Системы охлаждения. С ростом рабочих частот и числа транзисторов в современных микросхе-

С ростом рабочих частот и числа транзисторов в современных микросхе-

мах проблема адекватного охлаждения ПК стала чрезвычайно острой.

Причем сейчас речь идет отнюдь не о разгоне, а о функционировании си-

стемы в штатном режиме. Ныне для отвода тепла от компонентов требу-

ются целые системы, стоимость которых сравнима с младшими моделями

самих процессоров. Такие системы классифицируются по способам отво-

да тепла:

• воздушные;

• на элементах Пельтье;

• водяные;

• криогенные.

Бурный прогресс в разработке и производстве изделий для обеспечения

нормального термодинамического режима работы процессоров объясня-

ется опережающим увеличением значений тепловыделения кристаллов

мощных процессоров для ПК. Упрощенно можно считать, что превыше-

ние значения 30 Вт тепловой мощности на кристалле уже требует особого

подхода к конструкции системы охлаждения. Сейчас ситуация с уровнем

тепловыделения высокоскоростных процессоров выглядит удручающе,

что вызывает озабоченность специалистов и пользователей.

Таблица 7. Тепловая мощность процессоров

Очевидно, что при таких тепловых мощностях процессоров вопросы

термодинамики становятся критически важными. Проблема имеет две

составляющих: контроль за температурой ядра процессора и способы

охлаждения кристалла.

В вопросах контроля за температурой процессора существует два ра-

дикально отличающихся подхода: внутренний мониторинг посредством

встроенной в кристалл схемы и внешний контроль датчиками системной

платы. Причем в последнем случае датчики могут встраиваться в цен-

тральный вырез разъема процессора или монтироваться на радиатор

системы охлаждения. Очевидно, что объективные данные выдают толь-

ко схемы контроля, встроенные в ядро процессора. Таковыми схемами

обладают процессоры Pentium, Ill/Celeron с ядром Coppermine (упро-

щенный вариант, без управлящей логики), Pentium III с ядром Tualatin,

Pentium 4 (полная схема с управляющей логикой ThermalMonitor), AMD

Athlon/Duron и Athlon ХР (упрощенный вариант), Athlon 64, Athlon FX.

Встроенный термомониторинг процессоров AMD Athlon XP имеет суще-

ственный недостаток: при скорости повышения температуры более чем

на один градус за секунду система не срабатывает.

Полагаться на показания внешних датчиков ни в коем случае нельзя.

Подбор параметров системы охлаждения для процессора без встроенной

системы контроля температуры следует проводить по результатам тестов,

выполненных на профессиональном оборудовании и опубликованных в

заслуживающих доверия источниках. Лучше всего, если конкретную мо-

дель системы указывает (рекомендует) сам производитель процессоров.

Особенно актуально это для процессоров, поставляемых в ОЕМ-варианте.

Процессоры Pentium 4 поставляются, как правило, только в ≪боксовом≫

Retail -варианте, в комплекте с системой охлаждения.

Общая схема отвода тепла от корпусов процессоров выглядит пример-

но следующим образом. В корпусах FC-PGA основная доля тепловой мощ-

ности рассеивается кристаллом, имеющим небольшую площадь: 105 мм2

для Intel Pentium III/Celeron и 120 мм2 для AMD Athlon. Через термопасту

нагрев передается на радиатор, площадь которого в десятки раз больше.

В корпусах FC-PGA2 (Pentium III Tualatin), FC-LGA4 (Pentium 4), OPGA

(Athlon 64, Athlon FX, Sempron) производитель устанавливает поверх

кристалла через прослойку термопасты алюминиевую пластину распре-

делителя тепла (Integrated Heat Spreader, IHS). Радиатор системы охлаж-

дения соприкасается с источником тепла на гораздо большей площади,

что существенно улучшает теплоотвод.