كيف يعمل مبرد مياه الكمبيوتر

معظمنا على دراية بالطنين الذي تصدره مروحة الكمبيوتر. في حين أن المراوح تقوم بلا شك بعمل رائع في تبريد أجهزة الكمبيوتر لديك، إلا أن الهواء ليس الوسيلة الوحيدة التي يمكنها توصيل الحرارة. قد تكون طرق التبريد الأخرى، مثل التبريد السائل، أكثر فعالية في الحفاظ على أداء نظامك في أفضل حالاته.

دعونا نرى كيف تعمل مبردات المياه للكمبيوتر الشخصي وما إذا كان تنفيذها في الإعداد الخاص بك يمكن أن يحسن سعة جهازك.

لماذا يعد تبريد الكمبيوتر مهمًا؟

سنناقش سبب كفاءة التبريد المائي، ولكن أولاً، دعنا نتناول بإيجاز سبب احتياج جهاز الكمبيوتر الخاص بك إلى نظام تبريد في المقام الأول. التشبيه بسيط للغاية. لن يعمل دماغك بأفضل حالاته عندما يتعطل مكيف الهواء أثناء موجة الحر، أليس كذلك؟ وينطبق الشيء نفسه على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

أصبحت وحدات المعالجة المركزية (وحدات المعالجة المركزية) ووحدات معالجة الرسومات (وحدات معالجة الرسومات) أسرع بشكل كبير مع تطورها على مر السنين لتلبية متطلبات العملاء. وللسماح بسرعات أعلى، تحتوي هذه المكونات الآن على المزيد من الترانزستورات وتستخدم المزيد من الطاقة.

وبطبيعة الحال، تولد هذه الترانزستورات قدرًا لا بأس به من الحرارة أثناء قيامها بعملها. أثناء تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية، تستمر درجة حرارة المكونات في الارتفاع. وما لم تكن هناك طريقة للتخلص من هذه الحرارة الزائدة، فمن الممكن أن تصل وحدة المعالجة المركزية أو وحدة معالجة الرسومات إلى درجات حرارة تشغيل غير آمنة. تختلف أعلى درجة حرارة تشغيل آمنة للمكونات بين الطرازات، ولكن بشكل عام، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك 185 درجة فهرنهايت بكامل طاقتها. وغني عن القول أن ارتفاع درجة الحرارة الشديد يمكن أن يؤدي إلى تلف جهاز الكمبيوتر الخاص بك بشكل خطير، ولكن الأمر نفسه ينطبق على العمل في درجات حرارة عالية لا تزال تعتبر آمنة لفترات طويلة.

عادةً، تستشعر اللوحة الأم ارتفاع درجة الحرارة وتطلب من المكونات إبطاء عملياتها لمنع وقوع كارثة محتملة. وبالتالي، سيواجه المستخدم مشكلات في الأداء مثل التطبيقات البطيئة وغير المستجيبة.

تكون عواقب ارتفاع درجة الحرارة أكثر خطورة في حالة قيام المستخدم برفع تردد تشغيل وحدة المعالجة المركزية الخاصة به. يتم استخدام هذه الممارسة للوصول إلى معدل ساعة أعلى مما حددته الشركة المصنعة للمكون. لكن الأداء الأعلى يأتي بطبيعة الحال مع ارتفاع درجات الحرارة. وما لم يتمكن نظام التبريد الموجود من تلبية هذا الطلب المتزايد، فقد يتعرض المعالج لأضرار لا يمكن إصلاحها.

إن الحفاظ على انخفاض درجة حرارة المكونات باستخدام نظام التبريد يساعد على الأداء الأمثل للكمبيوتر ولا غنى عنه عند أداء المهام الصعبة.

كيف يبرد جهاز الكمبيوتر؟

يمكن لأجهزة الكمبيوتر استخدام عدة طرق تبريد مختلفة تتلخص جميعها في نفس المبدأ. يتم استخدام وسط موصل لتبديد الحرارة الزائدة من المكونات الأساسية. يمكن أن يكون هذا الوسيط أي شيء بدءًا من الهواء عبر سطح معدني وحتى الماء. هذه هي الأنواع الأكثر برودة التي ستراها عادةً في أجهزة الكمبيوتر:

• المراوح التي تنفخ الهواء البارد مباشرة على مكونات الأجهزة أو تطرد الهواء الساخن إلى الخارج
• المبددات الحرارية عبارة عن أجسام معدنية صغيرة تسحب الحرارة الزائدة من المكونات ذات مساحة سطحها الكبيرة
• تستخدم أنظمة التبريد السائلة التوصيل الحراري العالي لسوائل معينة، عادةً الماء أو الزيوت

غالبًا ما يتم الجمع بين طرق التبريد هذه للحصول على أفضل النتائج. على سبيل المثال، يمكن استخدام المروحة للمساعدة في تبديد الحرارة من المشتت الحراري إلى الهواء المحيط بشكل أسرع. وبالمثل، تستخدم أنظمة التبريد السائلة ترتيبًا معقدًا لجميع هذه المكونات للقيام بمهمة تبريد فعالة بشكل خاص.

كيف يعمل مبرد مياه الكمبيوتر؟

على الرغم من أن السماح بأي نوع من السوائل بالقرب من جهاز الكمبيوتر الخاص بك الباهظ الثمن قد يبدو فكرة سيئة، إلا أن أنظمة التبريد بالمياه تعد أصولًا لا تقدر بثمن لأجهزة الكمبيوتر عالية الأداء.

يعمل نظام التبريد السائل بشكل يشبه إلى حد كبير نظام السيارة. إنه يعتمد على أساسيات الديناميكا الحرارية التي تفترض أن الحرارة تنتقل دائمًا من الأجسام الأكثر دفئًا إلى الأجسام الأكثر برودة في محاولة لخلق التوازن.

في حالة نظام التبريد السائل، فإن الكائنات الأكثر دفئًا هي أجزاء الكمبيوتر، في حين أن "الكائن" أو الوسيط المبرد هو المبرد. عندما يتلامس الاثنان (ولكن ليس بشكل مباشر، لا تقلق)، يتم نقل الحرارة إلى أجزاء أخرى من النظام، ثم يتم تبديدها في النهاية. وبمجرد أن يبرد، يدور السائل مرة أخرى في حلقة مغلقة لالتقاط جولة أخرى من الحرارة الزائدة، وهكذا.

تشارك عدة مكونات في العملية الموضحة أعلاه. الأجزاء الرئيسية للنظام تشمل ما يلي:

• مضخة
• المبرد
• مشجع
• خزان (اختياري)
• الأنابيب (أو الأنابيب)
• سائل التبريد

كيف سيبرد السائل المكونات دون أن يتلامس معها بشكل مباشر؟ الجواب من خلال لوحة القاعدة. في الخطوة الأولى، يتم استخدام المعجون الحراري لتوصيل وحدة المعالجة المركزية (CPU) أو وحدة معالجة الرسومات (IHS) (موزع الحرارة المدمج) بلوحة القاعدة. تعتبر لوحة القاعدة هذه جزءًا من الكتلة المائية، والتي ستنقل الحرارة إلى السائل الوارد.

تقوم المضخات (التي توجد عادةً خارج النظام) بنقل السائل عبر كتلة الماء إلى المبرد. يتم بعد ذلك نقل الحرارة إلى المبرد وتبديدها في الهواء المحيط، غالبًا بمساعدة مروحة لتسريعها. وأخيرًا، يقوم أنبوب آخر بإعادة سائل التبريد إلى كتلة الماء.

تبدو العملية بسيطة، ولكن هناك الكثير من الأجزاء المتحركة التي يجب أن تكون جميعها صحيحة. يجب أن تكون المضخة التي تستخدمها قوية بما يكفي لتوزيع السائل، لكن يجب ألا تفعل ذلك بسرعة كبيرة. وإلا فلن يتمكن الماء من التقاط حرارة كافية لتبريد مكونات الكمبيوتر. وبالمثل، يمكن للأنابيب أن تشكل تحديًا أيضًا، خاصة وأن كل إعداد سيكون مختلفًا. يجب عليك التأكد من عدم وجود مكامن الخلل في الترتيب الذي يمكن أن يمنع التدفق.

وأخيرًا، أحد المكونات الرئيسية في هذا النظام بأكمله هو السائل الذي سيقوم بالرفع الصعب. على الرغم من الإشارة إليه غالبًا باسم "الماء"، إلا أن السائل الموجود داخل نظام تبريد الكمبيوتر ليس ماءً عادةً. يمكن أن يكون لملء الأنابيب بماء الصنبور آثار ضارة على نظامك الحساس، حيث يمكن أن تسبب الملوثات تراكمًا قد يؤدي إلى انسداد الأنابيب. يعد الماء المقطر خيارًا أفضل، ويختاره الكثيرون كخيار اقتصادي لأنه يزيل المشكلات الرئيسية المتعلقة بمياه الصنبور.

ومع ذلك، هناك أيضًا مبردات خاصة مصممة خصيصًا لأنظمة التبريد السائلة التي تتمتع بموصلية حرارية ممتازة وغالبًا ما تحتوي على إضافات مضادة للميكروبات ومضادة للتآكل. هذه تساعد في الحفاظ على صحة النظام وتزيد من طول عمره. كما أنها تبدو رائعة بلا شك بألوانها الزاهية في أنظمة التبريد ذات الأنابيب الشفافة. عادةً لا تقوم سوائل التبريد هذه بتوصيل الكهرباء أو أكسدة مكونات الكمبيوتر في حالة إغراق النظام بالعلبة.

أنواع أنظمة التبريد السائلة

هناك فئتان رئيسيتان تندرج تحتهما أنظمة تبريد المياه بناءً على تكوينها.

• AIO أو مبردات الكل في واحد
• حلقات تبريد مخصصة

كل من هذه الفئات تعمل بنفس الطريقة. الفرق بينهما يكمن بشكل رئيسي في تعقيدها. تحتوي مبردات السوائل الكل في واحد على مشعاع واحد ومضخة مدمجة. إنهم يستخدمون نظامًا مغلقًا تمامًا ولا يتطلب أي صيانة. لن تحتاج أبدًا إلى فتح نظام التبريد هذا وإعادة ملئه.

تتطلب الأنظمة المخصصة الأكثر تعقيدًا، والتي تسمى أيضًا الأنظمة "المفتوحة"، صيانة منتظمة. يمكن أن تحتوي هذه الأنظمة على العديد من المضخات والخزانات التي يجب فحصها كل ستة أشهر أو سنويًا على الأقل. ستسمح لك الأنابيب الواضحة للنظام المفتوح بالحفاظ على مستويات سائل التبريد تحت السيطرة والتصرف عندما تلاحظ انخفاضها. عادةً، يجب تفريغ النظام بالكامل، وشطفه، وإعادة تعبئته سنويًا أو كل عامين على الأكثر. ومع ذلك، كما يوحي الاسم، توفر هذه الفئة مرونة أكبر في تكوينها.

إيجابيات وسلبيات تبريد المياه

هناك العديد من المزايا لتثبيت نظام تبريد المياه لجهاز الكمبيوتر الخاص بك:

• تبريد فعال – تتمتع السوائل بكثافة أعلى من كثافة الهواء، لذا يمكنها توصيل الحرارة بشكل أسرع بكثير. وبالتالي فإن استخدام السائل كعامل تبريد سيكون أكثر فعالية في الحفاظ على درجة حرارة جهاز الكمبيوتر الخاص بك مثالية.
• التشغيل الصامت - يمكنك دائمًا إضافة مروحة أخرى إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك، ولكن عاجلاً أم آجلاً، لن تسمع الصوت الصادر من مكبرات الصوت الخاصة بك مع كل الضوضاء التي تنتجها. يستخدم نظام التبريد السائل أيضًا مراوح للمساعدة في عملية التبريد. ومع ذلك، لا يتعين على هؤلاء المعجبين أن يبذلوا جهدًا كبيرًا للقيام بهذه المهمة، لذا فهم أقل إزعاجًا.
• أداء أعلى - الميزة الأكثر أهمية لأنظمة التبريد السائل هي الأداء العالي للكمبيوتر. ستكون وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات الخاصة بك قادرة على العمل بأفضل حالاتها دون التعرض لخطر ارتفاع درجة الحرارة. سيكون للجهاز أيضًا إمكانات أكبر لرفع تردد التشغيل.

ومع ذلك، قد لا يكون هذا النظام مناسبًا للجميع. عيوب الاستثمار في نظام تبريد المياه هي ما يلي:

• إنها ضخمة الحجم - على الرغم من أن المروحة الإضافية لن تشغل مساحة كبيرة في علبة جهاز الكمبيوتر الخاص بك، إلا أن نظام التبريد المائي يتطلب مساحة أكبر للأرجل. كما ذكرنا سابقًا، يحتوي النظام على عدد لا بأس به من المكونات، والتي سينتهي الأمر بالعديد منها خارج العلبة. وبطبيعة الحال، يمكن أن يؤدي ذلك إلى فوضى المساحة حول سطح المكتب الخاص بك.
• يتطلب تركيبها خبرة – تستخدم أنظمة تبريد المياه أنابيب محكمة الغلق بحيث لا تصل المياه إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك – طالما تم تثبيت كل شيء بشكل صحيح. إن وضع جميع الأجزاء المتحركة لنظام معقد مثل هذا في مكانه الصحيح يتطلب خبرة بلا شك. لذلك، قد لا يكون خيار التبريد هذا متاحًا للجميع.

في النهاية، ما إذا كان تثبيت نظام تبريد المياه سيؤتي ثماره بالنسبة لك يعتمد على احتياجاتك وكيفية استخدامك لجهاز الكمبيوتر الخاص بك. من الواضح أن الأسباب المذكورة أعلاه تجعل التبريد المائي أفضل من المراوح وطرق التبريد الأخرى، ولكن عملية التثبيت يمكن أن تكون مخيفة.