"Гофрированные ребра": технология радиаторов будущего – эффективнее на 80%!

25 декабря 2002, среда 09:46
Наиболее актуальной проблемой в современном радиаторостроении является поиск оптимального сочетания материалов и способа их соединения. То есть, выпускать цельномедные радиаторы очень дорого (медный радиатор в среднем в 3,8 раза дороже алюминиевого радиатора того же объема), а удельной теплопроводности алюминия для эффективного охлаждения современных процессоров недостаточно (медь почти в 1,5 раза быстрее отводит тепло). Проблема усугубляется тем, что при тенденции уменьшения размеров кристалла объемы тепловыделения ничуть не снижаются, а чаще даже возрастают. То есть, маленький кристалл интенсивно нагревается, и отводить от него тепло надо еще быстрее, на что алюминиевая подошва радиатора уже не способна. При использовании медной подошвы возникает другая проблема – запрессовка алюминиевых ребер не всегда обеспечивает необходимую плотность прилегания пластин ребер к стенкам паза в основании. Тепловые потери увеличиваются. При использовании цинкосодержащего припоя тепловые качества соединения ухудшаются, а свинцовый припой экологически вреден (потому брезгливые иностранцы не любят его использовать :)). Одним словом, использование гибридных медно-алюминиевых радиаторов тоже имеет свои недостатки.

Японская компания Furukawa, специализирующаяся, кроме всего прочего, на решениях для охлаждения электронных элементов, решила проблемы гибридизации меди и алюминия по-своему. Она предлагает технологию "crimped fin" (буквально значит гофрированное ребро), которая подразумевает использование медного основания, в пазы особой формы которого запрессовываются тонкие (0,4 мм) алюминиевые ребра с интервалом 1,9 мм. Пример такого решения приведен на фотографии:

Кроме этого, предлагается центральные ребра, расположенные над процессором, выполнять медными. При такой технологии запрессовки материалы основания радиатора и ребер плотно притираются друг к другу, и контакт двух металлов получается почти идеальный.

Для наглядности эффективности новой технологии по сравнению с существующими аналогами компания провела эксперимент, результаты которого представлены на диаграмме:

В ходе эксперимента сравнивались пять типов радиаторов:

  • классический штампованный алюминиевый радиатор;
  • медно-алюминиевый радиатор при соединении пайкой;
  • радиатор с технологией "гофрированные ребра" (алюминиевое основание и алюминиевые ребра);
  • радиатор с технологией "гофрированные ребра" (медное основание и алюминиевые ребра);
  • радиатор с технологией "гофрированные ребра" (алюминиевое основание и комбинированные медно-алюминиевые ребра).

Как видно из диаграммы, наиболее эффективным оказался четвертый вариант, когда использовалось медное основание и алюминиевые "гофрированные ребра". В относительном выражении это превосходство составляет до 80% по сравнению с существующими технологиями. Себестоимость производства таких радиаторов примерно находится на уровне радиаторов с применением пайки, а эффективность гораздо выше, поэтому компания видит за этой технологией большое будущее. Чтобы еще сильнее снизить себестоимость, фирма планирует производить радиаторы в Китае, где невысокий уровень оплаты труда позволяет снизить издержки.

Единственными техническими проблемами, препятствующими высокой эффективности реальных радиаторов, выполненных по этой технологии, являются невозможность крепления вентилятора непосредственно на ребра из-за их маленькой толщины и вероятность быстрого забивания пылью межреберного пространства. Если с первой проблемой можно бороться использованием отдельного крепежного кожуха, то во втором случае многое зависит от чистоплотности пользователя. Конечно, можно придумать хитроумные фильтры и создавать в области над процессорным кулером избыточное давление, но самое простое и дешевое решение – не лениться периодически прочищать кулер.

Вот так мировая научная мысль ищет узкие места в технологиях охлаждения и успешно их устраняет. Нам остается лишь порадоваться за успехи японцев и ждать появления радиаторов нового поколения в продаже. Настораживает только доверие к китайским производителям: где гарантия, что они не начнут халтурить и нарушать технологический процесс, а также не выпустят многочисленные подделки? Ведь проверить качество сопряжения ребер с основанием на микроуровне может далеко не каждый пользователь :(. Придется надеяться на порядочность производителя и удачу, которая оверклокеру всегда необходима...

Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают