إذا كان لديك جهاز كمبيوتر صغير الحجم ولاحظت ذلك ترتفع درجة حرارته بشكل مفرط عند تشغيل الألعاب أو تحرير الفيديو أو تركه قيد التشغيل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.لست وحدك. تتفوق هذه الحواسيب من حيث الحجم واستهلاك الطاقة، لكنها تخسر بشكل كبير في قدرة تبديد الحرارة مقارنة بأجهزة الكمبيوتر المكتبية التقليدية.
والخبر السار هو أنه مع بعض الملحقات المختارة بعناية وبعض الحيل المتعلقة بالوضع والصيانة يمكنك تحسين تبريد جهاز الكمبيوتر الصغير الخاص بك بشكل كبير دون اللجوء إلى حلول متطرفة أو إنفاق ثروة على أنظمة غير متناسبة مع حجمه.
لماذا ترتفع درجة حرارة أجهزة الكمبيوتر الصغيرة إلى هذا الحد؟
في جهاز كمبيوتر صغير نموذجي، يتميز مشتت حرارة وحدة المعالجة المركزية والمروحة بكتلة ومساحة سطح أقل بكثير. مقارنةً بمشتت حرارة برج الكمبيوتر المكتبي القياسي. هذا يحد من كمية الحرارة التي يمكنها امتصاصها وسرعة نقلها إلى الهواء.
على الرغم من وجود صناديق وهياكل خاصة مع أنظمة التبريد السلبي الكبيرة، أو المشعات الضخمة، أو حلول التبريد السائل المصممة خصيصًاالمعيار في أجهزة الكمبيوتر الصغيرة للاستخدام اليومي هو نظام تبريد أساسي إلى حد ما، محدود بمساحة داخلية ضيقة للغاية.
علاوة على ذلك، فإن تصميم هذه الأجهزة بحد ذاته يجعل يُعد تحسين تدفق الهواء الداخلي أكثر صعوبة: فجوات أقل، مراوح تبريد أقل، كابلات متقاربة جدًا ومكونات ملتصقة ببعضها البعض، مما يتسبب في ظهور بقع ساخنة حيث لا يتم تجديد الهواء بشكل صحيح.
وإذا أضفت إلى ذلك حقيقة أن العديد من المستخدمين يستخدمونها لـ الألعاب، التصميم ثلاثي الأبعاد، تحرير الفيديو، أو كخادم صغير يعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوعتميل درجات الحرارة إلى الارتفاع. من الشائع رؤية وحدات المعالجة المركزية عند حوالي 75-85 درجة مئوية تحت الضغط، وهي قيم مقبولة على المدى القصير، ولكنها غير مرغوب فيها إذا كان الجهاز سيعمل عند هذه الدرجات لساعات متواصلة.
ومن العوامل الرئيسية الأخرى البيئة: إذا كانت درجة حرارة الغرفة تتراوح بالفعل بين 30 و40 درجة مئوية، فإن هامش التبريد يتم تقليل الحلول القائمة على الهواء بشكل كبير، وأي حل سيكون محدودًا بدرجة الحرارة المحيطة.
المفاهيم الأساسية: تدفق الهواء، وCFM، والضغط الساكن
قبل اختيار الملحقات، من المفيد فهم كيفية حركة الهواء. أبسط معيار لمقارنة المراوح هو تدفق الهواء الذي يمكنهم تحريكه، والذي يُقاس عادةً بوحدة قدم مكعب في الدقيقة (CFM).كلما زاد معدل تدفق الهواء (CFM)، زاد حجم الهواء الذي يمر عبر زعانف المشتت الحراري أو الهيكل.
على سبيل المثال، مروحة كمبيوتر قياسية بحجم 120 مم مثل يمكن لمروحة التبريد Cooler Master Sickleflow 120 أن توفر تدفق هواء يتراوح بين 60 و65 قدم مكعب في الدقيقة.في حين أن العديد من المراوح الصغيرة من نوع NUC تعمل بمعدلات تدفق أقل بكثير، وذلك ببساطة لأن قطرها أصغر وهي محدودة بالضوضاء واستهلاك الطاقة.
على النقيض من ذلك، بسيط يمكن لمروحة سطح المكتب USB مقاس 5 بوصات أن تصل إلى 80 قدم مكعب في الدقيقة أو أكثروهذا يعني أنه عند توجيهه بشكل صحيح، يمكنه توفير تدفق هواء إضافي أعلى بكثير من المراوح الداخلية لجهاز الكمبيوتر الصغير، دون الحاجة إلى فتحه أو تعديل أي شيء.
يأتي مع مفهوم إدارة التدفق المستمر مفهوم آخر: ضغط الهواء الساكن، وهو أمر مهم عند المرور عبر الشبكات والمرشحات والزعانف المتقاربة.على الرغم من أهميته في تصميم التبريد الدقيق - ولأي شخص يرغب في ذلك اضبط منحنيات سرعة المروحة في UEFIبالنسبة للمستخدم المنزلي الذي يرغب في تحسين جهاز الكمبيوتر الصغير، يكفي التأكد من أن المروحة تحرك تدفق هواء جيد وموجهة بشكل جيد نحو المناطق الساخنة.
لا تقل أهمية قوة المروحة عن أهمية اتجاه تدفق الهواء بالنسبة لزعانف التبريدحيثما يوجد النظام بها (أمامية أو علوية أو جانبية للدخول، وخلفية للخروج)، فإن الوضع الأمثل هو اتباع تلك الحركة، وعدم خلق اضطراب غريب يلغي التأثير أو يعيد الهواء الساخن إلى الداخل.
ملحقات خارجية بسيطة لخفض درجة الحرارة
إحدى أكثر الطرق فعالية وأقلها تكلفة لتحسين التبريد هي إضافة مراوح خارجية تدعم نظام التبريد الحالي دون تعديل المكونات الداخليةوهنا يأتي دور أنواع عديدة من الملحقات.
الخيار الأكثر مباشرة هو وضع مروحة USB أو مروحة الطاقة موجهة مباشرة نحو فتحات سحب الهواء أو طرده في جهاز الكمبيوتر الصغيرهذا النوع من مراوح سطح المكتب يحرك كمية هواء أكبر بكثير من المروحة الداخلية الصغيرة ويمكن أن يحدث فرقًا ملحوظًا في غضون دقائق قليلة.
من المهم إيجاد توازن بين معدل التدفق، والضوضاء، وسهولة التغذية، وسهولة التحكم مع مروحة قابلة للتعديلقد تكون المروحة القوية جدًا ولكنها صاخبة غير مريحة للاستخدام اليومي، بينما تسمح لك المروحة القابلة للتعديل ذات السرعات المتعددة بتكييفها سواء كنت تلعب ألعاب الفيديو أو تقوم بمهام خفيفة.
كما أن التوجيه مهم أيضاً: من المفيد التفكير في الهواء كما لو كان ماءً. إذا كان جهاز الكمبيوتر الصغير يقوم بالفعل بطرد الهواء الساخن من الخلف، فلا جدوى من نفخ الهواء في الاتجاه المعاكس. في تلك المنطقة. من الأفضل أن تساعد الهواء النقي على الدخول من جانب السحب، بينما يخرج الهواء الساخن بأسرع ما يمكن من خلال جانب العادم.
ليس من قبيل المصادفة أن تستخدم خوادم الرفوف الاحترافية أنفاق أو موجهات بلاستيكية لتوجيه تدفق الهواء باتجاه المكونات الأساسية؛ دون اللجوء إلى تلك التطرفات، يمكنك الاستفادة من هذه الفكرة لتوجيه أي ملحق تهوية خارجي تضيفه بشكل صحيح.
أهمية موقع جهاز الكمبيوتر الصغير وحرارة الطاولة
إحدى التفاصيل التي غالباً ما تمر دون أن يلاحظها أحد هي الوضع المادي لمحرك الأقراص، وخاصة بالنسبة لمحرك أقراص NVMe والجزء السفلي من الهيكلفي العديد من أجهزة العميل الرقيقة من HP أو Dell أو Lenovo، توجد فتحة NVMe في الجزء العلوي من اللوحة الأم، ولكن في العديد من أجهزة الكمبيوتر الصغيرة من نوع NUC، توجد في الجانب السفلي.
تكمن المشكلة في أن معظم هذه الأجهزة توضع مباشرة على طاولة أو سطح عمل يعمل كعازل حراري وعاكس للحرارةبمعنى آخر، فهو لا يمتص أو يبدد تلك الحرارة بشكل فعال، وفي كثير من الحالات يحبسها ويعيدها إلى جهاز الكمبيوتر الصغير نفسه.
إليك خدعة بسيطة لكنها فعالة للغاية: ارفع جهاز الكمبيوتر المصغر بضعة ملليمترات أو بضعة سنتيمترات عن السطح استخدم قواعد مطاطية أو حوامل صغيرة أو قواعد عادية، أو حتى كتابًا سميكًا أثناء الاختبار. ببساطة، فصل قاعدة الجهاز عن سطح المكتب يسمح للجزء السفلي بتشعيع الحرارة في الهواء بدلًا من أن يكون ملامسًا للطاولة.
من وجهة نظر فيزيائية، تنتقل الحرارة عن طريق الأشعة تحت الحمراء بالإضافة إلى التوصيل والحمل الحراري. مع زيادة المسافة، يقل تأثير الطاولة كـ "مرآة حرارية" وفقًا لقانون التربيع العكسي الكلاسيكي: فزيادة المسافة قليلاً تقلل بشكل كبير من كمية الإشعاع العائد إلى الهيكل نفسه.
بالإضافة إلى ذلك، من خلال ترك مساحة أسفل القاعدة، يمكنك إعادة توجيه تدفق الهواء لمروحة خارجية بسهولة بحيث يسحب الهواء الساخن الخارج من الأسفل وينفخه في البيئة المحيطة، بدلاً من تركه راكداً أسفل جهاز الكمبيوتر الصغير مباشرة.
كيفية حماية محرك أقراص NVMe والمكونات الداخلية الأخرى
إن موضع محرك أقراص NVMe في جهاز كمبيوتر صغير ليس مجرد تفصيل للتركيب: يمكن أن ينخفض أداء محرك الأقراص ذي الحالة الصلبة M.2 المعرض لدرجات حرارة عالية جدًا بسبب التباطؤ الحراري. أو، على المدى البعيد، يُقصر عمرها الافتراضي. إذا كانت موجودة على الجانب السفلي من الطبق وملامسة للطاولة، فإنها تتضرر أكثر.
إذا كان نظامك يسمح بذلك، فإن الترقية الأساسية هي إضافة مشتت حراري صغير سلبي مصمم خصيصًا لتقنية NVMeبفضل وجود وسادة حرارية بين هيكل محرك الأقراص ذي الحالة الصلبة (SSD) والهيكل المصنوع من الألومنيوم. يشغل هذا التصميم مساحة صغيرة جدًا، وبالإضافة إلى ارتفاع جهاز الكمبيوتر المصغر، فإنه يساعد على تبديد الحرارة بشكل أكثر فعالية.
حيلة أخرى هي تجربة أشياء مختلفة أوضاع جهاز الكمبيوتر المصغر: عمودي، أفقي، وحتى على جانبهومع ذلك، يجب القيام بذلك بحذر: فقد تم تصميم مشتت حرارة وحدة المعالجة المركزية والتصميم الداخلي نفسه لتدفق هواء محدد ولارتفاع الحرارة في اتجاه معين.
إذا وضعته على جانبه، فقد يتوقف الحمل الحراري الطبيعي للهواء الساخن عن العمل كما هو مصمملذا فإن أفضل ممارسة هي الاختبار. مراقبة درجات الحرارة (وحدة المعالجة المركزية، وحدة معالجة الرسومات، محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة) والتزم بالتوجه الذي يحقق تحسناً شاملاً، وليس مجرد تحسن جمالي.
على أية حال، فإن الجمع بين وحدة تخزين SSD مزودة بمشتت حراري، ومعدات مرتفعة قليلاً، ومروحة تحرك الهواء حول الهيكل عادةً ما يكون هذا أحد أكثر الحلول توازناً دون اللجوء إلى مشاريع "افعلها بنفسك" المتطرفة.
الصيانة والتنظيف: العدو الصامت المسمى الغبار
بغض النظر عن مدى جودة المشتت الحراري والمراوح، إذا كان هناك طبقة من الغبار والوبر تغطي الشبكات والزعانف والمرشحاتأنت تضع غطاءً حرارياً فوق نظام التبريد. يعمل المسحوق تقريباً مثل عازل الرغوة.
بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة التي تعمل طوال اليوم، وخاصة في البيئات التي بها حيوانات أليفة أو مدخنون أو سجاد، فإن ذلك يكاد يكون إلزاميًا. افتح العلبة من وقت لآخر وقم بتنظيفها جيداً: قم بالنفخ بالهواء المضغوط، وأزل الوبر المرئي، وتأكد من عدم وجود أي عوائق في مداخل ومخارج الهواء.
يُنصح أيضًا بالتحقق من معجون حراري بين وحدة المعالجة المركزية والمشتت الحراريبمرور الوقت، قد يجف المعجون الحراري أو يفقد التلامس الأمثل، مما يؤدي إلى ظهور بقع ساخنة. ويمكن أن يؤدي استخدام معجون حراري عالي الجودة، مع تطبيقه بشكل صحيح، إلى تحسين الأداء بشكل ملحوظ دون الحاجة إلى أي تعديلات أخرى.
تؤثر بيئة العمل نفسها؛ فجهاز كمبيوتر صغير موضوع في قطعة أثاث مغلقة أو موضوعة على الحائط، دون وجود مساحة لتدوير الهواء.ستكون درجات الحرارة فيه أسوأ دائماً من تلك الموجودة في منطقة مفتوحة نسبياً، مع هواء نقي وعلى مسافة من مصادر الغبار.
إذا كان بإمكانك تحمل تكلفته، فمن الأفضل أن يكون لديك جهاز كمبيوتر صغير في غرفة مكيفة أو على الأقل جيدة التهويةإذا كانت درجة الحرارة المحيطة منخفضة، فإن كل شيء آخر يعمل بشكل أفضل. على العكس من ذلك، إذا كنت تعمل بالفعل في غرفة تتراوح درجة حرارتها بين 35 و40 درجة مئوية، فلا تتوقع معجزات من أي مروحة: فالهواء الساخن لا يمكنه تبريد الغرفة أكثر من ذلك بكثير.
متى يكون من المنطقي التفكير في التبريد السائل؟
لقد تحول التبريد السائل من كونه خياراً للمتحمسين إلى خيار شائع تقريباً، ولكن إنها ليست حلاً سحرياً، وليست دائماً الخيار الأفضل لجهاز كمبيوتر صغير الحجم.في أجهزة الكمبيوتر المكتبية، مع صناديق ATX أو حتى microATX، يمكنك تجميع مجموعات الكل في واحد أو الدوائر المخصصة مع مشعات كبيرة، ولكن في هيكل صغير جدًا تكون الخيارات محدودة.
هناك بعض الحالات اللافتة للنظر للغاية التي قامت فيها علامة تجارية بإنشاء هيكل كمبيوتر صغير مصمم لأجهزة متطورة للغاية مثل بطاقات الرسومات RTX المتطورةباستخدام أنظمة تبريد سائلة خارجية مزودة بمشعات ضخمة. والنتيجة مذهلة بصريًا، لكنها غير عملية إذا كان هدفك هو توفير المساحة.
في الواقع، تُظهر بعض النماذج الأولية مشعات أكبر من جهاز الكمبيوتر المصغر نفسه، مع العديد من المراوح والمضخات التي يتم التحكم فيها بواسطة شاشة تعمل باللمسعلى الرغم من أنها تعمل على تثبيت درجات الحرارة مقارنة بالنظام الأساسي، إلا أن التحسينات لا تبرر دائمًا الحجم الإضافي والضوضاء والتعقيد.
من حيث الكفاءة، يمكن أن يكون مبرد السوائل المُجمَّع جيدًا أكثر هدوءًا وقادرًا على لتبريد كل من وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات، وفي بعض الحالات، ذاكرة الوصول العشوائي أو وحدة تنظيم الجهدومع ذلك، بالنسبة لجهاز كمبيوتر صغير نموذجي، سيستفيد معظم المستخدمين بشكل أكبر من التبريد الهوائي الجيد والمحسن والدعم الخارجي بدلاً من نظام التبريد السائل الضخم والمعقد.
أما في الأنظمة الأكبر حجماً، فإن أنظمة الكل في واحد أو المجموعات المخصصة تسمح باستخدام مشعات مزدوجة أو ثلاثية (240، 280، 360 مم)مراوح عالية التدفق، ومضخات صامتة، ووحدات مزودة بمؤشرات OLED أو إضاءة RGB، مصممة في المقام الأول لبيئات الألعاب وعمليات كسر السرعة المكثفة.
ما يمكننا تعلمه من تبريد أجهزة الكمبيوتر المكتبية
على الرغم من أن التركيز ينصب على أجهزة الكمبيوتر الصغيرة، إلا أنه يجدر النظر في كيفية... التبريد في أجهزة الكمبيوتر المكتبية وحافظات ATX أو microATX أو miniITXلأن العديد من تلك الأفكار يمكن تكييفها على نطاق أصغر.
في أجهزة الكمبيوتر الكبيرة، يُعد اختيار الهيكل أمرًا أساسيًا: فهو يُعتبر ذا قيمة. يسمح بإخفاء الكابلات حتى لا تعيق تدفق الهواء، يجب أن تحتوي على مساحة لمراوح ذات حجم جيد (كلما كانت أكبر، زادت كمية الهواء التي تحركها عند عدد دورات أقل في الدقيقة وبضوضاء أقل) وفتحات مصممة بشكل جيد لسحب الهواء من الأمام وإخراج الهواء من الخلف/الأعلى.
عادةً ما تترك الصناديق الحديثة مساحة لـ أضف مراوح بحجم 120 أو 140 مم إلى الأمام والأعلى والخلف...وحتى مشعات التبريد السائل. وهذا يخلق مسارًا لدخول الهواء البارد من الأمام أو الأسفل وخروج الهواء الساخن من الخلف والأعلى.
في الأحجام الأصغر مثل microATX أو miniATX أو mini-ITX، يكون التحدي مشابهًا جدًا لتحدي جهاز الكمبيوتر الصغير المدمج: حجم داخلي أقل، وتركيز حرارة أكبر، وصعوبة أكبر في خلق تدفق هواء نظيفوهنا يصبح من الضروري الحفاظ على ترتيب الكابلات وعدم إعاقة فتحات التهوية.
تتمتع المراوح الأكبر حجماً بميزة لتحريك المزيد من الهواء بعدد دورات أقل، وبالتالي بضوضاء أقليمكن تكرار هذا المنطق جزئيًا باستخدام مراوح خارجية كبيرة للمساعدة في تبريد جهاز كمبيوتر صغير: مروحة واحدة كبيرة وبطيئة أفضل من عدة مراوح صغيرة وصاخبة.
في عالم الأجهزة المحمولة، عندما يكون كل شيء مغلقًا ولا يمكنك فتح الجهاز، فإنك تلجأ إلى وسادات تبريد مزودة بمروحة واحدة أو أكثر مدمجةعلى الرغم من أنها مصممة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة، إلا أن العديد منها مناسب تمامًا كقاعدة لجهاز كمبيوتر صغير، حيث توفر ارتفاعًا وتدفق هواء مستمر لأعلى.
قواعد تبريد وحوامل مفيدة لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة
قاعدة التبريد النموذجية تشبه... منصة مزودة بمراوح تدفع الهواء إلى الأعلىعادة ما يتم تشغيلها عبر منفذ USB، ويحتوي العديد منها على هيكل من الألومنيوم أو شبكة معدنية لتعزيز نقل الحرارة.
لدمجها مع جهاز كمبيوتر صغير، عليك التأكد من أن الأبعاد والوزن الأقصى المسموح به مناسبة للمعداتبما أنه ليس جهاز كمبيوتر محمول، فأنت لا تهتم كثيراً بتصميم لوحة المفاتيح، بل تهتم بأن القاعدة توفر سطحاً ثابتاً ومساحة حرة لتدوير الهواء تحتها.
النماذج ذات عادةً ما توفر مروحة واحدة أو اثنتان كبيرتان بقطر 14-16 سم تدفق هواء عاليًا عند سرعات دوران منخفضةوهذا يعني ضوضاء أقل. بينما يختار آخرون 4 أو 5 مراوح أصغر موزعة حول القاعدة، مما يوفر نقاط اصطدام هواء أكثر ولكنه يزيد الضوضاء قليلاً.
يتضمن العديد منها إضافات مثل منافذ USB إضافية، وإمكانية تعديل الارتفاع على مستويات متعددة وفي عالم الألعاب، تُستخدم إضاءة LED أو RGB. لا يُعد أيٌّ من ذلك ضروريًا لتبريد جهاز كمبيوتر صغير، ولكنه قد يكون مفيدًا إذا كنت ترغب في توصيل كل شيء بموزع واحد.
يكمن السر عند استخدامها مع أجهزة الكمبيوتر الصغيرة في وضعها بحيث ينبغي وضع فتحات التهوية مباشرة فوق مناطق التدفق الأعلى في القاعدة.في بعض الحالات، يمكنك حتى توجيه جهاز الكمبيوتر الصغير بشكل جانبي أو قطري بحيث تتوافق فتحات التهوية بشكل أفضل مع المراوح الموجودة على القاعدة.
اتباع ممارسات الاستخدام اليومي الجيدة للحفاظ على انخفاض درجات الحرارة
وبغض النظر عن الملحقات، هناك عدد من عادات الاستخدام التي إنها تُحدث فرقاً حقيقياً في درجة حرارة معداتك.وهي لا تكلف أي مال.
أولاً، تجنب وضع جهاز الكمبيوتر الصغير في المساحات المغلقة داخل الأثاث، أو الفجوات الضيقة جدًا، أو على السجاد والموكيت.تتراكم على هذه الأخيرة الكثير من الغبار والألياف التي ينتهي بها المطاف بالدخول إلى الداخل، بينما تمنع قطع الأثاث المغلقة الهواء الساخن من الخروج والتجدد.
من المستحسن تخصيص مكان له على الطاولة أو الرف حيث يجب أن يكون الهواء يدور بحرية حوله، مع وجود هامش على جميع الجوانب الأربعة.تساعد مسافة بضعة سنتيمترات من الجدار الخلفي على منع الهواء الساخن المنبعث من الارتداد مباشرة نحو المعدات.
إذا كان الجو في المنزل أو في الجامعة دافئًا جدًا، فقد يكون الأمر يستحق العناء. الاعتماد على مكيف الهواء أو مراوح السقف أو المراوح الأرضية لخفض درجة حرارة الغرفة الإجمالية. تعمل جميع أنظمة تبريد أجهزة الكمبيوتر بشكل أفضل إذا كان الهواء الذي تسحبه أبرد ببضع درجات.
وأخيرًا، لا تبالغ في استخدام كل شيء: ففي بعض الألعاب يكون ذلك ممكنًا قم بتخفيض جودة الرسومات قليلاً، أو حدد معدل الإطارات في الثانية، أو استخدم خاصية المزامنة التكيفية., تقليل حمل وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات وبالتالي الحفاظ على درجة الحرارة خلال أطول الجلسات.
باختصار، يتيح لك الجمع بين تدفق الهواء الجيد باستخدام مراوح خارجية أو وسادات تبريد، ورفع جهاز الكمبيوتر الصغير ووضعه في مكانه المناسب، والحفاظ على نظافته الداخلية، ومراعاة درجة الحرارة المحيطة، تحويل جهاز يقضي يومه في درجة حرارة تقارب 80 درجة مئوية إلى جهاز أكثر برودة واستقرارًا، وقادر على الحفاظ على جلسات لعب طويلة، أو استخدام مكثف، أو تشغيل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع مع ضوضاء أقل، وتقييد أقل، وعمر أطول لجميع مكوناته.
