কম্পিউটার কুলিং সিস্টেম: প্যাসিভ, অ্যাক্টিভ, লিকুইড, ফ্রিওন, ওয়াটার কুলার, ওপেন ইভাপোরেশন, ক্যাসকেড, পেল্টিয়ার কুলিং

কম্পিউটারের ক্রিয়াকলাপের সময়, এর কিছু উপাদান খুব গরম হয়ে যায় এবং যদি উত্পাদিত তাপটি যথেষ্ট দ্রুত সরানো না হয়, তবে কম্পিউটারটি তার প্রধান অর্ধপরিবাহী উপাদানগুলির স্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য লঙ্ঘনের কারণে কাজ করতে সক্ষম হবে না।

কম্পিউটারের গরম করার অংশগুলি থেকে তাপ অপসারণ করা হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজ যা কম্পিউটার কুলিং সিস্টেম সমাধান করে, যা বিশেষ সরঞ্জামগুলির একটি সেট যা কম্পিউটার সক্রিয়ভাবে ব্যবহার করার পুরো সময় ধরে অবিচ্ছিন্নভাবে, পদ্ধতিগতভাবে এবং সুরেলাভাবে কাজ করে।

কম্পিউটার কুলিং সিস্টেমের অপারেশন চলাকালীন, কম্পিউটারের মূল উপাদানগুলির মাধ্যমে অপারেটিং কারেন্টের উত্তরণ দ্বারা উত্পন্ন তাপ, বিশেষত এর সিস্টেম ইউনিটের উপাদানগুলির মাধ্যমে ব্যবহার করা হয়।এই ক্ষেত্রে উত্পন্ন তাপের পরিমাণ কম্পিউটারের কম্পিউটিং সংস্থান এবং মেশিনে উপলব্ধ সমস্ত সংস্থানগুলির সাথে তার বর্তমান লোডের উপর নির্ভর করে।

যাই হোক না কেন, বায়ুমণ্ডলে তাপ পুনরুদ্ধার করা হয়। প্যাসিভ কুলিং-এ, উত্তপ্ত অংশগুলি থেকে তাপকে একটি রেডিয়েটারের মাধ্যমে সরাসরি পার্শ্ববর্তী বায়ুতে প্রচলিত পরিচলন এবং ইনফ্রারেড বিকিরণ দ্বারা সরানো হয়। সক্রিয় শীতলকরণে, পরিচলন এবং ইনফ্রারেড বিকিরণ ছাড়াও, একটি ফ্যান দিয়ে ফুঁ দেওয়া হয়, যা পরিচলনের তীব্রতা বাড়ায় (এই দ্রবণটিকে "কুলার" বলা হয়)।

এছাড়াও তরল কুলিং সিস্টেম রয়েছে যেখানে তাপ প্রথমে তাপ বাহক দ্বারা স্থানান্তরিত হয় এবং তারপর আবার বায়ুমণ্ডলে ব্যবহার করা হয়। খোলা বাষ্পীভবন ব্যবস্থা রয়েছে যেখানে কুল্যান্টের ফেজ ট্রানজিশনের কারণে তাপ সরানো হয়।

সুতরাং, কম্পিউটারের গরম করার অংশগুলি থেকে তাপ অপসারণের নীতি অনুসারে, কুলিং সিস্টেম রয়েছে: এয়ার কুলিং, লিকুইড কুলিং, ফ্রেয়ন, খোলা বাষ্পীভবন এবং মিলিত (পেল্টিয়ার উপাদান এবং জল কুলারের উপর ভিত্তি করে)।

প্যাসিভ এয়ার কুলিং সিস্টেম

তাপ লোড নয় এমন সরঞ্জামগুলির জন্য বিশেষ কুলিং সিস্টেমের প্রয়োজন হয় না। নন-হিট লোডেড যন্ত্রপাতি হল এমন একটি যেখানে উত্তপ্ত পৃষ্ঠের প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে তাপ প্রবাহ (তাপ প্রবাহের ঘনত্ব) 0.5 মেগাওয়াটের বেশি হয় না। এই অবস্থার অধীনে, আশেপাশের বাতাসের তুলনায় উত্তপ্ত পৃষ্ঠের অত্যধিক উত্তাপ 0.5 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের বেশি হবে না, এই জাতীয় ক্ষেত্রে স্বাভাবিক সর্বাধিক +60 ডিগ্রি সেলসিয়াস।

তবে যদি তাদের অপারেশনের স্বাভাবিক মোডে উপাদানগুলির তাপীয় পরামিতিগুলি এই মানগুলিকে ছাড়িয়ে যায় (তাপ উত্পাদন বজায় রাখার সময়, তবে তুলনামূলকভাবে কম), তবে কেবলমাত্র রেডিয়েটারগুলি এই জাতীয় উপাদানগুলিতে ইনস্টল করা হয়, অর্থাৎ প্যাসিভ তাপ অপসারণের জন্য ডিভাইসগুলি। , তথাকথিত প্যাসিভ কুলিং সিস্টেম।

যখন চিপের শক্তি কম থাকে, বা যখন সিস্টেমের কম্পিউটিং ক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা ক্রমাগত সীমিত থাকে, একটি নিয়ম হিসাবে, শুধুমাত্র একটি হিটসিঙ্ক যথেষ্ট, এমনকি একটি ফ্যান ছাড়াই। রেডিয়েটার প্রতিটি ক্ষেত্রে পৃথকভাবে নির্বাচিত হয়।

মূলত, প্যাসিভ কুলিং সিস্টেম নিম্নলিখিত উপায়ে কাজ করে। উপাদানের তাপ পরিবাহিতা বা তাপ পাইপের সাহায্যে তাপ গরম করার উপাদান (চিপ) থেকে সরাসরি হিটসিঙ্কে স্থানান্তরিত হয় (থার্মোসাইফোন বা বাষ্পীভবন চেম্বার বিভিন্ন মৌলিক উপাদান। তাপ পাইপ দিয়ে সমাধান)।

রেডিয়েটারের কাজ হল ইনফ্রারেড বিকিরণের মাধ্যমে আশেপাশের স্থানের মধ্যে তাপ বিকিরণ করা এবং আশেপাশের বায়ুর তাপ পরিবাহিতার মাধ্যমে তাপ স্থানান্তর করা, যা প্রাকৃতিক পরিচলন স্রোতগুলির সংঘটনে অবদান রাখে। যতটা সম্ভব নিবিড়ভাবে রেডিয়েটারের সমগ্র অঞ্চলে তাপ বিকিরণ করার জন্য, রেডিয়েটারের পৃষ্ঠটি কালো হয়ে যায়।

বিশেষ করে আজ (কম্পিউটার সহ বিভিন্ন সরঞ্জামে), প্যাসিভ কুলিং সিস্টেমটি ব্যাপক। এই ধরনের একটি সিস্টেম খুব নমনীয়, কারণ রেডিয়েটারগুলি বেশিরভাগ তাপ-নিবিড় উপাদানগুলিতে সহজেই মাউন্ট করা যেতে পারে। রেডিয়েটর থেকে তাপ অপচয়ের কার্যকরী ক্ষেত্র যত বেশি হবে, শীতলকরণ তত বেশি কার্যকর হবে।

হিটসিঙ্কের মধ্য দিয়ে যাওয়া বায়ু প্রবাহের গতি এবং তাপমাত্রা (বিশেষ করে পরিবেশের সাথে তাপমাত্রার পার্থক্য) শীতল করার দক্ষতাকে প্রভাবিত করে এমন গুরুত্বপূর্ণ কারণগুলি।

অনেকেই জানেন যে একটি উপাদানের উপর একটি হিটসিঙ্ক স্থাপন করার আগে, মিলনের পৃষ্ঠগুলিতে তাপীয় পেস্ট (যেমন KPT-8) প্রয়োগ করা প্রয়োজন। উপাদানগুলির মধ্যে স্থানটিতে তাপ পরিবাহিতা বাড়ানোর জন্য এটি করা হয়।

প্রাথমিকভাবে, সমস্যাটি হল যে রেডিয়েটারের পৃষ্ঠতল এবং এটি যে উপাদানটিতে ইনস্টল করা হয়েছে, কারখানার উত্পাদন এবং গ্রাইন্ডিংয়ের পরে, এখনও 10 মাইক্রনের ক্রমানুসারে রুক্ষতা রয়েছে এবং পলিশ করার পরেও প্রায় 5 মাইক্রন রুক্ষতা থেকে যায়। এই অনিয়মগুলি সংযোগকারী পৃষ্ঠগুলিকে যতটা সম্ভব শক্তভাবে একটি ফাঁক ছাড়াই একসাথে চাপতে বাধা দেয়, যার ফলে নিম্ন তাপ পরিবাহিতা সহ একটি বায়ু ফাঁক হয়।

বৃহত্তম আকার এবং সক্রিয় এলাকা সহ Heatsinks সাধারণত CPUs এবং GPU তে মাউন্ট করা হয়। যদি একটি নীরব কম্পিউটার একত্রিত করার প্রয়োজন হয়, তবে, বায়ু চলাচলের কম গতির কারণে, বিশেষ খুব বড় রেডিয়েটারগুলির প্রয়োজন হয়, যা তাপ অপচয়ের বর্ধিত দক্ষতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

সক্রিয় বায়ু কুলিং সিস্টেম

শীতলতা উন্নত করতে, রেডিয়েটারের মাধ্যমে বায়ু প্রবাহকে আরও তীব্র করতে, ফ্যানগুলি অতিরিক্ত ব্যবহার করা হয়। একটি পাখা দিয়ে সজ্জিত রেডিয়েটরকে কুলার বলা হয়। কম্পিউটারের গ্রাফিক্স এবং কেন্দ্রীয় প্রসেসরে কুলার ইনস্টল করা হয়। যদি হার্ড ড্রাইভের মতো কিছু উপাদানে একটি হিটসিঙ্ক ইনস্টল করা সম্ভব না হয় বা এটি সুপারিশ করা হয় না, তবে হিটসিঙ্ক ছাড়াই একটি সাধারণ ফ্যান ব্লোআউট ব্যবহার করা হয়।এটাই যথেষ্ট।

তরল কুলিং সিস্টেম

তরল কুলিং সিস্টেম সিস্টেমে সঞ্চালিত একটি কার্যকরী তরলের সাহায্যে শীতল উপাদান থেকে রেডিয়েটারে তাপ স্থানান্তর করার নীতিতে কাজ করে। এই জাতীয় তরল সাধারণত ব্যাকটেরিয়াঘটিত এবং অ্যান্টি-গ্যালভানিক অ্যাডিটিভ বা অ্যান্টিফ্রিজ, তেল, অন্যান্য বিশেষ তরল এবং কিছু ক্ষেত্রে তরল ধাতু সহ পাতিত জল।

এই জাতীয় ব্যবস্থার মধ্যে অগত্যা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: তরল সঞ্চালনের জন্য একটি পাম্প এবং একটি রেডিয়েটর (জল ব্লক, কুলিং হেড) গরম করার উপাদান থেকে তাপ কেড়ে নিতে এবং এটিকে কার্যকরী তরলে স্থানান্তর করতে। তারপর তাপটি একটি হিটসিঙ্ক (সক্রিয় বা প্যাসিভ সিস্টেম) দ্বারা ছড়িয়ে দেওয়া হয়।

এছাড়াও, তরল কুলিং সিস্টেমে কার্যকরী তরলের একটি জলাধার রয়েছে, যা তার তাপীয় প্রসারণের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয় এবং সিস্টেমের তাপীয় জড়তা বৃদ্ধি করে। ট্যাঙ্কটি পূরণ করা সুবিধাজনক এবং এটির মাধ্যমে কার্যকরী তরল নিষ্কাশন করাও সুবিধাজনক। এই ধরনের একটি সিস্টেমে, প্রয়োজনীয় পায়ের পাতার মোজাবিশেষ এবং পাইপ প্রয়োজন হয়। একটি তরল প্রবাহ সেন্সর ঐচ্ছিকভাবে উপলব্ধ হতে পারে।

কম সঞ্চালন গতি এবং উচ্চ তাপ পরিবাহিতাতে উচ্চ শীতল করার দক্ষতা প্রদানের জন্য কার্যকরী তরলটির যথেষ্ট উচ্চ তাপ ক্ষমতা রয়েছে, যা বাষ্পীভবন পৃষ্ঠ এবং পাইপের প্রাচীরের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্যকে কমিয়ে দেয়।

ফ্রিন কুলিং সিস্টেম

প্রসেসরের চরম ওভারক্লকিং এর ক্রমাগত অপারেশন চলাকালীন ঠান্ডা উপাদানের একটি নেতিবাচক তাপমাত্রা প্রয়োজন। এর জন্য ফ্রিন ইনস্টলেশন প্রয়োজন। এই সিস্টেমগুলি হল রেফ্রিজারেশন ইউনিট যেখানে বাষ্পীভবনটি সরাসরি উপাদানের উপর মাউন্ট করা হয় যেখান থেকে খুব উচ্চ হারে তাপ অপসারণ করা আবশ্যক।

ফ্রিন সিস্টেমের অসুবিধাগুলি, এর জটিলতা ছাড়াও, হল: তাপ নিরোধকের প্রয়োজন, কনডেনসেটের সাথে বাধ্যতামূলক লড়াই, একই সময়ে বেশ কয়েকটি উপাদান ঠান্ডা করতে অসুবিধা, উচ্চ শক্তি খরচ এবং উচ্চ মূল্য।

ওয়াটারচিলার

ওয়াটারচিলার হল একটি কুলিং সিস্টেম যা একটি ফ্রেয়ন ইউনিট এবং তরল কুলিংকে একত্রিত করে। এখানে, সিস্টেমে সঞ্চালিত অ্যান্টিফ্রিজকে ফ্রেয়ন ব্লক ব্যবহার করে হিট এক্সচেঞ্জারে আরও ঠান্ডা করা হয়।

এই ধরনের সিস্টেমে, একটি ফ্রিন ইউনিটের সাহায্যে একটি নেতিবাচক তাপমাত্রা প্রাপ্ত হয় এবং তরল একই সাথে বেশ কয়েকটি উপাদানকে ঠান্ডা করতে পারে। একটি প্রচলিত Freon কুলিং সিস্টেম এটি অনুমতি দেয় না। ওয়াটার কুলারের অসুবিধাগুলি হল পুরো সিস্টেমের তাপ নিরোধকের প্রয়োজন, সেইসাথে জটিলতা এবং উচ্চ খরচ।

বাষ্পীভবন কুলিং সিস্টেম খুলুন

উন্মুক্ত বাষ্প কুলিং সিস্টেমগুলি একটি কার্যকরী তরল ব্যবহার করে - হিলিয়াম, তরল নাইট্রোজেন বা শুকনো বরফের মতো একটি রেফ্রিজারেন্ট। কাজের তরলটি একটি খোলা গ্লাসে বাষ্পীভূত হয়, যা সরাসরি গরম করার উপাদানের উপর মাউন্ট করা হয়, যা খুব দ্রুত ঠান্ডা হতে হবে।

এই পদ্ধতিটি অপেশাদারদের অন্তর্গত এবং প্রধানত শৌখিন ব্যক্তিদের দ্বারা ব্যবহৃত হয় যাদের উপলব্ধ সরঞ্জামগুলির চরম ওভারক্লকিং ("ওভারক্লকিং") প্রয়োজন। এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে, আপনি সর্বনিম্ন তাপমাত্রা পেতে পারেন, তবে রেফ্রিজারেন্ট সহ গ্লাসটি নিয়মিতভাবে পুনরায় পূরণ করতে হবে, অর্থাৎ, সিস্টেমের একটি সময়সীমা রয়েছে এবং ধ্রুবক মনোযোগ প্রয়োজন।

ক্যাসকেড কুলিং সিস্টেম

একটি ক্যাসকেড কুলিং সিস্টেম মানে দুই বা ততোধিক ফ্রেয়নের একযোগে অনুক্রমিক অন্তর্ভুক্তি। নিম্ন তাপমাত্রা অর্জনের জন্য, কম ফুটন্ত বিন্দু সহ ফ্রিন ব্যবহার করা হয়।যদি ফ্রিন মেশিনটি একক-পর্যায় হয়, তবে শক্তিশালী কম্প্রেসারগুলির সাথে কাজের চাপ বাড়ানো প্রয়োজন।

তবে একটি বিকল্প রয়েছে - ফ্রেয়ন ব্লকের রেডিয়েটরকে অন্য অনুরূপ ব্লক দিয়ে ঠান্ডা করা। এইভাবে, সিস্টেমে অপারেটিং চাপ হ্রাস করা যেতে পারে এবং কম্প্রেসার থেকে উচ্চ শক্তির আর প্রয়োজন হয় না, প্রচলিত কম্প্রেসার ব্যবহার করা যেতে পারে। ক্যাসকেড সিস্টেম, তার জটিলতা সত্ত্বেও, একটি প্রচলিত ফ্রিন ইনস্টলেশনের তুলনায় কম তাপমাত্রা অর্জন করতে দেয় এবং একটি খোলা বাষ্পীভবন সিস্টেমের তুলনায়, এই জাতীয় ইনস্টলেশন অবিচ্ছিন্নভাবে কাজ করতে পারে।

পেল্টিয়ার কুলিং সিস্টেম

কুলিং সিস্টেমে একটি পেল্টিয়ার উপাদান সহ এটিকে ঠাণ্ডা করার জন্য পৃষ্ঠের উপর তার ঠান্ডা দিক দিয়ে মাউন্ট করা হয়, যখন উপাদানটির গরম দিকটি অপারেশনের সময় অন্য সিস্টেম থেকে নিবিড় শীতলকরণের প্রয়োজন হয়। সিস্টেম তুলনামূলকভাবে কমপ্যাক্ট।