すべてのコンピューターは、低温に保つ必要があります。 CPU や GPU をクールに保つのは特に簡単ではありません。 CPU と GPU の実際のシリコン ダイは小さいです。 表面積は、周囲の空気に熱を放散する上で最も重要な要素の 1 つです。 非常に小さくて平らなため、CPU と GPU のダイは空気で直接冷却するのには適していません。 それらを適切に冷却できるようにするために、ヒートシンクが使用されます。
ヒートシンクには、熱を発生するコンポーネントから熱を奪い、その熱を空気中に放散するという 2 つの目的があります。 ヒートシンクには、パッシブ ヒートシンクとアクティブ ヒートシンクの 2 つがあります。 パッシブ ヒートシンクは、ケース ファンによって駆動される気流を含む周囲の気流によって冷却されます。
パッシブヒートシンクは、特に効率的ではないため、通常、比較的低いレベルの熱放散にのみ使用されます。 それらは一般に、良好な空気の流れを可能にするために比較的幅広のフィンを備えています。 さらに、フィンはほとんど常に垂直に配置され、自然対流が熱を運び去るのを助けます。
アクティブ ヒートシンクは、パッシブ クーラーとは異なる設計規則に従います。 これは、クーラーに直接ファンが存在すると、ヒートシンク設計のいくつかの要因が変化するためです。
アクティブヒートシンク
アクティブなヒートシンクにファンが存在するということは、ヒートシンク上の空気の流れが大幅に増加することを意味します。 これにより、熱放散能力が大幅に向上し、より大きな熱負荷に対処できるようになります。 パッシブ ヒートシンクは大きな熱負荷に対処できますが、そのためには非常に大きくする必要があります。 アクティブ ヒートシンクは、はるかに低い質量と体積で同じ熱負荷に対処できます。
ヒートシンクに強制的に空気を通すファンがあるため、パッシブ ヒートシンクよりもはるかに高いフィン密度を持つことができます。 これは、アクティブ ヒートシンクの表面積と質量の比率がはるかに大きくなり、サイズをさらに縮小できることを意味します。
すべてのヒートシンク ファンが回転を停止できるわけではありませんが、0RPM モードを提供するものもあります。 これにより、アクティブ冷却を保証するのに十分な熱負荷がない場合に、アクティブ ヒートシンクをパッシブ ヒートシンクとして動作させることができます。 これには、サイレント操作の利点があります。
多くのアクティブ ヒートシンクは、クーラーの前面にあるファンを使用して、クーラーに空気を送り込みます。 ファンを反対側に配置して、ヒートシンクから空気を引き込むことも完全に可能です。 多くのハイエンド CPU クーラーには、「プッシュプル」構成の 2 つのファンがあります。 これにより、高密度のフィン構造を通る信頼性の高い気流が確保されます。
結論
パッシブ ヒートシンクとは異なり、アクティブ ヒートシンクは 1 つまたは複数のファンを使用して、ヒートシンク上の気流をアクティブに駆動します。 これにより、冷却能力が大幅に向上し、フィン密度が大幅に増加して単位体積あたりの表面積が増加し、冷却能力がさらに向上します。 アクティブ ヒートシンクは、多くの熱を放出するため、ほとんどすべてのハイエンド CPU および GPU で使用されています。 これらのコンポーネントのパッシブ クーラーは実行不可能なほど大きくなります。 どのヒートシンクがお好みですか? コメントであなたの考えを共有してください。