the_dead_heart
01-15-2009, 09:43 PM
بسم الله الرحمن الرحيم
هذه مقاله كنت كتبتها في مجله المدرسه لهذا الشهر و احببت أن اضعها كموضوع للفائده مع بعض التعديلات.
اخواني اقدم لكم اليوم بعض المعلومات التي تهمنا جميعا في الحفاظ على الحاسوب, و خصوصا المعالج و القرص الصلب لاني اعتبرها من اهم الاشياء التي يجب الحفاظ على حرارتها بالمستوى المعقول, هذا لا يعني أن نهمل باقي المكونات مثل الرامات و كرت الشاشه و ال Chipset على اللوحه الام.
أن اول خطوه في التبريد هي زياده كفائه المراوح و زياده معدل التدبادل الحراري بين القطعه المراد تبريدها و الجو المحيط و اول خطوه يجب القيام بها قبل أي شيء هي تنظيف المراوح و تنظيف المصرف الحراري Heat sink من الغبار الذي يعمل كعازل. خطوات الاتنظيف سهله نستعمل فرشاه ناعمه لازاله الغبار المتراكم أو نستعمل ال Air Blower لطرد الغبار.
الان نذهب إلى إلى الجزء الثاني :
بدايه أن ارتفاع الحراره في الاجهزه الاكترونيه بشكل عام سببه مرور التيار الكهربائي الذي يجعل الجهاز سواء كان حاسوب ام غير ذلك يعمل, و لكن مع التقدم التكنولوجي نلاحظ ازدياد معدل درجات الحراره بشكل عام فخلال العقدان الاخيران تغيرت التكنولوجيا و اصبح معدل درجات الحراره للقطع الالكترونيه (chipset package )معها اعلى, فخلال الثمانينيات كانت تستعمل تكنولوجيا ال Bipolar Junction في تصنيع الرقائق الالكترونيه و كان معدل درجات الحراره عندها مرتفع نسبيا ثم ظهرت تكنولوجيا دوائر ال CMOS بعدها و كان معدل درجات الحراره للتكنولوجيا الجديده اقل و لكن سنه بعد اخرى اصبحت المعالجات الحديثه اصغر في الحجم و تحتوي على كميه اكبر من المكونات مما كانت عليه في السابق الامر الذي ادى إلى إلى تفليل المساحه المخصصه للتبادل الحراري (كلما زادت المساحه زاد معدل التدفق الحراري خلال سطح التلامس) و زياده كميه التيار الكهربائي المار فيها الامر الذي ادى إلى ارتفاع الحراره .
http://electronics-cooling.com/assets/images/2005_August_A1_Figure01.jpg
هنا ساتحدث عن التبريد بالهواء لماذ؟ لان الغالبيه منا تملكه و لانه ارخص انواع التبريد و الاسهل في التركيب الامر المهم في هنا أن نعمل على نقل اكبر كميه من الحراره خلال سطح التلامس حتى لا (تتراكم) الحراره في داخل المعالج أو المكونات الاكترونيه الاخرى و بالتالي ستكون النتيجه الاحتراق, يستخدم لهذه العمليه مروحه بقياس 80 ملم مركبه على مصرف حراري Heat sink متصل مباشره بالسطح العلوي للمعالج و مثبت عليه جيدا يعمل المصرف الحراري على امتصاص الحراره مباشره من المعالج بالتوصيل و توزيعها إلى باقي اجزائه حيث تتم عمليه التبريد بتيار من الهواء تولده المروحه, بتفحص هذه العمليه نلاحظ أن التدفق الحراري Heat Flux يعتمد على عده عوامل
1-نوع ماده المصرف الحراري و طريقه صنعه
2-سرعه تيار الهواء الذي تولده المروحه (أي سرعه دوران المروحه)
3-درجه حراره الهواء المحيط بالمروحه
سنبدأ بالثلاث نقاط واحده واحده
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1-المصرف الحراري: كما ذكرت سابقا يعمل المصرف الحراري على امتصاص الحراره مباشره من المعالج بحيث لا يقل معدل التدفق الحراري عن 37.2 واط للواحد سم مربع (حسب شروط انتل ليعمل المعالج بكفائه و لا يتضرر)
و لتحقيق ذلك يجب توفر بعض الشروط الاساسه في المصرف الحراري كما هو مبين في الصوره
http://electronics-cooling.com/assets/images/2005_August_A1_Figure03.jpg
(ملاحظه: الصوره تعبر عن Multi Chipset module )
نلاحظ ما يلي عرض قاعده المصرف الحراري هو 80 ملم مساحه سطح التبادل بين المعالج و المصرف الحراري هو 40X 40 ملم ارتفاع المصرف الحراري هو 60 ملم من غير المروحه المسافه بين ريش التبريد Fins التي يتكون منها المصرف الحراري لا يزيد عن 1 ملم و سمك كل واحده لا يزيد عن 0.4 ملم
غالبا ما يوجد بالمصرف الحراري و بمنطقه التلامس مع المعالج ماده اخرى تختلف عن ماده الريش Fins
http://www.dansdata.com/images/coolercomp/cuplus****440.jpg
تعمل على احداث توصيل حراري اكبر بين المعالج و المصرف الحراريو و لزياده التوصيل الحراري يتم وضع معجون خاص بمقاومه حراريه قليله جدا لتحسين انتقال الحراره بين الاسطح. و عليه يجب أن لا يزيد مقدار المقاومه الحراريه بين المعالج و المصرف الحراري عن 0.4 درجه مئويه لكل واط
كلما زاد عدد ريش التبريد Fins كلما مانت كفائة المصرف الحراري اكبر
http://www.dansdata.com/images/coolercomp/slk600250.jpg
و كلما زاد ارتفاع المصرف الحراري زادت كفائته
http://www.dansdata.com/images/coolercomp/minisuperorb200.jpg
2- مروحة التبريد: وظيفتها كما هو معروف تمرير تيار من الهواء لسحب الحراره من المصرف الحراري ولكن بشروط
اولا المروحه يجب أن تكون بقياس المصرف الحراري أي انها 8ملم
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e2/80mm_fan.jpg/400px-80mm_fan.jpg
إذا كانت اقل من ذلك فيجب أن يكون التدفق الحراري بين العالج و المصرف الحراري على الاقل اكبر من 45 واط للواحد سم
يجب أن يكون تدفق الهواء من المروحه لا يقل عن 0.022 متر مكعب في الثانيه و بضغط لا يقل عن 140 باسكال
طبعا المرحه تعمل بفرق جهد مقداره 12 فولت يتم اخذه من وصلتها الخاصه بها على اللوحه الام
و يوجد نوعان من التوصيلات الاولى تحتوي على 3 اسلك كالتالي
*اسود : خط ارضي
*احمر: كهرباء 12 أو 5 فولت
*اصفر: مقياس سرعه الدوران (لفه في الدقيقه RPM)
و النوع الثاني يحتوي على 4 اسلاك
*اسود: خط ارضي
*احمر: 12 أو 5 فولت
*اصفر: مقياس سرعه دوران (لفه في الدقيقه RPM)
*اخضر: PWM (Pulse Width Modulator )
إذا قمت بتركيب المروحه ذات ال4 اسلاك مكان ال 3 اسلك فانها ستعمل باقل سرعه ممكنه لها, لذلك يجب أن توصل السلك الاحمر بالسلك الاخضر لتعمل باقصى سرعه
يتم تمرير الهواء بشكل متعامد مع سطح المصرف الحراري و موازيا لريش التبريد FINS
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/d/d9/IMG_1549.JPG/200px-IMG_1549.JPG
3-الهواء المحيط بالمروحه: المقصود به الهواء داخل صندوق الحاسوب, و ترتفع حرارته بسبب باقي مكونات الحاسوب لذلك يجب أن يبقى متدفقا و لذلك نستعمل مجموعه من المراوح التي تعمل على ادخال الهواء و اخراجه من الحاسوب , و هذه المراوح لها سلكان احمر و اسود ينقلان التيار الكهربائي فقط و تستمده مباشره من وحدة التغذيه الكهربائيه POWER SUPPLY
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/d/d9/IMG_1549.JPG/200px-IMG_1549.JPG
يجب على الاقل وضع مروحتان الاولى في السفل تقوم بادخال الهواء البارد من الخارج إلى داخل الصندوق و الثانيه في الاعلى تعمل على سحب الهواء الساخن من داخل الصندوق إلى الخارج و ذلك لضمان اقصى تهويه
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
اخيرا لتبريد باقي المكونات يستخدم مراوح مخصصه, مثلا لتبريد القرص الصلب يمكن أن تركب له مروحه و هناك ايضا مراوح لتبريد الكروت على فتحات ال PCI
هذه مقاله كنت كتبتها في مجله المدرسه لهذا الشهر و احببت أن اضعها كموضوع للفائده مع بعض التعديلات.
اخواني اقدم لكم اليوم بعض المعلومات التي تهمنا جميعا في الحفاظ على الحاسوب, و خصوصا المعالج و القرص الصلب لاني اعتبرها من اهم الاشياء التي يجب الحفاظ على حرارتها بالمستوى المعقول, هذا لا يعني أن نهمل باقي المكونات مثل الرامات و كرت الشاشه و ال Chipset على اللوحه الام.
أن اول خطوه في التبريد هي زياده كفائه المراوح و زياده معدل التدبادل الحراري بين القطعه المراد تبريدها و الجو المحيط و اول خطوه يجب القيام بها قبل أي شيء هي تنظيف المراوح و تنظيف المصرف الحراري Heat sink من الغبار الذي يعمل كعازل. خطوات الاتنظيف سهله نستعمل فرشاه ناعمه لازاله الغبار المتراكم أو نستعمل ال Air Blower لطرد الغبار.
الان نذهب إلى إلى الجزء الثاني :
بدايه أن ارتفاع الحراره في الاجهزه الاكترونيه بشكل عام سببه مرور التيار الكهربائي الذي يجعل الجهاز سواء كان حاسوب ام غير ذلك يعمل, و لكن مع التقدم التكنولوجي نلاحظ ازدياد معدل درجات الحراره بشكل عام فخلال العقدان الاخيران تغيرت التكنولوجيا و اصبح معدل درجات الحراره للقطع الالكترونيه (chipset package )معها اعلى, فخلال الثمانينيات كانت تستعمل تكنولوجيا ال Bipolar Junction في تصنيع الرقائق الالكترونيه و كان معدل درجات الحراره عندها مرتفع نسبيا ثم ظهرت تكنولوجيا دوائر ال CMOS بعدها و كان معدل درجات الحراره للتكنولوجيا الجديده اقل و لكن سنه بعد اخرى اصبحت المعالجات الحديثه اصغر في الحجم و تحتوي على كميه اكبر من المكونات مما كانت عليه في السابق الامر الذي ادى إلى إلى تفليل المساحه المخصصه للتبادل الحراري (كلما زادت المساحه زاد معدل التدفق الحراري خلال سطح التلامس) و زياده كميه التيار الكهربائي المار فيها الامر الذي ادى إلى ارتفاع الحراره .
http://electronics-cooling.com/assets/images/2005_August_A1_Figure01.jpg
هنا ساتحدث عن التبريد بالهواء لماذ؟ لان الغالبيه منا تملكه و لانه ارخص انواع التبريد و الاسهل في التركيب الامر المهم في هنا أن نعمل على نقل اكبر كميه من الحراره خلال سطح التلامس حتى لا (تتراكم) الحراره في داخل المعالج أو المكونات الاكترونيه الاخرى و بالتالي ستكون النتيجه الاحتراق, يستخدم لهذه العمليه مروحه بقياس 80 ملم مركبه على مصرف حراري Heat sink متصل مباشره بالسطح العلوي للمعالج و مثبت عليه جيدا يعمل المصرف الحراري على امتصاص الحراره مباشره من المعالج بالتوصيل و توزيعها إلى باقي اجزائه حيث تتم عمليه التبريد بتيار من الهواء تولده المروحه, بتفحص هذه العمليه نلاحظ أن التدفق الحراري Heat Flux يعتمد على عده عوامل
1-نوع ماده المصرف الحراري و طريقه صنعه
2-سرعه تيار الهواء الذي تولده المروحه (أي سرعه دوران المروحه)
3-درجه حراره الهواء المحيط بالمروحه
سنبدأ بالثلاث نقاط واحده واحده
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1-المصرف الحراري: كما ذكرت سابقا يعمل المصرف الحراري على امتصاص الحراره مباشره من المعالج بحيث لا يقل معدل التدفق الحراري عن 37.2 واط للواحد سم مربع (حسب شروط انتل ليعمل المعالج بكفائه و لا يتضرر)
و لتحقيق ذلك يجب توفر بعض الشروط الاساسه في المصرف الحراري كما هو مبين في الصوره
http://electronics-cooling.com/assets/images/2005_August_A1_Figure03.jpg
(ملاحظه: الصوره تعبر عن Multi Chipset module )
نلاحظ ما يلي عرض قاعده المصرف الحراري هو 80 ملم مساحه سطح التبادل بين المعالج و المصرف الحراري هو 40X 40 ملم ارتفاع المصرف الحراري هو 60 ملم من غير المروحه المسافه بين ريش التبريد Fins التي يتكون منها المصرف الحراري لا يزيد عن 1 ملم و سمك كل واحده لا يزيد عن 0.4 ملم
غالبا ما يوجد بالمصرف الحراري و بمنطقه التلامس مع المعالج ماده اخرى تختلف عن ماده الريش Fins
http://www.dansdata.com/images/coolercomp/cuplus****440.jpg
تعمل على احداث توصيل حراري اكبر بين المعالج و المصرف الحراريو و لزياده التوصيل الحراري يتم وضع معجون خاص بمقاومه حراريه قليله جدا لتحسين انتقال الحراره بين الاسطح. و عليه يجب أن لا يزيد مقدار المقاومه الحراريه بين المعالج و المصرف الحراري عن 0.4 درجه مئويه لكل واط
كلما زاد عدد ريش التبريد Fins كلما مانت كفائة المصرف الحراري اكبر
http://www.dansdata.com/images/coolercomp/slk600250.jpg
و كلما زاد ارتفاع المصرف الحراري زادت كفائته
http://www.dansdata.com/images/coolercomp/minisuperorb200.jpg
2- مروحة التبريد: وظيفتها كما هو معروف تمرير تيار من الهواء لسحب الحراره من المصرف الحراري ولكن بشروط
اولا المروحه يجب أن تكون بقياس المصرف الحراري أي انها 8ملم
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e2/80mm_fan.jpg/400px-80mm_fan.jpg
إذا كانت اقل من ذلك فيجب أن يكون التدفق الحراري بين العالج و المصرف الحراري على الاقل اكبر من 45 واط للواحد سم
يجب أن يكون تدفق الهواء من المروحه لا يقل عن 0.022 متر مكعب في الثانيه و بضغط لا يقل عن 140 باسكال
طبعا المرحه تعمل بفرق جهد مقداره 12 فولت يتم اخذه من وصلتها الخاصه بها على اللوحه الام
و يوجد نوعان من التوصيلات الاولى تحتوي على 3 اسلك كالتالي
*اسود : خط ارضي
*احمر: كهرباء 12 أو 5 فولت
*اصفر: مقياس سرعه الدوران (لفه في الدقيقه RPM)
و النوع الثاني يحتوي على 4 اسلاك
*اسود: خط ارضي
*احمر: 12 أو 5 فولت
*اصفر: مقياس سرعه دوران (لفه في الدقيقه RPM)
*اخضر: PWM (Pulse Width Modulator )
إذا قمت بتركيب المروحه ذات ال4 اسلاك مكان ال 3 اسلك فانها ستعمل باقل سرعه ممكنه لها, لذلك يجب أن توصل السلك الاحمر بالسلك الاخضر لتعمل باقصى سرعه
يتم تمرير الهواء بشكل متعامد مع سطح المصرف الحراري و موازيا لريش التبريد FINS
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/d/d9/IMG_1549.JPG/200px-IMG_1549.JPG
3-الهواء المحيط بالمروحه: المقصود به الهواء داخل صندوق الحاسوب, و ترتفع حرارته بسبب باقي مكونات الحاسوب لذلك يجب أن يبقى متدفقا و لذلك نستعمل مجموعه من المراوح التي تعمل على ادخال الهواء و اخراجه من الحاسوب , و هذه المراوح لها سلكان احمر و اسود ينقلان التيار الكهربائي فقط و تستمده مباشره من وحدة التغذيه الكهربائيه POWER SUPPLY
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/d/d9/IMG_1549.JPG/200px-IMG_1549.JPG
يجب على الاقل وضع مروحتان الاولى في السفل تقوم بادخال الهواء البارد من الخارج إلى داخل الصندوق و الثانيه في الاعلى تعمل على سحب الهواء الساخن من داخل الصندوق إلى الخارج و ذلك لضمان اقصى تهويه
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
اخيرا لتبريد باقي المكونات يستخدم مراوح مخصصه, مثلا لتبريد القرص الصلب يمكن أن تركب له مروحه و هناك ايضا مراوح لتبريد الكروت على فتحات ال PCI