У теплоотвода, как его обычно, но, возможно, неправильно называют, есть две работы:
- отводить тепло непосредственно из кристалла процессора как можно быстрее
- чтобы рассеянное тепло рассеивалось без повторного введения тепла в систему, которую вы пытаетесь охладить.
Эта вторая часть, почему мне не нравится термин "раковина". это означает, что вы можете продолжать изливать тепло "в канализацию", даже не заполняя раковину.
Традиционно, металлические "ребра" распределителя тепла обеспечивали максимальную площадь поверхности, соприкасающейся с окружающим воздухом, так что тепло могло бы перемещаться от ребер к воздуху и продуваться вентилятором как можно быстрее. Если ребра не смогли достаточно быстро избавиться от собственного тепла, можно было бы использовать вентилятор, чтобы увеличить количество воздуха, соприкасающегося с поверхностью распределителя, за промежуток времени, предположительно увеличивая передачу тепла от ребра к воздух.
Некоторые из ключевых понятий:
- Тепло (энергия) всегда будет перемещаться от самого высокого проводника энергии к самому низкому доступному проводнику энергии. Когда вы помещаете кубик льда в стакан с водой, тепло перемещается из воды в кубик льда, тем самым уменьшая тепло в воде.
- Вы никогда не сможете охладить объект, перенеся его тепло на объект, который уже горячее, чем он есть. Как правило, это означает, что вы никогда не сможете охладить процессор до температуры ниже комнатной без хладагента.
- Материалы с более низкой удельной теплоемкостью будут нагреваться быстрее и охлаждаться быстрее, чем материалы с высокой удельной теплоемкостью.
Таким образом, в традиционном сценарии теплораспределитель имеет меньшую удельную теплоемкость, чем кристалл ЦП, поэтому тепло быстро втекает в него. Низкое удельное тепло также позволяет теплу обмениваться в воздухе, но скорость варьируется в зависимости от количества тепла, произведенного за любой заданный интервал времени.
Недостатком этого подхода является то, что происходит, когда процессор вырабатывает столько тепла / секунду, что распределитель тепла не может откачать его достаточно быстро, в результате чего распределитель нагревается до такой степени, что тепло больше не будет течь в него (или будет только нагревайте так медленно, в слишком малом количестве), чтобы процессор не уходил никуда.
Вот почему становится важным отделить проблемы немедленной откачки тепла из матрицы и более постепенной откачки тепла от распределителя тепла. если мы сможем быстро отводить тепло от процессора, то для нас не имеет большого значения, насколько быстро ребра разгонят его до воздуха.
Тепловые трубки специально предназначены для отвода тепла от ЦП как можно быстрее и перемещения его дальше от матрицы, чем это было традиционно, что делает всю систему более эффективной, когда ЦП нагревается, и, возможно, затопило традиционный распределитель.
Материал, из которого состоят тепловые трубки (а также материал, находящийся в непосредственном контакте с головкой ЦП), должен иметь очень низкое удельное тепло- и проводящее сопротивление, чтобы быть эффективным. Масса проводящего материала оказывает влияние на это уравнение, так что чем больше труб с меньшей массой в отдельности будет работать лучше, чем меньше труб, которые в совокупности имеют одинаковую массу. Таким образом, с этой точки зрения, при прочих равных условиях (а это редко бывает), чем больше каналов, тем больше возможностей для эвакуации в любой заданный интервал времени.
Таким образом, это был гораздо больший ответ, чем вы хотели, и он представляет собой лишь минимальные знания термодинамики, но, надеюсь, он вам пригодится.
