একটি CPU লিকুইড কুলার কীভাবে কাজ করে? একটি শিক্ষানবিস নির্দেশিকা

সিপিইউতে তরল কুলিং কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য, গাড়িতে ইঞ্জিন কীভাবে ঠান্ডা করা হয় তা বিবেচনা করুন। তরল পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ বেশি থাকে, যার অর্থ তারা বাতাসের চেয়ে তাপ ভালোভাবে অপসারণ করতে পারে। গাড়িটি ইঞ্জিন থেকে তাপ নিতে এবং রেডিয়েটর ব্যবহার করে বাতাসে ছেড়ে দেওয়ার জন্য জল ব্যবহার করে। সিপিইউ তরল কুলারগুলি একইভাবে কাজ করে।

প্রতিটি সিপিইউ তাপ উৎপন্ন করে কারণ এটি একটি ইলেকট্রনিক উপাদান, এবং এই তাপ একটি জল ব্লক দ্বারা শোষিত হয় যেখানে তরল শীতল সঞ্চালিত হয়। এই তরলটি জল ব্লক থেকে রেডিয়েটারে পাম্প করা হয়, যেমন এটি গাড়িতে কাজ করে। রেডিয়েটারের কাজ হল ভিতরে প্রবাহিত তরল থেকে তাপ বের করে রেডিয়েটারের পাখায় স্থানান্তর করা। তারপর একটি পাখা পাখার উপর দিয়ে ঠান্ডা বাতাস সঞ্চালন করে। ছবিতে দেখানো এই সেটআপটি বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য কারণ তরল শীতলকরণ আধুনিক সিপিইউগুলি থেকে তাপ অপসারণকে আরও দক্ষ করে তুলেছে যার উচ্চ TDP ওভারক্লকড এবং উল্লেখযোগ্য তাপ উৎপন্ন করে।

সিপিইউ তাপ বোঝা : শীতলকরণ কেন গুরুত্বপূর্ণ

বিদ্যুৎ হলো একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে ইলেকট্রনের প্রবাহ। যখন বিদ্যুৎ যেকোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে যায়, তখন ইলেকট্রনের প্রবাহের প্রতিরোধের কারণে তাপ উৎপন্ন হয়। একইভাবে, যখন বিদ্যুৎ CPU এর মধ্য দিয়ে যায়, তখন এটিও তাপ উৎপন্ন করবে।

একটি মাইক্রোপ্রসেসর বা সিপিইউ কোটি কোটি ট্রানজিস্টর দিয়ে তৈরি। আমরা যখনই একটি সিপিইউ ব্যবহার করি, তখন এটি এই ট্রানজিস্টরগুলিকে একটি গণনামূলক যুক্তিতে ব্যবহার করে। এই ট্রানজিস্টরগুলি চার্জ এবং ডিসচার্জ করে, একটি বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ তৈরি করে যা ইলেকট্রন প্রবাহকে প্রভাবিত করে এবং তাপ উৎপন্ন করে। গেমিং বা ভিডিও রেন্ডারিংয়ের মতো সিপিইউতে আরও তীব্র ক্রিয়াকলাপগুলি আরও তাপ তৈরি করবে এবং এই ধরনের কঠিন কাজের চাপের জন্য একটি কুলিং সিস্টেমের প্রয়োজন হবে।

এই ধরনের ক্ষেত্রে, তাপমাত্রা সীমার মধ্যে রাখার জন্য একটি CPU ক্লোজড-লুপ লিকুইড সিস্টেম পছন্দ করা হয়। অন্যথায়, CPU তাপীয় থ্রটলিং শুরু করবে, যা এর কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করবে। কিছু ক্ষেত্রে, যদি শীতলকরণ খুব খারাপ হয়, তবে এটি CPU বা অন্যান্য অভ্যন্তরীণ উপাদান, যেমন RAM এবং GPU-এর ক্ষতি করতে পারে।

তরল কুলিং সিস্টেমের মূল উপাদানগুলি

তরল উপাদানের মৌলিক উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে

• জল ব্লক
• পাম্পটি
• রেডিয়েটর
• টিউবিং, জলাধার এবং কুল্যান্ট

জল ব্লক

এটি তরল কুলিং সিস্টেমের প্রাণকেন্দ্র যা CPU থেকে তাপ নিষ্কাশন করে। সবচেয়ে প্রিমিয়াম ধরণের ওয়াটার ব্লক তৈরি করা হয় অক্সিজেন-মুক্ত তামা দিয়ে যার উচ্চ তাপ পরিবাহিতা রয়েছে। যদি ওয়াটার ব্লকটি অ্যালুমিনিয়ামের অংশগুলির সাথে ব্যবহার করা হয়, তবে এই ওয়াটার ব্লকগুলি নিকেল প্লেটিং দিয়ে তৈরি করা হয় (বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ওয়াটার ব্লকের ভিত্তিটি জারণ এড়াতে নিকেল-প্লেটেড থাকে)।

এই ব্লকগুলির বেসে ০.৫ থেকে ১ মিমি মাইক্রো চ্যানেল থাকে, যা তরল পদার্থকে প্রবাহিত করতে এবং CPU দ্বারা উৎপন্ন তাপ শোষণ করতে দেয়। ব্লক এবং CPU-এর মধ্যে বায়ু ব্যবধান কমাতে, 8-12W/mK-এর বেশি তাপ পরিবাহিতা সহ একটি তাপীয় পেস্ট ব্যবহার করা হয়। পরিবাহিতা বাড়ানোর জন্য, জল ব্লক এবং CPU-এর মধ্যে ব্যবধান 0.1 মিমি পর্যন্ত কমানো হয়, যা জল ব্লকের জন্য একটি শক্তিশালী মাউন্টিং প্রক্রিয়া দ্বারা সহজতর হয়। কুলিং সিস্টেমের তাপীয় দক্ষতা মূলত প্রবাহ এবং ফিন অ্যারের নকশার উপর নির্ভর করে। যখন তরল পদার্থ ব্লকে প্রবেশ করে, তখন এটি 500-5000W/m2 তাপ স্থানান্তর সহগ সহ পরিবাহী শীতলকরণ শুরু করে।

পাম্প

কুলিং সিস্টেমের পাম্পটি জল ব্লক এবং রেডিয়েটারের মধ্য দিয়ে কুল্যান্ট প্রবাহিত করে, যা টিউবের প্রতিরোধ ক্ষমতা অতিক্রম করার জন্য তরলকে চাপ প্রদান করে। উপযুক্ত প্রবাহ ছাড়া, সবচেয়ে দক্ষ সিস্টেমটিও সঠিকভাবে কাজ করবে না। বেশিরভাগ কুলিং সিস্টেমে, এই পাম্পগুলি ২০০০-৪০০০ আরপিএমে ১২ ভোল্টে কাজ করে, যা শীতলকরণ সম্পাদনের জন্য ০.৫-১ লিটার/মিনিট এবং হেড পর্যাপ্ত প্রবাহ প্রদান করে। সিপিইউগুলির জন্য আধুনিক কুলিং সিস্টেমে, এই পাম্পগুলি কম শব্দ এবং কম্পনের জন্য নির্ভুলতার সাথে তৈরি করা হয়, ঘর্ষণহীন অপারেশন প্রদানের জন্য সিরামিক বিয়ারিংগুলির সাথে সংযুক্ত করা হয়। তাপের লোডের প্রয়োজন অনুসারে এই পাম্পগুলি তাদের গতি পরিবর্তন করতে পারে।

রেডিয়েটর

তরল দ্বারা CPU থেকে গৃহীত তাপ একটি রেডিয়েটর নামক একটি যন্ত্র এবং এতে লাগানো একটি ফ্যানের সাহায্যে বায়ুমণ্ডলে প্রত্যাখ্যান করা হয়। রেডিয়েটরগুলি তামার ফিন এবং কুল্যান্ট চ্যানেল সহ একটি অ্যালুমিনিয়াম কোর দিয়ে তৈরি করা হয়। ফিনগুলিতে 0.8-0.9 দক্ষতার সাথে উন্নত পরিবাহী তাপ স্থানান্তর প্রদান করা হয়। ফিন স্পেসিং একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। যদি ফিনের ঘনত্ব FPI (ফিন প্রতি ইঞ্চি) বেশি হয়, তাহলে কার্যকর এলাকা বৃদ্ধি পাবে। তবে, বায়ু প্রবাহের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধির কারণে বায়ু প্রবাহের উচ্চতর প্রয়োজন।

নিম্ন FPI বায়ু প্রবাহ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে, কিন্তু কার্যকর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলও হ্রাস করে। সাধারণত, CPU থেকে তরল পদার্থের তাপমাত্রা আশেপাশের বাতাসের তুলনায় 10-20 °C বেশি থাকে। এটি রেডিয়েটারে প্রবেশ করে, যেখানে এটি পাখনায় তাপ স্থানান্তর করে। একটি পাখা (1000-2000rpm) তারপর পাখনা থেকে তাপ অপসারণের জন্য বায়ুপ্রবাহ সরবরাহ করে।

টিউবিং, জলাধার এবং কুল্যান্ট

তরল সিস্টেমে টিউবিং তরলকে এক উপাদান থেকে অন্য উপাদানে স্থানান্তর করার জন্য একটি পথ প্রদান করে, যা PVC দিয়ে তৈরি যার ID 10 মিমি এবং OD 13 মিমি। চরম কাজের পরিস্থিতিতে বিকৃতি এবং ফেটে যাওয়া এড়াতে এটি ব্রেইড সাপোর্টও প্রদান করে। টিউবিংয়ে ধারালো বাঁক থাকা উচিত নয়, কারণ এটি প্রবাহ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করবে এবং সামগ্রিক কর্মক্ষমতা হ্রাস করবে।

একটি জলাধার বায়ু এবং তরলের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করে। এটি পিভিসি দিয়ে তৈরি এবং তরল দিয়ে ভরাট এবং বায়ুমণ্ডলে বায়ু বুদবুদ বের করার জন্য একটি ব্যবস্থা প্রদান করে । কিছু ক্ষেত্রে, জলাধার পাম্পের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ, বিশেষ করে একটি AIO (অল-ইন-ওয়ান) সিস্টেমে। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, ভিতরের তরলটি পাতিত জল এবং 30% গ্লাইকল। ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি রোধ করার জন্য কিছু জৈবসাইডও যোগ করা হয় এবং হিমাঙ্ককে -10 °C পর্যন্ত কমাতে গ্লাইকল যোগ করা হয়। কুল্যান্টের উদ্দেশ্য হল CPU থেকে তাপ নেওয়া এবং রেডিয়েটারে ছেড়ে দেওয়া।

শীতলকরণ চক্র

তাপ উৎপাদন

অপারেশন চলাকালীন, বিশেষ করে গেমিং বা ভিডিও রেন্ডারিংয়ের মতো তীব্র কাজ করার সময়, অথবা যেকোনো গ্রাফিক্যাল বা কম্পিউটেশনাল কাজের সময়, CPU 300 ওয়াটেরও বেশি তাপ উৎপন্ন করে। এই তাপ উৎপাদন CPU-এর ভিতরে নির্মিত ট্রানজিস্টর থেকে শুরু হয় এবং শেষ পর্যন্ত ইন্টিগ্রেটেড হিট স্প্রেডারে চলে যায়, যেখানে একটি ওয়াটার ব্লক ইনস্টল করা হয় যা CPU-এর ভিতরে প্রবাহিত তরলের সাহায্যে তাপ গ্রহণ করে। একটি পরিবাহী প্রক্রিয়া এই তাপ অপসারণ করে কারণ জল ব্লকটি তরলের চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় থাকে।

শোষণ

জল ব্লকের ভেতরের তরলটি জল ব্লকের ভেতরে তৈরি চ্যানেলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার সময় CPU দ্বারা উৎপন্ন তাপ শোষণ করে। তরলটি, ব্লকের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার সময়, তাপের অস্থিরতা এবং পরিবাহিতা নিশ্চিত করে যাতে তাপ পরিবাহিতার দিক থেকে সর্বাধিক দক্ষতা থাকে। যখন জল ব্লক থেকে তরল প্রবাহিত হয়, তখন এর তাপমাত্রা বেড়ে যায়।

প্রচলন

তরল কুলিং সিস্টেমে একটি পাম্প স্থাপন করা হয় যাতে সিপিইউ উত্তপ্ত তরল প্রেরণ করতে পারে, যাতে তাপমাত্রা একটি নির্দিষ্ট সীমা অতিক্রম না করে। পাম্পটি জল ব্লক থেকে রেডিয়েটারে তরলের একটি ধ্রুবক প্রবাহ সরবরাহ করে, যা সিপিইউকে ঠান্ডা রাখে এবং কার্যকরভাবে তার কাজ সম্পাদন করে। একটি আধুনিক সিস্টেমে, পাম্পগুলি তাদের উচ্চ প্রবাহ হারের কারণে খুব কম শব্দ এবং উপাদানগুলিতে ন্যূনতম ক্ষয়ক্ষতির জন্য নির্বাচন করা হয়।

অপচয়

উত্তপ্ত তরলটি অবশেষে রেডিয়েটারে প্রবেশ করে, যেখানে রেডিয়েটারে স্থাপিত একটি ফ্যান থেকে বাতাসের মাধ্যমে এটি ঠান্ডা করা হবে। রেডিয়েটারগুলি তামার ফিন সহ অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি। ফ্যান বাতাস প্রবাহিত করার সময় এই ফিনগুলি পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি করে, প্রক্রিয়াটিতে তাদের ঠান্ডা করে। যখন এই ফিনগুলি ঠান্ডা করা হয়, তখন টিউবের মধ্য দিয়ে যাওয়া কুল্যান্ট ঠান্ডা হয়।

প্রত্যাবর্তন

রেডিয়েটর দ্বারা ঠান্ডা করার পর তরলটি আবার জলের ব্লকে ফিরে আসে। তরল কুলিং সিস্টেমে আরেকটি সরঞ্জাম, যাকে রিজার্ভার বলা হয়, ইনস্টল করা হয়। এটি অতিরিক্ত পরিমাণে জল থাকলে তা ফিরে আসতে দেয় এবং তরলের স্তর কমে গেলে সিস্টেমকে পুনরায় পূরণ করতে সাহায্য করে।

তরল শীতলকরণকে আকর্ষণীয় করে তোলে এমন প্রকৌশল উদ্ভাবন

প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে, আমাদের কাছে ৭ ন্যানোমিটারের উচ্চ-গতির সিপিইউ রয়েছে যা বেশি তাপ উৎপন্ন করে। এই সমস্যা সমাধানের জন্য, আমরা একটি তরল কুলিং সিস্টেম ব্যবহার করি, কারণ উচ্চ তাপ উৎপন্নকারী সিপিইউগুলির জন্য এয়ার কুলিং যথেষ্ট নয়। প্রকৌশল এখন তরল কুলিং সিস্টেম এবং এর উৎপাদন প্রক্রিয়া বিকশিত করছে।

এখন, তরল প্রবাহের জন্য 0.2 মিমি সংকীর্ণ পথ দিয়ে জল ব্লক তৈরি করা হয়, যা তাপ স্থানান্তর 50% পর্যন্ত বৃদ্ধি করার জন্য অস্থিরতা তৈরি করে। আধুনিক তরলটিতে একটি PID কন্ট্রোলারও থাকে যা বিভিন্ন ফ্যান এবং পাম্পের গতির সাথে সেট পয়েন্টের 2 °C এর মধ্যে তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণ করে এবং রিয়েল-টাইম তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ প্রদান করে। অতিরিক্তভাবে, কপার অক্সাইড দিয়ে ইনজেকশন করা তরলগুলি তাপ পরিবাহিতা বৃদ্ধির জন্য পরীক্ষা করা হয়, যা 20% ভাল কর্মক্ষমতা দেখায়।

অপেক্ষা করুন, আরও অনেক কিছু আছে! তরল কুলিং ক্রমাগত বিকশিত হচ্ছে ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সাহায্যে সিএফডি সিমুলেশন ব্যবহার করে ফিন নির্মাণ, প্রবাহের গতি এবং টার্বুলেন্স, শীতলকরণ এবং তাপীয় নকশাকে অপ্টিমাইজ করার জন্য। যদি এই প্রযুক্তির আপগ্রেড অব্যাহত থাকে, তাহলে আমরা এমন একটি শীতল ব্যবস্থা তৈরি করতে পারি যা সিপিইউ ঠান্ডা করার জন্য গরম ইন্টারফেসে তরলের একটি পর্যায় পরিবর্তন ব্যবহার করে, যা পরে রেডিয়েটারে ঘনীভূত হবে।

ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ টিপস

তরল স্থাপনের জন্য বিশেষজ্ঞ দক্ষতার প্রয়োজন কারণ এতে অত্যন্ত সংবেদনশীল উপাদান থাকে, যার মধ্যে জলও অন্তর্ভুক্ত, যা লিক হলে CPU-এর ক্ষতি করতে পারে। ইনস্টলেশন শুরু করার আগে, সমস্ত উপাদান পরিষ্কার করুন এবং CPU-তে থার্মাল পেস্ট লাগান। ওয়াটার ব্লকটি মাউন্ট করুন এবং 0.6-1Nm পর্যন্ত সমান টর্ক দিয়ে স্ক্রুগুলিকে শক্ত করুন এবং মনে রাখবেন যে স্ক্রুগুলিকে একটি ক্রস প্যাটার্নে শক্ত করতে হবে। যে টিউব দিয়ে তরল প্রবাহিত হবে তাও একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। এটি ইনস্টল করার সময়, নিশ্চিত করুন যে টিউবটি ম্যানুয়াল অনুসারে রুট করা হয়েছে এবং প্রতিটি হোস একটি ক্ল্যাম্প দিয়ে সুরক্ষিত আছে। শুরু করার আগে, নিশ্চিত করুন যে সিস্টেমটি পর্যাপ্তভাবে প্রাইম করা হয়েছে এবং কোনও বাতাস আটকে নেই।

রক্ষণাবেক্ষণের জন্য, হয় একজন বিশেষজ্ঞের কাছ থেকে নির্দেশনা নেওয়া অথবা একজনের দ্বারা কাজটি করানোর কথা বিবেচনা করুন। আমরা যে কিছু টিপস শেয়ার করতে পারি তার মধ্যে রয়েছে একটি UV-প্রতিক্রিয়াশীল ডাই ব্যবহার করা যা UV আলোর নিচে জ্বলে ওঠে যাতে লিকেজ সনাক্ত করা যায়, বার্ষিক বা প্রয়োজন অনুসারে শুদ্ধিকরণ চক্র সম্পাদন করা, যা দক্ষতা উন্নত করার জন্য 95% বায়ু অপসারণ করবে। এছাড়াও, প্রতি বছর ভিনেগার দ্রবণ দিয়ে সিস্টেমটি ফ্লাশ করতে ভুলবেন না। টিউব এবং উপাদানগুলির ভিতরে স্কেলিং দ্রবীভূত করার জন্য দ্রবণটি 30 মিনিটের জন্য সঞ্চালন করুন এবং তারপরে এটি ধুয়ে ফেলুন।

ঐতিহ্যবাহী এয়ার কুলিং সিস্টেমের তুলনায় সুবিধা

পানির নির্দিষ্ট তাপ বাতাসের তুলনায় অনেক ভালো, এবং এটি স্বাভাবিকভাবেই তরল ব্যবহার করে এমন কুলিং সিস্টেমকে সুবিধা প্রদান করে। যদি একটি CPU-তে একটি টেকসই লোড প্রয়োগ করা হয়, তাহলে তরল কুলিং তাপমাত্রা একই CPU-কে এয়ার-কুলড সিস্টেম দিয়ে ঠান্ডা করার তুলনায় 40% কম রাখবে। তরল সিস্টেমগুলি আরও ভালো শীতলতা প্রদান করে এবং নীরব থাকে কারণ পাম্পগুলি কম শব্দ উৎপন্ন করে, জল শব্দের জন্য প্রাকৃতিক ড্যাম্পার হিসেবে কাজ করে এবং রেডিয়েটারের ফ্যানগুলি আরও নীরব থাকে। তরল কুলিং সিস্টেমগুলি আকারে ছোট, এবং এগুলি একটি কমপ্যাক্ট ITX বিল্ড কম্পিউটারে সহজেই সামঞ্জস্য করা যায়, যা কম্পিউটারকে আরও আকর্ষণীয় করে তোলে এবং আরও ভালো নান্দনিকতা প্রদান করে।

উপসংহার

তাপগতিবিদ্যা এবং প্রকৌশল তরল শীতলকরণকে রূপান্তরিত করেছে, যা সুনির্দিষ্টভাবে মেশিনযুক্ত প্রবাহ পথের সাথে আরও ভাল CPU কর্মক্ষমতা প্রদান করে। ব্যবসায়ীরা আশেপাশের পরিবেশকে উত্তপ্ত করার জন্য যে পাম্প এবং দক্ষ রেডিয়েটার ব্যবহার করে স্থির প্রবাহের ধরণ ব্যবহার করে, এটি আধুনিক উচ্চ কম্পিউটিং কম্পিউটারগুলির জন্য একটি নির্ভরযোগ্য শীতল সমাধানে পরিণত হয়েছে। তারা উন্নত তাপ পরিবাহিতা, একটি মসৃণ নকশা, উন্নত নান্দনিকতা এবং নীরব অপারেশন অফার করে, যা এগুলিকে বায়ু শীতলকরণ সমাধানের চেয়ে একটি উচ্চতর পছন্দ করে তোলে এবং তাপ ব্যবস্থাপনাকে একটি শিল্পে পরিণত করে।

CPU লিকুইড কুলারগুলির ব্যবহারিক বাস্তবায়নের জন্য, ESGAMING লিকুইড কুলার পৃষ্ঠাটি দেখার কথা বিবেচনা করুন। আপনি সর্বোচ্চ মানের উপাদান দিয়ে তৈরি এই কুলারগুলির জন্য বিভিন্ন ডিজাইন এবং ক্ষমতা পাবেন।