتى لعنصر صغير مثل ورقة من الورق أن يعيق تدفق الهواء ويعيق عملية التبريد.

حتى لو وضعت ورقة واحدة على غطاء الكمبيوتر الشخصي فإنها قد تعيق التبريد المناسب عن طريق حبس الحرارة. ومن المهم أيضًا مراعاة الهواء المحيط. فإذا لم يتمكن من الدوران بحرية، على سبيل المثال في مساحة محصورة، أو إذا كان الهواء رقيقًا للغاية، كما هو الحال في المرتفعات العالية، فسوف يكون أقل فعالية في تبديد الحرارة من الكمبيوتر الشخصي.