تبريد الكمبيوتر


يُعد تبريد الحاسوب ضروريًا لإزالة الحرارة الزائدة الناتجة عن مكوناته ، وذلك للحفاظ على درجة حرارة التشغيل ضمن الحدود المسموح بها. تشمل المكونات المعرضة للعطل المؤقت أو الدائم في حال ارتفاع درجة حرارتها الدوائر المتكاملة مثل وحدات المعالجة المركزية (CPU)، والشرائح الإلكترونية ، وبطاقات الرسومات ، ومحركات الأقراص الصلبة ، ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD).
غالبًا ما تُصمَّم المكونات لتوليد أقل قدر ممكن من الحرارة، وقد تُصمَّم أجهزة الكمبيوتر وأنظمة التشغيل لتقليل استهلاك الطاقة وما يترتب عليه من ارتفاع في درجة الحرارة وفقًا لحجم العمل، ولكن قد يظل إنتاج الحرارة يفوق القدرة على التخلص منها دون الاهتمام بالتبريد. يقلل استخدام مشتتات الحرارة المبردة بتدفق الهواء من ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن كمية معينة من الحرارة. كما أن الاهتمام بأنماط تدفق الهواء يمنع تكون النقاط الساخنة. تُستخدم مراوح الكمبيوتر على نطاق واسع جنبًا إلى جنب مع مراوح مشتتات الحرارة لخفض درجة الحرارة عن طريق طرد الهواء الساخن بشكل فعال. وهناك أيضًا تقنيات تبريد أخرى، مثل التبريد السائل .
صُممت جميع المعالجات الحديثة بحيث تقوم بخفض جهدها أو سرعة ساعتها إذا تجاوزت درجة حرارتها الداخلية حدًا معينًا. يُعرف هذا عمومًا باسم "التحكم الحراري" في حالة خفض سرعة الساعة، أو "الإيقاف الحراري" في حالة إيقاف تشغيل الجهاز أو النظام بالكامل.
قد يُصمَّم نظام التبريد لخفض درجة الحرارة المحيطة داخل هيكل الحاسوب، مثلاً عن طريق طرد الهواء الساخن، أو لتبريد مكون واحد أو منطقة صغيرة (التبريد الموضعي). تشمل المكونات التي تُبرَّد عادةً بشكل فردي وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) وجسر الشمال .
مولدات الحرارة غير المرغوب فيها
تُعدّ الدوائر المتكاملة (مثل وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات) المصادر الرئيسية للحرارة في الحواسيب الحديثة. ويمكن تقليل توليد الحرارة من خلال التصميم الفعال واختيار معايير التشغيل المناسبة كالجهد والتردد، ولكن في نهاية المطاف، لا يمكن تحقيق الأداء المقبول إلا من خلال إدارة كمية الحرارة المتولدة بشكل كبير.

أثناء التشغيل، ترتفع درجة حرارة مكونات الحاسوب حتى تتساوى الحرارة المنتقلة إلى المحيط مع الحرارة الناتجة عن المكون، أي حتى يتحقق التوازن الحراري . ولضمان التشغيل الموثوق، يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة قيمة قصوى محددة لكل مكون. بالنسبة لأشباه الموصلات، تُعد درجة حرارة الوصلة اللحظية ، وليس درجة حرارة غلاف المكون أو المشتت الحراري أو المحيط، هي العامل الحاسم.
يمكن أن تتأثر عملية التبريد بما يلي:
- يعمل الغبار كعازل حراري ويعيق تدفق الهواء، مما يقلل من أداء المشتت الحراري والمروحة.
- قد يؤدي ضعف تدفق الهواء، بما في ذلك الاضطراب الناتج عن الاحتكاك بالمكونات التي تعيق الحركة مثل الكابلات الشريطية ، أو التوجيه غير الصحيح للمراوح، إلى تقليل كمية الهواء المتدفق عبر الهيكل، بل وقد يُسبب دوامات موضعية من الهواء الساخن داخله. في بعض الحالات، قد يتسرب هواء التبريد بسهولة من خلال فتحات التبريد قبل أن يمر فوق المكونات الساخنة؛ ويمكن تحسين التبريد في مثل هذه الحالات عن طريق سد فتحات محددة.
- ضعف انتقال الحرارة ناتج عن ضعف التلامس الحراري بين المكونات المراد تبريدها وأجهزة التبريد. ويمكن تحسين ذلك باستخدام مركبات حرارية لتسوية عيوب السطح، أو حتى عن طريق الصقل .
الوقاية من الأضرار
نظرًا لأن ارتفاع درجات الحرارة قد يُقلل بشكل كبير من عمر المكونات أو يُسبب تلفًا دائمًا لها، ولأن الحرارة المنبعثة من المكونات قد تتجاوز أحيانًا قدرة تبريد الحاسوب، فإن الشركات المصنعة غالبًا ما تتخذ احتياطات إضافية لضمان بقاء درجات الحرارة ضمن الحدود الآمنة. يستطيع الحاسوب المزود بمستشعرات حرارية مدمجة في وحدة المعالجة المركزية أو اللوحة الأم أو مجموعة الشرائح أو وحدة معالجة الرسومات إيقاف تشغيله تلقائيًا عند اكتشاف ارتفاع في درجات الحرارة لمنع حدوث تلف دائم، مع العلم أن هذا قد لا يضمن التشغيل الآمن على المدى الطويل بشكل كامل.
قبل أن تصل إحدى المكونات إلى درجة حرارة مرتفعة، يمكن "خفض ترددها" حتى تنخفض درجة حرارتها إلى ما دون المستوى الآمن باستخدام تقنية تغيير التردد الديناميكي . تعمل هذه التقنية على تقليل تردد التشغيل والجهد الكهربائي للدائرة المتكاملة، أو تعطيل الميزات غير الأساسية للشريحة لتقليل الحرارة المنبعثة، وغالبًا ما يكون ذلك على حساب انخفاض طفيف أو كبير في الأداء. في أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة، غالبًا ما يتم التحكم في خفض التردد على مستوى نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS) . كما تُستخدم هذه التقنية بشكل شائع للتحكم في درجات الحرارة في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، حيث تكون المكونات متراصة بإحكام مع تبريد فعال محدود أو معدوم، بالإضافة إلى الحرارة الإضافية المنتقلة من يد المستخدم. [ 1 ]
يمكن للمستخدم أيضًا القيام بعدة مهام استباقية لمنع حدوث أي تلف. يمكنه إجراء فحص بصري للمبرد ومراوح الهيكل. إذا لم تكن أي منها تدور بشكل صحيح، فمن المحتمل أنها ستحتاج إلى استبدال. كما ينبغي على المستخدم تنظيف المراوح جيدًا، لأن الغبار والحطام يمكن أن يزيدا من درجة حرارة الهيكل المحيطة ويؤثرا على أداء المروحة. أفضل طريقة للقيام بذلك هي استخدام الهواء المضغوط في مكان مفتوح. من التقنيات الاستباقية الأخرى لمنع التلف استبدال المعجون الحراري بانتظام. [ 2 ]
الحواسيب المركزية والحواسيب العملاقة
مع ازدياد حجم الحواسيب الإلكترونية وتعقيدها، أصبح تبريد المكونات النشطة عاملاً حاسماً لضمان التشغيل الموثوق. في الحواسيب القديمة التي تعمل بتقنية الصمامات المفرغة، ذات الهياكل الكبيرة نسبياً، كان بالإمكان الاعتماد على دوران الهواء الطبيعي أو القسري للتبريد. أما أجهزة الحالة الصلبة، فكانت أكثر كثافة في مكوناتها، وبالتالي انخفضت درجات حرارة تشغيلها المسموح بها.
ابتداءً من عام 1965، رعت شركة IBM وغيرها من الشركات المصنعة لأجهزة الحاسوب المركزية أبحاثًا مكثفة في فيزياء تبريد الدوائر المتكاملة ذات الكثافة العالية. وقد تم ابتكار ودراسة العديد من أنظمة التبريد الهوائي والسائل، باستخدام طرق مثل الحمل الحراري الطبيعي والقسري ، واصطدام الهواء المباشر، والغمر المباشر للسائل والحمل الحراري القسري، والغليان في أحواض، والأغشية المتساقطة، والغليان في التدفق، واصطدام نفاثات السائل. واستُخدم التحليل الرياضي للتنبؤ بارتفاع درجات حرارة المكونات لكل شكل هندسي ممكن لنظام التبريد. [ 3 ]
طورت شركة IBM ثلاثة أجيال من وحدة التوصيل الحراري (TCM) التي تستخدم لوحة تبريد مملوءة بالماء في اتصال حراري مباشر مع أغلفة الدوائر المتكاملة. يحتوي كل غلاف على دبوس موصل حراريًا مضغوط عليه، ويحيط غاز الهيليوم بالرقائق والدبابيس الموصلة للحرارة. يمكن لهذا التصميم إزالة ما يصل إلى 27 واط من الرقاقة الواحدة وما يصل إلى 2000 واط لكل وحدة، مع الحفاظ على درجة حرارة غلاف الرقاقة عند حوالي 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت) . من بين الأنظمة التي استخدمت وحدات التوصيل الحراري: عائلة 3081 (1980)، و ES/3090 (1984)، وبعض طرازات ES/9000 (1990). [ 3 ] في معالج IBM 3081، سمحت وحدات التوصيل الحراري بتوليد ما يصل إلى 2700 واط على لوحة دوائر مطبوعة واحدة مع الحفاظ على درجة حرارة الرقاقة عند 69 درجة مئوية (156 درجة فهرنهايت) . [ 4 ] كما تم استخدام وحدات التوصيل الحراري التي تستخدم التبريد بالماء في أنظمة الحواسيب المركزية المصنعة من قبل شركات أخرى بما في ذلك ميتسوبيشي وفوجيتسو.
كان للحاسوب العملاق Cray -1، الذي صُمم عام 1976، نظام تبريد فريد. لم يتجاوز ارتفاع الجهاز 2000 ملم (77 بوصة ) وقطره 1440 ملم (56.5 بوصة ) ، وكان يستهلك ما يصل إلى 115 كيلوواط؛ وهو ما يُعادل متوسط استهلاك الطاقة في عشرات المنازل الغربية أو سيارة متوسطة الحجم. كانت الدوائر المتكاملة المستخدمة في الجهاز الأسرع المتاحة آنذاك، حيث اعتمدت على منطق اقتران الباعث ؛ إلا أن هذه السرعة العالية كانت مصحوبة باستهلاك كبير للطاقة مقارنةً بأجهزة CMOS اللاحقة .
كان التخلص من الحرارة أمرًا بالغ الأهمية. تم تدوير غاز التبريد عبر أنابيب مُدمجة في قضبان تبريد رأسية موزعة على اثني عشر قسمًا عموديًا من الجهاز. احتوت كل وحدة من وحدات الدوائر المطبوعة البالغ عددها 1662 وحدة على قلب نحاسي، وثُبِّتت على قضيب التبريد. صُمِّم النظام للحفاظ على درجة حرارة أغلفة الدوائر المتكاملة عند 54 درجة مئوية (129 درجة فهرنهايت) كحد أقصى ، مع تدوير غاز التبريد عند 21 درجة مئوية (70 درجة فهرنهايت) . تم التخلص النهائي من الحرارة عبر مكثف مُبرَّد بالماء. [ 5 ] رُتِّبت الأنابيب والمبادلات الحرارية والمضخات الخاصة بنظام التبريد في مقعد مُنجَّد حول الجزء الخارجي من قاعدة الحاسوب. شكل غاز التبريد حوالي 20% من وزن الجهاز أثناء التشغيل. [ 6 ]
في جهاز Cray-2 اللاحق، ذي الوحدات الأكثر كثافة، واجه سيمور كراي صعوبة في تبريد الجهاز بكفاءة باستخدام تقنية التوصيل المعدني مع التبريد الميكانيكي، فلجأ إلى التبريد بالغمر السائل. تتضمن هذه الطريقة ملء هيكل Cray-2 بسائل يُسمى فلورينرت . فلورينرت، كما يوحي اسمه، سائل خامل لا يؤثر على عمل المكونات الإلكترونية. عندما تصل المكونات إلى درجة حرارة التشغيل، تتبدد الحرارة في الفلورينرت، الذي يُضخ خارج الجهاز إلى مبادل حراري يعمل بالماء المبرد . [ 7 ]
لقد تحسّن أداء الأنظمة الحديثة لكل واط بشكل كبير؛ إذ يُمكن الآن إجراء عمليات حسابية أكثر بكثير باستهلاك طاقة مُحدد مقارنةً بما كان ممكناً مع الدوائر المتكاملة في ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي. وتعتمد مشاريع الحواسيب العملاقة الحديثة، مثل بلو جين ، على التبريد الهوائي، مما يُقلل من التكلفة والتعقيد وحجم الأنظمة مقارنةً بالتبريد السائل.
التبريد بالهواء
مشتتات الحرارة
يمكن تركيب أحد المكونات في اتصال حراري جيد مع مشتت حراري، وهو جهاز سلبي ذو سعة حرارية كبيرة ومساحة سطح كبيرة مقارنة بحجمه. تُصنع المشتتات الحرارية عادةً من معدن ذي موصلية حرارية عالية مثل الألومنيوم أو النحاس، [ 8 ] وتتضمن زعانف لزيادة مساحة السطح. تنتقل الحرارة من المكون الصغير نسبيًا إلى المشتت الحراري الأكبر؛ وتكون درجة حرارة التوازن للمكون مع المشتت الحراري أقل بكثير من درجة حرارة المكون وحده. تُنقل الحرارة بعيدًا عن المشتت الحراري عن طريق الحمل الحراري أو تدفق الهواء القسري بواسطة المروحة. غالبًا ما يُستخدم التبريد بالمروحة لتبريد المعالجات وبطاقات الرسومات التي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية. في الحاسوب، قد يُصنع المكون النموذجي المُولِّد للحرارة بسطح مستوٍ. تُثبَّت قطعة معدنية ذات سطح مستوٍ مماثل وبنية مزودة بزعانف، وأحيانًا مع مروحة ملحقة، على المكون. لملء فجوات الهواء ضعيفة التوصيل الناتجة عن الأسطح غير المستوية والناعمة تمامًا، يمكن وضع طبقة رقيقة من المعجون الحراري أو وسادة حرارية أو مادة لاصقة حرارية بين المكون والمشتت الحراري.
تُزال الحرارة من المشتت الحراري عن طريق الحمل الحراري ، وإلى حد ما عن طريق الإشعاع ، وربما عن طريق التوصيل الحراري إذا كان المشتت الحراري على اتصال حراري مع، على سبيل المثال، الهيكل المعدني. تُستخدم مشتتات حرارية رخيصة الثمن مصنوعة من الألومنيوم ومبردة بمروحة في أجهزة الكمبيوتر المكتبية القياسية. تتميز المشتتات الحرارية ذات القواعد النحاسية ، أو المصنوعة من النحاس، بخصائص حرارية أفضل من تلك المصنوعة من الألومنيوم. يُعد المشتت الحراري النحاسي أكثر فعالية من وحدة الألومنيوم ذات الحجم نفسه، وهو أمر مهم فيما يتعلق بالمكونات عالية استهلاك الطاقة المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر عالية الأداء.
توجد المشتتات الحرارية السلبية بشكل شائع في وحدات المعالجة المركزية القديمة، والأجزاء التي لا تبدد الكثير من الطاقة (مثل مجموعة الشرائح)، وأجهزة الكمبيوتر ذات المعالجات منخفضة الطاقة، والمعدات التي يكون فيها التشغيل الصامت أمرًا بالغ الأهمية وضوضاء المروحة غير مقبولة.
عادةً ما يتم تثبيت المشتت الحراري على موزع الحرارة المتكامل (IHS)، وهو عبارة عن صفيحة معدنية مسطحة بحجم وحدة المعالجة المركزية، تُعد جزءًا من وحدة المعالجة المركزية وتعمل على توزيع الحرارة موضعيًا. توضع طبقة رقيقة من المعجون الحراري بينهما لمعالجة عيوب السطح. يتمثل الغرض الأساسي من موزع الحرارة في إعادة توزيع الحرارة، بينما تعمل زعانف المشتت الحراري على تحسين كفاءته.
تُزود العديد من العلامات التجارية لوحدات ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) من نوع DDR2 وDDR3 وDDR4 وDDR5 بمشتت حراري مزود بزعانف مثبتة على الحافة العلوية للوحدة. وتُستخدم التقنية نفسها في بطاقات الفيديو التي تستخدم مشتت حراري سلبي مزود بزعانف على وحدة معالجة الرسومات (GPU).
قد تكون محركات الأقراص الصلبة M.2 المتطورة عرضة لتوليد حرارة كبيرة، ونتيجة لذلك قد يتم بيعها مع مشتت حراري مرفق، أو بدلاً من ذلك، قد يقوم المستخدم بتثبيت مشتت حراري من طرف ثالث أثناء التثبيت.
كانت المشتتات الحرارية المصنوعة من الألومنيوم والمبردة بالمراوح هي المعيار في الأصل لأجهزة الكمبيوتر المكتبية، ولكن في الوقت الحاضر تتميز العديد من المشتتات الحرارية بلوحة قاعدة نحاسية أو دائرة قاعدة نحاسية أو مصنوعة بالكامل من النحاس.
يميل الغبار إلى التراكم في شقوق المشتتات الحرارية ذات الزعانف، خاصةً مع تدفق الهواء العالي الناتج عن المراوح. هذا يُبعد الهواء عن المكون الساخن، مما يقلل من فعالية التبريد؛ ومع ذلك، فإن إزالة الغبار تُعيد الفعالية.
التبريد الهوائي السلبي

تعتمد تقنية التبريد السلبي باستخدام المشتت الحراري على تثبيت قطعة معدنية مصنعة أو مقذوفة على الجزء المراد تبريده. ويمكن استخدام مادة لاصقة حرارية. أما في حالة معالجات الحواسيب الشخصية ، فيتم تثبيت المشتت الحراري مباشرةً فوق الشريحة باستخدام مشبك، مع وضع معجون حراري أو وسادة حرارية بينهما. تحتوي هذه القطعة على زعانف وحواف لزيادة مساحة سطحها. تتميز المعادن بموصلية حرارية أعلى بكثير من الهواء، كما أنها تشع الحرارة بكفاءة أكبر من المكون الذي تحميه (عادةً ما يكون دائرة متكاملة أو معالجًا).
يؤدي تراكم الغبار بين الزعانف المعدنية للمشتت الحراري إلى تقليل الكفاءة تدريجياً، ولكن يمكن مواجهة ذلك باستخدام منفضة غبار تعمل بالغاز عن طريق نفخ الغبار مع أي مواد زائدة غير مرغوب فيها.
تُستخدم المشتتات الحرارية السلبية عادةً في المعالجات القديمة، والأجزاء التي لا ترتفع درجة حرارتها كثيراً (مثل مجموعة الشرائح)، وأجهزة الكمبيوتر منخفضة الطاقة، والأجهزة المدمجة. وتعتمد العديد من الهواتف الذكية على التبريد السلبي فقط.
عادةً ما يتم تثبيت مشتت حراري على موزع الحرارة المتكامل (IHS)، وهو عبارة عن صفيحة مسطحة كبيرة مثبتة على وحدة المعالجة المركزية، مع وضع معجون موصل للحرارة بينهما. يعمل هذا على تبديد الحرارة أو توزيعها موضعيًا. على عكس المشتت الحراري، فإن موزع الحرارة مصمم لإعادة توزيع الحرارة، وليس لإزالتها. بالإضافة إلى ذلك، يحمي موزع الحرارة المتكامل وحدة المعالجة المركزية الحساسة.
لا يتضمن التبريد السلبي أي ضوضاء للمروحة، حيث أن الحمل الحراري يحرك الهواء فوق المشتت الحراري.
التبريد الهوائي النشط
الجماهير
تُستخدم المراوح عندما لا يكون الحمل الحراري الطبيعي كافيًا لتبريد الجهاز. يمكن تركيب المراوح داخل هيكل الحاسوب أو توصيلها بوحدات المعالجة المركزية، ووحدات معالجة الرسومات، والشرائح، ووحدات تزويد الطاقة ، ومحركات الأقراص الصلبة ، أو كبطاقات تُوصل بفتحة توسعة. تشمل الأحجام الشائعة للمراوح 40، 60، 80، 92، 120، و140 ملم. أما المراوح التي يبلغ حجمها 200، 230، 250، و300 ملم فتُستخدم أحيانًا في الحواسيب الشخصية عالية الأداء.
أداء المراوح في الهيكل

يُظهر الحاسوب مقاومة معينة لتدفق الهواء عبر هيكله ومكوناته. هذه المقاومة هي مجموع جميع العوائق الصغيرة التي تعترض تدفق الهواء، مثل فتحات الدخول والخروج، وفلاتر الهواء، والهيكل الداخلي، والمكونات الإلكترونية. المراوح عبارة عن مضخات هواء بسيطة تُوفر ضغطًا للهواء الداخل مقارنةً بالهواء الخارج. هذا الفرق في الضغط يُحرك الهواء عبر الهيكل، حيث يتدفق الهواء إلى مناطق الضغط المنخفض.
تتميز المراوح عمومًا بمواصفتين منشورتين: تدفق الهواء الحر وأقصى فرق ضغط. يُعرَّف تدفق الهواء الحر بأنه كمية الهواء التي تحركها المروحة عند انعدام الضغط العكسي. أما أقصى فرق ضغط، فهو مقدار الضغط الذي يمكن أن تولده المروحة عند انسدادها تمامًا. وبين هذين الحدين، توجد سلسلة من القياسات المقابلة لتدفق الهواء مقابل الضغط، والتي تُعرض عادةً على شكل رسم بياني. ولكل طراز مروحة منحنى فريد، كما هو موضح بالمنحنيات المتقطعة في الرسم التوضيحي المجاور. [ 9 ]
التركيب المتوازي مقابل التركيب التسلسلي
يمكن تركيب المراوح بالتوازي، أو بالتوالي، أو مزيج من الاثنين. التركيب المتوازي يعني تركيب المراوح جنبًا إلى جنب. أما التركيب بالتوالي فيعني تركيب مروحة ثانية على خط مروحة أخرى، مثل مروحة سحب الهواء ومروحة طرد الهواء. ولتبسيط الشرح، نفترض أن المراوح من نفس الطراز.
توفر المراوح المتوازية ضعف تدفق الهواء الحر، لكنها لا توفر ضغطًا إضافيًا. أما المراوح المتصلة على التوالي، فتضاعف الضغط الساكن المتاح، لكنها لا تزيد من معدل تدفق الهواء الحر. يوضح الرسم التوضيحي المجاور مقارنة بين مروحة واحدة ومروحتين متوازيتين، مع أقصى ضغط يبلغ 3.8 ملم من الماء، ومعدل تدفق مضاعف يصل إلى حوالي 2.0 متر مكعب في الدقيقة .
لاحظ أن تدفق الهواء يتغير وفقًا للجذر التربيعي للضغط. لذا، فإن مضاعفة الضغط ستزيد التدفق بمقدار 1.41 ( √2 ) مرة فقط، وليس مرتين كما قد يُفترض. بعبارة أخرى، يجب أن يرتفع الضغط بمقدار أربعة أضعاف لمضاعفة معدل التدفق.
لتحديد معدل التدفق عبر هيكل الجهاز، يمكن قياس منحنى مقاومة الهيكل بتطبيق ضغط معين عند مدخل الهيكل وقياس التدفق عبره. يتطلب هذا معدات متطورة نسبيًا. بعد تحديد منحنى مقاومة الهيكل (المُمثَّل بالخطين الأحمر والأسود المتصلين على المنحنى المجاور)، يُعرض التدفق الفعلي عبر الهيكل الناتج عن تكوين مروحة معين بيانيًا عند نقطة تقاطع منحنى مقاومة الهيكل مع منحنى المروحة. ميل منحنى مقاومة الهيكل دالة جذر تربيعي، حيث يتطلب مضاعفة معدل التدفق أربعة أضعاف فرق الضغط.
في هذا المثال تحديدًا، أدى إضافة مروحة ثانية إلى تحسن طفيف، حيث بلغ معدل التدفق في كلا التكوينين حوالي 27-28 قدمًا مكعبًا في الدقيقة (0.76-0.79 متر مكعب /دقيقة) . وبالرغم من عدم ظهور ذلك في الرسم البياني، فإن تركيب مروحة ثانية على التوالي سيوفر أداءً أفضل قليلًا من التركيب على التوازي.
درجة الحرارة مقابل معدل التدفق
معادلة تدفق الهواء المطلوب عبر الهيكل هي:
أين
- = قدم مكعب في الدقيقة ( 0.028 م³ / دقيقة )
- = الحرارة المنقولة ( كيلوواط )
- = الحرارة النوعية للهواء
- = الكثافة
- = التغير في درجة الحرارة (بالفهرنهايت)
تتمثل القاعدة العامة البسيطة والمحافظة لمتطلبات تدفق التبريد، مع استبعاد تأثيرات مثل فقدان الحرارة عبر جدران الهيكل والتدفق الصفائحي مقابل التدفق المضطرب، ومراعاة ثوابت الحرارة النوعية والكثافة عند مستوى سطح البحر، فيما يلي:
على سبيل المثال، هيكل نموذجي بحمل 500 واط، ودرجة حرارة داخلية قصوى تبلغ 130 درجة فهرنهايت (54 درجة مئوية) في بيئة تبلغ درجة حرارتها 100 درجة فهرنهايت (38 درجة مئوية) ، أي فرق قدره 30 درجة فهرنهايت (17 درجة مئوية) :
هذا يُمثل التدفق الفعلي عبر الهيكل، وليس معدل تدفق الهواء الحر للمروحة. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن "Q"، أي كمية الحرارة المنقولة، هي دالة لكفاءة نقل الحرارة من مُبرد وحدة المعالجة المركزية أو وحدة معالجة الرسومات إلى تدفق الهواء.
مضخة كهرضغطية
تستخدم تقنية "نفث التبريد الكهروإجهادي المزدوج"، الحاصلة على براءة اختراع من شركة جنرال إلكتريك ، الاهتزازات لضخ الهواء عبر الجهاز. يبلغ سمك الجهاز الأولي ثلاثة ملليمترات، ويتكون من قرصين من النيكل متصلين من الجانبين بشريحة من السيراميك الكهروإجهادي. يؤدي مرور تيار متردد عبر المكون السيراميكي إلى تمدده وانكماشه بمعدل يصل إلى 150 مرة في الثانية، بحيث يعمل قرصا النيكل كمنفاخ. عند الانكماش، تتباعد حواف القرصين وتسحب الهواء الساخن. وعند التمدد، يتقارب قرصا النيكل، دافعين الهواء بسرعة عالية.
لا يحتوي الجهاز على محامل ولا يحتاج إلى محرك. وهو أرق ويستهلك طاقة أقل من المراوح التقليدية. ويمكن للنفث أن يحرك نفس كمية الهواء التي تحركها مروحة تبريد ضعف حجمها، مع استهلاك نصف كمية الكهرباء وبتكلفة أقل. [ 10 ]
مضخة الرياح الأيونية
تعتمد تقنية التبريد التي تطورها شركتا كرونوس وثورن مايكرو تكنولوجيز على جهاز يُسمى مضخة الرياح الأيونية (المعروفة أيضًا باسم مُسرِّع السوائل الكهروستاتيكي). ويعتمد مبدأ عمل مضخة الرياح الأيونية على التفريغ الإكليلي ، وهو تفريغ كهربائي يحدث بالقرب من موصل مشحون نتيجة لتأين الهواء المحيط.
يعمل مُبرّد التفريغ الإكليلي الذي طورته شركة كرونوس بالطريقة التالية: يُولّد مجال كهربائي عالي عند طرف المهبط، الموضوع على أحد جانبي وحدة المعالجة المركزية. يؤدي الجهد العالي للطاقة إلى تأيين جزيئات الأكسجين والنيتروجين في الهواء (شحنتها موجبة) وتكوين هالة (هالة من الجسيمات المشحونة). عند وضع مصعد مؤرض على الطرف المقابل لوحدة المعالجة المركزية، تتسارع الأيونات المشحونة في الهالة باتجاه المصعد، مصطدمةً بجزيئات الهواء المتعادلة في طريقها. خلال هذه التصادمات، ينتقل الزخم من الغاز المتأين إلى جزيئات الهواء المتعادلة، مما يؤدي إلى حركة الغاز باتجاه المصعد.
تتمثل مزايا المبرد القائم على تقنية الكورونا في عدم وجود أجزاء متحركة، مما يزيل بعض مشكلات الموثوقية ويعمل بمستوى ضوضاء شبه معدوم واستهلاك معتدل للطاقة. [ 11 ]
تقنيات أخرى
طرق توصيل الحرارة
أنابيب حرارية وغرف بخار

الأنبوب الحراري عبارة عن أنبوب مجوف يحتوي على سائل ناقل للحرارة. يمتص السائل الحرارة ويتبخر عند أحد طرفي الأنبوب. ينتقل البخار إلى الطرف الآخر (الأبرد) من الأنبوب، حيث يتكثف، مُطلقًا حرارته الكامنة . يعود السائل إلى الطرف الساخن من الأنبوب بفعل الجاذبية أو الخاصية الشعرية ، وتتكرر الدورة. تتميز الأنابيب الحرارية بموصلية حرارية فعالة أعلى بكثير من المواد الصلبة. في أجهزة الكمبيوتر، يُثبّت مشتت الحرارة الموجود على وحدة المعالجة المركزية (CPU) على مشتت حراري أكبر. كلا المشتتين مجوفان، وكذلك وصلة التثبيت بينهما، مما يُشكّل أنبوبًا حراريًا واحدًا كبيرًا ينقل الحرارة من وحدة المعالجة المركزية إلى المشتت الحراري، الذي يُبرّد بعد ذلك باستخدام إحدى الطرق التقليدية. تُستخدم هذه الطريقة عادةً عندما تكون المساحة محدودة، كما هو الحال في أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة صغيرة الحجم، أو عندما لا يُمكن تحمّل ضوضاء المروحة، كما هو الحال في إنتاج الصوت. نظراً لكفاءة هذه الطريقة في التبريد، تستخدم العديد من وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات المكتبية، بالإضافة إلى الشرائح المتطورة، أنابيب حرارية أو غرف بخار إلى جانب التبريد النشط القائم على المراوح والمشتتات الحرارية السلبية للحفاظ على درجات حرارة التشغيل ضمن الحدود الآمنة. تعمل غرفة البخار وفقاً لنفس مبادئ الأنبوب الحراري، ولكنها تأخذ شكل لوح أو صفيحة بدلاً من أنبوب. يمكن وضع الأنابيب الحرارية عمودياً فوقها لتشكل جزءاً من غرف البخار. كما تُستخدم غرف البخار أيضاً في الهواتف الذكية المتطورة .
التبريد السائل



يُعدّ التبريد السائل طريقة فعّالة للغاية لإزالة الحرارة الزائدة، وأكثر سوائل نقل الحرارة شيوعًا في أجهزة الكمبيوتر المكتبية هو الماء المقطر مع إضافات. تشمل مزايا التبريد المائي على التبريد الهوائي ارتفاع السعة الحرارية النوعية للماء وموصليته الحرارية . عادةً ما يُدمج التبريد السائل مع التبريد الهوائي، حيث يُستخدم التبريد السائل للمكونات الأكثر سخونة، بينما يُستخدم التبريد الهوائي الأبسط والأقل تكلفة للمكونات الأقل استهلاكًا للطاقة.
يعتمد مبدأ عمل نظام التبريد السائل النشط النموذجي لأجهزة الكمبيوتر على نفس المبدأ المستخدم في محرك الاحتراق الداخلي للسيارات ، حيث يتم تدوير الماء بواسطة مضخة مياه عبر وحدة تبريد مثبتة على وحدة المعالجة المركزية (وأحيانًا مكونات إضافية مثل وحدة معالجة الرسومات، وذاكرة الوصول العشوائي، أو مجموعة الشرائح) [ 12 ] [ 13 ] ، ثم إلى مبادل حراري ، عادةً ما يكون مشعاعًا . ويتم تبريد المشعاع نفسه عادةً بواسطة مروحة [ 12 ] . بالإضافة إلى المروحة، يمكن تبريده بوسائل أخرى، مثل مبرد بلتييه (مع أن عناصر بلتييه تُوضع عادةً مباشرةً فوق المكونات المراد تبريدها، ويُستخدم سائل التبريد لنقل الحرارة بعيدًا عن الجانب الساخن من عنصر بلتييه) [ 14 ] [ 15 ] . كما يتم توصيل خزان لسائل التبريد بالنظام في كثير من الأحيان [ 16 ] .
إلى جانب أنظمة التبريد السائل النشطة، تُستخدم أحيانًا أنظمة التبريد السائل السلبية. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] غالبًا ما تستغني هذه الأنظمة عن المروحة أو مضخة الماء، مما يزيد نظريًا من موثوقيتها ويجعلها أكثر هدوءًا من الأنظمة النشطة. أما عيوب هذه الأنظمة فتتمثل في أنها أقل كفاءة في تبديد الحرارة، وبالتالي تحتاج إلى كمية أكبر من سائل التبريد - وخزان أكبر حجمًا - لإتاحة الوقت الكافي لتبريده.
تسمح السوائل بنقل حرارة أكبر من الأجزاء المراد تبريدها مقارنةً بالهواء، مما يجعل التبريد السائل مناسبًا لتطبيقات الحواسيب عالية الأداء. [ 22 ] كما أن التبريد السائل أقل تأثرًا بدرجة الحرارة المحيطة مقارنةً بالتبريد الهوائي. [ 23 ] يتيح التبريد السائل مرونة أكبر في وضع المشتت الحراري، مما يُسهّل تحسين التبريد داخل صندوق الحاسوب وطرد الهواء الساخن للخارج، مقارنةً بالمبردات الهوائية. ورغم أن التبريد السائل يُقلل من مستويات الضوضاء بفضل تحسين أداء التبريد وبالتالي خفض سرعة المراوح، إلا أن المضخات المستخدمة لتدوير السائل غالبًا ما تعمل بسرعات دوران عالية وقد تُصدر ضوضاءً.
تشمل عيوب التبريد السائل تعقيده واحتمالية تسرب سائل التبريد. قد يتسبب تسرب الماء (وأي إضافات فيه) في تلف المكونات الإلكترونية التي يلامسها، كما أن الحاجة إلى فحص التسريبات وإصلاحها تجعل التركيبات أكثر تعقيدًا وأقل موثوقية. [ 24 ] (كانت أولى المحاولات الجادة في مجال أجهزة الكمبيوتر الشخصية المبردة بالسوائل للاستخدام العام، وهي الإصدارات المتطورة من جهاز باور ماك جي 5 من آبل ، محكومة بالفشل في نهاية المطاف بسبب ميلها لتسرب سائل التبريد. [ 25 ] ) يُعد المشتت الحراري المبرد بالهواء أسهل بكثير في التصميم والتركيب والصيانة من حلول التبريد المائي، [ 26 ] على الرغم من أن مجموعات التبريد المتكاملة (AIO) تُسهّل عملية التركيب.
على الرغم من أن التبريد السائل كان مقتصراً في الأصل على الحواسيب المركزية ، إلا أنه أصبح ممارسة شائعة مرتبطة برفع تردد التشغيل، سواءً باستخدام مجموعات التبريد المتكاملة الجاهزة (AIO) أو أنظمة التجميع الذاتي التي تُجمع من قطع منفصلة. [ 27 ] بعد اختراع نظام التبريد السائل ذي الدائرة المغلقة (AIO) من قِبل شركة Asetek ، [ 28 ] شهد العقد الثاني من الألفية الثانية زيادة في شعبية التبريد السائل في أجهزة الكمبيوتر المكتبية المجمعة مسبقاً، ذات الأداء المتوسط إلى العالي. [ 29 ] تُسهّل أنظمة الدائرة المغلقة المغلقة، التي تتضمن مشعاعاً مملوءاً مسبقاً، ومروحة أو مراوح، ووحدة تبريد مائي مزودة بمضخة، عملية تركيب وصيانة التبريد المائي، مع انخفاض طفيف في كفاءة التبريد مقارنةً بالأنظمة الأكبر والأكثر تعقيداً.
وقد تم إثبات استخدامات إضافية للحرارة المنقولة بواسطة التبريد السائل. يستخدم نظام IBM Aquasar التبريد بالماء الساخن لتحقيق كفاءة الطاقة ، كما يُستخدم الماء لتدفئة المباني أيضًا. [ 30 ] [ 31 ]
نظام ثيرموسيفون مضخ
بدلاً من ذلك، يجري تطوير جيل جديد من أنظمة التبريد، حيث يتم إدخال مضخة في حلقة التبريد الحراري . يمنح هذا التصميم مهندس التصميم مرونة أكبر، إذ يُمكن الآن نقل الحرارة بكفاءة بعيدًا عن مصدرها، إما لاستعادتها أو تبديدها إلى المحيط. يُمكن ضبط درجة حرارة الوصلة عن طريق تعديل ضغط النظام؛ فكلما زاد الضغط، ارتفعت درجة حرارة تشبع السائل. يسمح هذا باستخدام مكثفات ومراوح أصغر، و/أو تبديد الحرارة بكفاءة في بيئة ذات درجة حرارة محيطة عالية. تُعد هذه الأنظمة، في جوهرها، الجيل القادم من أنظمة تبريد السوائل، إذ إنها أكثر كفاءة بعشر مرات تقريبًا من الماء أحادي الطور. ولأن النظام يستخدم مادة عازلة كوسيط لنقل الحرارة، فإن التسريبات لا تُسبب عطلًا كارثيًا في النظام الكهربائي.
يشير مصطلح "الثرموسيفون" تقليديًا إلى نظام مغلق يتكون من عدة أنابيب و/أو حجرات، تحتوي حجرة كبيرة على خزان صغير من سائل (غالبًا ما تكون درجة غليانه أعلى بقليل من درجة حرارة الغرفة، ولكن ليس بالضرورة). تقع الحجرة الكبيرة بالقرب من مصدر الحرارة، وهي مصممة لنقل أكبر قدر ممكن من الحرارة منه إلى السائل، على سبيل المثال، لوحة تبريد وحدة المعالجة المركزية مع حجرة داخلية مملوءة بالسائل. يمتد أنبوب واحد أو أكثر لأعلى إلى نوع من المبرد أو منطقة تبديد حرارة مماثلة، ويتم إعداد كل هذا بحيث تقوم وحدة المعالجة المركزية بتسخين الخزان والسائل الموجود بداخله، مما يؤدي إلى غليانه، ثم ينتقل البخار عبر الأنابيب إلى المبرد/منطقة تبديد الحرارة، وبعد التكثف، يتقطر عائدًا إلى الخزان، أو ينساب على جوانب الأنبوب. لا يتطلب هذا أي أجزاء متحركة، وهو يشبه إلى حد ما المضخة الحرارية، باستثناء أنه لا يتم استخدام الخاصية الشعرية، مما يجعله أفضل من بعض النواحي (وربما الأهم من ذلك، أنه أسهل بكثير في البناء، وأكثر قابلية للتخصيص لحالات استخدام محددة، ويمكن ترتيب تدفق سائل التبريد/البخار في مجموعة متنوعة من المواضع والمسافات، وله كتلة حرارية وسعة قصوى أكبر بكثير مقارنة بالأنابيب الحرارية التي تقتصر على كمية سائل التبريد الموجودة وسرعة ومعدل تدفق سائل التبريد الذي يمكن أن تحققه الخاصية الشعرية مع الفتيل المستخدم، وغالبًا ما يكون مسحوق النحاس المتلبد على جدران الأنبوب، والذي له معدل تدفق وسعة محدودين).
شريحة مدمجة
تعتمد جميع تقنيات التبريد التقليدية على تثبيت عنصر التبريد على السطح الخارجي لرقاقة الحاسوب. وتُظهر هذه التقنية دائمًا مقاومة حرارية، مما يقلل من فعاليتها. يُمكن إزالة الحرارة بكفاءة وسرعة أكبر من خلال التبريد المباشر للمناطق الساخنة داخل الرقاقة. في هذه المناطق، قد يصل تبديد الطاقة إلى أكثر من 300 واط/سم² ( عادةً ما يكون أقل من 100 واط/سم² في المعالجات المركزية )، مع توقعات بتجاوز 1000 واط/سم² في الأنظمة المستقبلية . [ 32 ] يُعد هذا النوع من التبريد الموضعي ضروريًا لتطوير رقائق ذات كثافة طاقة عالية. وقد أدى هذا التوجه إلى دراسة دمج عناصر التبريد داخل رقاقة الحاسوب. يوجد حاليًا تقنيتان: مشتتات حرارية ذات قنوات دقيقة، وتبريد بنفثات الهواء.
في مشتتات الحرارة ذات القنوات الدقيقة، تُصنع قنوات داخل شريحة السيليكون (وحدة المعالجة المركزية)، ويُضخ سائل التبريد عبرها. صُممت هذه القنوات بمساحة سطحية كبيرة جدًا، مما يُؤدي إلى نقل حرارة كبير. وقد سُجل تبديد حرارة يصل إلى 3000 واط/سم² باستخدام هذه التقنية. [ 33 ] يُمكن زيادة تبديد الحرارة بشكل أكبر باستخدام التبريد ثنائي الطور. مع ذلك، يتطلب هذا النظام انخفاضًا كبيرًا في الضغط نظرًا لصغر حجم القنوات، كما أن تدفق الحرارة يكون أقل عند استخدام سوائل التبريد العازلة في تبريد الإلكترونيات.
تُعدّ تقنية التبريد بالنفث النفاث إحدى تقنيات التبريد الموضعي للرقاقة. في هذه التقنية، يُضخّ سائل التبريد عبر فتحة صغيرة لتشكيل نفث. يُوجّه هذا النفث نحو سطح رقاقة المعالج، مما يُتيح إزالة تدفقات حرارية كبيرة بكفاءة عالية. وقد سُجّلت معدلات تبديد حرارة تتجاوز 1000 واط/سم² [ 34 ] . يُمكن تشغيل النظام بضغط أقل مقارنةً بطريقة القنوات الدقيقة. كما يُمكن زيادة كفاءة نقل الحرارة باستخدام التبريد بالتدفق ثنائي الطور، ودمج قنوات التدفق العكسي (وهي تقنية هجينة تجمع بين مشتتات الحرارة ذات القنوات الدقيقة والتبريد بالنفث النفاث).
أهداف التوصيل الحراري
النيتروجين السائل

بما أن النيتروجين السائل يغلي عند درجة حرارة -196 درجة مئوية (-320.8 درجة فهرنهايت) ، وهي أقل بكثير من درجة تجمد الماء، فإنه يعتبر مادة تبريد فائقة القيمة لجلسات رفع تردد التشغيل القصيرة.
في عملية تركيب نموذجية للتبريد بالنيتروجين السائل، يتم تركيب أنبوب من النحاس أو الألومنيوم فوق المعالج أو بطاقة الرسومات. بعد عزل النظام بشكل جيد لمنع التكثف، يُسكب النيتروجين السائل في الأنبوب، مما يؤدي إلى درجات حرارة أقل بكثير من -100 درجة مئوية (-148 درجة فهرنهايت) .
تُستخدم أجهزة التبخير، بدءًا من المشتتات الحرارية المزودة بأنابيب وصولًا إلى حاويات نحاسية مصنعة خصيصًا، لحفظ النيتروجين ومنع التغيرات الكبيرة في درجة الحرارة. مع ذلك، يجب إعادة تعبئة الحاوية بعد تبخر النيتروجين. في مجال الحواسيب الشخصية، نادرًا ما تُستخدم هذه الطريقة للتبريد إلا في تجارب كسر السرعة ومحاولات تسجيل الأرقام القياسية، إذ عادةً ما يتلف المعالج المركزي خلال فترة قصيرة نسبيًا نتيجة الإجهاد الحراري الناجم عن تغيرات درجة الحرارة الداخلية.
على الرغم من أن النيتروجين السائل غير قابل للاشتعال، إلا أنه قادر على تكثيف الأكسجين مباشرة من الهواء. ويمكن أن تكون مخاليط الأكسجين السائل والمواد القابلة للاشتعال شديدة الانفجار .
يستخدم التبريد بالنيتروجين السائل، بشكل عام، فقط لاختبار أداء المعالج، وذلك بسبب حقيقة أن الاستخدام المستمر قد يتسبب في تلف دائم لجزء أو أكثر من أجزاء الكمبيوتر، وإذا تم التعامل معه بطريقة غير مسؤولة، فقد يؤذي المستخدم ويسبب له قضمة الصقيع .
الهيليوم السائل
يُستخدم الهيليوم السائل ، الأبرد من النيتروجين السائل، للتبريد. يغلي الهيليوم السائل عند درجة حرارة -269 درجة مئوية (-452.20 درجة فهرنهايت) ، وقد سُجلت درجات حرارة تتراوح بين -230 و-240 درجة مئوية (-382.0 إلى -400.0 درجة فهرنهايت) من المشتت الحراري. [ 35 ] مع ذلك، يُعد الهيليوم السائل أغلى ثمناً وأصعب تخزيناً واستخداماً من النيتروجين السائل. كما أن درجات الحرارة المنخفضة للغاية قد تتسبب في توقف الدوائر المتكاملة عن العمل. على سبيل المثال، تتجمد أشباه الموصلات المصنوعة من السيليكون عند حوالي -233 درجة مئوية (-387.4 درجة فهرنهايت) . [ 36 ]
برج تبخيري
يُعرف هذا الجهاز باسم "بونغ" أو "تبريد الغلاية" نظرًا لشكله الخارجي. يتم فيه تحويل الماء إلى رذاذ ودفعه عبر مشتت حراري بواسطة مروحة. يزيد الرذاذ من مساحة سطح الماء، مما يؤدي إلى تبريده. ويمكن إضافة الثلج لخفض درجة الحرارة. [ 37 ] [ 38 ]
تبريد
التبريد بواسطة بلتييه (الكهروحراري)

لا تتجاوز كفاءة وصلات بلتييه عمومًا 10-15% من كفاءة الثلاجة المثالية ( دورة كارنو )، مقارنةً بنسبة 40-60% التي تحققها أنظمة دورة الضغط التقليدية ( أنظمة رانكين العكسية التي تستخدم الضغط/التمدد). [ 39 ] ونظرًا لهذه الكفاءة المنخفضة، يُستخدم التبريد الكهروحراري عادةً فقط في البيئات التي تفوق فيها طبيعة الحالة الصلبة (عدم وجود أجزاء متحركة ، وقلة الصيانة، وصغر الحجم، وعدم تأثرها بالاتجاه) الكفاءة المطلقة.
تستخدم وحدات التبريد الحراري الحديثة عدة وحدات مكدسة ، تتكون كل منها من عشرات أو مئات من المزدوجات الحرارية الموضوعة بجانب بعضها البعض، مما يسمح بنقل كمية كبيرة من الحرارة . ويُستخدم مزيج من البزموت والتيلوريوم بشكل شائع في صناعة المزدوجات الحرارية.
باعتبارها مضخات حرارية نشطة تستهلك الطاقة، تستطيع وحدات التبريد الكهروحرارية (TECs) إنتاج درجات حرارة أقل من درجة حرارة المحيط، وهو أمر مستحيل مع المشتتات الحرارية السلبية، والتبريد السائل باستخدام المشعات ، وأنابيب التبريد الحرارية. مع ذلك، أثناء ضخ الحرارة، تستهلك وحدة بلتييه عادةً طاقة كهربائية أكبر من كمية الحرارة التي يتم ضخها.
من الممكن أيضاً استخدام عنصر بلتييه مع مادة تبريد عالية الضغط (تبريد ثنائي الطور) لتبريد وحدة المعالجة المركزية. [ 40 ] [ 41 ]
ضغط البخار
يُعدّ التبريد بتغيير الطور طريقة فعّالة للغاية لتبريد المعالج. وحدة تبريد تغيير الطور بضغط البخار هي وحدة توضع عادةً أسفل جهاز الكمبيوتر، مع أنبوب يمتد إلى المعالج. تحتوي الوحدة على ضاغط من نفس نوع ضاغط مكيف الهواء . يضغط الضاغط غازًا (أو خليطًا من الغازات) قادمًا من المبخر (مبرد وحدة المعالجة المركزية المذكور لاحقًا). بعد ذلك، يُدفع البخار الساخن عالي الضغط إلى المكثف (جهاز تبديد الحرارة) حيث يتكثف من غاز ساخن إلى سائل، وعادةً ما يكون مُبردًا عند مخرج المكثف. ثم يُضخ السائل إلى جهاز تمدد (مُقيد في النظام) لإحداث انخفاض في الضغط وتبخير السائل (جعله يصل إلى ضغط يسمح له بالغليان عند درجة الحرارة المطلوبة). يمكن أن يكون جهاز التمدد أنبوبًا شعريًا بسيطًا أو صمام تمدد حراري أكثر تعقيدًا. يتبخر السائل (مُغيرًا طوره)، مُمتصًا الحرارة من المعالج حيث يسحب طاقة إضافية من بيئته لاستيعاب هذا التغيير (انظر الحرارة الكامنة ). يمكن أن ينتج عن عملية التبخر درجات حرارة تصل إلى حوالي -15 إلى -150 درجة مئوية (5 إلى -238 درجة فهرنهايت) . يتدفق السائل إلى المبخر لتبريد وحدة المعالجة المركزية، متحولًا إلى بخار عند ضغط منخفض. في نهاية المبخر، يتدفق هذا الغاز إلى الضاغط، وتبدأ الدورة من جديد. بهذه الطريقة، يمكن تبريد المعالج إلى درجات حرارة تتراوح بين -15 و-150 درجة مئوية (5 إلى -238 درجة فهرنهايت) ، وذلك اعتمادًا على الحمل، وقدرة المعالج، ونظام التبريد (انظر التبريد )، وخليط الغاز المستخدم. يعاني هذا النوع من الأنظمة من عدة مشاكل (التكلفة، الوزن، الحجم، الاهتزاز، الصيانة، تكلفة الكهرباء، الضوضاء، الحاجة إلى وحدة حاسوب متخصصة)، ولكن الأهم من ذلك، ضرورة مراعاة نقطة الندى والعزل المناسب لجميع الأسطح المعرضة لدرجات حرارة أقل من درجة حرارة المحيط (حيث ستتكثف الرطوبة على الأنابيب، مما يؤدي إلى تقطير الماء على الأجهزة الإلكترونية الحساسة).
يُعتبر هذا النوع من التبريد طريقةً أكثر فعالية لتبريد المكونات، نظرًا لارتفاع تكلفة هذه الوحدات مقارنةً بأجهزة الكمبيوتر المكتبية العادية. كما أنها تُصدر قدرًا كبيرًا من الضوضاء، كونها في الأساس ثلاجات؛ إلا أن اختيار الضاغط ونظام التبريد الهوائي هما العاملان الرئيسيان في تحديد مستوى الضوضاء، مما يتيح مرونةً في خفضها بناءً على المكونات المختارة.
كلاهما
التبريد بالغمر السائل

نتيجةً لتزايد كثافة الحرارة في أجهزة الحاسوب ووحدات معالجة الرسومات (GPUs) ووحدات FPGAs ووحدات ASICs ، يتزايد التوجه نحو غمر الحاسوب بالكامل أو مكونات مختارة منه في سائل موصل حراريًا، وليس كهربائيًا . ورغم ندرة استخدام هذه الطريقة لتبريد الحواسيب الشخصية، [ 42 ] إلا أنها تُعدّ طريقةً شائعةً لتبريد مكونات توزيع الطاقة الكبيرة، مثل المحولات . كما أنها تكتسب شعبيةً متزايدةً في مراكز البيانات. [ 43 ] [ 44 ] قد لا تحتاج الحواسيب الشخصية المبردة بهذه الطريقة إلى مراوح أو مضخات، ويمكن تبريدها حصريًا عن طريق التبادل الحراري السلبي بين مكونات الحاسوب والهيكل المحيط بها. [ 44 ] [ 45 ] مع ذلك، قد يظل من الضروري استخدام مبادل حراري (مثل قلب سخان أو مشعاع)، كما يجب وضع الأنابيب بشكل صحيح. [ 46 ]
يجب أن يتمتع سائل التبريد المستخدم بموصلية كهربائية منخفضة بما يكفي لعدم التأثير على التشغيل الطبيعي للحاسوب. فإذا كان السائل موصلاً للكهرباء ولو قليلاً، فقد يتسبب في حدوث تماس كهربائي بين المكونات أو المسارات، مما قد يؤدي إلى تلفها بشكل دائم. [ 47 ] لهذه الأسباب، يُفضل أن يكون السائل عازلاً ( مادة عازلة ) وغير موصل للكهرباء.
تتوفر مجموعة واسعة من السوائل لهذا الغرض، بما في ذلك زيوت المحولات ، والمبردات العازلة الاصطناعية أحادية الطور وثنائية الطور مثل 3M Fluorinert أو 3M Novec. وقد تم استخدام زيوت غير مخصصة لهذا الغرض، بما في ذلك زيوت الطهي والمحركات والسيليكون ، بنجاح لتبريد أجهزة الكمبيوتر الشخصية.
قد تُؤدي بعض السوائل المستخدمة في التبريد بالغمر، وخاصةً المواد الهيدروكربونية مثل الزيوت المعدنية وزيوت الطهي والإسترات العضوية، إلى تدهور بعض المواد الشائعة الاستخدام في أجهزة الكمبيوتر، مثل المطاط وكلوريد البولي فينيل (PVC) ومعاجين التبريد . لذا، من الضروري التحقق من توافق هذه السوائل مع المواد قبل استخدامها. وقد وُجد أن للزيت المعدني تحديدًا تأثيرات سلبية على عزل الأسلاك المصنوع من PVC والمطاط. [ 48 ] كما ورد أن معاجين التبريد المستخدمة لنقل الحرارة إلى مشتتات الحرارة من المعالجات وبطاقات الرسومات تذوب في بعض السوائل، ولكن بتأثير ضئيل على التبريد، ما لم تُفصل المكونات وتُشغل في الهواء. [ 49 ]
قد يُشكل التبخر، خاصةً بالنسبة للمبردات ثنائية الطور، مشكلةً [ 50 ] ، وقد يتطلب الأمر إعادة تعبئة السائل بانتظام أو إحكام إغلاقه داخل هيكل الحاسوب. يُتيح التبريد بالغمر قيمًا منخفضة للغاية لمؤشر فعالية استخدام الطاقة (PUE) تصل إلى 1.05، مقارنةً بـ 1.35 للتبريد الهوائي، كما يُتيح قدرة حاسوبية تصل إلى 100 كيلوواط (تبديد الحرارة، TDP) لكل رف 19 بوصة ، بينما يُتيح التبريد الهوائي عادةً قدرة تصل إلى 23 كيلوواط. [ 51 ]
آخر
تقليل الحرارة المهدرة
اختيار القطع
في الحالات التي لا تتطلب أجهزة كمبيوتر قوية ذات ميزات متعددة، يمكن استخدام أجهزة كمبيوتر أقل قوة أو ذات ميزات أقل. اعتبارًا من عام 2011تُبدد لوحة أم VIA EPIA مع وحدة المعالجة المركزية عادةً حوالي 25 واط من الحرارة ، بينما تُبدد لوحة أم Pentium 4 مع وحدة المعالجة المركزية الأكثر كفاءة حوالي 140 واط. يمكن تشغيل أجهزة الكمبيوتر بتيار مباشر من وحدة تزويد طاقة خارجية لا تُولد حرارة داخل هيكل الكمبيوتر. وقد ساهم استبدال شاشات أنبوب أشعة الكاثود (CRT) بشاشات الكريستال السائل (LCD) الرقيقة الأكثر كفاءة في أوائل القرن الحادي والعشرين في خفض استهلاك الطاقة بشكل ملحوظ.
تبريد لطيف
التبريد الناعم هو استخدام برامج حاسوبية للاستفادة من تقنيات توفير الطاقة في وحدة المعالجة المركزية لتقليل استهلاك الطاقة. ويتم ذلك باستخدام تعليمات إيقاف التشغيل لإيقاف تشغيل أجزاء وحدة المعالجة المركزية غير المستخدمة أو وضعها في وضع الاستعداد، أو عن طريق خفض تردد تشغيل وحدة المعالجة المركزية. ورغم أن ذلك يؤدي إلى انخفاض السرعة الإجمالية، إلا أنه قد يكون مفيدًا جدًا عند رفع تردد تشغيل وحدة المعالجة المركزية لتحسين تجربة المستخدم بدلاً من زيادة قوة المعالجة الخام، لأنه قد يغني عن الحاجة إلى أنظمة تبريد أكثر ضجيجًا. وخلافًا لما يوحي به المصطلح، فهو ليس شكلاً من أشكال التبريد، بل هو وسيلة لتقليل توليد الحرارة.
خفض الجهد
خفض الجهد هو أسلوب لتشغيل وحدة المعالجة المركزية أو أي مكون آخر بجهد أقل من مواصفات الجهاز. يستهلك المكون الذي تم خفض جهده طاقة أقل، وبالتالي ينتج حرارة أقل. تختلف إمكانية القيام بذلك باختلاف الشركة المصنعة، وسلسلة المنتجات، وحتى بين دفعات الإنتاج المختلفة لنفس المنتج (وكذلك مكونات النظام الأخرى)، ولكن غالبًا ما تُصمم المعالجات لاستخدام جهد أعلى من اللازم. يضمن هذا التفاوت أن يكون للمعالج فرصة أكبر للعمل بشكل صحيح في ظل ظروف غير مثالية، مثل استخدام لوحة أم منخفضة الجودة أو جهد منخفض لمصدر الطاقة. لن يعمل المعالج بشكل صحيح إذا انخفض الجهد عن حد معين، مع العلم أن خفض الجهد بشكل مفرط لا يؤدي عادةً إلى تلف دائم في الأجهزة (على عكس زيادة الجهد).
يُستخدم خفض الجهد الكهربائي في الأنظمة الهادئة ، حيث تقل الحاجة إلى التبريد نتيجة انخفاض إنتاج الحرارة، مما يسمح بالاستغناء عن المراوح الصاخبة. كما يُستخدم أيضًا عندما يكون من الضروري إطالة عمر شحن البطارية إلى أقصى حد.
تحسين
يمكن تحسين التبريد باستخدام عدة تقنيات، قد تتطلب تكلفة أو جهدًا إضافيًا. تُستخدم هذه التقنيات غالبًا، على وجه الخصوص، من قِبل أولئك الذين يشغلون أجزاءً من حواسيبهم (مثل وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات) بفولتيات وترددات أعلى من تلك المحددة من قِبل الشركة المصنعة ( كسر السرعة )، مما يزيد من توليد الحرارة.
قد يُعتبر تركيب أنظمة تبريد غير قياسية ذات أداء أعلى تعديلاً أيضاً . يلجأ العديد من هواة كسر السرعة إلى شراء مراوح ومشتتات حرارية أكثر كفاءة، وغالباً ما تكون أغلى ثمناً، بينما يلجأ آخرون إلى طرق تبريد أكثر تطوراً، مثل التبريد السائل، ومضخات الحرارة بتقنية بلتييه، وأنابيب التبريد، أو التبريد بتغيير الطور.
وهناك أيضاً بعض الممارسات ذات الصلة التي لها تأثير إيجابي في خفض درجات حرارة النظام:
مركبات موصلة حرارياً
يُطلق عليها غالبًا اسم مادة التوصيل الحراري (TIM). [ 52 ]

تُوفر الأسطح المستوية تمامًا عند التلامس تبريدًا مثاليًا، ولكن من غير العملي تحقيق استواء تام وانعدام الفجوات الهوائية المجهرية، خاصةً في المعدات المُنتجة بكميات كبيرة . يُمكن لطبقة رقيقة جدًا من المعجون الحراري ، الذي يتميز بموصلية حرارية أعلى بكثير من الهواء، وإن كانت أقل بكثير من المعدن، تحسين التلامس الحراري والتبريد عن طريق ملء الفجوات الهوائية. باستخدام كمية صغيرة من المعجون تكفي فقط لملء الفجوات، يُمكن الحصول على أفضل انخفاض في درجة الحرارة.
يدور جدل واسع حول مزايا مركبات التبريد الحراري، وغالبًا ما يعتبر هواة كسر السرعة بعض المركبات أفضل من غيرها. ويتمثل الاعتبار الرئيسي في استخدام أقل كمية ممكنة من مركب التبريد الحراري لتسوية الأسطح، حيث أن الموصلية الحرارية لمركب التبريد الحراري تتراوح عادةً بين ثلث وربع موصلية المعدن، مع أنها أفضل بكثير من الهواء. وتتراوح موصلية مركب التبريد الحراري بين 0.5 و80 واط/متر.كلفن [ 53 ] (انظر المقالات)؛ بينما تبلغ موصلية الألومنيوم حوالي 200 واط/متر.كلفن، وموصلية الهواء حوالي 0.02 واط/متر.كلفن. كما تُستخدم وسادات موصلة للحرارة ، غالبًا ما يركبها المصنّعون على مشتتات الحرارة. وهي أقل فعالية من مركب التبريد الحراري المُطبّق بشكل صحيح، ولكنها أسهل في التطبيق، وإذا تم تثبيتها على مشتت الحرارة، فلا يمكن للمستخدمين الذين يجهلون أهمية التوصيل الحراري الجيد الاستغناء عنها، أو استبدالها بطبقة سميكة وغير فعالة من مركب التبريد الحراري.
بخلاف بعض التقنيات التي نوقشت هنا، فإن استخدام المركب الحراري أو الحشوة يكاد يكون عالميًا عند تبديد كميات كبيرة من الحرارة.
تداخل مشتت الحرارة
لا تكون مشتتات حرارة المعالجات المركزية وقواعدها المنتجة بكميات كبيرة مسطحة أو ملساء تمامًا؛ فإذا وُضعت هذه الأسطح في أفضل تلامس ممكن، ستتكون فجوات هوائية تُقلل من توصيل الحرارة. يمكن التخفيف من ذلك بسهولة باستخدام معجون حراري، ولكن للحصول على أفضل النتائج، يجب أن تكون الأسطح مسطحة قدر الإمكان. يمكن تحقيق ذلك من خلال عملية شاقة تُعرف باسم الصقل ، والتي يمكن أن تُخفض درجة حرارة المعالج المركزي عادةً بمقدار 2 درجة مئوية (4 درجات فهرنهايت) . [ 54 ]
كابلات مستديرة
تستخدم معظم أجهزة الكمبيوتر القديمة كابلات مسطحة لتوصيل وحدات التخزين ( IDE أو SCSI ). تعيق هذه الكابلات المسطحة الكبيرة تدفق الهواء بشكل كبير بسبب الاحتكاك والاضطراب. غالبًا ما يستبدلها هواة رفع تردد التشغيل وتعديل الأجهزة بكابلات دائرية، حيث تتجمع الأسلاك الموصلة معًا بإحكام لتقليل مساحة السطح. نظريًا، تعمل الأسلاك المتوازية في الكابل المسطح على تقليل التشويش المتبادل (تأثير الموصلات الحاملة للإشارات على الموصلات المجاورة)، ولكن لا يوجد دليل تجريبي على أن الكابلات الدائرية تقلل الأداء. قد يعود ذلك إلى أن طول الكابل قصير بما يكفي بحيث يكون تأثير التشويش المتبادل ضئيلاً. عادةً ما تظهر المشاكل عندما لا يكون الكابل محميًا كهرومغناطيسيًا ويكون طوله كبيرًا، وهو أمر شائع في كابلات الشبكة القديمة.
يمكن بعد ذلك ربط كابلات الكمبيوتر هذه بالهيكل أو كابلات أخرى لزيادة تدفق الهواء بشكل أكبر.
لا تُشكّل هذه المشكلة عائقًا كبيرًا في أجهزة الكمبيوتر التي تستخدم منفذ SATA التسلسلي ، الذي يتميز بكابل أضيق بكثير. وتُحسّن أجهزة الكمبيوتر الحديثة هذا الأمر أكثر من خلال الاستخدام الشائع لوحدات تزويد الطاقة المعيارية ذات الكابلات القابلة للفصل، بالإضافة إلى صناديق الكمبيوتر المزودة بأماكن لتنظيم الكابلات خلف اللوحة الأم، مما يُتيح حرية حركة الكابلات في الجزء الأمامي من الصندوق.
تدفق الهواء
كلما انخفضت درجة حرارة وسيط التبريد (الهواء)، زادت فعالية التبريد . ويمكن تحسين درجة حرارة هواء التبريد باتباع هذه الإرشادات:
- قم بتوفير هواء بارد للمكونات الساخنة بأكبر قدر ممكن من المباشرة. ومن الأمثلة على ذلك أنابيب التهوية والأنفاق الهوائية التي تُغذي مُبرد وحدة المعالجة المركزية أو وحدة معالجة الرسومات بالهواء الخارجي مباشرةً وحصريًا. على سبيل المثال، يتضمن تصميم هيكل BTX نفقًا هوائيًا لوحدة المعالجة المركزية.
- قم بطرد الهواء الساخن بأسرع ما يمكن. على سبيل المثال: تقوم وحدات تزويد الطاقة التقليدية لأجهزة الكمبيوتر ( ATX ) بطرد الهواء الساخن من الجزء الخلفي من الهيكل. كما تقوم العديد من تصميمات بطاقات الرسومات ثنائية الفتحة بطرد الهواء الساخن عبر غطاء الفتحة المجاورة. وتوجد أيضًا بعض المبردات المُعدّلة التي تقوم بذلك. تقوم بعض تصميمات تبريد المعالج بطرد الهواء الساخن مباشرةً نحو الجزء الخلفي من الهيكل، حيث يمكن طرده بواسطة مروحة الهيكل.
- لا يُعاد استخدام الهواء الذي سبق استخدامه لتبريد أحد المكونات لتبريد مكون آخر (وهذا يتبع من النقاط السابقة). يُخالف تصميم علبة BTX هذه القاعدة، حيث يستخدم هواء مُبرد المعالج لتبريد الشريحة الإلكترونية، وغالبًا بطاقة الرسومات أيضًا. قد تجد علب ATX قديمة أو منخفضة التكلفة للغاية مزودة بفتحة لتركيب وحدة التزويد بالطاقة في الأعلى. مع ذلك، تحتوي معظم علب ATX الحديثة على فتحة لتركيب وحدة التزويد بالطاقة في أسفل العلبة مع فتحة تهوية مزودة بفلتر أسفل وحدة التزويد بالطاقة مباشرةً.
- يُفضّل استخدام هواء بارد عند مدخل الهواء، وتجنّب سحب هواء العادم (الهواء الخارجي الموجود فوق أو بالقرب من فتحات العادم). على سبيل المثال، قد تسحب قناة تبريد المعالج الموجودة في الجزء الخلفي من صندوق الحاسوب هواءً دافئًا من عادم بطاقة الرسومات. لذا، يُساعد نقل جميع فتحات العادم إلى جانب واحد من الصندوق، عادةً ما يكون الجزء الخلفي أو العلوي، على تبريد هواء المدخل.
- يساعد إخفاء الكابلات خلف صينية اللوحة الأم، أو ببساطة وضع روابط الكابلات وإخفاء الكابلات، على توفير تدفق هواء غير معاق.
سيؤدي تقليل عدد المراوح وتوزيعها بشكل استراتيجي إلى تحسين تدفق الهواء داخل جهاز الكمبيوتر، وبالتالي خفض درجة حرارة الهيكل الداخلية مقارنةً بدرجة حرارة البيئة المحيطة. كما أن استخدام مراوح أكبر حجماً يُحسّن الكفاءة ويقلل من كمية الحرارة المهدرة والضوضاء الصادرة عنها أثناء التشغيل.
لا يوجد اتفاق يُذكر حول فعالية ترتيبات مراوح التبريد المختلفة، ولم تُجرَ سوى اختبارات منهجية قليلة في هذا الشأن. بالنسبة لحافظة حاسوب مستطيلة (ATX)، وُجد أن وضع مروحة في الأمام، وأخرى في الخلف، وثالثة في الأعلى يُعدّ ترتيبًا مناسبًا. مع ذلك، تشير إرشادات تبريد النظام (القديمة نوعًا ما) من AMD إلى أن "مروحة التبريد الأمامية لا تبدو ضرورية. في الواقع، أظهرت الاختبارات في بعض الحالات القصوى أن هذه المراوح تُعيد تدوير الهواء الساخن بدلًا من إدخال الهواء البارد." [ 55 ] قد يكون للمراوح الموجودة في الألواح الجانبية تأثير ضار مماثل، ربما من خلال تعطيل تدفق الهواء الطبيعي داخل الحافظة. مع ذلك، هذا الأمر غير مؤكد، وربما يختلف باختلاف الترتيب.
ضغط الهواء

بشكل عام، يعني الضغط الموجب أن تدفق الهواء الداخل إلى صندوق الحاسوب أقوى من تدفق الهواء الخارج منه. ينتج عن هذا الوضع ضغط داخل الصندوق أعلى من الضغط الخارجي. أما الضغط السالب فيعني أن تدفق الهواء الخارج أقوى من تدفق الهواء الداخل، مما ينتج عنه ضغط هواء داخلي أقل من الضغط الخارجي. لكل من الوضعين مزايا وعيوب، مع كون الضغط الموجب هو الأكثر شيوعًا. في حالة الضغط السالب، يسحب صندوق الحاسوب الهواء عبر فتحات منفصلة عن المراوح، حيث تحاول الغازات الداخلية الوصول إلى ضغط متوازن مع الضغط الخارجي. ونتيجة لذلك، يدخل الغبار إلى الحاسوب من جميع الجهات. أما الضغط الموجب مع نظام سحب هواء مزود بفلاتر فيحل هذه المشكلة، حيث يميل الهواء إلى الخروج فقط عبر هذه الفتحات للوصول إلى ضغط متوازن مع الضغط الخارجي. وبذلك، لا يستطيع الغبار دخول الصندوق إلا عبر مراوح السحب المزودة بفلاتر غبار.
أنواع الحاسوب
أجهزة سطح المكتب

تستخدم أجهزة الكمبيوتر المكتبية عادةً مروحة واحدة أو أكثر للتبريد. ورغم أن معظم وحدات تزويد الطاقة المكتبية مزودة بمروحة واحدة على الأقل، إلا أنه لا ينبغي أبدًا أن تسحب هذه الوحدات الهواء الساخن من داخل هيكل الجهاز، لأن ذلك يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة تشغيلها، مما يقلل من كفاءتها وموثوقيتها وقدرتها على توفير طاقة ثابتة للمكونات الداخلية للكمبيوتر. لهذا السبب، تتميز جميع صناديق ATX الحديثة (باستثناء بعض الصناديق منخفضة التكلفة للغاية) بوجود مكان مخصص لوحدة تزويد الطاقة في الأسفل، مع مدخل هواء خاص بها (غالبًا ما يكون مزودًا بفلتر خاص به) أسفل مكان التثبيت، مما يسمح لوحدة تزويد الطاقة بسحب الهواء البارد من أسفل الهيكل.
يوصي معظم المصنّعين بإدخال الهواء البارد والمنعش من الجزء السفلي الأمامي للحاسوب، وطرد الهواء الدافئ من الجزء العلوي الخلفي . إذا تم تركيب مراوح لدفع الهواء إلى داخل الحاسوب بكفاءة أكبر من كفاءة طرده، يصبح الضغط الداخلي أعلى من الضغط الخارجي، وهو ما يُعرف بتدفق الهواء "الإيجابي" (ويُسمى الوضع المعاكس بتدفق الهواء "السلبي"). تجدر الإشارة إلى أن الضغط الداخلي الإيجابي لا يمنع تراكم الغبار داخل الحاسوب إلا إذا كانت فتحات التهوية مزودة بمرشحات للغبار. [ 56 ] أما الحاسوب ذو الضغط الداخلي السلبي فسيعاني من تراكم الغبار بمعدل أعلى حتى مع وجود مرشحات في فتحات التهوية، لأن الضغط السلبي سيسحب الغبار من خلال أي فتحة متاحة في الحاسوب.
لا يكون تدفق الهواء داخل صندوق الحاسوب المكتبي العادي كافياً عادةً لمشتت حراري سلبي لوحدة المعالجة المركزية. معظم المشتتات الحرارية لأجهزة الحاسوب المكتبية نشطة، وتتضمن مروحة واحدة أو حتى عدة مراوح أو منفاخات متصلة بها مباشرةً.
الخوادم
مبردات الخوادم
يمكن أن يحتوي كل خادم على نظام تبريد داخلي مستقل؛ وعادةً ما توضع مراوح تبريد الخوادم في حاويات (1U ) في منتصف الحاوية، بين محركات الأقراص الصلبة في الأمام ومشتتات حرارة المعالج السلبية في الخلف. كما تحتوي الحاويات الأكبر (الأعلى) على مراوح تهوية، وقد تحتوي الحاويات التي يبلغ حجمها 4U تقريبًا على مشتتات حرارة نشطة. وعادةً ما تحتوي وحدات التزويد بالطاقة على مراوح تهوية خلفية خاصة بها.
مبردات مثبتة على الرفوف
خزانة الرف هي حاوية نموذجية للخوادم المثبتة أفقيًا. عادةً ما يتم سحب الهواء من مقدمة الخزانة وطرده من الخلف. يمكن أن تحتوي كل خزانة على خيارات تبريد إضافية؛ على سبيل المثال، يمكن أن تحتوي على وحدة تبريد متصلة مباشرة قابلة للتركيب أو مدمجة مع عناصر الخزانة (مثل أبواب التبريد في خزانة خوادم iDataPlex ).
من الطرق الأخرى لاستيعاب أعداد كبيرة من الأنظمة في مساحة صغيرة استخدام هياكل شفرية ، موجهة عموديًا بدلًا من أفقيًا، لتسهيل عملية الحمل الحراري . يميل الهواء الساخن الناتج عن المكونات الساخنة إلى الارتفاع، مما يخلق تدفقًا طبيعيًا للهواء على طول اللوحات ( تأثير التراكم )، وبالتالي تبريدها. يستفيد بعض المصنّعين من هذا التأثير. [ 57 ] [ 58 ]
تبريد مراكز البيانات
نظرًا لاحتواء مراكز البيانات عادةً على أعداد كبيرة من أجهزة الكمبيوتر وغيرها من الأجهزة المستهلكة للطاقة، فإنها تُعرّض المعدات لخطر ارتفاع درجة حرارتها؛ لذا تُستخدم أنظمة تكييف هواء متطورة لمنع ذلك. غالبًا ما يُستخدم أرضية مرتفعة بحيث يمكن استخدام المساحة أسفلها كحيز كبير للهواء المبرد من وحدة تكييف هواء غرفة الكمبيوتر (CRAC) أو وحدة معالجة هواء غرفة الكمبيوتر (CRAH) [ 59 ] وكابلات الطاقة. كما يمكن استخدام سقف معلق لهذا الحيز. [ 59 ] تُستخدم أيضًا أنظمة عزل الممرات الساخنة أو الباردة في مراكز البيانات لتحسين كفاءة التبريد. [ 60 ] بدلاً من ذلك، يمكن استخدام أرضيات خرسانية مشابهة للأرضيات التقليدية، مع استخدام قنوات علوية للتبريد. [ 61 ] [ 62 ]
أثبت التبريد السائل بالتلامس المباشر كفاءته العالية مقارنةً بخيارات التبريد الهوائي، مما أدى إلى صغر حجمه، وانخفاض متطلبات رأس المال، وتكاليف التشغيل. فهو يستخدم سائلاً دافئاً بدلاً من الهواء لنقل الحرارة بعيداً عن المكونات الأكثر سخونة. كما أن تحسين كفاءة الطاقة الناتج عن التبريد السائل يُسهم في انتشاره. [ 63 ] [ 64 ] وقد تم اقتراح استخدام التبريد بالغمر أحادي وثنائي الطور/التبريد في أحواض مفتوحة، بالإضافة إلى التبريد المباشر أحادي وثنائي الطور للرقاقة [ 65 ] ، فضلاً عن التبريد بالغمر المقتصر على شفرات الخوادم الفردية [ 66 ] [ 67 ] في مراكز البيانات. [ 68 ] [ 69 ] يمكن أيضًا استخدام التبريد داخل الصف، [ 70 ] [ 71 ] [ 72 ] تبريد الرفوف، [ 73 ] [ 74 ] مبادلات حرارية للأبواب الخلفية، [ 75 ] تبريد سطح الرفوف الذي يضع مبادلات حرارية فوق الرف، [ 76 ] [ 77 ] التبريد العلوي فوق الممرات ، [ 78 ] [ 79 ] أو الجدران المروحية/الجدران الحرارية في مركز البيانات . [ 80 ] [ 81 ] يمكن استخدام التبريد السائل المباشر (DLC) مع ألواح تبريد لتبريد الرقائق في الخوادم نظرًا لقدرات إزالة الحرارة العالية لهذه الأنظمة. [ 65 ] يمكن لهذه الأنظمة تبريد بعض أو كل مكونات الخادم، باستخدام أنابيب مطاطية أو نحاسية على التوالي. [ 82 ] [ 74 ] [ 83 ] كانت مبادلات الحرارة للأبواب الخلفية تُستخدم تقليديًا لتبريد الكثافات الحرارية العالية في مراكز البيانات، ولكنها لم تنتشر على نطاق واسع. [ 84 ] يمكن تبريدها باستخدام مادة التبريد [ 85 ] أو الماء المبرد. [ 86 ] أما تلك التي تُبرد بالماء المبرد، فيمكن أن تكون إما نشطة، مزودة بمراوح، [ 87 ] [ 88 ] أو سلبية، غير مزودة بمراوح. [ 89 ]يمكن استخدام مبادلات حرارية سائلة-هوائية (مشعات) لتبريد الخوادم المبردة بنظام التبريد السائل المباشر للرقاقة، وذلك لتجنب تركيب أنابيب مياه للمنشأة. يمكن تركيب هذه المبادلات الحرارية بشكل منفصل عن الرفوف، أو كباب خلفي على الرف. [ 90 ] [ 91 ] [ 92 ] [ 93 ]
أجهزة الكمبيوتر المحمولة
تُشكّل أجهزة الكمبيوتر المحمولة تحديًا كبيرًا من حيث تصميم تدفق الهواء الميكانيكي، وتبديد الطاقة، والتبريد. تشمل القيود الخاصة بها ما يلي: يجب أن يكون الجهاز خفيفًا قدر الإمكان؛ ويجب أن يتوافق تصميمه مع تخطيط لوحة المفاتيح القياسي؛ ونظرًا لقرب المستخدمين منه، يجب تقليل الضوضاء إلى أدنى حد، كما يجب أن تبقى درجة حرارة الهيكل الخارجي منخفضة بما يكفي لاستخدامه على الركبة. يعتمد التبريد عادةً على التبريد بالهواء القسري، ولكن تُستخدم أيضًا أنابيب التبريد واستخدام الهيكل المعدني كمشتت حراري سلبي. تشمل حلول تقليل الحرارة استخدام معالجات ARM أو Intel Atom ذات استهلاك الطاقة المنخفض.
مشتتات حرارية لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في جهاز الكمبيوتر المحمول، وأنابيب حرارية نحاسية تنقل الحرارة إلى مروحة طرد الهواء الساخن
ينقل سائل التبريد الموجود في أنابيب التبريد الحرارة من وحدة المعالجة المركزية ومعالج الفيديو في الكمبيوتر المحمول إلى مجموعة الزعانف. وتُبدد الحرارة من مجموعة الزعانف عن طريق الحمل الحراري بواسطة مروحة. هذه المجموعة من الزعانف مأخوذة من كمبيوتر محمول من نوع HP ZBook .- يتم طرد الحرارة من جهاز الكمبيوتر المحمول بواسطة مروحة طرد مركزي.
الأجهزة المحمولة
تستخدم الأجهزة المحمولة، كالهواتف والأجهزة اللوحية، عادةً التبريد السلبي، إذ صُممت معالجات الكمبيوتر ووحدات معالجة الرسومات فيها لتحقيق أقصى كفاءة في استهلاك الطاقة نظرًا لمحدودية سعة بطارية الجهاز. وقد تتضمن بعض الأجهزة عالية الأداء مشتتًا حراريًا يساعد في نقل الحرارة إلى الغلاف الخارجي للهاتف أو الجهاز اللوحي.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "معالج سنابدراغون إس 4: أروع معالج في السوق" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 مايو 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يوليو 2013 .
- ↑ "ارتفاع درجة حرارة المعالج - ما هي أسبابه وكيف يمكنك التعامل معه؟" . 22 يناير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 ديسمبر 2022 .
- 1 2 كاكاج، صادق؛ يونكو، هـ؛ هيجيكاتا، ك؛ هيجيكاتا، هـ، محرران. (1994). تبريد الأنظمة الإلكترونية . سبرينغر. ص 97 – 115. ISBN 978-0792327363.
- ↑ دوان، داريل آن؛ فرانزون، بول د. (1993). تقنيات وبدائل وحدات الرقاقات المتعددة: الأساسيات . سبرينغر. ص 589. ISBN 978-0442012366.
- ↑ راسل، ر.م. (2000). "نظام حاسوب كراي-1". قراءات في هندسة الحاسوب . دار النشر الخليجية المهنية. ص 40-42 . ISBN 978-1558605398.
- ↑ كيث ديفلين، كل الرياضيات التي تصلح للنشر: مقالات من صحيفة الغارديان ، مطبعة جامعة كامبريدج، 1994، رقم ISBN 0883855151الصفحة 146
- ↑ كتيب "Cray-2" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 27 سبتمبر 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أكتوبر 2012 .
- ↑ تتميز الفضة بموصلية حرارية وسعة حرارية أفضل من النحاس، الذي بدوره أفضل من الألومنيوم (انظر قائمة الموصلية الحرارية ). ونتيجة لذلك، ومن الناحية التقنية البحتة، تُعد الفضة الخالصة (الطلاء بالفضة غير مجدٍ) أفضل من النحاس، الذي بدوره أفضل من الألومنيوم، في صناعة مشتتات الحرارة وأواني الطهي. بالطبع، يُعد السعر عاملاً حاسماً في استبعاد الفضة، مع أن بعض المتحمسين يستخدمون مشتتات حرارة فضية ، كما تُستخدم أواني طهي فضية في الطهي عندما لا يُمثل السعر عائقاً. (مؤرشف في 16 يوليو 2015 في أرشيف الإنترنت).
- ↑ "التبريد والضوضاء في أجهزة الكمبيوتر الصناعية المتينة" . مخططات الهيكل لأجهزة الكمبيوتر المتينة وشاشات LCD . مؤرشف من الأصل في 7 يناير 2014. تم الاطلاع عليه في 11 فبراير 2016 .
- ↑ "تقنية التبريد النفاثة الكهروإجهادية المزدوجة من جنرال إلكتريك قد تُتيح أجهزةً أكثر برودة" . gizmag.com . ١٤ ديسمبر ٢٠١٢. مؤرشف من الأصل في ٢١ يوليو ٢٠١٣. تم الاطلاع عليه في ٢٠ أبريل ٢٠١٣ .
- ↑ "Ionic Wind – Chillin' the PC" . 2 يناير 2007. مؤرشف من الأصل في 13 يونيو 2013. تم الاطلاع عليه في 11 أبريل 2021 .
- 1 2 "كيف تعمل أجهزة الكمبيوتر المبردة بالسوائل" . 24 أغسطس 2006. مؤرشف من الأصل في 21 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 24 يوليو 2014 .
- ↑ "مراجعة مبرد NZXT Kraken G10 المائي لوحدة معالجة الرسومات على بطاقة AMD Radeon R9 290X - مراجعات موثوقة" . 10 ديسمبر 2013. مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 11 ديسمبر 2013 .
- ↑ "كيف تعمل أجهزة الكمبيوتر المبردة بالسوائل" . 24 أغسطس 2006. مؤرشف من الأصل في 29 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 25 يوليو 2014 .
- ↑ "تبريد المعالج بتقنية TEC/Peltier بالماء المبرد - كسر السرعة" . موقع Tom's Hardware . مؤرشف من الأصل بتاريخ 8 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يوليو 2014 .
- ↑ "دليل تبريد الحاسوب بالماء: كل ما تحتاج لمعرفته" . 8 مايو 2011. مؤرشف من الأصل في 28 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 24 يوليو 2014 .
- ↑ "دليل تبريد الحاسوب بالماء: كل ما تحتاج لمعرفته" . 8 مايو 2011. مؤرشف من الأصل في 28 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 25 يوليو 2014 .
- ↑ "سيلفرستون تكشف عن نظام تبريد سائل بدون مضخة" . 10 يونيو 2014.
- ↑ "تبريد المعالج بالبخار باستخدام نظام التبريد الحراري - هواة كسر السرعة" . 4 نوفمبر 2005. مؤرشف من الأصل في 27 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 25 يوليو 2014 .
- ↑ "التبريد المائي بدون مضخة - الصفحة 4 - Overclock.net - مجتمع كسر السرعة" . overclock.net . 26 مايو 2011. مؤرشف من الأصل في 12 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه في 25 يوليو 2014 .
- ↑ "التبريد المائي السلبي بدون مضخة" . xtremesystems.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يوليو 2014 .
- ↑ هاردويج، بن (2006). بناء أجهزة كمبيوتر فائقة الأداء: الدليل الكامل لتعديل أجهزة الكمبيوتر وتخصيصها . دار نشر أورايلي ميديا. الصفحات 66-70 . رقم ISBN 978-0-596-10136-7.
- ↑ "تأثير درجة الحرارة المحيطة على تبريد الحاسوب" . Avadirect . ١٧ يناير ٢٠١٤. مؤرشف من الأصل في ٢ فبراير ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه في ٢٧ يناير ٢٠١٧ .
- ↑ "انظروا ماذا يوجد داخل أحدث جهاز كمبيوتر لتطوير لينكس من لينوس تورفالدز" . ZDNET . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2024 .
- ↑ "تسريبات سائل التبريد/إصلاحات جهاز PowerMac G5" . XLR8yourmac. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 يونيو 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يوليو 2013 .
- ↑ مورفي، ديف (سبتمبر 2007). "صيانة نظام التبريد المائي الخاص بك" . مجلة ماكسيموم بي سي : 58-60 .
- ↑ "المشاريع المميزة - ليكويد هاوس" . 6 مايو 2022. مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2022. تم الاطلاع عليه في 6 مايو 2022 .
- ↑ "تاريخ الابتكار" . أسيتك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 فبراير 2026 .
- ↑ جيريمي. "التبريد الهوائي مقابل التبريد السائل لأجهزة الكمبيوتر: ما هو الخيار الأنسب؟" . gamesngearselite . مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 فبراير 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 فبراير 2017 .
- ↑ "HPC Wire 2 يوليو 2010" . مؤرشف من الأصل في 13 أغسطس 2012.
- ↑ "حاسوب عملاق من إنتاج شركة IBM مُبرّد بالسوائل يُسخّن مبنى" . CNET . 10 مايو 2010. مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 28 سبتمبر 2011 .
- ↑ موداوار، إ. (2001). "تقييم مخططات إدارة الحرارة ذات التدفق الحراري العالي" (ملف PDF) . معاملات IEEE في تقنيات المكونات والتغليف . 24 (2): 122-141 . Bibcode : 2001ITCPT..24..122M . doi : 10.1109/6144.926375 .
- ↑ باورز، إم بي؛ موداوار، آي. (1994). "الغليان عالي التدفق في مصارف حرارية ذات قنوات صغيرة وقنوات دقيقة ذات معدل تدفق منخفض وانخفاض ضغط منخفض". المجلة الدولية لانتقال الحرارة والكتلة . 37 (2): 321-332 . Bibcode : 1994IJHMT..37..321B . doi : 10.1016/0017-9310(94)90103-1 .
- ↑ سونغ، إم كيه؛ موداوار، آي. (2009). "مخططات التبريد الهجينة أحادية الطور وثنائية الطور لإدارة الحرارة عالية التدفق الحراري للإلكترونيات الدفاعية". مجلة التغليف الإلكتروني . 131 (2): 021013. doi : 10.1115/1.3111253 .
- ↑ AMDUnprocessed (14 فبراير 2013). "معالج AMD Phenom II بتردد 6.5 جيجاهرتز - رقم قياسي عالمي جديد في اختبار 3DMark" . مؤرشف من الأصل في 12 يوليو 2016. تم الاطلاع عليه في 1 ديسمبر 2016 - عبر يوتيوب.
- ↑ "إلكترونيات درجات الحرارة القصوى (دليل تعليمي - الجزء 3)" . extremetemperatureelectronics.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 6 مارس 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مارس 2012 .
- ↑ "طرق تبريد أجهزة الكمبيوتر" . www.pcbheaven.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 نوفمبر 2025 .
- ↑ "مطر القطب الشمالي من تصميم InitialDriveGTR | bit-tech.net" . bit-tech.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 نوفمبر 2025 .
- ↑ "آفاق بدائل تقنية ضغط البخار لتطبيقات تبريد الفضاء وتبريد الأغذية" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 6 مارس 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يناير 2013 .
- ↑ مجلة كيك، العدد 2، 2020
- ↑ "التكنولوجيا | التبريد الداخلي" . www.incooling.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مارس 2020 .
- ↑ إيبينغا، إيبو. "التقنية الخاصة بـ Liquid PC - موقع إيبينغا الإلكتروني" . eppenga.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يوليو 2014 .
- ↑ "مركز بيانات الانغماس: الأفق الجديد للحوسبة عالية الكثافة" . 1 يوليو 2013. مؤرشف من الأصل في 27 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 25 يوليو 2014 .
- ١ ٢ "فيسبوك تختبر التبريد بالغمر" . معلومات مراكز البيانات | أخبار وتحليلات لصناعة مراكز البيانات . ٢١ ديسمبر ٢٠١٢. مؤرشف من الأصل في ٢٧ يوليو ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه في ٢٥ يوليو ٢٠١٤ .
- ↑ إيبينغا، إيبو. "الحاسوب المبرد بالسوائل - موقع إيبينغا الإلكتروني" . eppenga.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يوليو 2014 .
- ↑ "علبة أجهزة Iceotope، لاحظ وجود أنبوبين ساخنين داخل الصندوق البلاستيكي الذي يحتوي على الأجهزة (يعملان كخزان سائل تبريد)، أحدهما -الأنبوب الساخن- موضوع في الأعلى، والآخر -الأنبوب البارد- في الأسفل" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 يوليو 2014.
- ↑ Tom's Hardware – “ Strip Out The Fans “, 9 January 2006, presented as 11 web pages.
- ↑ "حاسوب مُبرّد بزيت معدني - مجموعة أدوات جاهزة للتنفيذ الذاتي لعشاق الحواسيب" . pugetsystems.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 ديسمبر 2018 .
- ↑ "أجزاء من جهاز كمبيوتر مُبرّد بالزيت - هل لا تزال تعمل؟" . 22 فبراير 2018. مؤرشف من الأصل في 26 فبراير 2018. تم الاطلاع عليه في 19 ديسمبر 2018 - عبر www.youtube.com.
- ↑ "السوائل المُهندسة | التبريد بالغمر أحادي الطور" . مُبردات عازلة | الولايات المتحدة | السوائل المُهندسة . مؤرشف من الأصل في 22 يناير 2019. تم الاطلاع عليه في 21 يناير 2019 .
- ↑ "خمسة أسباب وراء ازدياد استخدام التبريد السائل في مراكز البيانات" . Data Center Knowledge . 23 يوليو 2018.
- ↑ "كيفية تطبيق مادة التوصيل الحراري (TIM)" . إنتل . مؤرشف من الأصل في 12 يناير 2016. تم الاطلاع عليه في 13 فبراير 2016 .
- ↑ "مخططات، معايير قياس، مخططات المركبات الحرارية، [ 1 ] التوصيل الحراري" . موقع Tom's Hardware . مؤرشف من الأصل في 6 مارس 2018. تم الاطلاع عليه في 1 سبتمبر 2025 .
- ↑ "دليل Tech ARP لصقل المعالج المركزي والمشتت الحراري" . archive.techarp.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 يناير 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يناير 2020 .
- ↑ دليل تصميم التبريد الحراري والميكانيكي والهيكل من AMD مؤرشف في 15 مايو 2011 في Wayback Machine - على الرغم من أنه قديم نوعًا ما، إلا أنه يبدو مدعومًا بقدر من الاختبارات المنهجية التي تفتقر إليها العديد من الأدلة الأخرى.
- ↑ "تبريد الهيكل - فيزياء تدفق الهواء الجيد - تكنيبل" . 8 سبتمبر 2006. مؤرشف من الأصل في 4 سبتمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 4 سبتمبر 2012 .
- ↑ "خوادم سحابية مخصصة متعددة وحدات معالجة الرسومات - خدمات Cirrascale السحابية" . خدمات Cirrascale السحابية . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 أغسطس 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مارس 2009 .
- ↑ تم تصميم هيكل برج سيلفرستون رافين RV01 (مؤرشف في 23 فبراير 2009 في Wayback Machine) للاستفادة من تأثير التراكم.
- 1 2 "هندسة CED" (ملف PDF) .
- ↑ نيمان، جون؛ براون، كيفن؛ أفيلار، فيكتور. "عزل الممرات الساخنة مقابل عزل الممرات الباردة في مراكز البيانات" (ملف PDF) . www.missioncriticalmagazine.com . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 29 مارس 2017. تاريخ الاطلاع: 10 أبريل 2026 .
- ↑ "أكبر أرضية مرتفعة في العالم؟" . معلومات مراكز البيانات | أخبار وتحليلات لصناعة مراكز البيانات . 20 أبريل 2009.
- ↑ "تطور تصميم مركز بيانات مايكروسوفت | معرفة مركز البيانات | أخبار وتحليلات لصناعة مراكز البيانات" .
- ↑ "20 عامًا من التبريد السائل" . www.datacenterdynamics.com . 6 أبريل 2021.
- ↑ "التبريد المائي مقابل التبريد الهوائي: ازدياد استخدام المياه في مراكز البيانات" . ComputerWeekly.com .
- 1 2 أنجيل، فلاد-غابرييل؛ تعليق، أكاديمية DCD (28 مارس 2023). "مقدمة عن التبريد السائل في مركز البيانات" . www.datacenterdynamics.com .
- ↑ "خادم تبريد هجين بالغمر مع تبريد موضعي وتبريد حمام متكامل" .
- ↑ "تبريد غمر تغيير الطور لسديم سوغون: منصة فريدة" . 16 نوفمبر 2018.
- ↑ "هل التبريد بالغمر جاهز للاستخدام على نطاق واسع؟ "
- ↑ "التبريد السائل بالغمر ثنائي الطور في مؤتمر الحوسبة الفائقة 2019" . مؤرشف من الأصل في 30 نوفمبر 2019.
- ↑ "دليل تصميم النظام للتبريد غير المباشر باستخدام وحدات التبريد Liebert®XD" (ملف PDF) . www.vertiv.com . 2024. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 10 أبريل 2026. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أبريل 2026 .
- ↑ تعليق، يفغيني سفيردليك (28 فبراير 2012). " ستولز تطلق حل تبريد داخل الصف" . www.datacenterdynamics.com
- ↑ تعليق، بيتر جادج (3 يوليو 2019). " شنايدر تطلق وحدة تبريد DX داخلية بقدرة 30 كيلوواط" . www.datacenterdynamics.com
- ↑ تعليق، بيتر جادج (12 مارس 2020). " شنايدر تطلق نظام تبريد يُركّب على الرفوف" . www.datacenterdynamics.com
- 1 2 "باولو بيانكو - مقارنة التبريد السائل" (ملف PDF) . agenda.infn.it . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 24 أغسطس 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أبريل 2026 .
- ↑ تعليق، جون ر. فيلبس (10 أكتوبر 2013). " كيف يُغير الرف قواعد التبريد" . www.datacenterdynamics.com
- ↑ "دليل مستخدم Liebert® XDV™" (ملف PDF) . www.vertiv.com . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 1 سبتمبر 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أبريل 2026 .
- ↑ "عملية دمج شركة صن في كولورادو توفر ملايين الدولارات" . معلومات مراكز البيانات | أخبار وتحليلات لصناعة مراكز البيانات . 26 يناير 2009.
- ↑ "دليل مستخدم Liebert® XDO™" (ملف PDF) . www.vertiv.com . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 5 مارس 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أبريل 2026 .
- ^ تشانغ، تشينغشيا؛ منغ، زيهاو. هونغ، شيانوين؛ زان، يوهاو؛ ليو، جيا؛ دونغ، جياباو؛ باي، تيان؛ نيو، جونيو؛ دين، م. جمال (2021). "دراسة استقصائية عن أنظمة تبريد مراكز البيانات: التكنولوجيا ونمذجة استهلاك الطاقة وتحسين استراتيجية التحكم" . مجلة هندسة النظم . 119 102253. دوى : 10.1016/j.sysarc.2021.102253 .
- ↑ "إكوينكس تلجأ إلى جدران المراوح لتبريد مراكز البيانات" . 3 فبراير 2016.
- ↑ تعليق، بيتر جادج (7 مارس 2023). " فيرتيف تطلق جدارًا حراريًا يعمل بالماء المبرد لمراكز البيانات ذات الأرضيات الخرسانية" . www.datacenterdynamics.com
- ↑ "السوائل والغمر هما أحدث صيحات الموضة في مؤتمر الحوسبة الفائقة 2022" .
- ↑ "ما كل هذا الحديث عن التبريد السائل في مراكز البيانات؟" . معلومات مراكز البيانات | أخبار وتحليلات لصناعة مراكز البيانات . 13 أغسطس 2018.
- ↑ "لا يتطلب الأمر حاسوبًا فائقًا لتبرير استخدام التبريد السائل" . معلومات مراكز البيانات | أخبار وتحليلات لصناعة مراكز البيانات . 22 مايو 2017.
- ↑ دليل مستخدم إيمرسون ليبرت إكس دي آر
- ↑ كينيدي، باتريك (2 أغسطس 2021). "تبريد الخوادم من الجيل التالي بالسوائل: تجربة عملية لثلاثة خيارات" . ServeTheHome . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2024 .
- ↑ ورقة بيانات USystems ColdLogik CL20 RDHx
- ↑ " إيباي تتحول إلى أبواب مبردة بالماء للسيطرة على الأحمال عالية الكثافة" . www.datacenterknowledge.com
- ↑ ورقة بيانات USystems ColdLogik CL21 RDHx
- ↑ "شركة CoolIT Systems تطلق وحدات تبريد جديدة لحلول تبريد الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء" . StorageReview.com . تاريخ الاطلاع: 22 نوفمبر 2024 .
- ↑ "شركة آيسيوتوب تطلق مختبر تبريد سائل في شيفيلد، المملكة المتحدة" . 9 يوليو 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2024 .
- ↑ شيلوف، أنطون (8 أكتوبر 2024). "مايكروسوفت أزور تستعرض أول رفوف Nvidia Blackwell مخصصة في العالم - وتختبر رف خادمها الخاص بـ 32 وحدة معالجة رسومية وحل التبريد السائل" . تومز هاردوير . تم الاطلاع عليه في 22 نوفمبر 2024 .
- ↑ "مراوح مبادل حراري للباب الخلفي لثلاجة QCT QoolRack" . موقع ServeTheHome . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2024 .
روابط خارجية
- قواعد عامة حول مبردات وحدة المعالجة المركزية
- طلب براءة اختراع التبريد بالغمر، مؤرشف بتاريخ 14 أبريل 2016 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
- تبريد الغمر المنزلي (حوض سمك + زيت معدني) منتدى Gametrailers.com – مقاطع الفيديو [1 ] ، [2 ] ، [3 ] .
- "طريقة مايكروسوفت الجديدة لتبريد مراكز البيانات الخاصة بها: إلقاؤها في البحر" . فبراير 2016.
- تبريد مكونات الحاسوب
- وحدات المعالجة المركزية
