هیت سینک مادربرد چیست و چه کاربردی دارد؟
مادربرد کامپیوتر وظیفه ایجاد ارتباط الکتریکی و انتقال داده را بین اجزای اصلی کامپیوتر بر عهده دارد. هر کامپیوتر دارای یک سری چیپست است که روی مادربرد متصل می‌شوند و انتقال داده‌ها را کنترل می‌کنند.
یکی از معروف‌ترین چیپست‌های مادربرد، پردازنده یا همان CPU است که عملیات پردازش کامپیوتر را انجام می‌دهد. تفاوت چیپست‌های مادربرد از نظر ساختار، اندازه و عملکرد است اما نقطه مشترک همه چیپست‌ها این است که با انجام عملیات پردازش و کنترل، از خود گرما تولید می‌کنند.
بیشتر بخوانید : بررسی تفاوت چیپست‌های مادربرد از 3 جنبه مختلف
این گرما در صورت استفاده طولانی و یا بار محاسباتی زیاد، می‌تواند باعث آسیب رسیدن به خود تراشه و یا سایر قطعات روی مادربرد شود بنابراین لازم است که این انرژی حرارتی دفع شود.
اگرچه مادربردها دارای سیستم خنک‌سازی هستند و از فن و یا رادیاتور برای خنک کردن قطعات آن استفاده می‌شود اما چیپست‌ها به خصوص CPU خود دارای مکانیزم خنک‌سازی جدایی هستند که بر اساس ساختار هیت سینک تعبیه می‌شود.
هیت سینک در مدارهای الکترونیکی هم کاربرد دارد و روی قطعات الکترونیکی نظیر آی‌سی‌ها و ترانزیستورها که در اثر عبور جریان گرم می‌شود، نصب می‌گردد تا آن‌ها را خنک کند. در این مقاله قصد داریم تا در مورد هیت سینک مادربرد و ساختار و عملکرد آن توضیحاتی را ارائه دهیم.
اگر قصد خرید مادربرد برای کامپیوتر خود دارید، بهتر است اطلاعاتی در مورد هیت سینک کسب کنید تا نیاز به تعویض قطعات مختلف نداشته باشید.
بیشتر بخوانید : مشاهده انواع مادربرد و مشخصات آن‌ها
هیت سینک مادربرد چیست؟
هیت سینک یک سیستم خنک‌کننده مادربرد است که بر روی تراشه‌های خاصی که روی مادربرد سیستم یافت می‌شوند قرار می‌گیرد.
بیشتر بخوانید : همه چیز درباره سیستم خنک‌کننده مادربرد و عملکرد آن
تراشه اصلی یا واحد پردازش مرکزی (CPU) به هیت سینک نیاز دارد و سایر چیپست‌ها نیز برای خنک‌سازی از هیت سینک استفاده می‌کنند. اندازه و طراحی هیت سینک مادربرد و همچنین مواد و روش اتصال آن‌ها متفاوت است.
هنگامی که یک کامپیوتر در حال استفاده است، فعالیت الکتریکی در CPU و چیپست‌های دیگر باعث تولید گرمای قابل‌توجهی می‌شود که اگر از بین نرود، به تراشه‌ها آسیب رسانده یا حتی می‌تواند آن‌ها را ذوب کند. این فرآیند در نهایت باعث از کار افتادن آن‌ها می‌شود.
هیت سینک مادربرد یک مکانیزم خنک‌سازی ساده است که روی تراشه محکم می‌شود و یک مسیر مستقیم برای خروج گرما به محیط اطراف فراهم می‌کند.
هیت سینک‌های مادربرد بخش مهمی از سیستم خنک‌کننده هر کامپیوتر هستند زیرا به کاهش دما در دستگاه کمک می‌کنند. هیت سینک‌های مادربرد در درجه اول به چیپست یا CPU متصل می‌شوند و جریان هوا را در اطراف قطعات افزایش می‌دهند.
همچنین می‌توانید هنگام اورکلاک از هیت سینک مادربرد استفاده کنید تا از دفع گرمای اضافی تولید شده در سخت‌افزارهای اورکلاک شده، اطمینان حاصل کنید.
اورکلاک مادربرد در اصل به معنی اورکلاک رم و CPU است و به این معنی است که این قطعات با سرعت کلاک بیشتری نسبت به مقدار اسمی خود کار می‌کنند، این فرآیند سبب تولید گرمای اضافی می‌شود که می‌بایست برای جلوگیری از آسیب قطعه دفع گردد.
ساختار هیت سینک مادربرد
هیت سینک مادربرد معمولاً از آلیاژ آلومینیوم یا مس ساخته می‌شود. آلیاژهای آلومینیوم رسانای حرارتی خوبی بوده و همچنین سبک و ارزان هستند.
وزن مس سه برابر وزن آلومینیوم بوده و چندین برابر گران‌تر است، اما رسانایی حرارتی آن دو برابر آلومینیوم است و گرما را بهتر دفع می‌کند.
علاوه بر مواد مورد استفاده در ساخت هیت سینک، طراحی فیزیکی آن نیز نقش مهمی در نحوه دفع گرما ایفا می‌کند. هیت سینک مادربرد دارای ردیف‌هایی از نوارها یا پین‌هایی است که از کف قطعه به سمت بالا کشیده می‌شوند.
این نوارها یا پین‌ها حداکثر مساحت را برای دفع گرما فراهم می‌کنند و در عین حال به جریان هوا بین ردیف‌ها کمک کرده و اجازه می‌دهند که گرما راحت‌تر به محیط منتقل شود.
از آنجایی که هیت سینک مادربرد وظیفه خنک نگه داشتن تراشه را بر عهده دارد، صفحه تراشه و پایه هیت سینک باید به صورت مربعی و بسیار محکم به هم فشار داده شوند. این از طریق یک مکانیسم قفل انجام می‌شود که با توجه به طراحی قطعه متفاوت است.
هیت سینک ممکن است دارای نگه‌دارنده‌های z-clip، مکانیزم فنری متصل به گیره یا بازوی پلاستیکی قابل چرخش باشد تا هیت سینک را روی CPU یا چیپست قفل کند. برخی از انواع روش‌های اتصال هم مستلزم این هستند که مادربرد دارای سوراخ یا یک قاب نگه‌دارنده پلاستیکی باشد.
اگرچه نگه‌دارنده، سطح تراشه را به پایه هیت سینک محکم می‌کند، اما به دلیل ناصافی‌ها و ناهمواری سطوح، فاصله کمی بین دو سطح وجود خواهد داشت. هوای به دام افتاده مقاومت یا شکاف‌هایی را در مسیر حرارتی ایجاد می‌کند که فرآیند خنک‌سازی را مختل خواهد کرد.
برای رفع این مشکل، هیت سینک مادربرد همیشه همراه با یک ترکیب حرارتی که بین دو سطح قرار می‌گیرد، استفاده می‌شود و این شکاف‌ها را پر می‌کند. نوار حرارتی کم‌هزینه‌ترین نوع ترکیب است، اما به طور کلی بازدهی بسیار کمی دارد.
پدهای حرارتی و لوله‌های حرارتی ساخته شده از مواد مختلف از نقره گرفته تا الماس‌های میکرونیزه محبوبیت بیشتری در بین سازنده‌های انواع مادربرد دارند و کاملاً مقرون‌به‌صرفه هستند.
خمیر سیلیکونی هم روش دیگری است که برای پر کردن فاصله بین تراشه و پایه هیت سینک استفاده می‌شود.
انواع هیت سینک مادربرد
همان‌طور که در بالا ذکر شد، انواع مختلفی از هیت سینک وجود دارد. با این حال، آن‌ها تقریباً همیشه از آلیاژهای فلزی مانند مس یا آلومینیوم ساخته می‌شوند. یکی از رایج‌ترین الگوهای ساخت هیت سینک، چیدمان نواری شکل است.
همچنین الگوهای دیگری وجود دارد که از پین‌ها، چکش زنی و تکنیک‌های مختلف قالب‌گیری برای افزایش سطح و سرعت انتقال حرارت استفاده می‌کنند.
اکثر هیت سینک‌ها غیرفعال یا پسیو هستند. این بدان معنی است که به طور طبیعی گرما را بدون نیاز به تجهیزات یا فرآیندهای پیچیده از منبع خارج می‌کنند، البته به شرطی که در تماس مستقیم با قطعه یا تراشه مورد نظر باشند.
با این حال، مکانیزم های خنک‌سازی اضافی (مانند فن‌های الکتریکی) ممکن است به یک هیت سینک متصل شود که انتقال حرارت آن را بسیار مؤثرتر می‌کند.
محصولاتی که از چنین تکنیک‌هایی استفاده می‌کنند، عموماً به عنوان هیت سینک فعال یا اکتیو شناخته می‌شوند. هیت سینک‌های حرارتی غیرفعال اغلب از نظر فیزیکی بزرگ‌تر از مدل‌های فعال هستند.
هیت سینک‌های غیرفعال آلومینیومی اغلب در تجهیزات الکترونیکی با توان پایین استفاده می‌شود که گرمای زیادی تولید نمی‌کنند. آن‌ها همچنین یک راه‌کار انتقال حرارت ارزان‌تر هستند و البته برای نصب روی مادربرد، به فضای بیشتری نیاز دارند.
در مقابل هیت سینک فعال قطعه‌ای است که از فن، پمپ آب، یا برخی از مکانیزم های الکتریکی دیگر برای افزایش ظرفیت خنک‌کننده و سرعت بخشیدن به سرعت انتقال حرارت استفاده می‌کند.
رایج‌ترین شکل هیت سینک خنک‌کننده فعال شامل یک یا چند فن است که مستقیماً در بالا یا در کناره نوارهای حرارتی نصب می‌شود.
سپس این فن‌ها جریان ثابتی از هوای تازه را در سرتاسر بخش فلزی می‌دمند و انتقال حرارت را بسیار مؤثرتر می‌کنند. انواع پیشرفته‌تر هیت سینک فعال ممکن است از آب یا مایعات دیگر برای کمک به انتقال گرما از منبع استفاده کنند.
نکات مهم هنگام خرید هیت سینک مادربرد
وقتی از خود می‌پرسید «چه نوع هیت سینکی بخرم؟»، پاسخ همیشه به نوع کاربرد و نیازهای خنک‌سازی قطعات مادربرد شما برمی‌گردد.
ملاحظات کلیدی برای انتخاب هیت سینک مادربرد عبارت‌اند از:
- تراشه مورد نظر از چه نوع انرژی مصرفی استفاده خواهد کرد. این فاکتور اغلب با عنوان TDP (توان حرارتی، یا مشخصات طراحی حرارتی) نامیده می‌شود. TDP به عنوان یک شاخص اصلی برای اجزای حیاتی کامپیوتر مانند پردازنده‌ها و GPU ها در نظر گرفته می‌شود.
مقدار TDP حداکثر گرمایی را مشخص می‌کند که یک قطعه می‌تواند استفاده کند، این شاخص برحسب وات اندازه‌گیری می‌شود. با مشخص شدن TDP قطعه می‌توانید مقدار خنک‌سازی مورد نیاز را ارزیابی کنید.
- چقدر فضا برای نصب هیت سینک در دسترس است. با تعیین فضا می‌توانید هیت سینک مناسب را از نظر اندازه انتخاب کنید. هیت سینک‌های مادربرد در اندازه‌های مختلف، از سینک‌های حرارتی ماژولار کوچک گرفته تا طراحی‌های بسیار بزرگ‌تر در دسترس هستند.
- کدام نوع طراحی یا چیدمان سینک حرارتی بهترین عملکرد حرارتی را با توجه به مشخصات سیستم شما ارائه می‌دهد.
- در نهایت بر اساس بودجه خود، بهترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین هیت سینک مادربرد را تهیه کنید.
جمع‌بندی
هیت سینک مادربرد یک قطعه ساده اما کارآمد است که برای دفع انرژی حرارتی تولیدی در تراشه چیپست‌های مادربرد به خصوص CPU استفاده می‌شود.
هیت سینک از یک سری پین‌ها و یا نوارهای آلومینیومی یا مسی تشکیل شده است که روی تراشه قفل می‌شود و با افزایش سطح تماس با هوا، گرمای تراشه را به هوای اطراف منتقل می‌کند. البته انواع هیت سینک‌های فعال از مکانیزم های الکتریکی نظیر فن و یا جریان آب برای افزایش بازدهی حرارتی استفاده می‌کنند.
انواع هیت سینک مادربرد از نظر اندازه برای تراشه‌های مختلف تولید شده است که بر اساس مقدار بودجه، مقدار فضای موجود روی مادربرد و مقدار خنک‌کنندگی مورد نیاز می‌توان آن‌ها را تهیه نمود.
ثبت ديدگاه