هرآنچه که باید درباره‌ی خنک‌ کننده‌های کارت‌های گرافیکی بدانید

موبنا – بسیاری از افراد هنگامی که قصد می‌کنند تا کارت گرافیکی جدید بخرند، معمولاً معیارهایی مانند سرعت کلاک، حجم حافظه، اندازه و قیمت را در نظر می‌گیرند. گرچه تمامی مشخصه‌های نام برده تأثیر به‌سزایی در کارایی کارت گرافیکی دارند؛ اما، نبودِ خنک‌کننده مناسب می‌تواند قدرت پردازنده‌ی گرافیکی را به‌طور ملموسی کاهش دهد؛ از این‌رو انتخاب خنک‌کننده‌ای مناسب امری ضروری و مهم به شمار می‌رود.

یکی از مواردی که بسیاری از کاربران بی‌توجه از کنارِ آن عبور می‌کنند، طراحی خنک‌کننده کارت‌ گرافیک است. تمامِ خنک‌کننده‌ها به یک شکل طراحی نشده‌اند و انتخاب شما تأثیر مستقیمی بر کارایی دیگر قطعات‌ سخت‌افزاری دستگاه‌تان خواهد گذاشت. علاوه‌براین، انتخاب سیستم‌ خنک‌کننده‌ی مناسب نیز می‌تواند هزینه‌ی زیادی داشته باشد؛ بنابراین انتخاب گزینه‌ای که در کنار ارائه‌ی کارایی مناسب، قیمت‌ مقرون‌‌به‌‌صرفه‌ای نیز داشته‌باشد، معمولاً نقش کلیدی دارد.

حال پرسش اینجا است که دقیقاً چه موردی کلاسِ کاری پردازنده‌های گرافیکی را از یکدیگر متمایز می‌کند؟

خنک‌کننده‌های Reference Blowers

نخستین کارت‌های گرافیکی‌ای که انویدیا و ای‌ام‌دی معرفی کردند، از طراحی ارجاعی (Reference) بهره می‌گرفتند. از آن زمان به بعد، بسیاری از شرکا نظیر ایسوس و MSI، روند تولیدِ خود را بر این پایه ساختند. در اکثر شرایط، طراحی ارجاعی از پیکربندی دمنده‌محور بهره می‌برد.

پیاده‌سازی دمنده‌ها بسیار ساده صورت می‌پذیرد؛ دمنده‌ها معمولاً شامل یک فن می‌شوند که هوای گرم را از بالا و روی کارت گرافیک به قسمت زیرین (که شامل درگاه‌های HDMI و دیسپلی می‌شود) هدایت می‌کند. اگر قسمت پشتی کارت گرافیک را بر دارید می‌توانید ردیفی از باله‌های سینک حرارتی را مشاهده کنید. سینک‌های حرارتی در خارج‌کردن هوای گرم کمک‌ می‌کنند.

بنابراین همان‌طور که اشاره شد، دمنده‌های ارجاعی (Reference Bowlers) یکی از راه‌کارهای بهره‌وری است که به خروج بهینه‌ی هوای گرم از فضای کارت گرافیک کمک به‌سزایی می‌کند.

حال اگر برای خنک‌سازی پردازنده‌ی دستگاه‌تان از خنک‌کننده‌ی مایع استفاده می‌کنید، به‌کارگیری دمنده می‌تواند به این معنی باشد که دیگر نیازی به نگرانی در مورد درجه حرارت جریان هوا نیست. البته هنوز جریان هوا نقش بسیار مهمی را بازی می‌کند. تا زمانی که برای خنک‌سازی واحد گرافیکی دستگاه‌تان بر جریان هوای ورودی تکیه داشته باشید، نیاز به وجود منبع هوای سرد و تازه وجود دارد.

اگر قصد استفاده از SLI یا Crossfire‌ را دارید، طراحی دمنده ایده‌ای کارآمد است. از‌ آنجایی که در این موارد کارت‌های گرافیکی تمایل بیشتری به نگاه‌داشتن گرمای تولید‌شده دارند، این سیستم‌ می‌تواند دما را به تعادل برساند. در واقع خنک‌کننده‌های دمنده در این جور مواقع عملکرد بهتری را نسبت به سیستم‌های سفارشی خنک‌کننده انجام می‌دهد. با این حال، کارت‌گرافیکی که در بالاترین قسمت قرار می‌گیرد، همیشه مقداری گرم‌تر از دیگر کارت‌ها است؛ دسترسی کمتر به جریان هوا و عبور جریان گرم از پشتِ کارت گرافیک زیرین، از دلایل این اتفاق هستند. ایجاد فاصله‌ی بیشتر بین کارت‌ها با حذف یک اتصال‌کننده PCle می‌تواند این تفاوت حرارتی را تا حدودی کاهش دهد.

شرکت انویدیا از طراحی دمنده‌های ارجاعی برای کارت‌های گرافیکی GTX سری ۱۰۰۰ با نام «Founders Edition» یاد می‌کند. این نوع کارت‌ها با قیمتی نسبتاً بیشتر در مقایسه با کارت‌های گرافیک دیگر شرکت‌ها که از خنک‌کننده‌های سفارشی استفاده می‌کنند، عرضه می‌شود؛ البته قیمت خنک‌کننده‌های دمنده‌های ارجاعی در کارت‌های GTX سری ۹۰۰  نسبت به رقبا ارزان‌تر بود.

نقاط مثبت

• به ورودِ جریانِ هوای زیاد نیاز ندارد
• هوای داغ را از محدوده خارج می‌کند
• اغلب اوقات بهترین انتخاب برای پیکربندی‌های خنک‌کننده جریانی SLI/CF است
• ابعاد فیزیکی استاندارد
• بهترین انتخاب برای مواقعی که جریان هوا به اندازه‌ی کافی وارد نمی‌شود

نقاط منفی

• اندازه‌ی استاندارد این نوع خنک‌کننده‌ها نیاز به کیس‌های SFF بزرگ‌تر دارد
• در پیکربندی‌های SLI/CF، کارت‌های بالایی و میانی به اندازه‌ی کارت پایینی خنک نمی‌شوند
• معمولا با سرعت کلاک استاندارد عرضه می‌شوند
• قیمت بالا

بهترین انتخاب برای 

• سیستم‌هایی با یک کارت گرافیک و جریانِ هوا اندک
• پیکربندی‌های Mini-ITX با کیس‌های بزرگ
• پیکربندی‌های SLI/CF با خنک‌کننده هوا

خنک‌کننده‌های سفارشی (نمونه‌های ایسوس، گیگابایت و…)

کارت گرافیک MSI GTX 1080 Gaming X 8G به دلیل استفاده از فن‌های بزرگ و قطور، اندازه‌ی بزرگی را نیز دارد.

بسیاری از شرکت‌های فعال در حوزه‌ی تولیدِ کارت‌های گرافیکی، این تصور را دارند که با کپی‌کردن از پردازنده‌های انویدیا یا AMD، پردازنده‌ای همه‌چیز تمام توسعه داده‌اند؛ این درحالی است که اکنون چنین تفکری منسوخ شده و چنین شرکت‌ها و تولیدکننده‌هایی سخت در اشتباه هستند. برای بقا در بازار پردازنده‌های گرافیکی باید محصولات خود را نسبت به رقبا متمایز ساخت. این مورد دقیقاً همان‌کاری است که شرکت‌هایی مانند ایسوس، MSI، Evga و گیگابایت با طراحی‌های سفارشی‌شان انجام می‌دهند.

به دلیل اینکه تاکنون کلمه‌ی مناسبی برای خنک‌کننده‌های طراحی‌شده توسط شرکت‌های فوق ذکر نشده، در ادامه از واژه‌ی «خنک‌کننده‌های سفارشی» استفاده خواهیم کرد.

اگر تاکنون برای خرید کارت‌ گرافیک جدید سری به فروشگاه‌های سخت‌افزاری زده باشید، مسلماً با نام‌های خنک‌کننده‌های اختصاصی این شرکت‌ها مواجه شده‌اید. برای نمونه شرکت ایسوس از فناوری Strix برای تسریع فرآیند خنک‌سازی پردازنده‌ی گرافیکی خود استفاده می‌کند؛ همچنین شرکت‌های EVGA، MSI و Sapphire به‌ترتیب از فناوری‌های ACX، Twin Frozer و نیترو استفاده می‌کنند. شرکت گیگابایت نیز از طراحی WindForce بهره می‌برد. استفاده از فناوری‌های اختصاصی برای توسعه‌ی این کارت‌های گرافیکی باعث شده تا مواردی مانند کارایی بهتر، اُورکلاک کارخانه‌ای و دمای پایین هسته‌های پردازنده‌ی گرافیکی هنگام بوت، توجه مشتری را برای خرید جلب کند.

موردی که معمولاً در تبلیغات به آن اشاره‌ای نمی‌شود، چگونگی‌ دستیابی به دمای پایین‌تر توسط این خنک‌کننده‌ها است. همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، سیستم دمنده‌های ارجاعی با بیرون‌راندن جریان هوای گرم به‌واسطه‌ی دمنده‌ها، اقدام به خنک‌سازی پردازنده‌ی گرافیکی می‌کند؛ اما شرکت‌های فوق راه‌ و روش دیگری را برای دست‌یابی به این مهم در پیش گرفتند. خنک‌کننده‌های سفارشی هوای گرم را از روی کارت‌گرافیک به سمت سینک‌های حرارتی‌ (Heatsink) سفارشی‌سازی ‌شده هدایت می‌کنند. طراحی این سینک‌های حرارتی انواع مختلفی دارد؛ اما بسیاری از این خنک‌کننده‌ها دارای ویژگی‌های پیشرفته‌ای چون لوله‌های انتقال حرارت (Heatpipes) هستند. نمونه‌ی چنین چیزی را می‌توانید در خنک‌کننده‌های ثانویه‌ پردازنده مانند Cooler Master Hyper 2012 Evo مشاهده کنید.

هنگامی که هوا وارد سینک حرارتی می‌شود، دیگر هیچ دریچه‌ای برای ورود دوباره‌‌ی هوا به کیس وجود ندارد. این شیوه نسبت به شیوه‌ی دمنده‌های ارجاعی، به‌مراتب کارایی و بهره‌وری بهتری دارد و جریانِ گرم با سرعت بیشتری از کیس خارج می‌شود.

خنک‌کننده‌های سفارشی‌ای مانند کارت‌ها Strix ایسوس دارای مناففذ و جریان‌سازهای هوای زیادی است.

نبودِ جریان‌سازهای هوا باعث می‌شود که جریان گرم همواره به حضور در فضای کیس و اطراف کارت‌های گرافیک تمایل داشته باشد. همین قضیه باعث می‌شود که روند خنک‌سازی پردازنده و پردازنده‌ی گرافیکی با دشواری بیشتری صورت گیرد.

این بدان معنا است که اگر قصد خرید کارت گرافیکی با خنک‌کننده سفارشی دارید، بهتر است که به فکر عبور جریان‌هوا در فضای کیس نیز باشید. حال اگر از خنک‌کننده‌ی هوا برای پردازنده‌ی اصلی‌تان استفاده می‌کنید و قصد پیاده‌سازی تجهیزات mini-ITX را دارید، توجه به جریانِ کافیِ هوا، اهمیتی دو برابری پیدا می‌کند.

اگر مصمم به خرید پردازنده‌ی گرافیکی‌ای با خنک‌کننده‌های سفارشی هستید، اضافه‌کردن بیش‌از اندازه‌ی فن، کارساز و امکان‌پذیر نیست. برای مواردی که حرارت پردازنده‌ی اصلی از ۸۵W بالاتر است، باید خنک‌کننده‌های مایعِ مجتمع را در نظر داشته باشید.

با اینکه مشاهده قسمت‌های درونی Cooler Master Elite 110 سخت است؛ اما کارت گرافیک EVGA GTX 960 نمونه‌ی عالی‌ای برای طراحی خنک‌کننده‌های سفارشی در قالبی کوچک است.

در اغلب موارد، طراحی خنک‌کننده‌های سفارشی به‌گونه‌ای است که اندازه‌ی کلی کارت‌ گرافیک را دچار تغییر می‌کند. برای نمونه‌، Asus R9 390Strix جثه‌ی بسیار بزرگی دارد؛ اگرچه بخشی از این بزرگی به کارت گرافیک مربوط می‌شود، اما ویژگی‌های خنک‌کننده باعث شده تا این پردازنده‌ از اندازه‌ی اصلی خود نیز بزرگ‌تر باشد.

با این حال، همانطور که اغلب خنک‌کننده‌های سفارشی، اندازه‌ای بزرگ‌تر نسبت به دمنده‌های ارجاعی دارند؛ اما امکان ساخت نمونه‌های کوچک‌تر نیز وجود دارد. دو نمونه‌ی مطرح از کارت‌های گرافیکی کوچک، EVGA GTX 960 4GB 1962-KR و AMD’s Radeon R9 Nano هستند.

در پایان باید به این موضوع اشاره کنیم که کارت‌های گرافیکی شرکت‌هایی چون ایسوس و… با اورکلاک کارخانه‌ای عرضه می‌شوند.

مزایا:

• اغلب طراحی‌های سفارشی با اورکلاک کارخانه‌ای عرضه می‌شوند
• اغلب طراحی‌های سفارشی دمای کمتری نسبت به نمونه‌های انویدیا و AMD دارند
• وجود اندازه‌های بزرگ‌تر و کوچک‌تر نسبت به طراحی دمنده‌های ارجاعی
• مدل‌های بالارده به‌صورت پیش‌فرض با صفحه‌ محافظ عرضه می‌شوند
• خروج سریع‌تر هوا از سینک‌های حرارتی

معایب:

• اندازه‌ی بزرگ ممکن است مانع از استفاده آن در برخی کیس‌ها شود
• معمولا هوا گرم را به داخل کیس می‌کشد؛ از این‌رو به فن‌های اضافی نیاز دارد
• هزینه‌ی بیشتر نسبت به طراحی دمنده‌های ارجاعی
• به دلیل کشش هوای گرم، انتخاب خوبی برای پیکربندی‌های SLI/CF نیست
• اورکلاک کارخانه‌ای ممکن است باعثِ دمای بیشتری آن شود

بهترین انتخاب برای:

• سیستم‌‌های تک گرافیک با جریان هوای کافی
• سیستم‌‌های تک گرافیک باخنک‌کننده‌های مجتمع برای پردازنده‌ی اصلی
• کیس‌هایی با اندازه‌ای کوچک که به کارت‌های کوچک‌تر از ۸ اینچ احتیاج دارند

خنک‌کننده‌های هیبریدی

AMD R9 Fury X نمونه‌ی از کارت های هیبریدی

کارت‌های گرافیکی هیبریدی، از منظر مدیریت حرارت، پیشرفتی بزرگ نسبت به طراحی‌های دمنده و سفارشی تلقی می‌شوند. در حالی‌که اساساً هزینه‌ی این نوع کارت‌ها بیشتر از نمونه‌های دیگر است؛ اما طراحی هیبریدی ترکیبِ خوبی از نصب آسان و خنک‌سازی را برای شما فراهم می‌آورند.

با وجود اینکه طراحی ظاهری کارت‌های هیبریدی بسیار گوناگون است؛ اما ویژگی‌های بنیادین، بین تمام آن‌ها مشترک است. آن‌ها معمولا دارای مسدود‌کننده‌های مایع، سیستم‌ لوله‌گذاری، رادیاتور، فن‌های رادیاتور و فن‌هایی در بالای VRAM هستند.

کارت هیبریدی EVGA GTX 1080 FTW Gaming Hybrid تا ۲۹ درجه خنک‌تر از سیستم‌های دمنده فعالیت می‌کند.

درست مانند خنک‌کننده‌های مجتمعِ پردازنده‌ی اصلی، کارت‌های هیبریدی حرارت را با انتقال به سمت رادیاتور‌ها دفع می‌کند. باتوجه به اینکه انتقال حرارت از پخش‌شدن هوای گرم در فضای کیس جلوگیری می‌کند، روش یادشده مزیت بزرگی نسبت به خنک‌کننده‌های جریانی دارد. حال با در نظر داشتنِ این موضوع، می‌توان نتیجه گرفت که در صورتِ وجودِ کارت گرافیکی هیبریدی و خنک‌کننده‌ی مجتمع، نیاز به وجود جریانِ هوا در فضای کیس، به‌طرز ملموسی کاهش پیدا می‌کند.

با این حال، کارت‌های هیبریدی معایبی را نیز با خود به همراه دارند. نخستین و مشهود‌ترین ایراد این نوع کارت‌ها به رادیاتور و فضای اشغالی آن مربوط می‌شود؛ همین موضوع باعث می‌شود که امکان استفاده از این نوع کارت‌ها در همه‌ی کیس‌ها فراهم نباشد.

مشکلِ دیگر مربوط به جایگذاری رادیاتور می‌شود. اگر تا به‌حال اقدام به نصبِ خنک‌کننده‌های مجتمع برای پردازنده‌ی اصلی دستگاه‌تان کرده باشید، مسلماً از چالشِ موجود برای قراردادن رادیاتور در برخی از کیس‌های مطلع هستید.

مشکل آخر نیز به پیاده‌سازی پیکربندی‌های SLI و کراس‌فایر مربوط می‌شود. اگر نصب یک رادیاتور برای‌تان سخت است، مسلماً نصب یک رادیاتور اضافی کار را به‌مراتب سخت‌تر می‌کند.

پیشنهاد می‌شود که اگر قصد استفاده از کارت‌های هیبریدی دارید، تنها از یک کارت استفاده کنید. حال اگر تمایل دارید که قدرت بیشتری را به رایانه‌تان تزریق کنید، به‌جای صرف هزینه برای خرید کارت گرافیک ثانویه، بهتر است توجه‌تان را به خرید کیت و اُورکلاک پردازنده‌ی گرافیکی‌تان معطوف کنید؛ این روش بسیار مقرون‌ به صرفه‌تر از خرید کارت‌ گرافیک ثانویه است.

مزایا:

• دمای پایین‌تر و اُورکلاک بالاتر
• حرارتِ محیطی کمتر و کاهشِ نیاز به جریان هوا در داخلِ کیس
• آسان‌ترین راه برای خنک‌سازی مایع

معایب:

• معمولاً کارت‌های هیبریدی قیمت گران‌تری نسبت به دیگر کارت‌ها دارند
• جایگذاری رادیاتور در داخل کیس شما را با چالش سختی روبرو می‌کند
• استفاده همزمان از خنک‌کننده مجتمع، کمبود فضا ایجاد می‌کند
• استفاده از پیکربندی‌های SLI‌و کراس‌فایر را بسیار سخت می‌کند

بهترین انتخاب برای:

• سیستم‌های تک گرافیکی
• کیس‌های بزرگ

خنک‌کننده‌های مایع

از همین ابتدا بگذارید یک نکته را برای شما روشن کنیم؛ هزینه‌ی خرید و پیاده‌سازی خنک‌کننده‌های مایع نسبتاً بالا است. کارکرد بهینه و ظاهر زیبا، هزینه‌ی بیشتری را نیز می‌طلبد. بلوک‌های مایع برای کارت گرافیک GTX 1080 نزدیک به ۱۱۳ تا ۱۴۰ دلار هزینه در بر دارد؛ این در حالی است که MSI GTX 1080 Sea Hawk چیزی نزدیک به ۸۰۰ دلار، هزینه بر می‌دارد.

اگر خودتان قصد نصب بلاک‌های مایع را دارید، باید با نحوه‌ی حذف سینک‌های حرارتی، فن‌ها و دیگر تجهیزات آشنایی داشته باشید.

اگر قصد دارید توسط حلقه‌های مایع، اقدام به خنک‌سازی پردازنده‌ی گرافیکی‌تان کنید، خریدِ مخزن، تلمبه، رادیاتور، فن‌، لوله، اتصالات و مایعِ خنک‌کننده نیاز است.

استفاده از خنک‌کننده‌ی مایع، بی شک تأثیر به‌سزایی در خارج‌سازی گرما ایفا می‌کند. معمولاً افرادی که از حلقه‌های خنک‌کننده‌ مایع استفاده می‌کنند، با استفاده از طرح‌ها و رنگ‌ها، دستی به شکل و شمایل کیس‌شان نیز می‌کشند.

بنابراین اگرچه هزینه‌ی پیاده‌سازی خنک‌کننده‌های مایع نسبت به دیگر نمونه‌ها بیشتر است؛ اما شما توسط این خنک‌کننده‌ها می‌توانید علاوه‌بر اُورکلاک راحت‌تر، دمای پایین‌تری را برای قطعات سخت‌افزاری‌تان فراهم آورید.

مزایا:

• بهترین راه‌حل برای دفع حرارت
• امکان دسترسی به اُورکلاکِ بالاتر
• امکان استایل‌دهی به ظاهر کیس
• بلاک‌های مایع علاوه بر پردازنده‌ی گرافیکی، VRAM و دیگر قطعات را نیز پوشش می‌دهد
• امکان استفاده از SLI و کراس‌فایر
• تنوع انتخاب در میان کارت‌های گرافیکی

معایب:

• هزینه‌ی بالا
• احتیاج به قطعات جانبی
• زمانِ زیاد برای نصب و پیاده‌سازی
• احتیاج به تجربه و تخصص برای نصب

بهترین انتخاب برای:

• سخت‌افزارهای بالارده

در پایان بد نیست به این موضوع اشاره کنیم که انتخاب نادرست خنک‌کننده، تأثیر به‌سزایی در عملکرد کارت گرافیک و سایر قطعات سخت‌افزاری می‌گذارد؛ بنابراین همان‌طور که انتخاب قطعه‌ی مناسب از اهمیت بالایی در کارایی سیستم برخوردار است، انتخاب خنک‌کننده‌ی نامناسب می‌تواند ضربه‌ی مهلکی به عملکرد کلی رایانه وارد کند.

 منبع: زومیت