Vapor Chamber คืออะไร?

หนึ่งในคุณสมบัติการระบายความร้อนที่รวมอยู่ในการ์ดกราฟิกสมัยใหม่คือห้องอบไอน้ำ บางครั้งมีการกล่าวถึง Vapor Chamber ในสื่อการตลาดสำหรับกราฟิกการ์ด – เอกสารทางการตลาดเหล่านี้แทบไม่เคยครอบคลุมถึงสิ่งที่ช่องไอน้ำเป็นจริงหรือทำ

ห้องอบไอน้ำทำอะไร?

ห้องอบไอเป็นแผ่นบางและค่อนข้างแบนซึ่งใช้กระจายความร้อนไปทั่วบริเวณผิวกว้าง โดยทั่วไปแล้ว ครีบสแต็คจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของห้องอบไอน้ำโดยตรงเพื่อให้พื้นที่ผิวสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับการระบายความร้อนผ่านการไหลของอากาศ

เคล็ดลับ: ครีบสแต็คคือชุดของครีบโลหะที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวให้สูงสุด อากาศที่พัดโดยพัดลมจะมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ซึ่งสามารถดูดซับความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ห้องอบไอน้ำเป็นแผ่นทองแดงกลวงปิดผนึกสูญญากาศ จุดของห้องไอระเหยที่เชื่อมต่อกับแหล่งความร้อน เช่น GPU เรียกว่า เครื่องระเหย เมื่อเครื่องระเหยถูกทำให้ร้อน ของเหลวในไส้ตะเกียงจะระเหยกลายเป็นแก๊ส ก๊าซร้อนจะขยายตัวจนเต็มภายในห้องเพาะเลี้ยง จากนั้นเมื่อไปถึงพื้นผิวที่เย็นกว่า ก๊าซจะควบแน่นอีกครั้ง พื้นผิวที่เย็นกว่าเรียกว่าคอนเดนเซอร์ จากนั้นของเหลวที่ควบแน่นจะถูกส่งกลับไปยังเครื่องระเหยผ่านไส้ตะเกียงเพื่อดำเนินการรอบต่อไป

เคล็ดลับ: ไส้ตะเกียงห้องอบไอน้ำทำหน้าที่เหมือนกับไส้เทียน โดยดึงของเหลวเข้าหาแหล่งความร้อน

ทำไมห้องอบไอน้ำจึงมีประสิทธิภาพ?

แม้ว่าโลหะเช่นทองแดงจะสามารถนำความร้อนได้ดี แต่ก็ไม่ใช่วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด พลังงานความร้อนจำนวนมากสามารถถ่ายโอนไปยังวัสดุใดๆ ที่ผ่านการเปลี่ยนแปลงเฟส การเปลี่ยนเฟสคือการเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งของสสารหนึ่งไปสู่อีกรูปแบบหนึ่ง เช่น ของเหลวเป็นแก๊ส หรือแก๊สเป็นของเหลว

กระบวนการระเหยของเหลวในห้องไอเป็นแก๊สจะถ่ายเทพลังงานความร้อนจำนวนมากไปยังแก๊ส เมื่อก๊าซควบแน่นอีกครั้ง พลังงานความร้อนนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังคอนเดนเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพ

ทางเลือกของห้องอบไอน้ำ

เป็นไปได้ที่จะใช้บล็อกทองแดงที่เป็นของแข็งเพื่อทำงานที่คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม การออกแบบนี้จะหนักกว่าห้องอบไอน้ำแบบกลวงมาก การถ่ายเทความร้อนจากแหล่งความร้อนไปยังครีบระบายความร้อนจะช้ากว่ามาก การลดความเร็วของการถ่ายเทความร้อนนี้จะส่งผลต่อประสิทธิภาพของ GPU เนื่องจากจะเก็บความร้อนได้มากขึ้น

อีกทางเลือกหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในเครื่องทำความเย็นซีพียูคือท่อความร้อน ท่อความร้อนทำงานในลักษณะเดียวกันโดยมีกระบวนการเปลี่ยนเฟส อย่างไรก็ตาม ท่อความร้อนสามารถถ่ายเทความร้อนจากปลายด้านหนึ่งของท่อไปยังอีกด้านหนึ่งได้เท่านั้น ในขณะที่ห้องอบไอน้ำจะกระจายความร้อนนั้นไปทั่วบริเวณพื้นผิวที่กว้าง ความแตกต่างในพื้นที่ผิวของปลาย/ด้านทำความเย็นหมายความว่าห้องอบไอน้ำมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการถ่ายเทความร้อนไปยังปล่องครีบขนาดใหญ่ เพียงเพราะสามารถสัมผัสโดยตรงกับครีบได้มากกว่าท่อความร้อน