Система охлаждения вычислительной техники
Специалисты, занимающиеся эксплуатацией и обслуживанием различных управляющих машин и вычислительной техники, отлично знают, насколько важен стабильный температурный режим функционирования таких элементов этих устройств, как источники питания, микропроцессоры, накопители и носители информации. Если не будет обеспечено их должное охлаждение, то они перегреются и выйдут из строя. Поскольку плотность компоновки современных электронных систем постоянно растет, а для их создания применяются все более и более мощные элементы, потребляющие немало электроэнергии, то проблема эффективного отвода тепла становится с каждым годом все более актуальной.
Наиболее остро она стоит для мощных высокопроизводительных компьютеров. Для того чтобы ее успешно решить, необходимо использовать системный подход, поскольку для этого нужно учитывать особенности работы различных компонентов вычислительной техники, их электрические и физические особенности, характеристики быстродействия и потребление энергии, степень интеграции и компоновку.
Вычислительная техника, относящаяся к различным поколениям, существенно различается логической и информационной организацией, конструктивно-технологическим исполнением и, конечно же, элементной базой. В настоящее время разработчики электронно-вычислительных устройств решают целый комплекс задач, среди которых на первый план выдвигаются такие, как повышение быстродействия, надежности в эксплуатации и эффективности в использовании.
Как известно, в основе конструкции всей современной вычислительной техники лежат электронные компоненты. По мере того, как происходило развитие ЭВМ, создавались их новые поколения, менялась (причем подчас коренным образом) электронная база. Это требовало также и совершенствования тех методов и способов, которым обеспечивалось их охлаждение, необходимое для того, чтобы обеспечить должный температурный режим, при котором все электронные компоненты будут функционировать так, как нужно, и не станут перегреваться. Поскольку как быстродействие, так и потребляемая мощность микропроцессорной техники постоянно растут, то обеспечить отвод тепла от нее становится все сложнее.
Не только специалисты, но и «продвинутые» пользователи отлично знают, что нагрев электронных элементов компьютеров происходит чрезвычайно быстро. Дело в том, что блок питания, процессор, материнская плата, видеокарта после включения настольного ПК или ноутбука сразу же начинают функционировать. Это сопровождается потреблением электрической энергии, немалая часть которой улетучивается в атмосферу в виде тепла. Для того чтобы не происходил перегрев, используются такие устройства, как вентиляторы.
Они спроектированы и реализованы таким образом, чтобы обеспечить длительную работу вычислительной техники. Поскольку в процессе своего функционирования они испытывают немалые нагрузки, к вентиляторам предъявляются достаточно жёсткие требования, а компании-производители постоянно совершенствуют их и улучшают технические характеристики.
В компьютерных вентиляторах используются электрические двигатели постоянного тока без щёток, рассчитанные на напряжение 12В или 5В. Причина их использования очень проста: по сравнению с другими типами они генерируют минимум электромагнитных помех.
Те вентиляторы, которые имеют привод от электродвигателей переменного тока, чаще всего используют напряжение электрической сети. Следует заметить, что стабилизируемый режим постоянного вращения вентиляторы охлаждения имеют далеко не всегда, а те вентиляторы, которые обладают подобной возможностью, снабжены специальными электронными схемами, с помощью которых осуществляется изменение скорости вращения крыльчатки в зависимости от того, как изменяется температура охлаждаемого устройства.
В компьютерных вентиляторах используются как подшипники качения, так подшипники скольжения, причем нередко в одном устройстве применяются оба этих типа. Однозначно отдать предпочтение какому-либо одному из них достаточно сложно. Подшипники скольжения служат не так долго, как подшипники качения, зато при работе они издают существенно меньше шума.