Viena no modernajās grafiskajās kartēs iekļautajām dzesēšanas funkcijām ir tvaika kamera. Tvaika kameras laiku pa laikam tiek pieminētas grafisko karšu mārketinga materiālos — šie mārketinga materiāli gandrīz nekad neaptver tvaika kameras būtību vai darbību.
Ko dara tvaika kamera?
Tvaika kamera ir plāna, relatīvi plakana plāksne, ko izmanto siltuma izplatīšanai plašā virsmas laukumā. Parasti spuru kaudze tiek uzklāta tieši uz tvaika kameras virsmas, lai nodrošinātu maksimālo iespējamo virsmas laukumu dzesēšanai, izmantojot gaisa plūsmu.
Padoms. Spuru kaudze ir metāla spuru komplekts, kas paredzēts, lai maksimāli palielinātu virsmas laukumu. Gaisam, ko spiež ventilators, ir liels virsmas laukums, no kura tas var efektīvāk absorbēt siltumu.
Tvaika kamera ir doba, ar vakuumu noslēgta vara plāksne. Tvaika kameras punktu, kas ir savienots ar siltuma avotu, piemēram, GPU, sauc par iztvaicētāju. Kad iztvaicētājs tiek uzkarsēts, šķidrums daktā iztvaiko gāzē. Pēc tam karstā gāze izplešas, lai aizpildītu kameras iekšpusi, un pēc tam, kad tā sasniedz vēsāku virsmu, gāze atkal kondensējas. Vēsāku virsmu sauc par kondensatoru. Pēc tam kondensētais šķidrums caur dakts tiek atgriezts iztvaicētājā, lai turpinātu ciklu.
Padoms: tvaika kameras dakts darbojas tieši tāpat kā sveces dakts – tas velk šķidrumu siltuma avota virzienā.
Kāpēc tvaika kameras ir tik efektīvas?
Lai gan metāli, piemēram, varš, labi vada siltumu, tie nav visefektīvākā metode. Lielu siltumenerģijas daudzumu var pārnest uz jebkuru materiālu, kurā notiek fāzes maiņa. Fāzes maiņa ir pāreja no vienas matērijas formas uz citu, piem. šķidrums gāzei vai gāze šķidrumā.
Tvaika kamerā esošā šķidruma iztvaicēšanas process gāzē pārnes lielu siltumenerģijas daudzumu gāzei. Kad gāze atkal kondensējas, šī siltumenerģija tiek efektīvi pārnesta uz kondensatoru.
Alternatīvas tvaika kamerai
Lai veiktu līdzīgu uzdevumu, būtu iespējams vienkārši izmantot cietu vara bloku, taču šis dizains būtu daudz smagāks nekā doba tvaika kamera. Tas arī daudz lēnāk pārnestu siltumu no siltuma avota uz dzesēšanas ribām. Šis siltuma pārneses ātruma samazinājums ietekmētu GPU veiktspēju, jo tas saglabātu vairāk siltuma.
Vēl viena alternatīva, ko parasti izmanto CPU dzesētājos, ir siltuma caurules. Siltuma caurules darbojas līdzīgi, ar fāzes maiņas procesu. Siltuma caurules var reāli pārnest siltumu tikai no viena caurules gala uz otru, savukārt tvaika kamera aktīvi izplata siltumu plašā virsmas laukumā. Šī dzesēšanas gala/malas virsmas laukuma atšķirība nozīmē, ka tvaika kameras ir efektīvākas siltuma pārnešana uz lielākiem spuru skursteņiem, jo tas var būt tiešā saskarē ar vairāk spurām nekā siltuma caurule var būt.