بررسی اهمیت استفاده از خنک کننده‌های مناسب برای پردازنده‌‌های پی سی

بسیاری از کاربران تصور می‌کنند که خنک‌کننده‌ی قوی فقط برای اورکلاک پردازنده کاربرد دارد، اما این‌گونه نیست. با هم به بررسی اجمالی کارکردِ خنک‌کننده‌ها در پی‌سی و نحوه‌ی انتخاب مدل مناسب می‌پردازیم.

یکی از تصمیماتِ مهم در هنگام خرید یا ارتقای قطعات برای پی‌سی، انتخاب خنک‌کننده (cooler) متناسب با پردازنده است. پردازنده‌های رده متوسط و بالای امروزی توانِ حرارتیِ بالایی دارند که برای دفعِ آن‌ها نیاز به خنک‌کننده‌های توانمند نیز داریم تا دمای کارکردِ CPU را در بدترین سناریوهای ممکن نیز تحتِ کنترل داشته باشند. همچنین انتخابِ خنک‌کننده تفاوتِ قابل توجهی در نویز تولیدی سیستم خواهد گذاشت. درواقع یک خنک‌کننده‌ی خوب از این منظر مدلی است که علاوه‌بر تناسب با قدرت پردازنده و سازگاری با دیگر اجزای سیستمِ شما، عملکرد عادیِ اجزای آن را تضمین کرده و از تولید صداهای آزار دهنده و نویزِ بالا هم اجتناب ‌کند.

خنک‌کننده‌ها از گذشته تا امروز

در ابتدای ورودِ رایانه‌ها به کاربردهای تجاری و آغازِ عصرِ کامپیوتر‌های شخصی (Personal Computers یا PC)، فناوری ساختِ تراشه‌ها هنوز نوپا بود و اجزای اصلی پی‌سی‌ها بسیار ساده‌تر و کم قدرت‌تر از قطعات امروزی بودند.

یکی از اولین رایانه‌های شخصیِ ساختِ IBM که از پردازنده‌های اینتل بدون نیاز به خنک‌کننده‌ استفاده کرد

حتی پردازنده‌های نخستینِ ساختِ شرکتِ (که استاندارد x86 را برای مجموعه دستورهاِ ریزپردازنده‌های سازگار بنا نهادند) مثل i8088 که در ماه ژوئنِ ۱۹۷۹ میلادی (خردادماهِ‌ سال ۱۳۵۸ شمسی) عرضه شد نیاز به خنک‌کننده نداشت، چرا که تنها ۲۹ هزار ترانزیستور داشت و با فرکانسِ ۵ مگاهرتز کار می‌کرد (پردازنده‌های پرچم‌دارِ کنونی تا ۵ گیگاهرتز و بالاتر هم سرعت دارند). از اینجا بود که پردازنده‌های Intel در کامپیوترهای شخصی مشهور به IBM PC بکار گرفته شد.

این پردازنده و پردازنده‌های بعدی مثل Intel 80286/80386  از بدنه‌ی سرامیکیِ خود برای دفعِ حرارت به‌صورتِ غیرفعال (Passive) کمک می‌گرفتند. استفاده از هیت‌سینک (Heat Sink) و یک فنِ کوچکِ خنک‌کننده‌ی ۴ سانتی‌متری روی آن از دورانِ پردازنده‌های i80486 و Pentium مرسوم شد که به‌صورتِ فعال (Active) به دفع حرارت از سطحِ سرامیکیِ پردازنده کمک می‌کرد. پردازنده‌های Pentium II و Pentium III به خاطر طراحی کارتریج مانندِ خود که باید در اسلات مخصوص نصب می‌شدند هم از هیت‌سینکِ بزرگ‌تر و فنِ مخصوص بهره می‌بردند که توسطِ خود اینتل روی بردِ پردازنده از قبل نصب می‌شدند و دورِ ثابتی داشتند.

اما از زمانِ عرضه‌ی سری Pentium 4 در سالِ ۲۰۰۰ میلادی بود که پردازنده‌های اینتل به طراحی سوکتی مهاجرت کردند و پردازنده برای اولین‌بار مجهز به یک دفع کننده‌ی حرارتِ فلزی یا IHS (مخففی از Integrated Heat Spreader) شد. اینجا بود که برای اولین‌بار از هیت‌سینک و فن خنک‌کننده‌ی استاندارد به شکلی که امروزه آن را می‌شناسیم پرده‌برداری شد و فن‌های استاندارد اینتل با کانکتور ۳ پینی به قابلیتِ استفاده از سیمِ سیگنالِ برای اندازه‌ گیریِ دورِ فن توسطِ مادربرد مجهز شدند.

استفاده از این مدلِ ساده در طراحیِ فن با پایه‌های پینیِ پلاستیکی تا امروز هم برای خنک‌کننده‌های داخل جعبه‌ی پردازنده‌های اینتل ادامه داشته، اما به سیمِ چهارمی هم برای کنترلِ سیگنالیِ دورِ فن مجهز شده است. در سمت دیگر، AMD از هنگام عرضه‌ی پردازنده‌های نسلِ Ryzen مبتنی بر معماریِ Zen راهکارِ بهتری برای کولرهای استانداردِ خود در نظر گرفت. خنک‌کننده‌های سری Wraith در چندین مدل طراحی و عرضه شده که توان‌های حرارتیِ مختلفی دارند و امکاناتِ جنبی مثل پشتیبانی از استانداردهای نورپردازیِ RGB را هم برای LED-های تعبیه شده در روی فنِ کولر به یدک می‌کشند.

ملاک‌های خرید

انتخاب نوعِ کولر بستگیِ مستقیم به کاربردِ سیستم و ترجیحِ شما به‌عنوان کاربر سیستم دارد. اگر یک اورکلاکر حرفه‌ای باشید اولویت‌های جدیدی برای انتخاب نوعِ کولر خواهید داشت و اگر کاربری هستید که کارکردِ کم‌صدای سیستم از هر موضوع دیگری برای شما پراهمیت‌تر است هم ملاک‌ها کمی متفاوت خواهد بود. اگر هم هر دو را با هم ترجیح می‌دهید که باید برآیند ملاک‌های هر دو گزینه‌ی قبلی را هنگامِ خرید در نظر بگیرید.

حتی امکانات جنبی مثل قابلیت‌های نورپردازی هم می‌تواند به‌عنوان یکی از معیارهای خرید برای کاربرانی که ترجیح می‌دهند پی‌سیِ قدرتمندی با ظاهرِ پر زرق و برقِ داشته باشند در نظر گرفته شود و جدیدا طرفدارانِ زیادی هم پیدا کرده است. سازندگانِ عمده‌ی خنک‌کننده‌ هم LED‌-های رنگی را در بسیاری از محصولاتِ خود پیاده‌سازی می‌کنند تا در صورتِ تمایلِ کاربران ازطریق نرم‌افزارِ مخصوص قابل تنظیم و سفارشی سازی باشد.

انواع خنک‌کننده‌ها

خنک‌کننده‌های پردازنده در انواع و اشکالِ مختلف عرضه می‌شوند، اما اکثر آن‌ها در ۳ دسته‌بندی اولیه قرار می‌گیرند:

• خنک‌کننده‌های هوایی (air coolers)
• خنک‌کننده‌های AIO یا مدار بسته‌ی آبی (closed loop – All In One coolers)
• خنک‌کننده‌های مدار باز (open Loop coolers)

خنک‌کننده‌های مدار باز در عینِ ارائه‌ی بهترین راندمان و زیباترین منظر نسبت به دو دسته‌ی دیگر، از ساختار پیچیده‌تری برخوردار هستند و برای نصبشان هم تجربه و مهارت بسیار بیشتری لازم است. به‌علاوه، اجزای متعددی برای ساختنِ یک کولر مدارباز نیاز است که در مجموع بسیار هم گران‌قیمت تمام می‌شوند. انتخابِ قطعات سازگار با اندازه‌های مناسب، اتصالاتِ صحیح و اندازه‌گیریِ لوله‌ها برای برش در نقاطِ مَفصل و اتصال به پمپ و رادیاتور، از جمله چالش‌های پیشِ ‌رو برای ساخت یک خنک‌کننده‌ی مدار باز است.

اما AIO یا خنک‌کننده‌های مدار بسته انتخابِ بسیاری از کاربرانِ پی‌سی‌های رده بالا هستند، چرا که دردسر‌های خنک‌کننده‌ی مدار باز را در انتخاب اجزا، برشِ لوله‌ها و مراحلِ مونتاژِ خنک‌کننده ندارند و از قیمتِ مناسبتری هم برخوردار هستند. این نوع خنک‌کننده‌ها می‌توانند به‌صورتِ بالقوه از خنک‌کننده‌های هوایی کم‌صداتر هم باشند (اما همیشه نیستند). همچنین این دسته محصولات کیفیتِ تولید بسیار بهتری نسبت به سال‌های ابتداییِ عرضه دارند و نسبت به نشتی مقاومتِ بسیار بیشتری پیدا کرده‌اند، به‌گونه‌ای که این مورد دیگر به‌عنوان یک نگرانی برای کاربرانِ خنک‌کننده‌های مایع محسوب نمی‌شود.

‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌خنک‌کننده‌های هوایی همان‌گونه که احتمالا بیشتر از انواعِ دیگر با آن‌ها آشنا هستید، ترکیبی از دفع کننده‌های حرارتیِ فلزی (heat sink) و فن هستند و در ابعادِ خیلی کوچک تا خیلی بزرگ عرضه می‌شوند که توانِ دفعِ حرارتی (Thermal Dissipation Power یا به اختصار TDP) آن‌ها را از هم متفاوت می‌سازد. امروزه خنک‌کننده‌های هوایی رده بالا رقیب جدیِ خنک‌کننده‌های مایع مدار بسته محسوب می‌شوند که جدیدا متقاضیان بیشتری هم پیدا کرده‌اند.

اگر یک خنک‌کننده‌ی رده بالای هوایی برای خنک کردنِ پردازنده‌ی شما با سرعت ساعت یا فرکانسِ کاری که قصدِ رسیدن به آن را دارید کافی نباشد، عموما یک مدلِ واترکولینگ را در نظر خواهید گرفت و اگر یک واترکولر با مشخصاتِ رایج هم برای شما پاسخگو نباشد ، هیچ راهکاری بجز رفتن به سراغِ خنک‌کننده‌های مدار باز با رادیاتورهای بزرگ‌تر یا تعدادِ بیشتر نخواهید یافت. در این مدل خنک‌کننده‌ها می‌توان دو یا چند رادیاتور را به‌صورتِ سری در مدارِ چرخش با مایع مخصوصِ خنک‌کننده (coolant) به کار گرفت.

در مجموع رادیاتورِ بزرگتر یا تعداد رادیاتورهای بیشتر به‌معنیِ قدرتِ خنک کنندگی بهتر و دمای پایین‌تر خواهد بود. هر چند که اول از همه هزینه‌ی پیاده‌سازیِ این ساختار به نسبت افزایش خواهد یافت و دوم هم کیسِ شما باید قابلیت پشتیبانی از ابعادِ رادیاتور یا رادیاتورهای مدنظر را داشته باشد.

همچنین به خاطر داشته باشید که خنک‌کننده‌های باندل و عرضه شده در جعبه‌ی بیشتر پردازنده‌ها عموما برای دفعِ نرمالِ حرارت از سطحِ پردازنده‌ی مذکور کفایت می‌کنند، اما لزوما بهترین راندمانِ حرارتی و کمترین نویز را هم ندارند. کولرهای استوکِ اینتل به وضوح قدرتِ کمتری دارند و صدای بیشتری در هنگامِ لودِ CPU تولید می‌کنند. مدل‌های دارای پسوندِ K از اینتل هم اصولا با هیچ کولری عرضه نمی‌شوند، چرا که کولرهای باکس مشخصا نخواهند توانست از پسِ خنک‌سازیِ پردازنده‌ی رده بالا در فرکانس‌های کاری تعیین شده برآیند.

اما پردازنده‌های اخیر AMD مخصوصا از سری Ryzen 2000 و Ryzen 3000،  کولرهای بهتری در جعبه‌ی خود دارند و بسیاری از کاربران حتی با درصدی از اورکلاک پردازنده و افزایش فرکانسِ آن هم نیازی به تعویضِ خنک‌کننده‌ی استوک خود نخواهند داشت.

راندمان تنها ملاک نیست

حتما می‌دانید که گرفتن راندمان حرارتیِ بهتر تنها ملاکِ انتخاب خنک‌کننده نیست و معیارهای مهم دیگری مثل توان حرارتی، نویزِ کولر، ابعاد و سازگاری با کیس هم باید حتما در هنگامِ خرید مدنظر باشند. اگر کولر قدرت کافی برای دفع حرارت از پردازنده‌ی شما را نداشته باشد (TDP کمتری نسبت به پردازنده‌ی شما داشته باشد)، حتی در صورتِ کم صدا بودن هم نباید با پردازنده استفاده شود، چرا که احتمالا در هنگامِ لود نخواهد توانست دمایِ استانداردِ سازنده را برای کارکردِ عادیِ آن فرآهم کند و پردازنده به سقف محدودیتِ حرارتی (Thermal limit) خواهد رسید و در این حالت اصطلاحا به مرحله‌ی thermal throttling وارد خواهد شد. در این مرحله فرکانس پردازنده برای کنترلِ حرارت به میزانِ قابل توجهی کاهش پیدا خواهد کرد.

شاید برای برخی نیز صدای کمتر یا بی‌صدا بودن اولویت اصلی در انتخابِ خنک‌کننده محسوب نشود و تصمیم بگیرند که تعداد فن‌های استفاده شده در روی هیت سینک یا رادیاتور را افزایش دهند تا دمای پایین‌تری بگیرند، اما این کار قطعا باعثِ افزایش نویز کلیِ سیستم خواهد شد و ممکن است صدای تولیدی را تا سطحی بالا ببرد که خارج از تحمل کاربر بوده و آزاردهنده تلقی شود. چنین سناریویی هم حتما مطلوب نظرِ بیشتر کاربران در هنگام تماشای فیلم یا بازی کردن نخواهد بود.

اطمینان از جای گرفتنِ مناسب خنک‌کننده در سیستم

ابعاد کولر یا رادیاتور از آن جهت اهمیت دارد که اگر ارتفاع یا طولِ بیشتری نسبت به آنچه که کیسِ شما پشتیبانی می‌کند داشته باشد، مسلما قادر به نصب و استفاده از آن نخواهید بود و مجبور می‌شوید که یا کیس را به کل تعویض کنید یا بخشی از بدنه یا کیس را با ابزارِ صنعتی متناسب با ابعادِ خنک‌کننده تغییر دهید که لزوما منطقی‌تر از انتخابِ کولرِ متناسب با کیس نخواهد بود.

اطلاع از ابعاد دقیقِ خنک‌کننده برای انواعِ کولرهای هواییِ Tower یا ایستاده از اهمیتِ بیشتری نسبت به کولرهای آبی برخوردار است، چرا که ارتفاعِ آن‌ها در کیس‌های کوچک با فضای محدود می‌تواند دردسرساز شود. اگر ارتفاعِ کولر فقط یک یا چند سانتی‌متر بیشتر از عرضِ کیس باشد، نصب آن روی مادربرد و پردازنده غیر ممکن می‌شود، چرا که با پنلِ کناریِ کیس تلاقی خواهد کرد و اجازه‌ی بسته شدن‌ آن را نخواهد داد.

سازندگان کولرهای هوایی همیشه ابعادِ دقیق مدل‌های خنک‌کننده‌ی پردازنده را در سایتِ خود عنوان می‌کنند و سازندگان معتبرِ کیس‌های پی‌سی هم بیشترین ارتفاعی که محصولشان برای نصب کولرِ CPU پشتیبانی می‌کند را حتما در مشخصات کیس در صفحه‌ی محصول ذکر می‌کنند. بنابراین نیاز است که به هر دوی این سایت‌ها سر بزنید و قبل از انتخاب و خریدِ کولر، از هر دوی این مشخصات کاملا آگاه باشید.

سازگاری با سوکت

بیشترِ خنک‌کننده‌های هوایی و همین‌طور مدار بسته‌ی آبی تقریبا از تمام‌ انواع‌ سوکت‌های مختلف برای پردازنده‌های Intel و AMD در سال‌های گذشته و اکنون پشتیبانی‌ می‌کنند. معمولا این محصولات سخت‌افزارهای مخصوصی برای نصب روی سوکت‌های مختلف دارند که شیوه‌ی انتخاب و نصبِ آن‌ها براساس مدل سوکت متفاوت است (سوکت‌های Intel 1150/1155/1151/1200/2066 و سوکت‌های AMD مثل AM2/AM2+ , AM3/AM3+ و AM4). راهنمای کولر باید روش نصب کاملی براساسِ هر سوکت به‌صورت مرحله به مرحله و تشریحی در اختیار کاربر قرار دهد.

چه نوع خنک‌کننده‌ای را انتخاب کنیم؟

برای کولر همیشه انتخاب‌های گوناگونی در دسترس است و بنا به اولویت‌ها و سلایق هم انتخاب‌ها تفاوت می‌کند. اما اگر قیمتِ نسبتا پایین و سهولتِ نصب اولویت باشد، احتمالا کولرِ هوایی بهترین گزینه برای شما خواهد بود. مدل‌هایی که چندین نمونه از آن‌ها را همیشه در راهنمای خریدِ کامپیوتر در رده‌های بودجه‌ای مختلف در زومجی با ذکرِ قیمت معرفی کرده‌ایم.

اما اگر یک دستگاه کم‌صداتر و آسایشِ بیشتری هنگام کار مدنظر دارید که حرارتِ کمتری را هم به محیط شما اضافه کند، مدل‌های واتر کولر انتخاب‌های بهتری هستند. یک کولرِ مدار بسته با رادیاتور ۲۴۰ یا ۳۶۰ میلی‌متری در اغلب موارد می‌تواند بیشترِ کولرهای رده بالای هوایی را از نظر راندمانِ دمایی پشتِ سر گذارد. بیشترِ کیس‌های رده متوسط و بالای امروزی حداقل از رادیاتورهای ۲۴۰ و ۲۸۰ میلی‌متری پشتیبانی می‌کنند.

در هر حال اگر پس از توجه و درنظرگرفتنِ تمام این مشخصه‌ها و نکات ضروریِ ذکر شده برای خرید کولر به نتیجه‌ی قطعی رسیدید، به یاد داشته باشید که کولرهای هوایی حداقل هر ۶ ماه یا یکسال یک‌ بار نیاز به سرویس و بازرسی دارند تا از نظرِ گرد و غبار و باز بودن مجراهای تهویه‌ی فن و هیت سینک مطمئن شوید. خنک‌کننده‌های آبی هم هر از گاهی نیاز به زدودنِ گرد و غبار از داخل رادیاتور دارند که به وسیله‌ی هوای فشرده امکان‌پذیر می‌شود. همچنین فراموش نکنید که در حین سرویس و پاکسازیِ گرد و غبار به فن‌های خنک‌کننده و حتی کیس آسیب نزنید. جریان هوای فشرده نباید باعث چرخشِ یکباره و نامتوازنِ فن‌ها شود که در این صورت ممکن است تعادل موتور آن‌ها هنگام کار برهم خورده و دچار نوسان شوند.

شما از چه خنک‌کننده‌ای در پی‌سی خود استفاده می‌کنید و چه نوع خنک‌کننده‌هایی را ترجیح می‌دهید؟ نظراتِ خود را با ما به اشتراک بگذارید.