Една от функциите за охлаждане, включени в съвременните графични карти, е парна камера. Парните камери понякога се споменават в маркетинговите материали за графични карти – тези маркетингови материали почти никога не обхващат какво всъщност представлява или прави една парна камера.
Какво прави парната камера?
Парната камера е тънка, сравнително плоска плоча, която се използва за разпространение на топлина върху широка повърхност. Обикновено стек от ребра се нанася директно върху повърхността на парната камера, за да предложи максималната възможна повърхност за охлаждане чрез въздушен поток.
Съвет: Комплектът перки е набор от метални ребра, които са предназначени да увеличат максимално площта на повърхността. Въздухът, който се изтласква от вентилатор, има голяма повърхност, от която може да абсорбира топлината по-ефективно.
Парната камера е куха, вакуумно запечатана медна плоча. Точката на парната камера, която е свързана към източника на топлина, като графичен процесор, се нарича изпарител. Когато изпарителят се нагрява, течността във фитила се изпарява в газ. След това горещият газ се разширява, за да запълни вътрешността на камерата, след което след като достигне по-хладна повърхност, газът отново кондензира. По-хладната повърхност се нарича кондензатор. След това кондензираната течност се връща в изпарителя през фитила, за да продължи цикъла.
Съвет: Фитил с парна камера действа точно по същия начин като фитил за свещ – привлича течността към източника на топлина.
Защо парните камери са толкова ефективни?
Докато метали като медта са добри в провеждането на топлина, те не са най-ефективният метод. Голямо количество топлинна енергия може да се прехвърли към всеки материал, който преминава през фазова промяна. Фазовата промяна е преход от една форма на материя към друга, напр. течност към газ или газ към течност.
Процесът на изпаряване на течността в парната камера в газ прехвърля голямо количество топлинна енергия към газа. Когато газът кондензира отново, тази топлинна енергия ефективно се прехвърля към кондензатора.
Алтернативи на парна камера
Би било възможно просто да се използва твърд меден блок за изпълнение на подобна задача, но този дизайн би бил много по-тежък от куха парна камера. Освен това би било много по-бавно при пренасянето на топлина от източника на топлина към охлаждащите ребра. Това намаляване на скоростта на пренос на топлина би се отразило на производителността на графичния процесор, тъй като той би задържал повече топлина.
Друга алтернатива, често използвана в процесорните охладители, са топлинните тръби. Топлинните тръби работят по подобен начин, с процес на смяна на фазите. Топлинните тръби обаче могат наистина да прехвърлят топлина само от единия край на тръбата към друг, докато парната камера активно разпространява тази топлина върху широка повърхност. Тази разлика в повърхността на охлаждащия край/страна означава, че парните камери са по-ефективни пренасяне на топлина към по-големи купчини перки, просто защото може да бъде в директен контакт с повече ребра от топлинна тръба може да бъде.