Однією з особливостей охолодження сучасних відеокарт є парна камера. Парові камери час від часу згадуються в маркетингових матеріалах для відеокарт – ці маркетингові матеріали майже ніколи не охоплюють, що насправді є або робить парна камера.
Що робить парна камера?
Парова камера — це тонка відносно плоска пластина, яка використовується для поширення тепла по широкій площі поверхні. Як правило, ребра наносять безпосередньо на поверхню парової камери, щоб забезпечити максимальну площу поверхні, можливу для охолодження повітряним потоком.
Порада: Стек ребер — це набір металевих ребер, призначених для максимального збільшення площі поверхні. Повітря, що виштовхується вентилятором, має велику площу поверхні, з якої він може більш ефективно поглинати тепло.
Парова камера являє собою порожнисту мідну пластину з вакуумною герметизацією. Точка парової камери, яка з’єднана з джерелом тепла, таким як графічний процесор, називається випарником. Коли випарник нагрівається, рідина в гніті випаровується в газ. Гарячий газ потім розширюється, щоб заповнити внутрішню частину камери, а потім, досягнувши більш холодної поверхні, газ знову конденсується. Більш холодна поверхня називається конденсатором. Конденсована рідина потім повертається у випарник через гніт, щоб продовжити цикл.
Порада: гніт у паровій камері діє точно так само, як і гніт для свічки – він притягує рідину до джерела тепла.
Чому парові камери настільки ефективні?
Хоча метали, такі як мідь, добре проводять тепло, вони не є найефективнішим методом. Велика кількість теплової енергії може бути передана будь-якому матеріалу, який проходить через фазовий перехід. Зміна фази — це перехід від однієї форми матерії до іншої, напр. рідина в газ або газ в рідину.
Процес випаровування рідини в паровій камері в газ передає газу велику кількість теплової енергії. Коли газ знову конденсується, ця теплова енергія ефективно передається в конденсатор.
Альтернатива паровій камері
Для виконання подібного завдання можна було б просто використовувати твердий мідний блок, однак ця конструкція була б набагато важчою, ніж порожниста парна камера. Він також буде набагато повільніше передавати тепло від джерела тепла до ребер охолодження. Це зниження швидкості теплопередачі вплине на продуктивність графічного процесора, оскільки він збереже більше тепла.
Іншою альтернативою, яка зазвичай використовується в процесорних кулерах, є теплові трубки. Теплові трубки працюють подібним чином, з процесом зміни фази. Теплові труби, однак, можуть дійсно передавати тепло лише від одного кінця труби до іншого, тоді як парна камера активно поширює це тепло по широкій площі поверхні. Ця різниця в площі поверхні охолоджуючого кінця/сторони означає, що парові камери є більш ефективними передача тепла до більших ребер просто тому, що він може безпосередньо контактувати з більшою кількістю ребер, ніж теплова трубка може бути.