Modern grafik kartlarında bulunan soğutma özelliklerinden biri de buhar odasıdır. Buhar odalarından zaman zaman grafik kartlarına yönelik pazarlama materyallerinde bahsedilir - bu pazarlama materyalleri, bir buhar odasının gerçekte ne olduğunu veya ne işe yaradığını neredeyse hiçbir zaman kapsamaz.
Buhar odası ne işe yarar?
Bir buhar odası, ısıyı geniş bir yüzey alanına yaymak için kullanılan ince, nispeten düz bir levhadır. Tipik olarak, hava akımı yoluyla soğutma için mümkün olan maksimum yüzey alanını sunmak için doğrudan buhar odasının yüzeyine bir kanat yığını uygulanır.
İpucu: Bir kanat yığını, yüzey alanını en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmış bir dizi metal kanatçıktır. Bir fan tarafından itilen hava, ısıyı daha verimli bir şekilde emebileceği geniş bir yüzey alanına sahip olur.
Buhar odası, içi boş, vakumla kapatılmış bir bakır levhadır. GPU gibi bir ısı kaynağına bağlı olan buhar odasının noktasına evaporatör denir. Evaporatör ısıtıldığında fitildeki sıvı buharlaşarak gaz haline gelir. Sıcak gaz daha sonra odanın içini doldurmak için genişler, daha sonra daha soğuk bir yüzeye ulaştığında gaz tekrar yoğunlaşır. Soğutucu yüzeye kondenser denir. Yoğunlaştırılmış sıvı daha sonra döngüye devam etmek için fitil aracılığıyla buharlaştırıcıya geri döndürülür.
İpucu: Buhar odası fitili, mum fitili ile tamamen aynı şekilde hareket eder – sıvıyı ısı kaynağına doğru çeker.
Buhar odaları neden bu kadar etkilidir?
Bakır gibi metaller ısıyı iletmede iyi olsalar da en verimli yöntem değildirler. Büyük miktarda termal enerji, faz değişikliğinden geçen herhangi bir malzemeye aktarılabilir. Bir faz değişikliği, bir madde biçiminden diğerine geçiştir, örn. sıvıdan gaza veya gazdan sıvıya.
Buhar odasındaki sıvıyı gaz haline getirme işlemi, gaza büyük miktarda ısı enerjisi aktarır. Gaz tekrar yoğuştuğunda, bu termal enerji verimli bir şekilde yoğuşturucuya aktarılır.
Buhar odasına alternatifler
Benzer bir görevi gerçekleştirmek için sadece katı bir bakır blok kullanmak mümkün olacaktır, ancak bu tasarım içi boş bir buhar odasından çok daha ağır olacaktır. Ayrıca, ısı kaynağından soğutma kanatçıklarına ısı transferinde çok daha yavaş olacaktır. Isı transfer hızındaki bu azalma, daha fazla ısı tutacağı için GPU'nun performansını etkileyecektir.
CPU soğutucularında yaygın olarak kullanılan bir diğer alternatif ise ısı borularıdır. Isı boruları, bir faz değişim süreci ile benzer şekilde çalışır. Bununla birlikte, ısı boruları, ısıyı yalnızca borunun bir ucundan diğerine gerçekten aktarabilirken, bir buhar odası bu ısıyı aktif olarak geniş bir yüzey alanına yayar. Soğutma ucunun/yanının yüzey alanındaki bu fark, buhar odalarının şu anda daha verimli olduğu anlamına gelir. ısı borusundan daha fazla kanatçıkla doğrudan temas halinde olabileceğinden, ısıyı daha büyük kanat yığınlarına aktarmak olabilir.