히트 싱크-알아야 할 모든 것 [완전한 가이드]

시장에서 우리는 점점 더 강력한 프로세서와 그래픽 카드를 찾고 있으며 성능에 비례하는 방열판 이 필요합니다. 사용하지 않는 경우, 주요 구성 요소가 치료 없이 구울 수 있기 때문에 적어도 데스크톱 또는 랩톱 컴퓨터와 같은 컴퓨터는 작동하지 않을 수 있습니다.

이 기사에서는 컴퓨터 방열판, 구성 요소, 작동 기본 사항 및 존재하는 유형에 대해 자세히 알아 봅니다. 이 중 하나를 구매할 생각이라면이 항목을 놓치지 마십시오. 시작하겠습니다!

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방열판이란?

방열판은 사용으로 인해 전자 부품에서 발생하는 열을 소산 또는 제거하는 요소 입니다. 공기, 액체 냉각 또는 비전 도성 액체에 담긴 구성 요소의 직접 대류와 같은 많은 유형의 방열판이 있습니다. 그러나 여기서 다루게 될 것은 가장 일반적으로 사용되는 공기 냉각기 와 대부분의 사용자가 사용하는 공기 냉각기 입니다.

실제로, 컴퓨터에서 우리는 방열판을 찾을뿐 아니라 방열판이 CPU 또는 그래픽 카드 위에있는 블록 일뿐 아니라 현실과는 거리가 멀다고 생각할 수 있습니다. 마더 보드 칩셋 또는 VRM 과 같은 다른 구성 요소 에도 방열판이 필요합니다.

정확하게이 마지막 요소는 최근에 상당히 두드러졌습니다. VRM은 프로세서의 전원 공급 시스템이므로 작동 하려면 많은 양의 전류 를 보내야하므로 약 1.2-15V에서 90 ~ 200 amp (A) 사이에서 통신합니다. MOSFET은 CPU와 메모리로 전송되는 전류를 조절하는 트랜지스터 이므로 매우 뜨겁습니다. 또한 같은 이유로 전원 공급 장치 에서 일반적으로 고주파수로 작동하는 모든 칩에서 방열판을 찾습니다.

실제 작동 방식: 방열판의 물리적 기반

그것은 모두 전자 부품이 열을 발생시키는 방식으로 시작되는데, 이를 줄 효과 라고합니다. 전자가 도체에서 움직일 때 발생 하는 현상입니다 . 결과적으로 운동 에너지와 그 충돌로 인해 온도가 상승합니다. 에너지 강도가 높을수록 도체에 더 많은 전자가 흐르게되고 결과적으로 더 많은 열이 방출됩니다. 이것은 실리콘 칩으로 확장 할 수 있으며, 내부에는 많은 전자가 전기 충격의 형태로 응축됩니다.

이 열 포획에서이 현상을 완벽하게 볼 수 있습니다. PC가 많은 양의 전력을 소비하면 도체조차도 온도가 상승 합니다.

즉, 방열판은 열 페이스트를 통해 칩과 직접 접촉하는 수백 개의 핀으로 구성된 금속 블록에 지나지 않습니다. 이러한 방식으로 칩에 의해 생성 된 열이 방열판으로 전달되고 열이 환경으로 전달됩니다. 일반적으로 금속에서 열을 제거하는 데 도움이되도록 하나 또는 두 개의 팬이 방열판 위에 배치 됩니다. 본질적으로 두 가지 열교환 메커니즘이 개입합니다.

• 전도: 그것은 더 뜨거운 고체가 그 와 접촉 하는 더 차가운 것에 열을 전달 하는 현상입니다. 이는 CPU의 IHS와 방열판 사이에서 정확하게 발생합니다. 그런 다음 그들 사이에 약간의 열 저항이 있음을 알 수 있습니다. 대류: 대류는 유체, 물, 공기 또는 증기에서만 발생 하는 또 다른 열 전달 현상입니다 . 이 경우, 공기는 ​​히트 싱크의 핀에 도달하는 것이 바람직하고, 고속으로 히트 싱크의 핫핀으로부터 더 많은 열을 취할 수있다.

방열판이 좋은지 알아야 할 크기

기술적 인 관점에서 작업을 살펴보면 여전히 우수한 방열판과 관련된 주요 크기 를 알아야합니다. 많은 것들이 사양에 반영되지 않은 것이 사실이지만, 가장 흥미로운 것은 흥미로울 것입니다.

• TDP: TDP는 의심 할 여지없이 히트 싱크의 가장 중요한 매개 변수입니다. 우리 는 전자 부품이 최대 부하에있을 때 발생하는 열량을 TDP (Thermal Design Power)라고 부릅니다. 이 매개 변수는 프로세서 및 방열판에 나타나며 전자 부품 자체 의 전력 소비 와 관련 이 없습니다. 따라서 프로세서는 최대 TDP를 지원하도록 설정되었으므로 CPU가 안전하게 작동하려면 방열판이 동일하거나 더 많아야합니다. 항상 TDP CPU <TDP Heatsink. 전도도 및 비저항: 전도도는 신체 또는 물질이 갖는 열을 전달 하는 능력입니다. 그리고 저항은 반대로 작용하기 때문에 열을 전도하는 저항입니다. 전도도는 W / mK (Watt per Meter Kelvin) 단위로 측정 할수록 좋습니다. 열 저항: 열 저항은 한 요소에서 다른 요소로 열이 전달되는 것을 막는 현상입니다. 그것은 전기 저항과 같습니다. 더 클수록 열이 전달하기가 더 어려워집니다. 냉장 시스템에서 많은 열 저항 이 예를 들어 CPU와 히트 싱크 의 접촉, 캡슐화와 코어 사이의 접촉 등을 방해합니다. 따라서 이러한 저항을 피하기 위해 전도성이 높은 요소 를 배치하는 것입니다. 접촉면: 접촉면 은 히트 싱크 디자인의 일부 이므로 사양에 지정된 것이 아닙니다. 우리가 Noctua D15가있는 판을 직면한다면, 어느 쪽이 더 접촉면을 가지고 있다고 말 하시겠습니까? 의심의 여지없이 싱크대. 이 매개 변수 는 공기로 목욕할 총 면적을 측정합니다. 지느러미가 많을수록 교환면이 더 넓습니다. 두 개의면이 하나씩 있기 때문입니다. 공기 흐름 및 압력:이 매개 변수는 팬을 기준으로합니다. 기류 는 팬이 작동하는 공기의 양으로 CFM 단위로 측정되는 반면 정압 은 공기가 핀에 부딪 치는 힘 이며 mmH2O 단위로 측정됩니다. 히트 싱크에서는 유량이 높은 최대 압력을 원합니다.

방열판의 구성 요소 및 부품

PC 방열판 작동과 관련된 매개 변수를 본 후에는 어떤 구성 요소가 포함되는지 알 수 없습니다. 또는 가치있는 히트 싱크가 구축되는 방식. 또한 DIE 또는 프로세서 코어 바로 다음에 개입하는 요소를 볼 수 있습니다.

IHS

IHS (Integrated Heat Spreader) 는 CPU의 캡슐화입니다. 전자 부품의 열을 실제로 발생시키는 프로세서 코어와 접촉하는 첫 번째 요소이기 때문에 여기서 시작됩니다. 이 패키지 는 구리로 만들어졌으며 가장 강력한 프로세서 는 DIE 에 직접 납땜되어 열 저항을 최소화합니다.

이렇게하면 가능한 모든 열이 최상의 조건에서 다른 소산 요소로 전달됩니다. GPU와 같이이 캡슐화가없는 칩이 있으며 방열판을 사용하여 방열판이 코어 의 DIE와 직접 접촉 하므로 전송이 더 효율적입니다. IHS를 제거하고 방열판을 DIE와 직접 접촉시키는 과정을 Delidding 이라고 합니다. 액체 금속 기반 열 페이스트를 사용하면 최대 20⁰C까지 온도를 향상시킬 수 있습니다.

열 페이스트

방열판 조립품에서 열 저항이 가장 높은 요소입니다. 전도성이 높을 수 있기 때문에 강력한 칩에서 매우 우수한 열 전달 을 하는 것이 매우 중요합니다. 열 페이스트의 기능은 IHS 또는 DIE와 히트 싱크의 콜드 블록 사이의 연결을 최대한 개선하는 것입니다.

비록 블록이 매우 잘 연마 된 것처럼 보이지만, 미세하게 접촉은 단단하기 때문에 완벽하지 않으므로 열 전도에 영향을 미치려면 물리적으로 이들을 연결하는 요소가 필요합니다.

시장에는 세 가지 유형의 열 페이스트, 세라믹 유형, 일반적으로 흰색, 금속 유형, 거의 항상 회색 또는은 또는 액체 금속 처럼 보이는 액체 금속 의 열 페이스트가 있습니다. 금속성 재료는 성능 / 가격 비율이 매우 우수하고 최대 13 W / mK의 전도도에 도달 하는 가장 일반적 입니다. 액체 금속은 일반적으로 Delidding에 사용되며 최대 80 W / mK의 전도도를 갖습니다.

콜드 블록

콜드 블록 은 프로세서 또는 전자 칩과 접촉하는 방열판의베이스입니다. 최대 열 수신 및 전달을 보장하기 위해 일반적으로 IHS 자체보다 큽니다.

좋은 방열판에는 항상 구리로 만든 받침대가 있습니다. 이 금속은 372 ~ 385 W / mK 의 전도도를 가지며은 과 다른 고가의 금속을 능가합니다. 이 값과 열 페이스트에서 제공되는 값의 차이에 유의하십시오.

히트 파이프

우리는 우수한 성능의 방열판을 평가한다고 가정하고 있으며 항상 히트 파이프 또는 히트 파이프를 가지고 있습니다. 콜드 블록과 마찬가지로 구리 또는 니켈 도금 구리 로 만들어집니다.

그들의 기능은 매우 간단하지만 매우 중요 합니다. 콜드 블록에서 모든 열 을 취해 그 위에있는 핀 타워로 전달합니다. 때로는 탑에서 블록을 분리하는 히트 파이프로 매우 시각적으로 이루어지며 AMD의 Wrait Prisms의 경우와 마찬가지로 다른 파이프도 세트에 통합됩니다.

핀 탑 또는 블록

두 개의 이전 요소 다음에 방열판 자체가 있습니다. 히트 파이프 또는 다른 핀에 의해 결합 된 엄청난 수의 핀이 제공되는 직사각형 또는 정사각형 타워형 요소입니다. 그것들은 항상 알루미늄 보다 구리보다 가벼우 며 전도성은 237 W / mK 입니다. 열은 모든 표면에서 팽창하여 대류에 의해 표면과 접촉하는 공기로 전달됩니다.

팬

우리는 고속 공기 흐름 을 만드는 중요한 작업을 수행하기위한 방열판의 일부라고 생각합니다. 따라서 자연 대류 대신 금속에서 더 많은 열을 제거 할 수 있습니다.

현재 히트 싱크는 일반적으로 하나 또는 두 개의 팬을 거의 모두 가지고 있지만 섀시 용으로 별도로 판매되는 팬에서 발생하는 표준 크기는 아닙니다.

방열판의 종류

우리는 또한 시장에 다른 유형의 방열판이 있습니다. 각기 다른 방식으로 분류 할 수 있다면 각각 다른 기능을 지향합니다.

수동 방열판

수동 방열판 은 열과 같은 열을 제거하는 데 도움 이되는 전기 요소가없는 팬입니다 (예: 팬). 이 방열판은 프로세서 또는 VRM 용이지만 프로세서에는 일반적으로 사용되지 않습니다. 그것들 은 단순히 자연 대류에 의해 열을 방출하는 핀으로 된 알루미늄 또는 구리 블록 입니다.

활성 방열판

다른 방열판과 달리 이러한 방열판 은 환경과의 열교환을 최대화하는 요소를 가지고 있습니다. 여기에 장착 된 팬 에는 프로세서 온도에 따라 분당 다양한 회전을위한 PWM 또는 아날로그 전류 제어 기능이 있습니다. 정확하게 이런 이유로 활성 방열판입니다.

타워 방열판

디자인을 살펴보면 여러 유형이 있으며 그중 하나가 타워 방열판입니다. 이 구성 은 반드시 직접 연결된 것이 아니라 히트 파이프에 의해 큰 핀형 타워가 제공된 콜드 블록을 기반으로합니다. 화려한 디자인의 1, 2 및 4 개의 타워의 방열판을 찾을 수 있습니다. 측정 범위 는 일반적으로 너비가 약 120mm이고 높이가 최대 170mm이며 1500 그램 이상으로 설계되었습니다.

이것의 특징은 팬이 마더 보드 평면에 대해 수직 으로 배치 된다는 것 입니다. 이것은 모델을 수평으로 가지고 있다는 사실을 취소하지 않습니다.

로우 프로파일 방열판

높이가 상당히 높은 이전의 것과 달리 좁은 섀시 또는 공간을 줄이기 위해 매우 낮은 구성으로 베팅했습니다. 수평이지만 타워가 있다고 생각할 수 있습니다. 심지어이 타워와 콜드 블록 사이에 팬이 끼워져 있습니다.

이전 의 팬 과 달리 팬은 항상 수평 또는 수평 으로 평행하게 배치되어 공기를 수직 또는 축 방향으로 배출합니다.

송풍기 방열판

블로어 쿨러는 확장 카드 형태의 그래픽 카드 및 기타 구성 요소에 사용됩니다. 현재 AMD X570과 같은 고출력 칩셋에 대한 유사한 구성도 있습니다. 또한 공간이 작기 때문에 HTPC 또는 NAS 에서도 찾을 수 있습니다.

공기를 흡수하고 핀과 평행 한 핀 블록에서 배출하는 원심 팬 이 특징입니다. 그것들은 일반적으로 이전 방열판보다 더 나쁜 물약입니다.

스톡 방열판

디자인은 아니지만 프로세서 제조업체가 구매 팩에 포함하는 방열판입니다. AMD의 품질과 같은 좋은 품질과 Intel의 품질과 같은 품질이 있습니다.

액체 냉각

이 시스템은 증류수 또는 사용 가능한 다른 액체 의 폐쇄 회로로 구성됩니다. 이 액체는 냉각 될 하드웨어에 설치된 다른 블록을 통과하도록 펌프 또는 펌프가 제공된 탱크 덕분에 계속해서 움직입니다. 차례로, 뜨거운 액체는 본질적으로 팬이 제공되는 라디에이터 모양의 방열판을 통과합니다. 이러한 방식으로 액체가 다시 냉각되어 장비가 작동하는 동안 사이클이 무한정 반복됩니다.

노트북 방열판

특별한 범주에서 우리는 실제로 작동하기 때문에 실제로 볼만한 가치가있는 랩톱의 방열판을 넣을 수 있습니다.

이 방열판은 전도 현상을 최대한 활용하기 때문에 매우 특별합니다. 긴 두꺼운 베어 구리 히트 파이프 가 나오는 GPU 및 CPU에 설치된 콜드 블록 덕분에 방열 영역으로 열이 발생합니다. 이 구역은 작은 핀 블록 사이에서 열을 방출하는 1, 2 또는 최대 4 개의 원심 팬으로 구성됩니다.

조립시 고려해야 할 사항

PC 방열판 장착은 그다지 복잡하지 않으며 호환성과 측정 목적으로 만 장착 할 때 고려해야 할 많은 요소가 없습니다.

우리는 PC에 있는 플랫폼과 의 호환성을 말합니다. 각 제조업체에는 프로세서를 설치할 수있는 자체 소켓이 있으므로 그립과 크기가 동일하지 않습니다. 예를 들어, 인텔에는 현재 X 및 XE 워크 스테이션 범위 용 LGA 2066 과 데스크탑 인텔 코어 ix 용 LGA 1151 이 있습니다. 반면 AMD는 Ryzen의 AM4 와 Threadrippers의 TR4 를 가지고 있지만 거의 항상 액체 냉각과 함께 사용됩니다. 어쨌든 사용 가능한 비 재고 방열판에는 항상 모든 소켓과 호환되는 장착 시스템이 제공됩니다.

조치와 관련하여 고려해야 할 두 가지가 있습니다. 한편으로 방열판 의 높이는 섀시의 허용 높이와 비교하여 사양을 준수해야합니다. 반면 RAM 메모리에 사용할 수 있는 폭과 공간. 대형 방열판은 RAM을 차지하기에 너무 많이 차지하므로 지원하는 프로파일을 알아야합니다.

세 번째 중요한 요소는 히트 싱크에 열전도 페이스트 주사기가 포함되어 있는지 또는 블록에 이미 설치되어 있는지를 아는 것입니다. 대부분은 가져 오지만 별도로 구입해야 할 경우에 대비할 필요는 없습니다.

방열판의 장단점

액체 냉각에 관한 기사에서했던 것처럼 여기서는 방열판 사용의 장단점 을 볼 수 있습니다.

장점

• 높은 PC 호환성 거의 모든 취향에 맞는 크기 강력한 프로세서에서도 저렴하고 효과적 임 케이블 및 간편한 설치 수냉식, 신뢰성이 떨어지는 유체 또는 펌프보다 신뢰성이 뛰어남 간단한 유지 보수, 먼지 제거 만 가능

단점

• 코어가 8 개 이상인 프로세서의 경우 바로 올 수 있습니다. 많은 공간을 차지하고 무겁습니다. 섀시 높이 및 RAM 높이에 대한 제한이 미미합니다.

결론 및 PC에 가장 적합한 방열판 안내

히트 싱크 문제에 대해 자세히 설명하는이 기사를 마치겠습니다. 무엇보다도 우리는 운영과 건설 및 구성 요소 의 기초에 중점을 두었습니다. 왜냐하면 덜 일반적으로 다루어지는 주제 중 하나이기 때문입니다.

시장에 Noctua NH-D15s, Gamer Storm Assassin 또는 거대한 Scythe Ninja 5 및 Cooler Master Wraith Ripper와 같은 잔인한 구성이 있기 때문에 우수한 방열판은 액체 냉각의 필요성을 완벽하게 제공 할 수 있습니다. 이제 우리는 당신을 우리의 가이드와 함께 떠납니다.

PC를위한 최고의 방열판, 팬 및 액체 냉각에 대한 안내

PC에 어떤 방열판이 있습니까? 공기 냉각기 또는 액체 냉각을 선호합니까?