Buồng hơi là gì?

Một trong những tính năng làm mát có trong các card đồ họa hiện đại là buồng hơi. Buồng hơi thỉnh thoảng được đề cập trong tài liệu tiếp thị cho card đồ họa - những tài liệu tiếp thị này hầu như không bao giờ đề cập đến thực tế buồng hơi là gì.

Buồng hơi làm gì?

Buồng hơi là một tấm mỏng, tương đối phẳng, được sử dụng để truyền nhiệt trên một diện tích bề mặt rộng. Thông thường, một ngăn xếp dạng vây được áp trực tiếp lên bề mặt của buồng hơi để cung cấp diện tích bề mặt tối đa có thể để làm mát thông qua luồng không khí.

Mẹo: Ngăn xếp vây là một tập hợp các vây kim loại được thiết kế để tối đa hóa diện tích bề mặt. Khi đó, không khí được quạt đẩy sẽ có diện tích bề mặt lớn, từ đó nó có thể hấp thụ nhiệt hiệu quả hơn.

Buồng hơi là một tấm đồng rỗng, được hàn kín chân không. Điểm của buồng hơi được kết nối với nguồn nhiệt, chẳng hạn như GPU, được gọi là dàn bay hơi. Khi đốt nóng thiết bị bay hơi, chất lỏng trong bấc bay hơi thành khí. Sau đó khí nóng nở ra để lấp đầy bên trong buồng, sau đó khi đến bề mặt lạnh hơn, khí lại ngưng tụ. Bề mặt làm mát được gọi là bình ngưng. Chất lỏng ngưng tụ sau đó được đưa trở lại thiết bị bay hơi qua bấc, để tiếp tục chu trình.

Mẹo: Bấc buồng hơi hoạt động giống hệt như cách làm của bấc nến - nó hút chất lỏng về phía nguồn nhiệt.

Tại sao buồng xông hơi lại hiệu quả như vậy?

Trong khi các kim loại như đồng dẫn nhiệt tốt, chúng không phải là phương pháp hiệu quả nhất. Một lượng lớn nhiệt năng có thể được truyền cho bất kỳ vật liệu nào trải qua sự thay đổi pha. Sự thay đổi pha là sự chuyển đổi từ dạng vật chất này sang dạng vật chất khác, ví dụ như chất lỏng sang chất khí, hoặc chất khí sang chất lỏng.

Quá trình làm bay hơi chất lỏng trong buồng hơi thành chất khí sẽ truyền một lượng lớn nhiệt năng cho chất khí. Khi khí ngưng tụ trở lại, nhiệt năng này được chuyển một cách hiệu quả đến bình ngưng.

Các lựa chọn thay thế cho buồng hơi

Có thể chỉ sử dụng một khối đồng đặc để thực hiện một nhiệm vụ tương tự, tuy nhiên, thiết kế này sẽ nặng hơn rất nhiều so với một buồng hơi rỗng. Nó cũng sẽ chậm hơn rất nhiều trong việc truyền nhiệt từ nguồn nhiệt đến các cánh tản nhiệt. Việc giảm tốc độ truyền nhiệt này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của GPU vì nó sẽ giữ nhiệt nhiều hơn.

Một giải pháp thay thế khác thường được sử dụng trong bộ làm mát CPU là ống dẫn nhiệt. Các ống dẫn nhiệt hoạt động theo cách tương tự, với một quá trình thay đổi giai đoạn. Tuy nhiên, ống dẫn nhiệt chỉ có thể thực sự truyền nhiệt từ đầu này sang đầu ống khác, trong khi buồng hơi chủ động lan tỏa nhiệt đó trên một diện tích bề mặt rộng. Sự khác biệt về diện tích bề mặt của đầu / bên làm mát có nghĩa là các khoang hơi truyền nhiệt hiệu quả hơn đến các ngăn xếp vây lớn hơn, đơn giản vì nó có thể tiếp xúc trực tiếp với nhiều cánh tản nhiệt hơn so với ống dẫn nhiệt.