ما هي المكونات التي تنتج الحرارة؟

من المهم ملاحظة أن المكونات الأساسية للحاسوب، بما في ذلك وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU)، تُولّد حرارة أثناء التشغيل. تُساهم كلٌّ من وحدة المعالجة المركزية (CPU)، المسؤولة عن تنفيذ الخوارزميات، ووحدة معالجة الرسومات (GPU)، المسؤولة عن التصوير ثلاثي الأبعاد، في إنتاج الحرارة. ليس من غير المألوف أن تُسبب الألعاب ارتفاعًا في درجات الحرارة، لأن وحدات معالجة الرسومات (GPU) مسؤولة عن معالجة الحسابات المعقدة، ما قد يُولّد حرارةً أكبر من وحدات المعالجة المركزية. علاوةً على ذلك، تُساهم محركات الأقراص الصلبة في توليد الحرارة، خاصةً عند نقل الملفات الكبيرة.

ما هو تأثير الحرارة على القرص الصلب الخاص بك؟

مع أن محركات الأقراص الصلبة لا تستهلك طاقة بقدر وحدة المعالجة المركزية (CPU) أو وحدة معالجة الرسومات (GPU)، إلا أنها حساسة للغاية لتقلبات درجة الحرارة. من المهم ملاحظة أن الحرارة الزائدة قد تُسبب أضرارًا بالغة لمحرك الأقراص الصلبة. قد تُسبب الحرارة تمدد المكونات، مما قد يؤدي إلى تشوهها وقراءة غير صحيحة للأقراص. مع أن هذا قد يكون مثالًا مُبالغًا فيه، إلا أنه يُبرز ضرورة استبدال محرك الأقراص الصلبة في حالة حدوث مثل هذا التلف.

من المهم ملاحظة أن الحرارة تؤثر بشكل كبير على عمر محرك الأقراص الصلبة. وكما ذكرت شركة ناشيونال إنسترومنتس، فإن ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 5 درجات مئوية فقط فوق درجة الحرارة المحيطة يمكن أن يقلل من العمر المتوقع لمحرك الأقراص بما يصل إلى عامين. ومع ذلك، لا تزال العلاقة بين ارتفاع درجات الحرارة ومعدلات تعطل محرك الأقراص موضع جدل. وقد حدد مهندسو جوجل أنه في نطاقات درجات الحرارة المعتدلة، قد يكون لعوامل أخرى تأثير أكبر على معدلات التعطل من درجة الحرارة وحدها. محركات الأقراص الصلبة التي يزيد عمرها عن ثلاث سنوات أكثر عرضة للمضاعفات المرتبطة بالحرارة. وبينما يكون استرداد البيانات ممكنًا عادةً، إلا أن معالجة محرك الأقراص الصلبة التالف قد تكون معقدة.

كيف يحافظ جهاز الكمبيوتر الخالي من المروحة على درجات الحرارة التشغيلية المثالية؟

رغم أن الحاسوب الشخصي بدون مراوح قد لا يختلف كثيرًا عن الحاسوب الشخصي التقليدي، وخاصةً الطرازات الصغيرة المزودة بمراوح، إلا أنه يستخدم أساليب دقيقة وفعّالة لإدارة الحرارة. تعتمد الأنظمة الخالية من المراوح بشكل أساسي على التوصيل الحراري لتبديد الحرارة، ونقلها من المكونات الساخنة إلى محيطها عبر التلامس المباشر. ورغم أن التوصيل الحراري عملية طبيعية، إلا أنه يمكن تحسين كفاءته بشكل كبير من خلال تصميم مدروس.

المفهوم الأساسي هو ربط المكونات المُنتجة للحرارة، مثل وحدة المعالجة المركزية (CPU)، بمشتت حراري. صُمم المشتت الحراري لامتصاص ونقل الحرارة الناتجة عن هذه المكونات إلى الهواء المحيط. يتطلب التصميم الفعال لمشتت حراري اختيارًا دقيقًا للمواد وتحليلًا شاملًا لكيفية تفاعل أجزائه المختلفة لتحسين تبديد الحرارة.

لضمان نقل الحرارة بشكل فعال، يتم استخدام مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات داخل وخارج الكمبيوتر الشخصي

من الضروري للغاية تقليل فجوات الهواء بين وحدة المعالجة المركزية (CPU) والمشتت الحراري داخل جهاز الكمبيوتر، نظرًا لأن الهواء موصل ضعيف للحرارة. على الرغم من استخدام مشتت حراري مُثبت مباشرةً على وحدة المعالجة المركزية، إلا أن وجود عيوب سطحية قد يؤدي إلى تكوّن جيوب هوائية مجهرية. لمعالجة هذه المشكلة، يُستخدم المعجون الحراري. يملأ المعجون الحراري، الذي يُوصل الحرارة بكفاءة أكبر من الهواء، الفجوات ويضمن نقلًا أكثر كفاءة للحرارة من وحدة المعالجة المركزية إلى المشتت الحراري.

عند تصميم الجزء الخارجي من جهاز الكمبيوتر، يلزم اتباع نهج مميز لتبديد الحرارة في الهواء. ومن التصاميم الفعّالة غطاءٌ ذو حوافّ مصممة خصيصًا لزيادة مساحة السطح المعرض للهواء، مما يُحسّن تبديد الحرارة. وتسمح المسارات الإضافية التي تُشكّلها هذه الحواف بتبديد حرارة أكثر كفاءة.

لضمان أفضل النتائج عند العمل مع أجهزة الكمبيوتر بدون مراوح، من الضروري الالتزام بالمبادئ التالية. مع أن المعجون الحراري موصل فعال للحرارة، إلا أنه أقل فعالية من مواد مثل النحاس أو الألومنيوم. من المهم استخدام الكمية اللازمة فقط من المعجون الحراري لملء الفجوات، لأن المعجون الزائد قد يُشكل حاجزًا حراريًا ويؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. علاوة على ذلك، يُنصح بتجنب وضع أي أغراض فوق جهاز الكمبيوتر بدون مراوح، لأن حتى ورقة واحدة قد تعيق تدفق الهواء الساخن، مما يُعيق عملية التبريد. من المهم أيضًا مراعاة جودة الهواء المحيط، حيث أن ضعف دوران الهواء في الأماكن الضيقة أو قلة الهواء في المرتفعات العالية قد يُقلل من كفاءة تبديد الحرارة.

تتكون معظم وحدات تبريد Logic Supply من مكونين رئيسيين: كتلة من الألومنيوم تُوضع أعلى وحدة المعالجة المركزية، وغطاء العلبة. تنتقل الحرارة من وحدة المعالجة المركزية إلى كتلة الألومنيوم، ثم عبر الغطاء، وصولاً إلى الهواء المحيط. لضمان تبريد مثالي، من الضروري وجود واجهات فعالة لنقل الحرارة بين جميع هذه المكونات.

كيفية تصميم واجهة موصلة للحرارة فعالة

سيساعدك الالتزام بهذه المبادئ على تجنب المشاكل الشائعة عند تجميع أو استخدام جهاز كمبيوتر بدون مروحة. فمع أن المعجون الحراري يوصل الحرارة بشكل أفضل من الهواء، إلا أنه أقل فعالية بكثير من النحاس أو الألومنيوم. لذلك، من المهم استخدام كمية كافية فقط لملء الفجوات اللازمة. فاستخدام كمية زائدة قد يؤدي إلى تكوين حاجز حراري، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. كما يُنصح بعدم وضع أي أغراض فوق جهاز الكمبيوتر بدون مروحة، فحتى قطعة صغيرة، مثل ورقة، قد تعيق تدفق الهواء وتعيق عملية التبريد.

حتى وضع ورقة واحدة على غطاء جهاز الكمبيوتر قد يعيق التبريد الجيد عن طريق حبس الحرارة. من المهم أيضًا مراعاة الهواء المحيط. إذا لم يكن الهواء يدور بحرية، كما هو الحال في مكان ضيق، أو إذا كان الهواء رقيقًا جدًا، كما هو الحال في المرتفعات، فسيكون أقل فعالية في تبديد الحرارة من جهاز الكمبيوتر.