Системы открытого испарения компьютера. Водяные системы охлаждения ПК (СВО) — описание и принцип работы

Система охлаждения компьютера - набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов.

Тепло в конечном итоге может утилизироваться:

  1. В атмосферу (радиаторные системы охлаждения):
    1. Пассивное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением тепла и естественной конвекцией)
    2. Активное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением (радиацией) тепла и принудительной конвекцией (обдув вентиляторами))
  2. Вместе с теплоносителем (системы жидкостного охлаждения)
  3. За счет фазового перехода теплоносителя (системы открытого испарения)

По способу отвода тепла от нагревающихся элементов системы охлаждения делятся на:

  1. Системы воздушного (аэрогенного) охлаждения
  2. Системы жидкостного охлаждения
  3. Фреоновая установка
  4. Системы открытого испарения

Также существуют комбинированные системы охлаждения, сочетающие элементы систем различных типов:

  1. Ватерчиллер
  2. Системы с использованием элементов Пельтье

Системы воздушного охлаждения

Пассивная

Если плотность теплового потока (тепловой поток, проходящий через единицу поверхности) не превышает 0,5 мВт/см², перегрев поверхности устройства относительно окружающей среды не превысит 0,5 °C (обычно - макс. до 50-60 °C), такая аппаратура считается нетеплонагруженной и не требует специальных схем охлаждения. На компоненты с превышением этого параметра, но с относительно низким тепловыделением (чипсеты , транзисторы , модули оперативной памяти), как правило, устанавливаются только пассивные радиаторы . Также, при не очень большой мощности чипа или при ограниченной вычислительной ёмкости задач, достаточно бывает только радиатора, без вентилятора.

Оригинальный текст (англ.)

Intel’s reference boundary conditions for ICH10 in an ATX system are 60 °C inlet ambient temperature and 0.25 m/s of airflow. See Figure 5 below for more details on the ATX boundary conditions.

In the ATX boundary conditions listed above, the ICH10 will not require a heatsink when power dissipation is at or below 4.45 W. This value is referred to as the Package Thermal Capability, or PTC. Note that the power level at which a heatsink is required will also change depending on system local operating ambient conditions and system configuration.

Intel® I/O Controller Hub 10 (ICH10) Family Thermal and Mechanical Design Guidelines. June 2008. Document Number: 319975-001

Принцип работы заключается в непосредственной передаче тепла от нагревающегося компонента на радиатор за счёт теплопроводности материала или с помощью тепловых трубок (или их разновидностей, таких, как термосифон и испарительная камера). Радиатор излучает тепло в окружающее пространство тепловым излучением и передаёт тепло теплопроводностью окружающему воздуху, что вызывает естественную конвекцию окружающего воздуха. Для увеличения излучаемого радиатором тепла применяют чернение поверхности радиатора.

Наиболее распространенный тип систем охлаждения в настоящее время. Отличается высокой универсальностью - радиаторы устанавливаются на большинство компьютерных компонентов с высоким тепловыделением. Эффективность охлаждения зависит от эффективной площади рассеивания тепла радиатора, температуры и скорости проходящего через него воздушного потока.

Поверхности нагревающегося компонента и радиатора после шлифовки имеют шероховатость около 10 мкм, а после полировки - около 5 мкм. Эти шероховатости не позволяют поверхностям плотно соприкасаться, в результате чего образуется тонкий воздушный промежуток с очень низкой теплопроводностью. Для увеличения теплопроводности промежуток заполняют теплопроводными пастами .

Пассивное воздушное охлаждение центрального и графического процессоров требует применения специальных (и довольно больших) радиаторов с высокой эффективностью отвода тепла при низкой скорости проходящего воздушного потока и применяется для построения бесшумного персонального компьютера .

Активная

Для увеличения проходящего воздушного потока дополнительно применяют вентиляторы (совокупность его и радиатора именуют кулером). На центральный и графический процессоры устанавливаются преимущественно кулеры.

Также, на некоторые компьютерные компоненты, в частности, жёсткие диски , установить радиатор затруднительно, поэтому они принудительно охлаждаются за счёт обдува вентилятором.

Системы жидкостного охлаждения

Принцип работы - передача тепла от нагревающегося компонента радиатору с помощью рабочей жидкости, которая циркулирует в системе. В качестве рабочей жидкости чаще всего используется дистиллированная вода , часто с добавками, имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда - масло, антифриз , жидкий металл , или другие специальные жидкости.

Система жидкостного охлаждения состоит из:

  • Помпы - насоса для циркуляции рабочей жидкости;
  • Теплосъёмника (ватерблока , водоблока, головки охлаждения) - устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента и передающего его рабочей жидкости;
  • Радиатора для рассеивания тепла рабочей жидкости. Может быть активным или пассивным;
  • Резервуара с рабочей жидкостью, служащего для компенсации теплового расширения жидкости, увеличения тепловой инерции системы и повышения удобства заправки и слива рабочей жидкости;
  • Шлангов или труб;
  • (опционально) Датчика потока жидкости.

Жидкость должна обладать высокой теплопроводностью, чтобы свести к минимуму перепад температур между стенкой трубки и поверхностью испарения, а также высокой удельной теплоёмкостью, чтобы при меньшей скорости циркуляции жидкости в контуре обеспечить большую эффективность охлаждения.

Фреоновые установки

Холодильная установка , испаритель которой установлен непосредственно на охлаждаемый компонент. Такие системы позволяют получить отрицательные температуры на охлаждаемом компоненте при непрерывной работе, что необходимо для экстремального разгона процессоров.

Недостатки:

  • Необходимость теплоизоляции холодной части системы и борьбы с конденсатом (это общая проблема систем охлаждения, работающих при температурах ниже температуры окружающей среды);
  • Трудности охлаждения нескольких компонентов;
  • Повышенное электропотребление;
  • Сложность и дороговизна.

Ватерчиллеры

Системы, совмещающие системы жидкостного охлаждения и фреоновые установки. В таких системах антифриз, циркулирующий в системе жидкостного охлаждения, охлаждается с помощью фреоновой установки в специальном теплообменнике. Данные системы позволяют использовать отрицательные температуры, достижимые с помощью фреоновых установок для охлаждения нескольких компонентов (в обычных фреонках охлаждение нескольких компонентов затруднено). К недостаткам таких систем относится большая их сложность и стоимость, а также необходимость теплоизоляции всей системы жидкостного охлаждения.

Системы открытого испарения

Установки, в которых в качестве хладагента (рабочего тела) используется сухой лёд, жидкий азот или гелий , испаряющийся в специальной открытой ёмкости (стакане), установленной непосредственно на охлаждаемом элементе. Используются в основном компьютерными энтузиастами для экстремального разгона аппаратуры («оверклокинга »). Позволяют получать наиболее низкие температуры, но имеют ограниченное время работы (требуют постоянного пополнения стакана хладагентом).

Системы каскадного охлаждения

Две и более последовательно включенных фреоновых установок. Для получения более низких температур требуется использовать фреон с более низкой температурой кипения. В однокаскадной холодильной машине в этом случае требуется повышать рабочее давление за счет применения более мощных компрессоров. Альтернативный путь - охлаждение радиатора установки другой фреонкой (т. е. их последовательное включение), за счет чего снижается рабочее давление в системе и становится возможным применение обычных компрессоров. Каскадные системы позволяют получать гораздо более низкие температуры, чем однокаскадные и, в отличие от систем открытого испарения, могут работать непрерывно. Однако они являются и наиболее сложными в изготовлении и наладке.

Системы с элементами Пельтье

Элемент Пельтье для охлаждения компьютерных компонентов никогда не применяется самостоятельно из-за необходимости охлаждения его горячей поверхности. Как правило, элемент Пельтье устанавливается на охлаждаемый компонент, а другую его поверхность охлаждают с помощью другой активной системы охлаждения.

См. также

  • Разгон компьютеров (Оверклокинг)
  • Дросселирование тактов (троттлинг)

Напишите отзыв о статье "Система охлаждения компьютера"

Примечания

Литература

  • Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. - 17 изд. - М .: «Вильямс» , 2007. - С. 1299-1328 . - ISBN 0-7897-3404-4 .

Ссылки

Отрывок, характеризующий Система охлаждения компьютера

Пьер, не заезжая домой, взял извозчика и поехал к главнокомандующему.
Граф Растопчин только в это утро приехал в город с своей загородной дачи в Сокольниках. Прихожая и приемная в доме графа были полны чиновников, явившихся по требованию его или за приказаниями. Васильчиков и Платов уже виделись с графом и объяснили ему, что защищать Москву невозможно и что она будет сдана. Известия эти хотя и скрывались от жителей, но чиновники, начальники различных управлений знали, что Москва будет в руках неприятеля, так же, как и знал это граф Растопчин; и все они, чтобы сложить с себя ответственность, пришли к главнокомандующему с вопросами, как им поступать с вверенными им частями.
В то время как Пьер входил в приемную, курьер, приезжавший из армии, выходил от графа.
Курьер безнадежно махнул рукой на вопросы, с которыми обратились к нему, и прошел через залу.
Дожидаясь в приемной, Пьер усталыми глазами оглядывал различных, старых и молодых, военных и статских, важных и неважных чиновников, бывших в комнате. Все казались недовольными и беспокойными. Пьер подошел к одной группе чиновников, в которой один был его знакомый. Поздоровавшись с Пьером, они продолжали свой разговор.
– Как выслать да опять вернуть, беды не будет; а в таком положении ни за что нельзя отвечать.
– Да ведь вот, он пишет, – говорил другой, указывая на печатную бумагу, которую он держал в руке.
– Это другое дело. Для народа это нужно, – сказал первый.
– Что это? – спросил Пьер.
– А вот новая афиша.
Пьер взял ее в руки и стал читать:
«Светлейший князь, чтобы скорей соединиться с войсками, которые идут к нему, перешел Можайск и стал на крепком месте, где неприятель не вдруг на него пойдет. К нему отправлено отсюда сорок восемь пушек с снарядами, и светлейший говорит, что Москву до последней капли крови защищать будет и готов хоть в улицах драться. Вы, братцы, не смотрите на то, что присутственные места закрыли: дела прибрать надобно, а мы своим судом с злодеем разберемся! Когда до чего дойдет, мне надобно молодцов и городских и деревенских. Я клич кликну дня за два, а теперь не надо, я и молчу. Хорошо с топором, недурно с рогатиной, а всего лучше вилы тройчатки: француз не тяжеле снопа ржаного. Завтра, после обеда, я поднимаю Иверскую в Екатерининскую гошпиталь, к раненым. Там воду освятим: они скорее выздоровеют; и я теперь здоров: у меня болел глаз, а теперь смотрю в оба».
– А мне говорили военные люди, – сказал Пьер, – что в городе никак нельзя сражаться и что позиция…
– Ну да, про то то мы и говорим, – сказал первый чиновник.
– А что это значит: у меня болел глаз, а теперь смотрю в оба? – сказал Пьер.
– У графа был ячмень, – сказал адъютант, улыбаясь, – и он очень беспокоился, когда я ему сказал, что приходил народ спрашивать, что с ним. А что, граф, – сказал вдруг адъютант, с улыбкой обращаясь к Пьеру, – мы слышали, что у вас семейные тревоги? Что будто графиня, ваша супруга…
– Я ничего не слыхал, – равнодушно сказал Пьер. – А что вы слышали?
– Нет, знаете, ведь часто выдумывают. Я говорю, что слышал.
– Что же вы слышали?
– Да говорят, – опять с той же улыбкой сказал адъютант, – что графиня, ваша жена, собирается за границу. Вероятно, вздор…
– Может быть, – сказал Пьер, рассеянно оглядываясь вокруг себя. – А это кто? – спросил он, указывая на невысокого старого человека в чистой синей чуйке, с белою как снег большою бородой, такими же бровями и румяным лицом.
– Это? Это купец один, то есть он трактирщик, Верещагин. Вы слышали, может быть, эту историю о прокламации?
– Ах, так это Верещагин! – сказал Пьер, вглядываясь в твердое и спокойное лицо старого купца и отыскивая в нем выражение изменничества.
– Это не он самый. Это отец того, который написал прокламацию, – сказал адъютант. – Тот молодой, сидит в яме, и ему, кажется, плохо будет.
Один старичок, в звезде, и другой – чиновник немец, с крестом на шее, подошли к разговаривающим.
– Видите ли, – рассказывал адъютант, – это запутанная история. Явилась тогда, месяца два тому назад, эта прокламация. Графу донесли. Он приказал расследовать. Вот Гаврило Иваныч разыскивал, прокламация эта побывала ровно в шестидесяти трех руках. Приедет к одному: вы от кого имеете? – От того то. Он едет к тому: вы от кого? и т. д. добрались до Верещагина… недоученный купчик, знаете, купчик голубчик, – улыбаясь, сказал адъютант. – Спрашивают у него: ты от кого имеешь? И главное, что мы знаем, от кого он имеет. Ему больше не от кого иметь, как от почт директора. Но уж, видно, там между ними стачка была. Говорит: ни от кого, я сам сочинил. И грозили и просили, стал на том: сам сочинил. Так и доложили графу. Граф велел призвать его. «От кого у тебя прокламация?» – «Сам сочинил». Ну, вы знаете графа! – с гордой и веселой улыбкой сказал адъютант. – Он ужасно вспылил, да и подумайте: этакая наглость, ложь и упорство!..
– А! Графу нужно было, чтобы он указал на Ключарева, понимаю! – сказал Пьер.
– Совсем не нужно», – испуганно сказал адъютант. – За Ключаревым и без этого были грешки, за что он и сослан. Но дело в том, что граф очень был возмущен. «Как же ты мог сочинить? – говорит граф. Взял со стола эту „Гамбургскую газету“. – Вот она. Ты не сочинил, а перевел, и перевел то скверно, потому что ты и по французски, дурак, не знаешь». Что же вы думаете? «Нет, говорит, я никаких газет не читал, я сочинил». – «А коли так, то ты изменник, и я тебя предам суду, и тебя повесят. Говори, от кого получил?» – «Я никаких газет не видал, а сочинил». Так и осталось. Граф и отца призывал: стоит на своем. И отдали под суд, и приговорили, кажется, к каторжной работе. Теперь отец пришел просить за него. Но дрянной мальчишка! Знаете, эдакой купеческий сынишка, франтик, соблазнитель, слушал где то лекции и уж думает, что ему черт не брат. Ведь это какой молодчик! У отца его трактир тут у Каменного моста, так в трактире, знаете, большой образ бога вседержителя и представлен в одной руке скипетр, в другой держава; так он взял этот образ домой на несколько дней и что же сделал! Нашел мерзавца живописца…

В середине этого нового рассказа Пьера позвали к главнокомандующему.
Пьер вошел в кабинет графа Растопчина. Растопчин, сморщившись, потирал лоб и глаза рукой, в то время как вошел Пьер. Невысокий человек говорил что то и, как только вошел Пьер, замолчал и вышел.
– А! здравствуйте, воин великий, – сказал Растопчин, как только вышел этот человек. – Слышали про ваши prouesses [достославные подвиги]! Но не в том дело. Mon cher, entre nous, [Между нами, мой милый,] вы масон? – сказал граф Растопчин строгим тоном, как будто было что то дурное в этом, но что он намерен был простить. Пьер молчал. – Mon cher, je suis bien informe, [Мне, любезнейший, все хорошо известно,] но я знаю, что есть масоны и масоны, и надеюсь, что вы не принадлежите к тем, которые под видом спасенья рода человеческого хотят погубить Россию.
– Да, я масон, – отвечал Пьер.
– Ну вот видите ли, мой милый. Вам, я думаю, не безызвестно, что господа Сперанский и Магницкий отправлены куда следует; то же сделано с господином Ключаревым, то же и с другими, которые под видом сооружения храма Соломона старались разрушить храм своего отечества. Вы можете понимать, что на это есть причины и что я не мог бы сослать здешнего почт директора, ежели бы он не был вредный человек. Теперь мне известно, что вы послали ему свой. экипаж для подъема из города и даже что вы приняли от него бумаги для хранения. Я вас люблю и не желаю вам зла, и как вы в два раза моложе меня, то я, как отец, советую вам прекратить всякое сношение с такого рода людьми и самому уезжать отсюда как можно скорее.
– Но в чем же, граф, вина Ключарева? – спросил Пьер.
– Это мое дело знать и не ваше меня спрашивать, – вскрикнул Растопчин.
– Ежели его обвиняют в том, что он распространял прокламации Наполеона, то ведь это не доказано, – сказал Пьер (не глядя на Растопчина), – и Верещагина…
– Nous y voila, [Так и есть,] – вдруг нахмурившись, перебивая Пьера, еще громче прежнего вскрикнул Растопчин. – Верещагин изменник и предатель, который получит заслуженную казнь, – сказал Растопчин с тем жаром злобы, с которым говорят люди при воспоминании об оскорблении. – Но я не призвал вас для того, чтобы обсуждать мои дела, а для того, чтобы дать вам совет или приказание, ежели вы этого хотите. Прошу вас прекратить сношения с такими господами, как Ключарев, и ехать отсюда. А я дурь выбью, в ком бы она ни была. – И, вероятно, спохватившись, что он как будто кричал на Безухова, который еще ни в чем не был виноват, он прибавил, дружески взяв за руку Пьера: – Nous sommes a la veille d"un desastre publique, et je n"ai pas le temps de dire des gentillesses a tous ceux qui ont affaire a moi. Голова иногда кругом идет! Eh! bien, mon cher, qu"est ce que vous faites, vous personnellement? [Мы накануне общего бедствия, и мне некогда быть любезным со всеми, с кем у меня есть дело. Итак, любезнейший, что вы предпринимаете, вы лично?]
– Mais rien, [Да ничего,] – отвечал Пьер, все не поднимая глаз и не изменяя выражения задумчивого лица.

Аппараты с открытой поверхностью испарения -это окрасочные ванны, ванны для пропитки тканей и бумаги растворенными смолами, ванны для промывки и сушки деталей, открытые резервуары, емкости и т. п.

Горючая концентрация смеси паров с воздухом над поверхностью такого аппарата образуется, если температура жидкости Т выше температуры вспышки ее паров:

Т≥Т ВСП, (2.1)

Количество жидкости, испаряющейся со свободной поверхности, зависит от физических свойств этой жидкости, температурных условий, площади и времени испарения, а также подвижности воздуха. Различают испарение в неподвижную и движущуюся среду.

При испарении в неподвижную среду рассеивание паров затруднено. Практический интерес представляет закон изменения кон­центраций пара по высоте над поверхностью испаряющейся жидкости, возможные размеры зоны взрывооласности, количество испаряющейся жидкости.

Над открытой поверхностью испарения жидкости закон измене­ния концентрации пара (по высоте) можно представить параболой n-го порядка (рис. 2.1). Концентрация пара изменяется от насы-

Рис. 2.1. Изменение концентрации пара по верти­кали при испарении жидкости в неподвижную среду

щенной концентрации φ s (у поверхности жидкости) до нуля (на некотором расстоянии от нее). Совместим начало координатной си­стемы с точкой, где концентрация паров равна нулю. Тогда

φ=ау n , (2.2)

где у - координата точки, в которой определяется концентрации пара; а- постоянная, определяемая из граничного условия φ=φ s при y=h. При a-φ s /h n закон распределения концентрации пара по высоте будет иметь вид:

φ=φ s (у/h) n , (2-3)

откуда средняя концентрация паров жидкости

. (2.4)

Расстояние h изменяется в зависимости от длительности испа­рения. Чтобы связать концентрацию φ и расстояние h с временем τ составим дифференциальное уравнение материального баланса по парам горючей жидкости при условии, что не происходит их рассеивания за пределы вертикального цилиндра с зеркалом испаряющейся жидкости в его основании. Тогда

dG исп =dG a кк, . (2.5)

где. (Gисп - количество испарившейся жидкости; G a кк - количество паров, находящихся (аккумулированных) в воздухе.

Количество испаряющейся жидкости со свободной поверхности можно определить по закону Фика с учетом поправки Стефана на конвективную диффузию:

, (2.6)

где D - коэффициент диффузии паров жидкости в воздухе; dφ>/dy - градиент концентрации; р - плотность паров жидкости.

Значение градиента концентрации получим как производную выражения (2.3):

, (2.7)

У поверхности жидкости, где y = h,

, (2.8)

Подставив (2.8) в (2.6), получим:

, (2.9)

За время" dτ высота зоны распространения паров изменяется на dh. Тогда количество паров жидкости, находящихся в воздухе, будет равно:

, (2.10)

Подставив (2.9) и (2.10) в (2.5) и проинтегрировав, получим

Исследованиями испаряемости нефти и нефтепродуктов установлено, что показатель степени п кривой изменения концентрации паров (при испарении в условиях молекулярной диффузии) близок 2. Такую же закономерность принимаем и для других жидкостей. Тогда

Подставив найденное значение h в (2.3), получим уравнение для определения концентрации пара в любой точке над поверхностью жидкости (в зависимости от продолжительности испарения):

откуда может быть определена координата у точки с любой заданной концентрацией.

Тогда высота опасной зоны над поверхностью жидкости будет

Количество испарившейся в неподвижный воздух жидкости за любой промежуток времени можно определить, подставив (2.13)

Характер испарения в движущуюся среду резко отличается от испарения в неподвижную среду. При конвенктивной диффузии над поверхностью жидкости образуется небольшой толщины пограничный слой с насыщенной концентрацией пара. Затем происходит резкий перепад концентрации. В слоях, лежащих выше пограничного слоя (вследствие интенсивного перемешивания среды при движении), концентрация пара становится примерно одинаковой. Количество испаряющейся жидкости G исп с площади F за время τ определяют по уравнению

где ΔG X - средняя движущая сила массопередачи; К х - коэффициент массопередачи.

Методы определения коэффициента массопередачи К х и средней движущей силы массопередачи Δφ х изучаются в курсе «Термодинамика и теплопередача в пожарном деле».

Снижение пожаровзрывоопасности производств при наличии аппаратов с открытой поверхностью испарения обеспечивают следующие технические решения.

1. Изменение технологических схем (с наличием промывочных, окрасочных ванн и других подобных аппаратов с открытой поверхностью испарения) таким образом, что весь процесс, в том числе загрузка и выгрузка материала, осуществляется изолированно от окружающего воздуха.

2. Замена легковоспламеняющихся жидкостей негорючими или менее пожароопасными жидкостями или составами (см. главу 10 данного учебника).

3. Выбор наиболее рациональной формы открытого аппарата, позволяющей иметь минимальную величину поверхности испарения.

4. Устройство систем отсоса и улавливания выделяющихся при испарении паров жидкости непосредственно у аппаратов.

5. Наличие специальных устройств защиты на случай пожара (крышки для закрывания аппаратов, аварийный слив жидкости, локальная установка пожаротушения).

Следует иметь в виду, что аппараты с открытой поверхностью, испарения, где только позволяет технология, должны быть замене­ны закрытыми аппаратами. Однако это не всегда приводит к сни­жению пожарной опасности. Примером могут служить мазутохранилища. При свободном выходе газов из мазута в атмосферу он сохраняет высокую температуру вспышки и в производственных условиях может быть пожаробезопасным. Перевод же мазутохранилищ из открытых в закрытые резервуары существенно повысил бы их пожаровзрывоопасность.

плохой контакт с ядром), это будет сразу видно: температура будет слишком высокой для данной модели процессора, что через некоторое время повлечет за собой его выход из строя. Следует помнить, что в случае процессоров AMD необходимо ориентироваться на реальную частоту, а не на рейтинг. В разных BlOS"ax частота шины может выставляться, как в виде номинальной (реальной) частоты, так и в виде эффективной. Тактовая частота процессора должна получиться умножением множителя на частоту системной шины. Приобретенный процессор может оказаться бракованным (такое случается даже в крупных солидных магазинах) или уже сгоревшим (при покупке "с рук"), и тогда на посткодере (который встраивается в современные материнские платы) при включении все время будет гореть "00".

Вставляем память.

Оперативная память, которая сейчас имеется в продаже, бывает пяти основных типов: DDR, DDR II, DDR III, Registered DDR, Dual Channel DDR. Выбор типа памяти и способ ее установки также зависят от платформы. Socket478 поддерживает работу памяти в двухканальном режиме. Как правило, CPU с частотой FSB 800 МГц требуют обязательной работы RAM именно в Dual DDR mode (LGA775). Организовать такую связку на высокой частоте (двухканальная память - процессор) способен чипсет NVIDIA nForce2, который нормально поддерживает Dual DDR. Обычно, чтобы задействовать дуальный режим, установка модулей памяти происходит через слот (например, в первый и третий), причем большинство производителей материнских плат специально окрашивают парные слоты в одинаковый цвет, а за более точной информацией стоит обратиться к руководству пользователя. В общем случае (при условии поддержки материнской платой) Dual DDR можно организовать на платформах Socket478, SocketA, Socket939 - для остальных требуется специальная память или же работа RAM только в обычном режиме. Так, например, контроллер памяти у AMD Athlon 64 (подключающийся к Socket754) не имеет возможности работы в двойном режиме (поскольку на процессоре физически "не хватает" количества лапок), тогда как под Socket940 необходима специальная Registered DDR (с технической точки зрения на русский язык это правильно переводить как "буферизированная", а не "регистровая" память). Из-за внешнего сходства различных модулей пользователи иногда вставляют в слот неподходящую память. Также бывает, что пользователи вставляют планку не той стороной. Такие ошибки могут привести к сгоранию или поломке модуля и платы. Чтобы этого избежать, перед приобретением нужно прочитать в User"s Guide материнской платы, какая память подходит для данной модели платы и как правильно производить установку.

Настройка памяти в BIOS.

Это важная операция, поскольку от настроек памяти напрямую зависит производительность системы (в целом можно выиграть около 5% по сравнению с заниженными значениями "по умолчанию"). К сожалению, единого названия всех нужных нам опций нет, и каждый производитель материнских плат сам выбирает, в каком меню они находятся, можно лишь привести некоторые наиболее распространенные заголовки. При покупке модуля памяти обычно пишется некая последовательность чисел (иначе ее называют формулой), которые обозначают временные промежутки в работе чипов. Формула памяти состоит из трех цифр, например, 5-2-2, и обозначает, соответственно, RAS-RAS_to_CAS-CAS время доступа к адресным ячейкам. Выставлять данные значения следует напротив соответствующих названий параметров (например, часто употребляется "DRAM RAS# Latency", "Tras", "Row Address Strobe" для обозначения первой цифры). Также из-за неправильной настройки частоты шины или временных параметров возможны проблемы при включении компьютера (происходит начальная инициализация, после чего сбой в виде перезагрузки, выключения или зависания). В такой ситуации необходимо увеличить одно или все значения таймингов или понизить частоту шины. В любом случае нужно стремиться к оптимальному их значению - чем меньше время доступа, тем быстрее обрабатываются данные.

Видеокарта.

Видеоплаты и особенности их подключения также довольно разнообразны, поэтому здесь следует быть не менее аккуратным, чтобы не ошибиться при выборе и установке. Существует два слота для подключения графических карт - это AGP и PCI Express 16x. Первый - более старый, работает на меньшей скорости и поддерживает всего одно устройство такого типа (кроме спецификации за номером 3.0, где их может быть два). Стандарт AGP 3.0 описывает четыре скорости работы (от 1х - 266 Мб/сек до 8х - 2 Гб/сек). Существует его расширение - AGP Pro (увеличенная длина слота для подачи дополнительного питания, однако на деле плат под этот разъем очень мало). Платы AGP совместимы с разъемом AGP Pro. Главное отличие второй шины (PCI Express 16x) в том, что она является последовательной и поддерживает скорость передачи данных до 8 Гб/сек. Также возросла электрическая мощность, которая может подаваться по этой шине, так что новые видеокарты вполне могут обойтись без дополнительного питания. При установке современного графического ускорителя не стоит забывать о требующемся дополнительном питании и подключить разъем (Molex) от БП. Симптомы, сигнализирующие о его отсутствии, выражаются в виде сообщения на экране перед загрузкой компьютера, попискиваниями из PC Speaker"a, отсутствия изображения (способ извещения пользователя различается у разных производителей).

Установки AGP в BIOS.

В BlOS"e желательно изменить некоторые параметры, касающиеся слота AGP, которые, однако, не имеют критического влияния на производительность. Если в системе одновременно установлены PCI-адаптер и AGP-адаптер, в опции "Init Display First" можно выбрать, какой из них будет инициализироваться первым (на него будут выводиться системные сообщения до загрузки ОС). "AGP Aperture Size" (размер апертуры AGP) лучше задать в 64-128 Мб, хотя для новых моделей это ни на что не влияет, поскольку эта функция остается незадействованной. По некоторым данным при меньшем значении возможны проблемы в современных играх. "AGP Speed" - при наличии поддержки высокой скорости передачи данных значение 8х будет оптимальным, чтобы не занижать производительность графической подсистемы.

Подключаем питание.

Для подачи напряжения на материнскую плату предназначен разъем АТХ (широкая 20-контактная колодка), однако этим многие системы не ограничиваются. Для SocketA, чаще всего, ничего больше не нужно, и компьютер включится без проблем, а вот Socket478 может отказаться работать без подсоединения колодки ATX12V (четыре контакта, расположенные квадратом). Процессоры же, имеющие 754/939/940/1155/1156 ножек, заработают только с 12-вольтовым разъемом питания, так как потребляют повышенную мощность. С LGA775 вообще отдельная история, и здесь уже возможны два способа:

Первый - это когда на материнской плате имеется целых три колодки, а именно: стандартный ATX, ATX12V, Molex, и все их требуется подключить к блоку питания.

Второй случай - удлиненная на 4 контакта колодка АТХ, правда, такие блоки питания еще мало распространены, но в продаже уже можно встретить переходники (в обе стороны), которые позволяют использовать и стандартный разъем (тогда не нужно подключать Molex). Иногда у блока питания может иметься дополнительный провод желтого цвета с разъемом FAN (трехконтактный), предназначенный для индикации скорости вращения вентилятора в самом БП, и тогда, присоединив его к соответствующему разъему материнской платы, можно будет отслеживать этот показатель. Зачастую блоки питания, предназначенные для поставки в разные страны, имеют переключатель напряжения сети (на задней панели), который встречается и в неправильном 110-вольтовом положении, и если прозевать этот момент и оставить все как есть, можно поплатиться сгоревшим предохранителем. Если же перемычка отсутствует, значит стоит обратить внимание на стикеры на корпусе, где указаны рабочие режимы блока (чтобы убедиться в пригодности устройства). Стоит напомнить, что при переподключении любых устройств обязательно отключать БП от сети, поскольку даже в выключенном состоянии (режим сна) он подает дежурное напряжение на материнскую плату.

Первое включение

После подключения CPU, кулера, памяти, видеоадаптера и питания еще вне системного блока для оценки работоспособности железа необходимо осуществить контрольный запуск системы. Материнскую плату при этом следует положить на антистатический пакет. Если все в порядке, из динамика должен раздаться короткий одиночный сигнал, а на экране появится приглашение нажать для входа в BIOS какую-нибудь клавишу, где необходимо произвести описанные выше настройки CPU, памяти и AGP.

Сборка в корпус.

Убедившись в корректном функционировании базовых узлов компьютера, приступим к установке всего в системный блок. Делать это следует, не снимая память, процессор и кулер с материнской платы, поскольку в системном блоке подключать их будет неудобно. Главное в процессе не применять силы, а крепежные винты сильно не затягивать, дабы избежать деформации платы.

Винчестеры.

Подключение HDD может быть различно в зависимости от имеющегося оборудования - на данный момент в домашних условиях наиболее распространены IDE и SATA варианты.

IDE. Для определения места подключения этих устройств стоит заглянуть в руководство к материнской плате, поскольку у многих современных материнских плат имеется встроенный RAID-контроллер, из-за чего добавляется еще несколько IDE-разъемов. При подключении двух устройств на один IDE-канал обязательно нужно определить одно из них как Master, а другое как Slave. Делается это с помощью перемычек на корпусе устройства. Подсоединять жесткие диски следует 80-жильным шлейфом, для CD/DVD достаточно 40-жильного. Определить первую ножку на плате и на устройстве можно по маркировке, а на шлейфе первый провод обозначается красным или синим цветом. На разъема

4. Системы открытого испарения

Также существуют комбинированные системы охлаждения сочетающие элементы систем различных типов:

1. ватерчиллер;

2. системы с использованием элементов Пельтье.

2.1 Виды систем охлаждения

2.1.1 Системы воздушного охлаждения

Принцип работы заключается в непосредственной передаче тепла от нагревающегося компонента на радиатор за счёт теплопроводности материала или с помощью тепловых трубок (или их разновидностей, таких как термосифон и испарительная камера). Радиатор излучает тепло в окружающее пространство тепловым излучением и передаёт тепло теплопроводностью окружающему воздуху, что вызывает естественную конвекцию окружающего воздуха. Для увеличения излучаемого радиатором тепла применяют чернение поверхности радиатора.

Поверхности нагревающегося компонента и радиатора после шлифовки имеют шероховатость около 10 мкм, а после полировки -- около 5 мкм. Эти шероховатости не позволяют поверхностям плотно соприкасаться, в результате чего образуется тонкий воздушный промежуток с очень низкой теплопроводностью. Для увеличения теплопроводности промежуток заполняют теплопроводными пастами.

Наиболее распространенный тип систем охлаждения в настоящее время. Отличается высокой универсальностью - радиаторы устанавливаются на большинство компьютерных компонентов с высоким тепловыделением. Эффективность охлаждения зависит от эффективной площади рассеивания тепла радиатора, температуры и скорости проходящего через него воздушного потока. На компоненты с относительно низким тепловыделением (чипсеты, транзисторы цепей питания, модули оперативной памяти), как правило устанавливаются простейшие пассивные радиаторы. На некоторые компьютерные компоненты, в частности жёсткие диски, установить радиатор затруднительно, поэтому они охлаждаются за счёт обдува вентилятором. На центральный и графический процессоры устанавливаются преимущественно активные радиаторы (кулеры). Пассивное воздушное охлаждение центрального и графического процессоров требует применения специальных радиаторов с высокой эффективностью отвода тепла при низкой скорости проходящего воздушного потока и применяется для построения бесшумного персонального компьютера.

2.1.2 Системы жидкостного охлаждения

Принцип работы - передача тепла от нагревающегося компонента радиатору с помощью рабочей жидкости, которая циркулирует в системе. В качестве рабочей жидкости чаще всего используется дистиллированная вода, часто с добавками имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда - масло, антифриз, жидкий металл , или другие специальные жидкости.

Система жидкостного охлаждения состоит из:

Помпы -- насоса для циркуляции рабочей жидкости

Теплосъёмника (ватерблока, водоблока, головки охлаждения) -- устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента и передающего его рабочей жидкости

Радиатора для рассеивания тепла рабочей жидкости. Может быть активным или пассивным

Резервуара с рабочей жидкостью, служащего для компенсации теплового расширения жидкости, увеличения тепловой инерции системы и повышения удобства заправки и слива рабочей жидкости

Шлангов или труб

(Опционально) Датчика потока жидкости

Жидкость должна обладать высокой теплопроводностью, чтобы свести к минимуму перепад температур между стенкой трубки и поверхностью испарения, а также высокой удельной теплоёмкостью, чтобы при меньшей скорости циркуляции жидкости в контуре обеспечить большую эффективность охлаждения.

2.1.3 Фреоновые установки

Холодильная установка, испаритель которой установлен непосредственно на охлаждаемый компонент. Такие системы позволяют получить отрицательные температуры на охлаждаемом компоненте при непрерывной работе, что необходимо для экстремального разгона процессоров.

Недостатки:

Необходимость теплоизоляции холодной части системы и борьбы с конденсатом

Трудности охлаждения нескольких компонентов

Повышенное электропотребление

Сложность и дороговизна

2.1.4 Ватерчиллеры

Системы, совмещающие системы жидкостного охлаждения и фреоновые установки. В таких системах антифриз, циркулирующий в системе жидкостного охлаждения, охлаждается с помощью фреоновой установки в теплообменнике. Данные системы позволяют использовать отрицательные температуры, достижимые с помощью фреоновых установок для охлаждения нескольких компонентов (в обычных фреонках охлаждение нескольких компонентов затруднено). К недостаткам таких систем относится большая их сложность и стоимость, а также необходимость теплоизоляции всей системы жидкостного охлаждения.

Анализ устойчивости электротехнической системы

Для анализа устойчивости системы с помощью корней можно воспользоваться характеристическим полиномом передаточной функции замкнутой системы полученной в Практическом занятии №5. Переходной процесс будет устойчив...

Домашние и офисные сети Home Lan - стандарты и оборудование (Home lan и интеллектуальный дом)

Каждому из нас необходима уверенность в том, что мы, наша семья и наши ценности остаются в безопасности 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. С помощью системы домашней автоматизации "Интеллектуальное здание" появляются дополнительные возможности...

Классификация интегральных микросхем

Метод термического испарения (вакуумного напыления) заключается в испарении материалов и осаждении на подложку в высоком вакууме...

Так как защищаемый объект - 3-й этаж то защиту от проникновения злоумышленников через окна устанавливать не надо. В связи с тем что на этаже располагается всего четырнадцать офисов поток сотрудников утром и вечером не будет слишком большим...

Проектирование системы видеонаблюдения и система контроля и управления доступом офисного здания

Пост охраны располагается у одного из входов на этаж, второй вход при этом должен быть заблокирован...

Проектирование системы видеонаблюдения и система контроля и управления доступом офисного здания

Расчёт стоимости для каждого вида оборудования представлен в таблице 8.1. Таблица 8.1 - Расчёт стоимости оборудования Оборудование Модель Количество Стоимость, бел. руб. Итог, бел. руб...

h вх- h0= С0; h0=1; h0=K0/(1- K0)=1. Выполнить это условие при заданной структуре системы невозможно т.к К0 стремится к бесконечности. Чтобы решить эту задачу необходимо включить в систему интегрирующее звено, либо регулятор на ПИ или ПИД структуре...

Разработка регулятора для системы автоматического управления

Выберем ПИД- регулятор, т.к система с ПИ- регулятором имеет, расходящийся переходный процесс...

Разработка регулятора для системы автоматического управления

Рисунок 9. ЛФЧХ системы с ПИД- регулятором. Полюса системы. 0 -23.818771848666735 -1.594099239429514 + 0.804873387107757i -1.594099239429514 - 0.804873387107757i -0.799834046714808 Число правых полюсов равно нулю. Число Переходов ЛФХ через отметку -180 градусов, при ЛЧХ больше нуля равно нулю...

Расчет устойчивости и качества работы системы автоматического регулирования напряжения синхронного генератора

Структурная схема - графическое изображение математической модели автоматической системы управления в виде соединений звеньев. Звено на структурной схеме условно обозначают в виде прямоугольника с указанием входных и выходных величин...

Решение проблемы перегрева графического процессора

Установки, в которых в качестве хладагента используется сухой лёд, жидкий азот или гелий, испаряющийся в специальной открытой ёмкости, установленной непосредственно на охлаждаемом элементе...

Синтез позиционной следящей системы

Составлю функциональную схему линейной системы, зная все элементы автоматизированной следящей системы: Рисунок 1. Функциональная схема линейной системы. а) Электронный усилитель...

Система слежения за направлением

Для цифрового моделирования системы воспользуемся аппаратом Z-преобразования. Для этого непрерывное интегрирование заменим дискретным по методу прямоугольников: (5.1) где T - интервал дискретизации...

Система фазовой автоподстройки частоты

Цифровой измеритель времени

В нашем курсовом проекте используется в качестве управляющего ядра отечественный аналог микропроцессора 8086 процессор К1810ВМ86 (далее просто ВМ86). Данный микропроцессор выполнен в едином сорокавыводном корпусе, по n-МОП-технологии...

Реферат на тему:

Система охлаждения компьютера

План:


    Введение

  • 1 Пассивное охлаждение

  • 2 Воздушное охлаждение

  • 3 Системы жидкостного охлаждения

  • 4 Фреонные установки

  • 5 Системы открытого испарения

  • 6 Системы каскадного охлаждения Литература

Введение

Система охлаждения компьютера - набор средств для отвода тепла в компьютере. Система охлаждение бывает активная и пассивная

Пассивная:


  1. Радиатор (алюминиевый или медный)

  2. Тепловая трубка

  3. Испарительная камера
Активная

  1. воздушное охлаждение

  2. Система жидкостного охлаждения

  3. Фреонная установка

  4. системы открытого испарения

1. Пассивное охлаждение

Представлено такими компонентами, как радиатор (алюминиевый, медный или композитный), тепловые трубки, испарительные камеры. Радиаторы имеют большое число ребер для увеличения эффективной площади рассеивания тепла. Отдельно установленные радиаторы (без тепловых трубок и кулеров) в нынешнее время практически не встречаются из-за их малой эффективности. Могут отводить тепло с элементов, тепловыделение которых не более 10-15 ватт. Например с микросхем северного и южного моста материнской платы.

2. Воздушное охлаждение

В своей основе имеют радиатор, на котором крепится вентилятор (кулер). Система воздушного охлаждения позволяет эффективно отводить тепло от современных центральных и графических процессоров без каких-либо сложных ухищрений.

3. Системы жидкостного охлаждения

(жаргон. водянка )

Установка, в которой в качестве рабочего тела используется жидкость (чаще всего - дистиллированная вода,часто с добавками имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда - масло, жидкий металл, другие специальные жидкости). Состоит из:


  • Помпы - насоса для циркуляции воды

  • Теплообменника (ватерблока, водоблока, головки охлаждения) - устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента

  • Специального радиатора для рассеивания тепла охлаждающей жидкости

  • Резервуара с жидкостью

  • Шлангов или труб
Жидкость должна обладать высокой теплопроводностью, чтобы свести к минимуму перепад температур между стенкой трубки и поверхностью испарения, а также высокой удельной теплоёмкостью, чтобы при меньшей скорости циркуляции жидкости в контуре обеспечить большую эффективность охлаждения.

4. Фреонные установки

Установка, в которой в качестве хладагента используется фреон. Принцип работы аналогичен с холодильником.

5. Системы открытого испарения

Установки, в которых в качестве хладагента (рабочего тела) используется сухой лёд, жидкий азот или гелий, испаряющийся в специальной открытой ёмкости (стакане), установленной непосредственно на охлаждаемом элементе. Используются в основном компьютерными энтузиастами для экстремального разгона аппаратуры («оверклокинга»). Позволяют получать наиболее низкие температуры, но имеют ограниченное время работы (требуют постоянного пополнения стакана хладагентом).

6. Системы каскадного охлаждения

Две и более последовательно включенных фреоновых установок. Для получения более низких температур требуется использовать фреон с более низкой температурой кипения. В однокаскадной холодильной машине в этом случае требуется повышать рабочее давление за счет применения более мощных компрессоров. Альтернативный путь - охлаждение радиатора установки другой фреонкой (т. е. их последовательное включение), за счет чего снижается рабочее давление в системе и становится возможным применение обычных компрессоров. Каскадные системы позволяют получать гораздо более низкие температуры чем однокаскадные и, в отличие от систем открытого испарения, могут работать непрерывно. Однако, они являются и наиболее сложными в изготовлении и наладке.

Литература


  • Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. - 17 изд. - М.: «Вильямс», 2007. - С. 1299-1328 . - ISBN 0-7897-3404-4