هیت سینک چیست و چه نقشی در قطعات سخت افزاری دارد؟

از زمان توسعه اولین کامپیوتر ها تا اکنون که سیستم های گیمینگ روز به روز پرقدرت تر می شوند، همواره معضل داغ شدن چیپست وجود داشته است و حتی با افزایش توان پردازشی بیشتر هم شده است. همانطور که میدانید هر قطعه کامپیوتری با مصرف انرژی الکتریکی، مقدار زیادی حرارت از خود ساطع می کند و به همین دلیل بدون خنک کننده امکان کارکرد صحیح آن وجود ندارد.

گرما در مرحله اول موجب افت کارایی و پایداری قطعاتی از جمله کارت گرافیک، پردازنده و حافظه SSD می شود و اگر بیش از حد باشد از کار افتادن و مرگ قطعه را در بر خواهد داشت. از این رو سیستم های خنک کننده ای مانند هیت سینک اهمیت بسیار زیادی در سیستم های کامپیوتری و کنسول های بازی دارند. در همین راستا در این مطلب قصد داریم تا نگاهی به هیت سینک و عملکرد آن در قطعات کامپیوتری بیاندازیم و ببینیم که این چه کاربردی دارد؟ تا انتهای این مقاله با تکنوسان مگ همراه باشید تا ببینیم که هیت سینک چیست و چگونه کار می کند.

هیت سینک چیست ؟

هیت سینک یکی از قطعات کامپیوتری است که به منظور جلوگیری از گرم شدن بیش از حد کامپیوترهای پیشرفته امروزی طراحی شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند. نکته مهمی که باید بدانید این است که امروزه گرما و افزایش دما قطعات کامپیوتری تبدیل به یک چالش اساسی شده است. در این بین بدون هیت سینک یا سایر انواع خنک کننده، کامپیوترهای مدرن نمی‌توانند این گرما را مدیریت کرده و قطعات نمی‌توانند با سرعتی که دارند کار کنند.

وجود این قطعه باعث می‌شود که پردازنده کامپیوتر شما در معرض خطر داغ شدن بیش از حد قرار نگیرد، چرا که گرما این بخش از کامپیوتر شما می‌تواند کل سیستم شما را نابود کند و هزینه بسیار زیادی برای شما به همراه داشته باشد.

اگر اهل فن آوری نیستید باید بدانید که سینک حرارتی عملکردی مثل رادیاتور ماشین دارد. همانطور که رادیاتور گرما را از موتور ماشین شما می‌گیرد، هیت سینک گرما را از واحد پردازش مرکزی کامپیوتر می‌گیرد. هیت سینک cpu یک رسانای حرارتی دارد که گرما را از پردازنده به پره‌هایی می‌برد که سطح بزرگی را برای پخش شدن گرما در بقیه قسمت‌های کامپیوتر فراهم می‌کند و در نتیجه هم هیت سینک و هم پردازنده خنک می‌شود. هم هیت سینک و هم رادیاتور به جریان هوا نیاز دارند و بنابراین هر دو دارای فن داخلی هستند.

هدف از هیت سینک

یکی از موضوعات مهمی که برای خرید هیت سینک باید به آن توجه داشته باشید، هدف استفاده از این قطعات است. به منظور پاسخ به این سوال باید گفت که هیت سینک‌ها وظیفه دارند تا قطعات را از گرم شدن بیش از حد در امان نگه دارند. هیت سینک‌ها دمای دستگاه‌ها و قطعات مختلف را در محدوده مورد نظر نگه می‌دارند و با جذب گرما از این قطعات، از افزایش دما جلوگیری می‌کنند.

نحوه عملکرد هیت سینک

یکی از سوالات بسیار مهمی که از سوی کاربران پرسیده می‌شود این است که هیت سینک کامپیوتر چگونه کار می‌کند و عملکرد هیت سینک به چه نحوی است؟

پیش از بررسی این مسئله باید بدانید که گرما را می‌توان به سه طریق همرفت، تابش و رسانایی انتقال داد. رسانایی روشی است که گرما در یک جامد منتقل می‌شود و بنابراین این شیوه تکنیکی است که هیت سینک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش رسانایی زمانی اتفاق می‌افتد که دو جسم با دمای متفاوت با یکدیگر تماس پیدا کنند.

در نقطه‌ای که این دو جسم به هم می‌رسند، مولکول‌های سریع‌تر جسم گرم‌تر به مولکول‌های کندتر جسم خنک‌تر برخورد می‌کنند. وقتی این اتفاق می‌افتد، مولکول‌هایی که سریع‌تر از جسم گرم‌تر حرکت می‌کنند، به مولکول‌های کندتر انرژی می‌دهند که به نوبه خود جسم سردتر را گرم می‌کند. به بیان ساده تر در صورت کنار هم قرار گرفتن یک جسم سرد و یک جسم گرم، دمای جسم گرم به جسم سرد منتقل می شود و این فرآیند به عنوان رسانایی حرارتی شناخته می‌شود.

سینک‌های حرارتی معمولاً از فلز ساخته می‌شوند که به عنوان رسانای حرارتی عمل می‌کند که گرما را از CPU خارج می‌کنند. با این حال، استفاده از هر نوع فلزی دارای مزایا و معایبی است. هر فلز دارای سطح متفاوتی از هدایت حرارتی است. هرچه رسانایی حرارتی فلز بیشتر باشد، در انتقال حرارت کارآمدتر است.

وقتی گرما از پردازنده از طریق هیت سینک هدایت می‌شود، یک فن در داخل کامپیوتر، هوا را از طریق هیت سینک به خارج از کامپیوتر انتقال می‌دهد. اکثر کامپیوترها همچنین دارای یک فن اضافی هستند که مستقیماً بالای هیت سینک نصب شده است تا به خنک شدن مناسب پردازنده کمک کند. هیت سینک‌هایی که دارای این فن‌های اضافی هستند، سینک‌های حرارتی فعال نامیده می‌شوند، در حالی که آن‌هایی که دارای یک فن هستند، سینک‌های حرارتی غیرفعال نامیده می‌شوند. رایج‌ترین فن، فن کیس است که هوای خنک را از بیرون کامپیوتر می‌کشد و آن را از طریق کامپیوتر می‌دمد و هوای گرم را از پشت خارج می‌کند.

انواع هیت سینک کامپیوتر

امروزه شاهد انواع مختلفی از هیت سینک خنک کننده هستیم. این دسته از محصولات با توجه به فلزی که برای تولید آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد به مدل‌های مختلفی طبقه بندی می‌شوند. یکی از متداول‌ترین فلزات مورد استفاده در هیت سینک‌ها آلومینیوم است. ویژگی آلومینیوم این است که دارای رسانایی حرارتی 235 وات بر کلوین بر متر است. نکته مهم این است که هر چه عدد رسانایی حرارتی یک فلز بیشتر باشد، فلز می‌تواند گرمای بیشتری را هدایت کند.

از دیگر ویژگی‌های این فلز آن است که تولید آلومینیوم ارزان بوده، سبک است و هنگامی که یک هیت سینک با استفاده از این فلز ساخته می‌شود، وزن آن سطح معینی از فشار را به مادربرد وارد می‌کند که مادربرد برای تحمل آن طراحی شده است.. یکی از بهترین و رایج‌ترین فلزهایی که برای ساخت سینک‌های حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، مس است. مس رسانایی حرارتی بسیار بالایی معادل 400 W/mK دارد. با این حال، مس از آلومینیوم سنگین‌تر بوده و گران‌تر نیز است، اما برای سیستم عامل‌هایی که نیاز به اتلاف گرما زیاد دارند، معمولاً از مس استفاده می‌شود.

یکی دیگر از موادی که در بین تولیدکنندگان سینک حرارتی محبوبیت پیدا کرده است، ماده کامپوزیت گرافیت طبیعی است. این ماده به اندازه مس رسانا نیست، اما رسانایی حرارتی 370 W/mK دارد. مزیت این دسته از هیت سینک‌ها وزن آن، چرا که وزن این مدل از هیت سینک کیس فقط 70 درصد وزن سینک‌های آلومینیومی است.

انتخاب هیت سینک

وقتی کامپیوتر آماده‌ای را می‌خرید، هیت سینک از قبل بر روی آن نصب شده است. با این حال، اگر رایانه شخصی خودتان را اسمبل می کنید، عوامل خاصی وجود دارد که باید در هنگام انتخاب هیت سینک مناسب در نظر بگیرید. از آنجایی که هنگام انتخاب پردازنده گزینه‌های زیادی پیش روی شما وجود دارد باید مطمئن شوید که خروجی حرارتی پردازنده‌ای که خریداری می‌کنید با قابلیت انتقال حرارتی هیت سینکی که خریداری می‌کنید مطابقت داشته باشد. برای انتخاب هیت سینک لازم است تا به سه پارامتر بسیار مهم توجه داشته باشید:

اگر قصد خرید هیت سینک را دارید باید به این موضوع توجه داشته باشید که اکثر کارشناسان معتقدند که آلومینیوم به دلیل وزن سبک و رسانایی حرارتی عالی بهترین سینک حرارتی است که می‌توانید از آن استفاده کنید. مهم‌تر از این مسئله، آلومینیوم به وفور در دسترس است و این موضوع باعث می‌شود تا این دسته از هیت سینک‌ها قیمت بسیار پایینی داشته باشند.

نصب هیت سینک

فارغ از آن که از اس اس دی هیت سینک دار استفاده می‌کنید یا کارت گرافیک هیت سینک دار خریداری می‌کنید، دستورالعمل نصب این قطعه همراه با آن است. عموما نصب هیست سینک کار چندان سختی نیست و تنها باید آن را بر روی قطعه مورد نظر چفت کنید. در این بین موضوع مهمی که باید به آن توجه داشته باشید، اهمیت استفاده از مواد رابط حرارتی یا خمیر سیلیکون است. مواد رابط حرارتی بین پردازنده و هیت سینک قرار می‌گیرند تا انتقال حرارت را به بهترین شکل ممکن انجام دهد. معمولاً این ماده به شکل گریس با پایه مس، آلومینیوم یا مواد بسیار رسانا دیگر عرضه می‌شود.

بهترین روش استفاده از هیت سینک

هیت سینک‌ها کار خود را که خنک کردن قطعات است را به خوبی انجام می‌دهند، اما نباید بدون فن خارجی از این قطعات استفاده شوند. برای نتیجه گیری باید سینک‌های حرارتی همراه با فن‌ها مورد استفاده قرار بگیرند. هیت سینک گرما را از دستگاه می‌گیرد و فن جریان ثابتی از هوا را فراهم می‌کند.

نتیجه گیری

در این مطلب تلاش کردیم تا نگاهی به کاربرد هیت سینک انداخته و در مورد ویژگی‌های این دسته از قطعات کامپیوتری اطلاعات کاملی را به شما ارائه دهیم. همچنین تلاش ما در این مطلب آن بود که در مورد برترین انواع هیت سینک را به شما ارائه کرده و بیان کنیم که هر نوع از هیت سینک‌ها چه ویژگی‌هایی دارند. شما از چه نوع هیت سینکی استفاده می‌کنید و به نظرتان بهترین نوع هیت سینک کدام است؟ می‌توانید نظرات خود را در این زمینه با ما به اشتراک بگذارید.