Системы охлаждения для персонального компьютера - Реферат

В последнее время гонка производительности настольных ПК поднялась на новый уровень. Растут тактовые частоты, вычислительные мощности, переход на многоядерную архитектуру и внедрение архитектуры х64 призвано поднять производительность ПК на новый уровень. Для решения этой проблемы можно пойти несколькими путями: во-первых, внедрение новых процессорных архитектур, технологических процессов позволяет снизить тепловыделение, но при появлении старших процессоров семейства это преимущество теряется. За последние несколько лет эволюция систем охлаждения прошла путь от радиаторов, которыми довольствовались процессоры Intel 80486 до современных систем охлаждения на основе тепловых трубок.Научно-технический прогресс внес серьезные изменения в условия производственной деятельности работников умственного труда. При работе с компьютером человек подвергается воздействию ряда опасных и вредных производственных факторов: электромагнитных полей диапазон радиочастот: ВЧ, УВЧ и СВЧ, инфракрасного и ионизирующего излучений, шума и вибрации, статического электричества и др. Работа с компьютером характеризуется значительным умственным напряжением и нервно-эмоциональной нагрузкой операторов, высокой напряженностью зрительной работы и достаточно большой нагрузкой на мышцы рук при работе с клавиатурой ЭВМ.Различные системы охлаждения применяются для охлаждения оперативной памяти, чипсетов, видеокарт, жестких дисков, корпуса и процессоров. Для снижения температуры всего системного блока применяются специальные вентиляторы и блоки вентиляторов, спецвентиляторы ставят на предназначенные для них посадочные места, а блоки вентиляторов располагают в отсеках 3,5" и 5,25".Процессоры стали оснащать массивными радиаторами, а вскоре к ним добавились и вентиляторы, то есть пассивное охлаждение процессоров уже не могло обеспечить требуемый теплоотвод для обеспечения допустимой температуры, и стало использоваться воздушное охлаждение. Появились радиаторы на тепловых трубках, альтернативные системы водяного охлаждения, системы охлаждения с использованием термоэлектрических модулей Пельтье. А если добавить к этому еще и систему охлаждения процессора, видеокарты, радиаторы, устанавливаемые на модули памяти, то становится понятно, что источников тепловыделения в современном компьютере достаточно много и для нормальной работы всей этой сложной системы требуется создание эффективной системы теплоотвода. В настоящее время разработано достаточно большое количество систем охлаждения, которые отличаются друг от друга принципом функционирования системы теплоотвода, то есть среды, используемой для отвода тепла. Традиционная система охлаждения процессора или любой горячей микросхемы, называемая кулером, включает в себя радиатор и вентилятор.Впервые идея использования тепловой трубы в качестве устройства с высокой теплопроводностью была предложена Голгером еще в 1942 году, и такие трубы в радиаторах процессоров встречаются все чаще. Термосифон располагается вертикально, а конец с жидкостью помещается в область повышенной температуры. Из курса физики известно, что процесс парообразования происходит при любой температуре, однако только до тех пор, пока давление пара над жидкостью не станет насыщенным. Чтобы повысить интенсивность парообразования при температурах, которые значительно ниже температуры кипения жидкости (имеются в виду температуры кипения при нормальном атмосферном давлении), как раз и создается разреженное давление внутри термосифона. Итак, мы рассмотрели простейшую модель тепловой трубы (точнее, термосифона), обладающей теплопроводностью, которая в сотни раз выше теплопроводности аналогичной по геометрии цельной медной трубки.Как уже отмечалось, для уменьшения теплового сопротивления кулеры оснащаются вентиляторами. Конечно же, вентиляторы используются не только вкупе с радиаторами, но и отдельно для создания принудительной конвекции воздуха внутри системного блока (или блока питания). компьютер вентилятор пельтье Кроме двигателя, в вентиляторе имеется схема управления, которая индуцирует вращающееся магнитное поле, в результате чего приводится в движение ротор двигателя. Схема управления вентилятором может включать в себя и тахометрический контроль для мониторинга скорости вращения, и цепи защиты детектирования остановки вентилятора, и даже термодатчик для контроля температуры радиатора. Вентиляторы могут быть выполнены на подшипниках скольжения (sleevebearing) и подшипниках качения (ballbearing).Рассмотренный нами вариант нахождения рабочей точки относился к случаю, когда в системном блоке имеется всего один вентилятор, формирующий воздушный поток.Поскольку тепловыделение (а, следовательно, и температура) процессора зависит от его загрузки, а при использовании технологий энергосбережения - и от его текущей тактовой частоты и напряжения питания, в периоды слабой активности процессора он остывает.

Содержание

Введение

1. Охрана труда

2. Назначение системы охлаждения

3. Пассивные системы охлаждения на основе радиаторов

4. Системы охлаждения на основе тепловых трубок

5. Воздушные системы охлаждения

6. Использование нескольких вентиляторов в корпусе

7. Технология управления скоростью вращения вентиляторов

8. Жидкостные системы охлаждения

9. Системы охлаждения на основе модулей Пельтье

Заключение

Литература