En av kylfunktionerna som ingår i moderna grafikkort är en ångkammare. Ångkammare nämns ibland i marknadsföringsmaterialet för grafikkort – dessa marknadsföringsmaterial täcker nästan aldrig vad en ångkammare faktiskt är eller gör.
Vad gör en ångkammare?
En ångkammare är en tunn, relativt platt platta, som används för att sprida värme över en stor yta. Vanligtvis appliceras en fenstapel direkt på ångkammarens yta för att erbjuda maximal ytarea som är möjlig för kylning via luftflöde.
Tips: En fenstapel är en uppsättning metallfenor som är designade för att maximera ytan. Luft som trycks av en fläkt har då en stor yta från vilken den kan absorbera värme mer effektivt.
Ångkammaren är en ihålig, vakuumförseglad kopparplatta. Punkten i ångkammaren som är ansluten till värmekällan, till exempel en GPU, kallas förångaren. När förångaren värms upp avdunstar vätskan i veken till en gas. Den heta gasen expanderar sedan för att fylla det inre av kammaren, sedan när den når en svalare yta kondenserar gasen igen. Den kallare ytan kallas kondensorn. Den kondenserade vätskan återförs sedan till förångaren genom veken för att fortsätta cykeln.
Tips: En ångkammarveke fungerar på exakt samma sätt som en ljusveke – den drar vätskan mot värmekällan.
Varför är ångkammare så effektiva?
Även om metaller som koppar är bra på att leda värme, är de inte den mest effektiva metoden. En stor mängd värmeenergi kan överföras till vilket material som helst som går igenom en fasförändring. En fasförändring är en övergång från en form av materia till en annan, t.ex. vätska till gas, eller gas till vätska.
Processen att förånga vätskan i ångkammaren till en gas överför en stor mängd värmeenergi till gasen. När gasen kondenserar igen överförs denna värmeenergi effektivt till kondensorn.
Alternativ till ångkammare
Det skulle vara möjligt att bara använda ett massivt kopparblock för att utföra en liknande uppgift, men denna design skulle vara mycket tyngre än en ihålig ångkammare. Det skulle också vara mycket långsammare att överföra värme från värmekällan till kylflänsarna. Denna minskning av hastigheten för värmeöverföring skulle påverka prestanda hos GPU: n eftersom den skulle behålla mer värme.
Ett annat alternativ som vanligtvis används i CPU-kylare är värmerör. Värmerör fungerar på liknande sätt, med en fasförändringsprocess. Värmerör kan dock bara verkligen överföra värme från en ände av röret till en annan, medan en ångkammare aktivt sprider värmen över en stor yta. Denna skillnad i ytarea på kyländen/sidan gör att ångkammare är mer effektiva vid överför värme till större fenhögar, helt enkelt för att det kan vara i direkt kontakt med fler fenor än ett värmerör kan vara.