İşlemciler nasıl soğutuluyor?

İşlemcinizin soğutulması bilgisayarınızın performansında önemli rol oynar. İşlemci soğutmasının yeterli olmadığı durumlarda sisteminizde yavaşlamalar, hatalar veya kilitlenmeler meydana gelebilir.

Overclock meraklıları için önemli etkenlerden biri olan soğutma, bilgisayarınızın stabil bir şekilde çalışabilmesi için de son derece önemlidir.

Bu yazıda mevcut CPU soğutma sistemlerini, nasıl çalıştıklarını, avantaj ve dezavantajlarını sizin için inceledik.

Isı yayıcılar ve fanlar

Elektrik akımı sıcaklık üretir. Bunun can sıkıcı olduğu düşünebilirsiniz, fakat PC'nizin işlemcisinin yüksek hızlara çıkabilmesi bu fiziksel olay sayesinde olur.

Isı, kinetik bir enerji olduğu için yok edilmesi mümkün değildir. Bir işlemciyi soğutmanın yolu, sıcaklığı ondan mümkün olduğu kadar uzağa taşımaktan geçer. Böylelikle işlemcinizin hasar görmesini engellemiş olursunuz.

Bilgisayarınızın içersindeki teknoloji inanılmaz derecede karışık da olsa, ne kadar hızlı çalışacağını belirleyen bir heatsink ve fandır.

Isı yayıcı ve fanlar

En basit soğutma ısı yayıcılarla sağlanabilir. Isı yayıcılar pasif olarak ısıyı dağıttıklarından güç tüketimi yapmazlar. Bu yüzden bu yönteme "pasif soğutma" da denir.

Isı işlemcinizin yüzeyinden daha geniş yüzey ve hacme sahip olan bir maddeye iletilir ve sonunda havaya aktarılır. İşlemciyle temas eden bölüm genellikle ısı iletimi yüksek olan bakırdır.

Havayla ısıyı dağıtmak pek etkili bir yol olmadığı için ısı dağıtıcıya bir fan ekleyerek hava dolaşımı sağlanabilir ve daha iyi bir soğutma elde edilebilir. Çoğu kullanıcı için bu soğutma yeterli olacaktır.
Bir sonraki adım ısı yayıcılarda daha iyi maddelerin kullanılmasıdır. Bakır yerine karbon nano-tüpler kullanılarak ısı iletkenliği 1,5 katına kadar çıkarılabilir.

Yine de bakır ısı yayıcılar, karbon nano-tüplere göre çok daha ucuzdur ve yeterince iyidir.

Isı boruları

Yüksek miktarda ısıyı dağıtmanın başka bir yolu da ısı boruları kullanmaktır. Bir madde sıvı durumundan gaz durumuna (veya sıvı durumundan katı durumuna) geçtiğinde yüksek miktarda ısı dağıtılır.

Buradaki temel prensip buzdolabınızda kullanılan ile aynıdır.
PC soğutucularındaki borular, içlerinde az miktarda saf su bulundurur. Boru içindeki basınç düşüktür, bu sayede içindeki suyun kaynama seviyesi aşağı çekilir. Borunun içinde fitil yerine geçen bir tabaka bulunur.

Sıcaklığın kaynağı olan bölümde su kaynar ve gaz haline gelen su borunun uçlarına yayılır. Burada fitil üzerinde yoğunlaşan su tekrar ısı kaynağına geri döner.

"Buhar odası" da ısı borusunun başka bir çeşididir. Bu tür ısı yayıcılarda borular işlemcinin üzerine sığacak şekilde düzleştirilmiş, ısı yayıcı boruların üzerine yerleştirilmiştir.

Sıvı soğutma

PC'lerdeki sıvı soğutma, otomobillerdeki kaloriferlerle nerdeyse aynı mantıkla çalışır. Suyun işlemci üzerindeki blok üzerinde dolaşması ve ısının havaya dağıtıldığı kanatçıklara iletilmesi sağlanır.

Sıvı soğutma, hava ile soğutmaya göre sıcaklığı işlemciden çabucak uzaklaştırabilen daha etkili bir yöntem. Önceleri sıvı soğutma sistemlerini bilgisayara entegre etmek zor olsa da artık sıradan ısı yayıcılar kadar kolay kurulabiliyorlar.

Sıvı soğutmada ısı değişiminin yapıldığı son bölüm olan radyatör, çok da etkili olmayan bir parça sayılabilir. Fakat birden çok fanı bulunan büyük bir radyatörü kasanıza sığdırabilir ve performansı artırabilirsiniz.

Termo-elektrik soğutucular

Termo-elektrik soğutucular ısıyı aktarmak için "Peltier etkisi"ni kullanır. Bu sistemde iki farklı yarı iletken karşı karşıya sıkıştırılır ve elektrik akımı uygulanır. Böylelikle ısı bir taraftan diğer tarafa iletilir. Polariteyi değiştirmek akım yönünü de ters çevirmektedir.

Sistemin çalışması ısı borularındakine benzer, fakat burada elektronlar kullanılır. Bu yöntemin çok etkin olduğu söylenemez, ama sistem sabittir ve bakım gerektirmez. Termo-elektrik soğutucular, heat-sink'lerin yapamadığı ortam sıcaklığının altında bir soğutmayı da sağlayabilir. Fakat bu PC içersindeki parçalar üzerinde yoğunlaşmaya yol açmaktadır.

Termo-elektrik soğutucular, diğer soğutucular yanında pahalı bir alternatif olarak durmaktadır. Termo-elektrik soğutucu ile sıvı soğutmayı bir arada kullanarak gayet iyi sonuçlar alınabilir.

Diğer yöntemler ve sonuç

Çözümler arasında kaba kuvvete başvurmak da sayılabilir. Bir klimanın buhar sıkıştırma birimini PC'nize entegre edebilirsiniz. Bu yöntem evde kullanılan bilgisayarlar için gereksiz olabilir ve yoğunlaşma sorununa da yol açabilir.

Tüm bilgisayarı iletken olmayan bir sıvının içine batırmak da diğer cesur yöntemlerden.

Sonuç: Bir işlemciyi soğutmak uzaktan basit bir işlem gibi görünse de bugün hala pek de kolay değil – soğutucu bilgisayarınızın güç kaynağını kullanmak zorunda, manyetik alanlar oluşturmamalı ve bilgisayarın çalışmasına engel olmamalıdır.