Heatsink - semua yang perlu Anda ketahui 【panduan lengkap】

Di pasaran kami menemukan prosesor dan kartu grafis yang semakin kuat, yang membutuhkan kinerja heatsink yang proporsional. Jika bukan karena penggunaannya, komputer seperti itu tidak dapat bekerja, setidaknya komputer desktop atau laptop karena komponen utama mereka akan terbakar tanpa obat.

Pada artikel ini kita akan mencoba mengenal heatsink komputer secara mendalam, elemen-elemennya, dasar-dasar operasi dan tipe-tipe yang ada. Jika Anda berpikir untuk membeli salah satunya, jangan lewatkan item ini, jadi mari kita mulai!

Indeks isi

Apa itu heatsink

Heatsink adalah elemen yang bertanggung jawab untuk menghilangkan atau menghilangkan panas yang dihasilkan oleh komponen elektronik karena penggunaan. Ada banyak jenis heatsink, seperti udara, pendingin cair, atau bahkan konveksi langsung pada komponen yang direndam dalam cairan non-konduktif. Tapi yang akan kita bahas di sini adalah pendingin udara, yang paling umum untuk dihubungkan dan yang digunakan oleh sebagian besar pengguna.

Bahkan, di komputer kita tidak hanya menemukan heatsink, kita mungkin berpikir bahwa heatsink hanya blok yang ada di atas CPU atau pada kartu grafis, tetapi tidak ada yang lebih jauh dari kenyataan. Komponen lain seperti chipset motherboard atau VRM yang sama, juga perlu heatsink.

Justru elemen terakhir ini telah menjadi sangat terkenal dalam beberapa waktu terakhir. VRM adalah sistem catu daya prosesor, dan karenanya harus mengirim sejumlah besar arus agar dapat berfungsi, kami berbicara antara 90 dan 200 amp (A) sekitar 1, 2-15V. MOSFET adalah transistor yang mengatur arus yang dikirim ke CPU dan memori, sehingga mereka menjadi sangat panas. Kami juga menemukan heatsink di catu daya untuk alasan yang sama, dan secara umum di setiap chip yang beroperasi pada frekuensi tinggi.

Cara kerjanya: fondasi fisik heatsink

Semuanya dimulai dengan cara komponen elektronik menghasilkan panas, yang disebut Efek Joule. Ini adalah fenomena yang terjadi ketika elektron bergerak dalam sebuah konduktor. Akibatnya, peningkatan suhu akan terjadi karena energi kinetik dan tabrakan di antara mereka. Semakin banyak intensitas energi, semakin besar aliran elektron akan berada dalam konduktor, dan, akibatnya, semakin banyak panas akan dilepaskan. Ini dapat diperluas ke keping silikon, di mana sejumlah besar elektron mengembun dalam bentuk impuls listrik.

Kita bisa melihat fenomena ini dengan sempurna dalam tangkapan termal ini. Saat PC mengonsumsi daya dalam jumlah besar, suhu konduktor pun meningkat.

Yang mengatakan, heatsink tidak lebih dari blok logam yang terbuat dari ratusan sirip yang bersentuhan langsung dengan chip melalui pasta termal. Dengan cara ini, panas yang dihasilkan oleh chip berpindah ke heatsink dan dari itu ke lingkungan. Secara umum, satu atau dua kipas ditempatkan di atas heatsink untuk membantu menghilangkan panas dari logam. Pada dasarnya, dua mekanisme pertukaran panas mengintervensi:

• Konduksi: itu adalah fenomena di mana benda padat yang lebih panas meneruskan panasnya ke yang lebih dingin yang bersentuhan dengannya. Itu terjadi persis antara IHS CPU dan heatsink. Kemudian kita akan melihat bahwa ada beberapa hambatan termal di antara mereka. Konveksi: Konveksi adalah fenomena lain dari perpindahan panas yang hanya terjadi pada cairan, air, udara atau uap. Dalam hal ini, udara mencapai sirip heatsink, lebih disukai dengan kecepatan tinggi sehingga ia dapat mengambil lebih banyak panas dari sirip panas heatsink.

Besarnya untuk mengetahui apakah heatsink baik

Melihat operasi dari sudut pandang teknis, kita masih harus mengetahui besaran utama yang terlibat dalam heatsink yang baik. Meskipun benar bahwa banyak dari mereka tidak tercermin dalam spesifikasi, untuk yang paling penasaran mereka akan menarik.

• TDP: TDP tidak diragukan lagi adalah parameter terpenting dari heatsink, karena sangat representatif. Kami menyebutnya TDP (Thermal Design Power) jumlah panas yang diharapkan dihasilkan oleh komponen elektronik saat beban maksimumnya. Parameter ini muncul pada prosesor dan heatsink dan tidak ada hubungannya dengan konsumsi daya dari komponen elektronik itu sendiri. Jadi prosesor diatur untuk mendukung TDP maksimum, jadi heatsink harus memiliki yang sama atau lebih agar CPU berfungsi dengan aman. TDP CPU <TDP Heatsink, selalu. Konduktivitas dan resistivitas: konduktivitas adalah kemampuan untuk mengangkut panas yang dimiliki suatu benda atau zat. Dan resistivitas, karena justru sebaliknya, hambatan yang dihadirkannya untuk menghantarkan panas. Konduktivitas diukur dalam W / mK (Watt per Meter Kelvin) dan semakin banyak semakin baik. Tahan panas: tahan panas adalah fenomena yang menentang perpindahan panas dari satu elemen ke elemen lainnya. Itu seperti hambatan listrik, semakin besar, semakin sulit bagi panas untuk lewat. Dalam sistem pendingin banyak resistensi termal yang campur tangan, misalnya, kontak CPU dan heatsink, kontak antara enkapsulasi dan inti, dll. Oleh karena itu, ini tentang menempatkan elemen dengan konduktivitas tinggi, untuk menghindari resistensi ini. Permukaan kontak: Permukaan kontak bukan sesuatu yang diberikan dalam spesifikasi, karena merupakan bagian dari desain heatsink. Jika kita menghadapi piring dengan D15 Noctua, yang mana yang akan Anda katakan memiliki lebih banyak permukaan kontak? Yah wastafel tanpa keraguan. Parameter ini mengukur total area yang akan dimandikan melalui udara. Semakin banyak sirip, permukaan pertukaran yang lebih besar, karena mereka semua memiliki dua wajah, satu demi satu dikalikan dengan ratusan dari mereka. Aliran dan tekanan udara: parameter ini relatif terhadap kipas. Aliran udara adalah jumlah udara yang digerakkan kipas, dan diukur dalam CFM, sedangkan tekanan statis adalah gaya yang dengannya udara mengenai sirip, dan diukur dalam mmH2O. Dalam heatsink kami menginginkan tekanan maksimum yang mungkin dengan aliran tinggi.

Komponen dan bagian heat sink

Setelah melihat parameter yang terlibat dalam pengoperasian heatsink PC, tidak tahu untuk mengetahui elemen apa yang menjadi bagian darinya. Atau lebih tepatnya, bagaimana heatsink yang berharga dibangun. Selain itu, kita akan melihat elemen-elemen yang mengintervensi tepat setelah DIE atau core prosesor.

IHS

IHS, atau Integrated Heat Spreader, adalah enkapsulasi CPU. Di sini semuanya dimulai, karena itu adalah elemen pertama yang bersentuhan dengan inti prosesor, yang benar-benar menghasilkan panas dari komponen elektronik. Paket ini terbuat dari tembaga, dan prosesor yang paling kuat disolder langsung ke DIE untuk menghilangkan hambatan termal seminimal mungkin.

Ini memastikan bahwa semua panas yang mungkin lewat dalam kondisi terbaik ke elemen disipasi lainnya. Ada chip yang tidak memiliki enkapsulasi ini, seperti GPU, di dalamnya, heatsink melakukan kontak langsung dengan DIE dari core dengan bantuan thermal paste, sehingga transfer lebih efisien. Proses menghapus IHS dan menempatkan heatsink dalam kontak langsung dengan DIE disebut Delidding. Dengan pasta termal berbasis logam cair, Anda dapat meningkatkan suhu hingga 20⁰C atau lebih.

Pasta termal

Elemen dengan resistansi termal tertinggi pada unit heatsink. Sangat penting untuk memiliki thermal pass yang sangat baik dalam chip yang kuat, karena konduktivitasnya akan lebih tinggi. Fungsi pasta termal adalah untuk meningkatkan sebanyak mungkin koneksi antara IHS atau DIE dan blok pendingin heatsink.

Meskipun bagi kami tampak bahwa sebuah blok telah dipoles dengan sangat baik, secara mikroskopik kontaknya tidak sempurna karena padat, sehingga elemen yang secara fisik menghubungkan mereka diperlukan agar konduksi panas memiliki efek.

Di pasaran kami memiliki tiga jenis pasta termal, yaitu jenis keramik, umumnya putih, dari jenis logam, hampir selalu berwarna abu-abu atau perak atau logam cair yang nampak, well, logam cair. Yang logam adalah yang paling umum, dengan rasio kinerja / harga yang sangat baik dan konduktivitas mencapai hingga 13 W / mK. Logam cair biasanya digunakan untuk Delidding, dan memiliki konduktivitas hingga 80 W / mK.

Blok dingin

Blok dingin adalah dasar heatsink, yang mengontak prosesor atau chip elektronik. Ini biasanya lebih besar dari IHS itu sendiri, untuk memastikan penerimaan dan transfer panas maksimum.

Heatsink yang baik selalu memiliki alas yang terbuat dari tembaga. Logam ini memiliki konduktivitas antara 372 dan 385 W / mK, hanya dilampaui oleh perak dan logam lebih mahal lainnya. Perhatikan perbedaan antara nilai ini dan yang ditawarkan oleh pasta termal.

Pipa panas

Kami berasumsi bahwa kami sedang mengevaluasi heatsink kinerja yang baik, dan ini selalu memiliki pipa panas atau heatpipe. Seperti balok dingin, mereka terbuat dari tembaga, atau tembaga berlapis nikel.

Fungsinya sangat sederhana tetapi sangat penting, untuk mengambil semua panas dari balok dingin dan membawanya ke menara sirip di atasnya. Kadang-kadang itu dilakukan dengan cara yang sangat visual dengan heatpipes yang memisahkan blok dari menara, dan yang lain diintegrasikan ke dalam set, seperti halnya dengan Prism Wrait dari AMD.

Menara atau blok bersirip

Setelah dua elemen sebelumnya, kita memiliki heatsink itu sendiri. Ini adalah elemen berbentuk menara persegi panjang atau persegi yang disediakan dengan sejumlah besar sirip yang disatukan oleh heatpipes atau sirip lainnya. Mereka selalu terbuat dari aluminium, logam lebih ringan dari tembaga dan dengan konduktivitas 237 W / mK. Panas mengembang di semua dari mereka, untuk mentransfernya dengan konveksi ke udara yang bersentuhan dengan permukaannya.

Kipas angin

Kami percaya itu juga bagian dari heatsink karena melakukan pekerjaan penting untuk menciptakan aliran udara berkecepatan tinggi sehingga konveksi, alih-alih alami, dipaksa dan menghilangkan lebih banyak panas dari logam.

Heatsink saat ini biasanya membawa hampir semua satu atau dua penggemar, meskipun mereka tidak harus memiliki ukuran standar seperti yang terjadi pada mereka yang dijual terpisah untuk sasis.

Jenis heatsink

Kami juga memiliki berbagai jenis heatsink di pasaran. Masing-masing berorientasi pada fungsi yang berbeda, jika kita juga dapat mengklasifikasikannya dengan cara yang berbeda.

Heatsink pasif

Heatsink pasif adalah yang tidak memiliki elemen listrik yang berfungsi untuk menghilangkan panas, misalnya kipas. Heatsink ini biasanya tidak digunakan untuk prosesor, meskipun untuk chipset, atau VRM. Mereka hanya bersirip blok aluminium atau tembaga yang mengeluarkan panas dengan konveksi alami.

Heatsink aktif

Berbeda dengan yang lain, heatsink ini memiliki elemen yang bertugas memaksimalkan pertukaran panas dengan lingkungan. Kipas yang dipasang di atasnya memiliki kontrol PWM atau analog untuk berbagai putaran per menit tergantung pada suhu prosesor. Justru karena alasan ini, mereka adalah heatsink aktif.

Tower heatsink

Jika kita melihat desainnya, kita juga memiliki beberapa tipe, dan salah satunya adalah heatsink menara. Konfigurasi ini didasarkan pada blok dingin yang disediakan dengan menara bersirip besar yang tidak harus terpasang langsung padanya, tetapi oleh heatpipe. Kita dapat menemukan heatsink satu, dua dan bahkan empat menara dengan desain mewah. Ukurannya biasanya sekitar 120 mm dan tinggi hingga 170 mm, dirancang lebih dari 1500 gram.

Karakteristik dari ini adalah bahwa kipas ditempatkan secara vertikal sehubungan dengan bidang motherboard. Ini tidak membatalkan fakta memiliki model secara horizontal.

Heatsink profil rendah

Berbeda dengan yang sebelumnya yang memiliki ketinggian yang cukup besar, ini bertaruh dengan konfigurasi yang sangat rendah untuk sasis sempit atau ruang berkurang. Dapat dianggap bahwa mereka memiliki menara, meskipun horisontal. Mereka bahkan memiliki penggemar yang terjepit di antara menara ini dan blok dingin.

Berbeda dengan yang sebelumnya, kipas selalu ditempatkan secara horizontal dan sejajar dengan bidang pelat dasar, mengeluarkan udara secara vertikal atau aksial.

Blower heatsink

Blower cooler digunakan untuk kartu grafis dan komponen lain dalam bentuk kartu ekspansi. Saat ini kami juga menemukan konfigurasi serupa untuk chipset bertenaga tinggi seperti AMD X570. Kami juga menemukannya di HTPC atau NAS, yang karena ruangnya yang kecil adalah yang paling efektif.

Mereka ditandai dengan memiliki kipas sentrifugal yang menyerap udara dan mengeluarkannya pada blok bersirip sejajar dengan sirip. Mereka umumnya ramuan lebih buruk daripada heatsink sebelumnya.

Heatsink stok

Ini bukan desain seperti itu, tetapi mereka adalah heatsink yang disertakan oleh produsen prosesor dalam paket pembeliannya. Ada beberapa kualitas yang sangat baik seperti AMD, dan yang lain sangat buruk seperti Intel.

Pendingin cair

Sistem ini terdiri dari sirkuit tertutup air suling atau cairan lain yang dapat digunakan. Cairan ini tetap bergerak terus menerus berkat pompa atau tangki yang dilengkapi dengan pompa sehingga melewati berbagai blok yang dipasang pada perangkat keras untuk didinginkan. Pada gilirannya, cairan panas melewati apa yang pada dasarnya adalah pendingin radiator berbentuk, lebih atau kurang besar, dilengkapi dengan kipas. Dengan cara ini, cairan mendingin lagi, mengulangi siklus tanpa batas saat peralatan kami berjalan.

Laptop heatsink

Dalam kategori khusus kita dapat menempatkan heatsink laptop, sistem yang layak untuk dilihat karena ada yang benar-benar berfungsi.

Heatsink ini cukup istimewa, karena mereka memanfaatkan fenomena konduksi sebaik-baiknya. Berkat blok dingin yang dipasang pada GPU dan CPU dari mana heatpipe tembaga telanjang tebal panjang keluar, membawa panas ke zona disipasi. Zona ini terdiri dari satu, dua atau hingga empat kipas sentrifugal yang meniup panas di antara blok bersirip kecil.

Apa yang harus diperhitungkan untuk perakitannya

Memasang heatsink PC tidak terlalu rumit, dan tidak ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan saat memasang satu, untuk tujuan kompatibilitas dan pengukurannya saja.

Kami merujuk pada kompatibilitas dengan platform yang kami miliki di PC kami. Setiap pabrikan memiliki soket sendiri tempat memasang prosesor, sehingga genggaman dan ukurannya tidak sama. Misalnya, Intel saat ini memiliki dua: LGA 2066 untuk rentang Workstation X dan XE, dan LGA 1151 untuk desktop Intel Core ix. Di sisi lain, AMD juga memiliki dua, AM4 untuk Ryzen, dan TR4 untuk Threadripper, meskipun ini hampir selalu cocok dengan pendingin cair. Bagaimanapun, heatsink non-stok yang tersedia selalu datang dengan sistem pemasangan yang kompatibel dengan semua soket.

Mengenai tindakan, ada dua yang harus kita perhitungkan. Di satu sisi, ketinggian heatsink, yang harus kita bandingkan dengan ketinggian yang dapat diterima dengan sasis kami, pergi ke spesifikasinya. Di sisi lain, lebar dan ruang yang tersedia untuk memori RAM. Heatsink besar mengambil begitu banyak sehingga mereka mendapatkan di atas RAM, jadi kita harus tahu profil apa yang mereka dukung.

Elemen penting ketiga adalah mengetahui apakah heatsink dilengkapi dengan jarum suntik tempel termal atau sudah dipasang sebelumnya di blok. Sebagian besar memang membawanya, tetapi tidak perlu memastikan kalau-kalau kita harus membelinya secara terpisah.

Keuntungan dan kerugian dari heatsink

Seperti yang kami lakukan dalam artikel tentang pendingin cair, di sini kita juga akan melihat kelebihan dan kekurangan menggunakan heatsink.

Keuntungan

• Kompatibilitas PC yang Tinggi Ukuran untuk hampir semua rasa. Murah dan efektif bahkan untuk prosesor yang kuat. Beberapa kabel dan pemasangan yang mudah. ​​Lebih dapat diandalkan daripada cairan pendingin, tidak ada cairan atau pompa yang dapat rusak. Perawatan sederhana, hanya membersihkan debu.

Kekurangan

• Untuk prosesor dengan lebih dari 8 core mereka dapat datang dengan benar. Mereka mengambil banyak ruang dan Keterbatasan berat untuk tinggi sasis dan tinggi RAM Estetika tidak terlalu disempurnakan

Kesimpulan dan panduan untuk heatsink terbaik untuk PC

Kami menyelesaikan artikel ini di mana kami membahas secara mendalam masalah heatsink. Di atas segalanya, kami telah memfokuskan pada operasinya dan dasar-dasar konstruksi dan komponennya, karena ini adalah salah satu topik yang kurang umum ditangani.

Heatsink yang baik dapat dengan sempurna memasok kebutuhan akan pendinginan cair, karena ada konfigurasi brutal di pasaran seperti Noctua NH-D15s, Gamer Storm Assassin, atau Scythe Ninja 5 dan Cooler Master Wraith Ripper yang besar. Sekarang kami meninggalkan Anda dengan panduan kami.

Panduan untuk heatsink, kipas, dan pendingin cairan terbaik untuk PC

Apa heatsink yang Anda miliki di PC? Apakah Anda lebih suka pendingin udara atau pendingin cair?