En af kølefunktionerne i moderne grafikkort er et dampkammer. Dampkammer nævnes af og til i markedsføringsmaterialet til grafikkort – disse markedsføringsmaterialer dækker næsten aldrig, hvad et dampkammer faktisk er eller gør.
Hvad gør et dampkammer?
Et dampkammer er en tynd, relativt flad plade, der bruges til at sprede varme over et bredt overfladeareal. Typisk påføres en finnestak direkte på overfladen af dampkammeret for at tilbyde det maksimale overfladeareal, der er muligt til afkøling via luftstrøm.
Tip: En finnestak er et sæt metalfinner, der er designet til at maksimere overfladearealet. Luft, der skubbes af en ventilator, har så et stort overfladeareal, hvorfra den kan absorbere varme mere effektivt.
Dampkammeret er en hul, vakuumforseglet kobberplade. Punktet af dampkammeret, der er forbundet til varmekilden, såsom en GPU, kaldes fordamperen. Når fordamperen opvarmes, fordamper væsken i vægen til en gas. Den varme gas udvider sig derefter for at fylde det indre af kammeret, så når den når en køligere overflade, kondenserer gassen igen. Den køligere overflade kaldes kondensatoren. Den kondenserede væske returneres derefter til fordamperen gennem vægen for at fortsætte cyklussen.
Tip: En dampkammervæge virker på nøjagtig samme måde, som en lysvæge gør – den trækker væsken mod varmekilden.
Hvorfor er dampkamre så effektive?
Mens metaller som kobber er gode til at lede varme, er de ikke den mest effektive metode. En stor mængde termisk energi kan overføres til ethvert materiale, der gennemgår en faseændring. Et faseskift er en overgang fra en form for stof til en anden, f.eks. væske til gas eller gas til væske.
Processen med at fordampe væsken i dampkammeret til en gas overfører en stor mængde varmeenergi til gassen. Når gassen kondenserer igen, overføres denne termiske energi effektivt til kondensatoren.
Alternativer til et dampkammer
Det ville være muligt blot at bruge en solid kobberblok til at udføre en lignende opgave, men dette design ville være meget tungere end et hult dampkammer. Det ville også være meget langsommere til at overføre varme væk fra varmekilden til køleribberne. Denne reduktion i varmeoverførselshastigheden ville påvirke GPU'ens ydeevne, da den ville holde på mere varme.
Et andet alternativ, der almindeligvis anvendes i CPU-kølere, er varmerør. Varmerør fungerer på lignende måde med en faseændringsproces. Varmerør kan dog kun virkelig overføre varme fra den ene ende af røret til en anden, hvorimod et dampkammer aktivt spreder denne varme over en bred overflade. Denne forskel i overfladearealet af køleenden/siden betyder, at dampkamrene er mere effektive til overføre varme til større finnestabler, simpelthen fordi det kan være i direkte kontakt med flere finner end et varmerør måske.