işlemci soğutma teknikleri

SOĞUTMA TEKNİKLERİ
Günümüzde yaşanan bir diğer değişim ise bilgisayar teknolojilerinin hızla gelişmesine paralel olarak işlemcilerin artan ısınma sorunlarıdır. Bu sorunları
aşabilmek, bilgisayar soğutma teknikleri bilmek ve uygulamaktan geçer.

Sogutucular:
Genelde çok ısı üreten, işlemci gibi paçalara takılırlar. Kullanılan malzeme genelde alüminyum, bakır ya da her ikisinin karışımıdır. Isı dağıtıcılarının
iki temel işlevi vardır. Bunlardan ilki, ısı üreten malzemenin üzerine takıldığı için üretilen ısının bir kısmını emmektir. Isı dağıtıcıların ikinci işlevi
ise, hava ile temas yüzeyini artırarak ısı transferini arttırmaktır. Isı dağıtıcılarının pratikteki bir diğer işlevi ise tek başlarına yeterli olamadıkları
durumlarda üzerlerine fan montajını kolaylaştırmalarıdır.
Isı dağıtıcılarda kullanılan malzemelerden alüminyumun özelliklerine kısaca deyinmek gerekirse; özkütlesi düşük bir metaldir. Dolayısıyla, hava ile temas
yüzeyini artıracak geniş alanları alüminyum ısı dağıtıcılar kullanarak daha hafif bir şekilde elde edilebilir. Bu malzemenin diğer bir özelliği ise, ısıyı
bakıra göre havaya daha iyi iletebilmesidir
Bakır; alüminyuma göre ısıyı daha iyi ileten bir metaldir. Bu nedenle ısı dağıtıcının, en sıcak bölümü ile en soğuk bölümü arasında, alüminyum ısı dağıtıcılara
göre çok daha az sıcaklık farklı vardır. Bakırın, alüminyuma göre en büyük dezavantajı özgül kütlesinin çok daha büyük olmasıdır. Bu nedenle aynı büyüklükteki
bakır soğutucular, alüminyum soğutuculardan çok daha ağır olurlar.

İyi bir ısı dağıtıcısı geniş bir yüzey alanına sahip ve görece hafif olandır. Özellikle sıcak yüzeye temas eden bölüm bakır olmalıdır. Isı boruları sistemin
performansını artıracağı için bol miktarda olmalıdır.

Fanlar :

Günümüzde yaygın olarak 4cm ile 12cm arasında değişen ebatlarda fanlar kullanılmaktadır. Fanların performansını belirleyen iki şey vardır. Bunlardan ilki
kanatlarının genişliğidir. Bir fanın kanadı ne kadar geniş olursa üfleyeceği hava miktarı o kadar artar. Dolayısıyla hava soğutmalı sistemlerde performansı
artırmak için daha büyük fanlar kullanılır. Fanların performansını belirleyen ikinci şey ise dönüş hızıdır. Bir fan ne kadar hızlı dönerse performansı
da o kadar artar. Fanların dönüş hızı RPM (Revolutions Per Minute – bir dakikadaki dönüş hızı) ile ölçülür. Fanların performansları genelde ürünün kutusunda
ya da üretici sitelerde verilir ve CFM (Cubic Feet Per Minute – bir dakikada kaç Fit küp hava üflediği) ile ölçülür.
Fanlarda genellikle (sleevebearing ya da ballbearing olmak üzere) iki tip yatak kullanılır ve kullanılan yatak tipi fanın gürültüsünü ve ömrünü önemli
ölçüde etkiler. Bunlardan ilkinin (sleevebearing) yatak tipi, üretim maliyetleri daha düşük olmakla birlikte kullanım ömrü daha kısadır. Ayrıca bu yatak
tipini kullanan fanlar diğer yatak tiplerini kullanan fanlara göre daha gürültülü çalışırlar. Bu nedenle kullanıcılar arasında tercih edilmemelidirler.
Diğer (Ballbearing) yatak tipini kullanan fanların maliyetleri, diğer (sleevebearing )yatak tipini kullanılan fanlara kıyasla daha yüksektir. Buna rağmen,
kullanım ömrünün daha uzun olması ve daha sesiz çalışma gibi avantajları taşımaları nedeniyle kullanıcılar arasında tercih edilmelidirler.
Fanların gürültüleri genelde ürünün kutusunda ya da üretici sitelerde verilir ve dBA (decibels as per the a scale) ile ölçülür. Fanların gürültü düzeyinin
insanlarda oluşturduğu rahatsız edici etki kişiden kişiye değişmektedir. Bununla birlikte okuyucuda genel bir fikir oluşması için şu örnekler verilebilir.
22,5dBa ve altı gürültü üreten fanları 1m uzaktan duymak mümkün olmadığı için bu fanları sessiz olarak nitelendirebiliriz. 30dBa bir çok kişi tarafından
tahammül edilebilir gürültü sınırı olarak nitelendirilir. Bu düzeyin üstünde gürültü üreten fanlar kullanıcılarında rahatsız edici bir etki oluşturmaktadır.
40dBa ve üzeri fanların ürettiği gürültü saç kurutma makinesi ile yarışabilecek düzeydedir.

Termal Macun:
Genelde beyaz renklidir, beyaz tutkala benzer. Zaten kokusu da tutkalı andırır. Biraz yapıştırıcı özelliği vardır. Böylece sürüldüğü maddelerin birbirinden
kolayca ayrılmasını engeller, ama tek başına yapıştırıcı işi görecek kadar da güçlü değildir. Katılaşmaz, akıcı da değildir.
İşlemci ile fanın metal heatsink'i arasında sürülerek, iki madde arasındaki ısı iletimini kolaylaştırmak için kullanılır. İşlemcinin üzerine takılan heatsink+fan
ikilisi, işlemcinin sıcaklığını düşürmek için kullanılır. İşlemcinin ısısı iyi bir ısı ileticisi olan heatsink'e geçer ve heatsink'in üzerindeki fan heatsink'e
doğru hava üfleyerek heatsink'in üzerinde biriken ısıyı dağıtır. İşlemci ile heatsink arasındaki iletim ne kadar iyi ise, işlemcinin sıcaklığı da o kadar
kolay düşürülür.
İşlemci ile heatsink dediğimiz metal parça arasındaki ısı iletiminin aksamasına neden olan ise, iki yüzey arasındaki ufak boşluklarda kalan havadır. Her
ne kadar çıplak gözle bakınca işlemcinin üst yüzeyi de, heatsink'in alt yüzeyi de pürüzsüz gözükseler de, aslında her iki yüzeyde mikroskopik boyutta oldukça
engebeli bir dokuya sahiptir. Bu nedenle, iki yüzeyi birbirine bastırdığımızda, aslında birbirine fiziksel olarak temas eden alan çok düşüktür, arada kalan
hava ise kötü bir ısı ileticidir. Bu nedenle heatsink ile işlemci arasında termik macun sürülür.

Sıcaklığı Ne Kadar Düşürür?
Bu çok çeşitli faktörlere bağlıdır. Kasanın içi ferah ve heatsink+fan ikilisi kaliteliyse, 8-10 derecelik bir düşüş sağlayabilir. Fakat genellikle 5-6
derecelik bir düşüş sağlar. Sıcaklığın düşüş miktarı mevsim, işlemcinin tipi gibi faktörlere de bağlıdır. En kötü koşullarda bile 2-3 derecelik bir düşüş
sağlaması beklenir.

Nasıl Sürülür?
Mümkün olduğunca az ve ince sürülmelidir. Fazla kaçarsa, işlemci ile heatsink arasında çok kalın bir katman oluşturacaktır ve bu durumda olumlu etkisi
görülmeyebilir. Ama işlemci ve heatsink arasındaki boşluğu dolduracak kadar fazla sürülmelidir. Önce heatsink alınır ve kare şeklinde bir bölgeye, yandaki
resimde görüldüğü gibi sürülür. Daha sonra, heatsink işlemcinin üzerinde mümkün olduğunca sıkı bir şekilde takılır. Her ne kadar macun elektriksel iletken
özellik taşımasa da, yine de macunu kenarlara taşırmamaya dikkat etmeniz önemlidir. Özellikle AMD Athlon ve Duron işlemcilerde, macunun işlemci üzerindeki
kontaklara bulaşmamasına dikkat ediniz.

SOĞUTMA ÇEŞİTLERİ

HAVA SOĞUTMA : (Kla*** pervaneli soğutucu)
Hava soğutmanın üç şekilde yapıldığı söyleyebiliriz. Bunlardan ilkine doğal soğutma diyebiliriz. Bu yöntemde ısı üreten parçanın üzerine hiçbir ilave yapılmaz,
parçanın kendi yüzeyi ve doğal hava akışı parçanın soğutulması için yeterlidir. Örnek olarak anakart üzerindeki sata kontrolcüsü ve donanım kontrolcüsü
gibi çiplerin soğutulma şeklini verebiliriz.
Doğal soğutmanın yetmediği durumlarda ısı dağıtıcı (heatsink) ile soğutma yöntemi gündeme gelir. Bu ikinci yöntemde, kullanılan ısı dağıtıcılar vasıtasıyla
parçanın ısısı emilir ve buna ek olarak ısıyı havaya ileten alan genişletilerek soğutma performansı artırılır. Bu yönteme örnek olarak anakart üzerindeki
güney köPage Rankingüsü gibi parçaların soğutulması verilebilir. Bu iki yönteme genel olarak pasif soğutma da denir. İkinci yöntemin soğutmaya yetmediği
durumlarda sisteme bir fan eklenerek üçüncü yöntem olan fanla soğutma yöntemine başvurulur. Bu yönteme aktif soğutma da denir. Günümüzde bilgisayarın birçok
parçası bu yöntemle soğutulmaktadır.
Gazlar ve özellikle hava, ısıyı çok kötü ilettir. Bu nedenledir ki hava soğutma sistemlerinde fanlar kullanılır. Fanların tek işlevi vardır. Bu da havanın
yerini değiştirmektir. Dolayısıyla hava soğutma sistemlerinde de fanların amacı, bu temel işlevi yerine getirmektir. Bunun anlamı, ısınan yüzeylerin çevresinden
biriken sıcak havayı uzaklaştırmak ve sıcak havanın yerine soğuk hava yollamaktır.
En yaydın olarak kullanılan soğutma tipidir. Maliyeti diğer soğutma sistemlerine göre çok ucuzdur. Amaç Isınan parça uzerine konan (Şimdilerde Genelde
Bakır) yapraklı plaka ile ısıyı dağıtırken üzerindeki fanda soğuk havayı plakanın yapraklarına üfler.

Avantajları :
1.)Ucuzdur.
2.)Bulunması kolaydır.
3.)Çeşit bakımından çok zengindir.

Dezavantajları :
1.)Sesli çalışırlar
2.)Çok iyi bir soğutma performansları yoktur. (En fazla oda sıcaklığına kadar soğutur)

SU SOĞUTMA : (Su Bloğuyla)

Sıvıların ısıl iletimi havaya göre daha yüksektir. Bu nedenle sıvı soğutma çözümleri hava soğutma çözümlerine göre daha yüksek performans sağlarlar. Bu
nedenle overclock (hızaşımı) uygulamalarında çoğunlukla tercih edilirler. Su soğutma sistemlerini bir diğer olumlu özelliği; diğer soğutma çözümlerine
nazaran daha az gürültü üretmeleridir.
Su soğutma sistemleri temelde şu parçalardan oluşur ;
1-Blok :
Cpu, kuzey köPage Rankingüsü, gpu gibi sistem bileşenlerinin üzerine monte edilen ve bu sistem bileşenlerinin ürettikleri ısıyı suya aktaran, genellikle
dikdörtgen ya da kare prizma şekilli, içi boş parçalardır. Isıyı daha iyi ilettiği gerekçesiyle bakır CPU blokları tercih edilmelidir.
2-Radyatör (Isı yayıcı):
Sistem bileşenlerinden sıvıya aktarılan ısının sistemden uzaklaştırılmasını kısaca sistemin ve sıvının soğumasını sağlayan parçalardır. Ülkemizde Thermaltake
başta olmak üzere su soğutma çözümleri için radyatör üreten firmaların ürünlerini bulmak mümkün. Ayrıca bir çok kullanıcı sıvı soğutma sistemlerinde kullanmak
üzere oto-kalorifer radyatörü kullanılmaktadır.

3-Pompa :
Soğutma sıvısının sistem içerisinde hareket etmesini sağlayan parçadır. Kapalı devre sistemlerde pompa sürekli aynı sıvının devirdaim etmesini sağlar.
Pompalar normal ve dalgıç olma üzere ikiye ayrılır. Dalgıç pompalar büyük bir su deposunun içine yerleştirilirler. Normal pompalar ise su deposunun içine
yerleştirilmeyen pompalardır.

4-Su kabı : Sıvının bulunduğu kaptır. Reservuar da denir.
5-Hortumlar : Sıvının taşıyan parçalardır.
Sıvı soğutma sistemimize, bir kompresör ilave edilerek gaz destekli su soğutma sistemi elde edebiliriz. (Burada bir bilgi hatası oluşmaması açısından belirtmemiz
gereken nokta bir nokta var. Gaz soğutma sistemlerinde kullanılan komprasörlerin içinde komprasör (gazı sıkıştıran bölüm), kondanser (gazı yoğunlaştıran
ve gazdan sıvıya dönüşümün olduğu bölüm), ve kılcal (evaporatöre giden gazın basıncını kontrol eden aygıt) bulunur. Ayrıca tüm sistemi soğutmak için yerleştirilen
evaporatör (gazın kılcaldan çıkıp buharlaşarak sıvı halden gaza dönüşüm olduğu bölüm) bulunur.)

( Evaporatör, su kabı içindeki sıvıyı soğuttuğu için su soğutma sistemlerindeki radyatörlere gerek yoktur.) Gaz destekli sıvı soğutma çözümleri kompresörün
tipine ve genel sisteme göre sıvının sıcaklığı -40c’lara kadar inebilir. Tabi ki bu sıcaklıkta su donduğu için sistemde saf su kullanılmaz. Saf suya bazı
katkı maddeleri eklenerek suyun donma noktası düşürülür ya da başka sıvılar kullanılır.

Bunun dışında gaz destekli sıvı soğutma sistemleri, mantık olarak sıvı soğutma sistemlerinden pek bir farklı yoktur. Fakat bu sistemlerde kullanılan kompresörlerin
elektrik sarfiyatı çok yüksektir. Dolayısıyla uzun süreli kullanımlara uygun olmayabilir. Ayrıca kompresörler çok sessiz ürünler değildir. Dolayısıyla
bu gaz destekli sıvı soğutma sistemleri, normal sıvı soğutma sistemlerinden daha gürültülüdür. Fakat sistemde termostat kullanılırsa ve ilave ayarlar yapılırsa
sıvı sıcaklığına göre kompresör zaman zaman kapanıp açılabilir. Bu da elektrik sarfiyatını ve gürültüyü bir derece azaltır. Gaz destekli sıvı soğutma çözümlerinin
bir diğer olumsuz özelliği ise, çok düşük sıcaklılara ulaşabilmesi nedeniyle su bloğu ve hortumların yalıtılması ihtiyacıdır. Aksi durumda bu parçalar
üzerinde terleme (havada bulunan suyun yoğunlaşması) sorunu ortaya çıkabilir ve bu sorun bilgisayarlarımız için tehlikeli sonuçlar ortaya çıkarabilir.
Daha yeni yeni uygulanmaya başlayan soğutma tipidir.Prensip olarak arabadaki soğutmanın aynısıdır. CPU gibi ısınan parçanın üzerine konan bir ceket (Su
Bloğu) in içinden sessiz (akvaryum pompası) bir pompa ile gönderilen su işlemciyi soğturken ısınan suyuda bir radyatörün içinden geçirilir.Radyatöre de
büyük bir 120mm lik bir fan takılarak soğutulabilir.

Avantajları:

1.)Hava soğutmaya göre çok iyi bir soğutma performansı vardır.
2.)Sessiz çalışırlar (120mm lik bir fanı az devirde çalıştırsanız soğutmaya bir engel olmaz)
3.)Biraz büyük yaparsanız ekrankartı ve chipsetide soğutursunuz.

Dezavantajları

1.)Pahalıdır. (Radyatör, pompa,su haznesi,rekorlar)
2.)Kasanın içine sığdıramazsanız taşırken uğraştırır.(Sök-Tak)
3.)taşınması sorun olur.
4.)Rekorlar iyi bağlanmazsa su sızdıra bilir.Sizin için iyi olmaz.

GAZ SOĞUTMA : [Özel Soğutucu (Soğutmax)]

Gaz ile soğutma sistemlerinin yapısı, gaz destekli sıvı soğutma sistemlerinin yapısına benzetebiliriz. Bu sistemlerin en önemli farkı evaporatörün bir
sıvı kabı içinde durmayıp, bir soğutma bloğu şeklinde tasarlanıp takıldığı parçayı soğutmasıdır. Bu nedenle gaz ile soğutma sistemlerinin içinde sıvı soğutma
ve gaz destekli sıvı soğutma sistemlerindeki gibi radyatör, pompa ya da soğutma sıvısı bulunmaz.
Gaz destekli soğutma sistemleri bilgisayarın ancak bir bileşenini (örneğin sadece CPU) soğutabilecek ürünlerdir. Bu sistemlerde kompresör sadece bir parçayı
soğutur. Bunun etkisiyle o parçanın sıcaklığı, sistemin yapısına ve kompresörün performansına göre -50c dereceye kadar düşebilir. Bu sistemler hiç durmadan
sürekli ve her zaman tam performans altında çalışır. Bu nedenle de elektrik sarfiyatı bundan önceki çözümlere göre çok daha yüksektir. Bu soğutma çözümünde
terleme sorunu daha baskındır. Bu nedenledir ki, bu sistemler günlük kullanıma uygun değildir.

Bu soğutma tamamen profesyönel OC için kullanılır ve çok çok pahalıdır.Kullanılan gaz SIVILAŞTIRILMIŞ NİTROJENDİR. Bilgisayarınıza giren çok büyük bir
(basınca dayanıklı) hortum ile CPU soğutulur.

Avantajları :

1.)Çok çok iyi soğutma -35 derece

Dezavantajları :
1.)Çok pahalı
2.)Bu kadar düşük sıcaklıkta terleme sorunu.
3.)Patlama tehlikesi var