Любое электронное устройство нагревается во время работы. Быстрее всего температура растёт у процессора, поэтому производители компьютеров и пользователи прибегают к разным методам его охлаждения.
Откуда берется тепло?
Мир состоит из атомов и молекул, а тепло — энергия, которая вырабатывается при их столкновении. И чем больше скорость и сила столкновения, тем быстрее увеличивается температура. Простой пример — трение, во время которого происходит разгон молекул, а затем поверхность предметов нагревается. А в случае с горючими материалами, например, деревом, может появится огонь.
Если говорить о процессорах, то причиной нагрева выступает электричество. Ток — упорядоченное движение электронов по проводнику. В это время они перепрыгивают от молекулы к молекуле, из-за чего образуется тепло.
Как работает процессор?
Процессоры состоят из транзисторов, т.е. небольших переключателей, которые являются причиной нагрева устройства. Виноват сам принцип работы транзистора: ток движется от истока к стоку, а между ними находится затвор. Этот затвор за одну секунду может открыться и закрыться миллиарды раз.
Затвор представляет собой маленький аккумулятор, который должен заряжаться, чтобы закрыть проход, и разрядиться для его открывания. Быстро избавиться от тока проблематично, и единственным выходом стал его сброс “на землю”, в результате чего образуется тепло.
И чем чаще затвор открывается-закрывается, тем больше тепла образуется. Это объясняет, почему процессоры с большой тактовой частотой быстрее и сильнее разогреваются. К слову, если вам нужен производительный ПК без проблем с перегревом, рекомендуем почитать статью о 3 оптимальных сборках ПК в 2022 году для разных бюджетов (до 50/100/150 тыс. руб.).
Если компьютер собран неправильно, нагрев может достигать таких температур, из-за которых процессор выйдет из строя.
Важно обратить внимание на то, что в современных устройствах есть не только динамический источник тепла, т.е. затвор, но и статический. Из-за уменьшения размеров процессора сток и исток размещены слишком близко, преграда между ними стала настолько тонкой, что электроны могут просачиваться через неё. Такое явление называют токами утечки. Оно приводит к увеличению расхода электроэнергии и образованию дополнительного тепла. Сейчас это считают главной проблемой, сдерживающей прогресс.
Как бороться с перегревом
Есть 2 основных способа замедлить нагрев:
● троттлинг — датчики отслеживают температуру устройства и при достижении опасно высокого значения снижают тактовую частоту;
● андервольтинг — понижение напряжения на процессоре.
Как охладить процессор
Для охлаждения процессора производители устройств используют термопасту, поверх которой устанавливают:
● жидкостное охлаждение — по трубам циркулирует жидкость. Она поступает в резервуар с холодной водой, где тепло рассеивается;
● тепловые трубки — внутри них находится немного воды, отводящей тепло с помощью фазового перехода. При нагревании в одном конце трубы она испаряется и достигает холодного конца, где снова становится жидкостью и возвращается в горячую зону.
В больших корпусах чаще используют первый вариант, а в ноутбуках — второй. Это обусловлено тем, что в портативных устройствах нет места для установки резервуара с водой.
Статья подготовлена при помощи эксперта рейтингово-обзорного ресурса toptechnika.ru.
