Tổng quan về công nghệ tản nhiệt
Tản nhiệt là gì?
Khi một chiếc máy tính hoạt động, CPU luôn phải vận hành liên tục. Công việc của CPU là phải xử lý các thông tin, thuật toán liên tục được đưa vào và đi kèm với quá trình tỏa nhiệt. Nhiệt độ quá cao sẽ khiến hiệu năng của CPU bị giảm trầm trọng. Cũng vì vậy, đã có hàng loạt hệ thống giải nhiệt cho CPU ra đời.
Tản nhiệt là một hệ thống làm mát được sử dụng để giải tán lượng nhiệt tỏa ra từ các bộ phận của máy tính, giúp bảo vệ an toàn cho thiết bị. Cụ thể, bộ phận này sẽ hấp thụ hầu hết lượng nhiệt phát sinh khi máy tính đang vận hành, sau đó phân tán vào môi trường trước khi máy bị quá nhiệt và dẫn tới hư hỏng.
Tản nhiệt nước là gì?
Tản nhiệt nước là một trong những hệ thống tản nhiệt hiện đại nhất và được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Đây là một bộ phận làm mát sử dụng chất lỏng để giữ cho máy tính không bị quá nhiệt cũng như duy trì nhiệt độ thiết bị thấp nhất có thể. Tản nhiệt nước thường được lắp đặt và sử dụng ở những máy tính làm việc công suất cao với các ứng dụng nặng đòi hỏi khả năng làm mát vượt trội.
Tản nhiệt nước được yêu chuộng một phần là nhờ vào tính thẩm mỹ trong thiết kế và có hiệu suất làm việc tuyệt vời.
Nguồn gốc ra đời của tản nhiệt nước
Việc làm mát các bộ phận của máy tính bằng nước (với Fluorinert) đã được áp dụng từ năm 1982 trên các siêu máy tính Cray-2. Mãi đến năm 1990, công nghệ này mới bắt đầu sử dụng cho các máy tính gia đình. Tuy nhiên, hệ thống làm mát bằng nước chỉ thực sự trở nên phổ biến vào những năm 2000 sau khi bộ vi xử lý Athlon hoạt động quá nóng.
Hiện nay, tản nhiệt nước có thể được sử dụng để làm mát cho nhiều bộ phận trong máy tính, nhưng mục đích chính vẫn là sử dụng để làm mát cho CPU.
Cấu tạo của tản nhiệt nước
Bình chứa nước
Đây là nơi lưu trữ chất lỏng để làm mát và đóng vai trò như là cổng nạp để đưa chất lỏng vào trong. Bình chứa nước thường được làm bằng chất liệu trong suốt, được bọc cao su và bọt chống thấm. Thiết bị này càng lớn sẽ lưu trữ lượng nước làm mát càng nhiều và hiệu suất làm mát cũng tăng lên, lượng nhiệt tiêu tán cũng nhiều hơn.
Block (Tấm ốp, tấm dẫn nhiệt)
Là nơi tiếp xúc với các bộ phận cần được làm mát. Tấm ốp thường được sản xuất từ những thành phần có khả năng dẫn nhiệt cao như nhôm, đồng.
Máy bơm
Đây là loại động cơ nhỏ gọn nhưng vẫn đủ lực để đẩy nước lên tạo nên những làn không khí giúp làm mát hệ thống. Máy bơm sử dụng điện xoay chiều để làm nguồn năng lượng hoạt động và bị được sản xuất từ chất liệu thép không gỉ. Bộ phận này rất quan trọng đối với tản nhiệt nước, có chức năng quyết định lưu lượng nước luân chuyển ở trong hệ thống.
Két nước
Bộ phận này có chức năng chính là truyền nhiệt giữa nước và không khí. Két nước thường được sản xuất từ chất liệu đồng hoặc nhôm và ván lót làm từ thép không rỉ.
Quạt
Đây là bộ phận được gắn liều với két nước, sử dụng sức gió để làm mát ở bên trong két. Tùy vào kích thước của két nước mà nhà sản xuất sẽ bố trí số lượng quạt tương ứng.
Ống nước
Ống dẫn nước có hai dạng là ống mềm và ống cứng. Bộ phận này có chức năng dẫn chất lỏng đi khắp hệ thống để thực hiện nhiệm vụ làm mát của mình.
Dung dịch làm mát
Có 2 dạng là nước cất và Coolant. Nước cất không chứa tạp chất nên có khả năng ngăn chặn tình trạng đóng rêu, nhiễm cặn trên thành ống làm cản trở quá trình lưu thông. Nước Coolant thường được sử dụng nhiều với màu sắc khác nhau, cùng hiệu ứng bắt led đẹp.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống tản nhiệt nước
Đầu tiên, dung dịch làm mát sẽ chạy trong một vòng tuần hoàn qua các ống dẫn trên hệ thống tản nhiệt.
Khi máy tính hoạt động sẽ sinh ra nhiệt lượng ở các phần cứng. Tại đây, tấm ốp có nhiệm vụ hấp thụ nhiệt từ các phần cứng này thông qua keo tản nhiệt vào dung dịch làm mát đã được chạy tuần hoàn.
Tiếp theo, dung dịch làm mát được máy bơm đẩy đến bộ phận két nước, tại đây nhiệt sẽ được hấp thụ và đẩy ra ngoài không khí qua những cánh quạt tản nhiệt.
Cuối cùng, dung dịch làm mát lại chảy về bình chứa nước và tiếp tục một vòng tuần hoàn khép kín như vậy.
Ưu điểm và hạn chế của tản nhiệt nước
Ưu điểm
- Hiệu quả làm mát cực tốt trong điều kiện máy tỉnh sử dụng liên tục
- Thiết kế hiện đại, đẹp mắt
- Phù hợp cho những ai thích sự yên tĩnh tuyệt đối khi sử dụng
- Tần suất vệ sinh thấp, không yêu cầu bảo trì bảo dưỡng quá nhiều
Hạn chế
- Giá thành khá cao so với những loại tản nhiệt khác
- Yêu cầu kỹ thuật cao khi lắp đặt
- Hư hỏng sẽ gây thiệt hại cho cả máy tính
- Phức tạp trong khâu bảo trì, bảo dưỡng
So sánh tản nhiệt nước và tản nhiệt khí
Tản nhiệt khí là gì?
Tản nhiệt khí là hệ thống làm mát máy tính bằng quạt khí được sử dụng rộng rãi trên thị trường hiện nay bên cạnh tản nhiệt nước. Loại tản nhiệt này phù hợp với hầu hết các máy laptop từ giá rẻ đến tầm trung và cao cấp.
Tản nhiệt khí được ưa chuộng là vì có giá thành rẻ, cấu tạo đơn giản nhưng vẫn mang lại hiệu quả cao. Ngoài ra, hệ thống cũng không đòi hỏi quá nhiều kỹ thuật trong quá trình lắp đặt.
Mặc khác, các hãng sản xuất laptop cũng đang ngày càng nâng cấp bộ tản nhiệt khí trên các sản phẩm của mình.
Tản nhiệt nước và tản nhiệt khí
Khả năng tản nhiệt
Trên lý thuyết, tản nhiệt nước có lợi thế hơn về khả năng giải nhiệt do nước luôn dẫn nhiệt tốt hơn. Đối với những dàn máy tính có cấu hình khủng và phải làm việc với tần suất liên tục như dựng hình 3D hay render video với hiệu ứng cao hoặc dùng để chơi game liên tục,…tản nhiệt nước được xem là lựa chọn tốt nhất cho người dùng.
Tản nhiệt khí phù hợp với laptop và đang được trang bị công nghệ ngày càng tiên tiến và hiện đại như việc nâng cấp các luồng khí, trang bị thêm quạt bổ sung hoặc là rút ngắn đường đi của nguồn nhiệt ra môi trường.
Giá thành
Để lắp đặt và hoàn thiện một bộ tản nhiệt khí không yêu cầu bạn phải đầu tư quá nhiều. Phần chính của tản nhiệt khí là quạt. Bạn có thể dễ dàng mua được bộ phận này với giá không quá 1 triệu đồng.
Còn hệ thống tản nhiệt nước sẽ có giá thành cao hơn tản nhiệt khí rất nhiều. Với cùng một số tiền bỏ ra để mua tản nhiệt nước loại bình thường, bạn có thể mua được những chiếc tản nhiệt khí có hiệu năng cao đến từ các thương hiệu cao cấp.
Do đó, nếu xét theo tiêu chí Hiệu năng/ Giá thành (Performance/Price), tản nhiệt khí sẽ tối ưu hơn tản nhiệt nước rất nhiều.
Thiết kế
Xét về phương diện thiết kế, hệ thống tản nhiệt nước trông khá bắt mắt và hấp dẫn hơn rất nhiều so với tản nhiệt khí. Ngoài ra, bạn cũng có thể trang bị đèn led cho hệ thống tản nhiệt nước để tôn thêm nét hiện đại và sự độc đáo cho chiếc máy tính của mình.
Cách lắp đặt
Về độ phức tạp trong lắp đặt, tản nhiệt khí dễ lắp hơn nhiều so với tản nhiệt nước.
Với tản nhiệt nước, ngoài các bước lắp đặt cơ bản bạn còn phải xem hướng để lắp quạt, vị trí lắp két tản nhiệt và cách bố trí chiều của các thành phần sao cho đúng vị trí nhằm tránh các hỏng hóc không đáng có trong quá trình vận hành.
Khả năng vệ sinh
Tản nhiệt khí rất dễ để vệ sinh cũng như bảo trì, bảo dưỡng. Bạn chỉ cần một chiếc cọ và một đầu thổi bụi là có thể vệ sinh sạch sẽ bộ tản nhiệt một cách dễ dàng mà không cần mang đến các trung tâm sửa chữa chuyên nghiệp.
Còn tản nhiệt nước mặc dù có khâu vệ sinh, bảo dưỡng phức tạp hơn nhưng lại rất ít khi bị bám bụi, nên người dùng không cần quá lo lắng về vấn đề này.
Độ ồn
Diện tính tỏa nhiệt của tản nhiệt nước có kích thước từ 240mm trở lên và luôn cao hơn so với tản nhiệt khí. Nhờ vậy mà tản nhiệt nước có thể để quạt chạy với mức RPM thấp hơn, ít ồn hơn nhưng vẫn đảm bảo khả năng tản nhiệt.
Rủi ro khi sử dụng
Trên tản nhiệt khí gần như không có bộ phận nào có thể tạo nên rủi ro hư hỏng trừ quạt, nên bạn có thể yên tâm sử dụng lâu dài mà không cần phải thay thế nguyên cụm tản nhiệt mới.
Với tản nhiệt nước sẽ có rất nhiều bộ phận di chuyển và hầu hết chúng đều hoạt động khá kín, không biểu hiện ra bên ngoài nên khi có hư hỏng xảy ra sẽ làm bạn khó mà xác định được nguyên nhân. Nếu máy bơm nước bị hư hoặc nước bị rò rỉ thì cách duy nhất bạn có thể làm là thay thế một bộ tản nhiệt mới. Ngoài ra, nước giải nhiệt bị rò rỉ ra ngoài có thể kéo theo chập mạch và gây hư hỏng các linh kiện thường gắn xung quanh như mainboard, SSD, CPU, Card màn hình, RAM,…
Kết luận
Để lựa chọn được sử dụng tản nhiệt nước hay tản nhiệt khí còn phải phụ thuộc vào nhu cầu của bạn:
Nếu bạn là người cần làm việc với máy tính thường xuyên, một tản nhiệt khí tuy hiệu năng có thể thua một chút so với tản nhiệt nước nhưng sẽ mang đến cho bạn một độ bền vượt trội. Với lợi thế này, bạn có thể sử dụng một chiếc tản nhiệt khí với rủi ro cực thấp từ năm này qua năm nọ và thực hiện vệ sinh thường xuyên là đủ.
Nếu bạn thích sự hiện đại, bắt mắt và cần sự yên tĩnh cao, một chiếc tản nhiệt nước sẽ giúp bạn làm điều đó. Ngoài ra, để đầu tư cho tản nhiệt nước, bạn cũng phải xem xét nhu cầu mình, ví dụ bạn là dân ép xung hoặc PC Master Race thích Ultra High hay làm việc với tần suất cao như chơi game, thiết kế ảnh, render video,…
Tóm lại, cả hai loại tản nhiệt này đều sở hữu những ưu điểm và nhược điểm nhất định. Trên đây là những thông tin bổ ích về tản nhiệt nước, đồng thời so sánh tản nhiệt nước và tản nhiệt khí để bạn có thể dễ dàng đưa ra lựa chọn hợp lý nhất khi có nhu cầu mua tản nhiệt cho máy tính của mình.