آشنایی با خنک‌کننده‌های کارت‌های گرافیک و معیارهای انتخاب آن

یک کارت گرافیک، زمانی بیشترین بازده را خواهد داشت که در دمای استاندارد کار کند. در این مطلب به مشخصات سیستم‌های خنک‌کننده گرافیکی خواهیم پرداخت.

همانطور که می‌دانید مهم‌ترین فاکتور‌های خرید‌ یک کارت گرافیک عبارتند از : سرعت کلاک، حجم حافظه،‌‌‌اندازه و قیمت. نکته فراموش شده که اغلب کمتر به آن توجه می‌کنند، بحث خنک‌کننده کارت گرافیک است که نقش زیادی در عملکرد کارت‌های گرافیک ایفا می‌کند. به‌طوریکه ‌یک خنک‌کننده نامناسب می‌تواند قدرت پردازنده‌ی گرافیکی را به شدت کاهش دهد. پس خنک‌کننده مناسب را هم باید ‌‌‌‌یکی از مهم‌ترین معیار‌های خرید‌ یک کارت گرافیک به‌شمار برد.

اما موضوع انتخاب‌ یک خنک‌کننده مناسب اصلا موضوع ساده‌ای نیست. طراحی سیستم‌های خنک‌کننده کارت‌های گرافیکی از تنوع زیادی بر‌خوردار است و همه خنک‌کننده‌ها به‌ یک شکل طراحی نشده‌اند. از طرفی برای انتخاب ‌یک خنک‌کننده مناسب با طراحی‌های متنوعی رو به رو هستیم که انتخاب‌های خوب می‌توانند در برخی موارد خرج زیادی را روی دستان کاربر بگذارند. پس انتخاب‌ یک خنک‌کننده خوب با طراحی قابل‌قبول و قیمت معقول نقش کلیدی در عملکرد کارت گرافیک شما خواهد داشت.

اما نکته اصلی این است که چه موردی کلاس کاری پردازنده‌های گرافیکی را از هم متمایز می‌کند؟

خنک‌کننده‌های Reference Blowers
‌‌‌انویدیا و ای‌ام‌دی اولین کارت‌های گرافیکی خود را با طراحی ارجاعی (Reference) وارد بازار کردند که در ادامه برخی از شرکا همانند ایسوس و MSI از این طراحی الگو گرفته و دست به ساخت کارت‌های گرافیکی بر پایه طراحی ارجاعی (Reference) زدند که از پیکربندی دمنده محور برخوردار بود.

طراحی دمنده‌‌ها و مراحل کار آنها بسیار ساده است. دمنده از ‌یک فن تشکیل ‌‌می‌شود که وظیفه آن انتقال گرما از بالای کارت گرافیک به بخش زیرین آن است که محل قرار‌گیری درگاه‌های HDMI و دیسپلی ‌‌می‌باشد. اگر قسمت پشتی کارت گرافیک را بردارید با ردیفی از باله‌های سینک حرارتی رو به رو خواهید شد که در خارج کردن هوای گرم کمک ‌‌می‌کنند.

طبق تعاریف بالا دمنده‌های ارجاعی (Reference Bowlers)‌ یکی از سیستم‌های خنک‌کننده بهینه برای خروج هوای گرم از فضای کارت گرافیک هستند و تا به حال عملکرد خوبی را از خود به نمایش گذاشته‌اند.

‌‌‌اگر دستگاه شما برای خنک‌سازی پردازنده از خنک‌کننده‌ی‌‌‌ مایع استفاده ‌‌می‌کند، بهره بردن از دمنده باعث از بین بردن نگرانی‌‌ها در مورد درجه حرارت جریان هوا خواهد شد. البته همچنان جریان هوا باید کنترل شود. اگر برای خنک‌سازی واحد گرافیکی دستگاهتان از جریان هوای ورودی استفاده ‌‌می‌کنید، به‌یک منبع هوای سرد و تازه نیز نیاز پیدا خواهید کرد.

‌‌‌اگر شما ‌‌می‌خواهید از SLI‌ یا Crossfire استفاده کنید، سیستم دمنده انتخاب معقولی برای دستگاه به‌شمار خواهد رفت. معمولا در این موارد، کارت‌های گرافیکی تمایل به حفظ گرمای تولید شده را دارند و دمنده ‌‌می‌تواند این شرایط را ایجاد کرده و دما را به تعادل برساند. به همین خاطر در این دستگاه عملکرد دمنده‌‌ها بهتر از سیستم‌های سفارشی خنک‌کننده است. اما به هر حال دمای کارت گرافیک که در بالاترین قسمت قرار دارد به دلیل دسترسی کمتر به جریان هوا و عبور جریان گرم از پشتِ کارت گرافیک زیرین از مابقی کارت‌‌ها بیشتر است. البته ایجاد فاصله بین کارت‌‌ها و حذف ‌یک اتصال‌کننده PCle موجب کاهش این حرارت و کنترل آن خواهد شد.

‌‌‌شرکت انویدیا در کارت‌های گرافیکی GTX سری ۱۰۰۰ با نام «Founders Edition» از طراحی دمنده‌های ارجاعی بهره برده است. به علاوه قیمت این کارت‌های گرافیکی از موارد مشابه که از سیستم خنک‌کننده سفارشی برخوردارند بیشتر است. البته ناگفته نماند که قیمت خنک‌کننده‌های دمنده‌های ارجاعی در کارت‌های GTX سری ۹۰۰ برعکس سری ۱۰۰۰ از نمونه‌های مشابه پایین‌تر ‌‌می‌باشد.

نقاط مثبت
    به ورودِ جریانِ هوای زیاد نیاز ندارد
    هوای داغ را از محدوده خارج می‌کند
    اغلب اوقات بهترین انتخاب برای پیکربندی‌های خنک‌کننده جریانی SLI/CF است
    ابعاد فیزیکی استاندارد
    بهترین انتخاب برای مواقعی که جریان هوا به‌‌‌اندازه‌ی کافی وارد نمی‌شود

نقاط منفی
   ‌‌‌اندازه‌ی استاندارد این نوع خنک‌کننده‌ها نیاز به کیس‌های SFF بزرگ‌تر دارد
    در پیکربندی‌های SLI/CF، کارت‌های بالایی و میانی به‌‌‌اندازه‌ی کارت پایینی خنک نمی‌شوند
    معمولا با سرعت کلاک استاندارد عرضه می‌شوند
    قیمت بالا

بهترین انتخاب برای
    سیستم‌هایی با‌ یک کارت گرافیک و جریانِ هوای ‌‌‌اندک
    پیکربندی‌های Mini-ITX با کیس‌های بزرگ
    پیکربندی‌های SLI/CF با خنک‌کننده هوا

خنک‌کننده‌های سفارشی
‌‌‌بسیاری از شرکت‌های سازنده کارت‌های گرافیکی بر این باور بودند که با کپی کردن از روی طراحی پردازنده‌های انویدیا ‌یا AMD ‌‌می‌توانند محصولی بهتر تولید کرده و به موفقیت برسند. البته این طرز تفکر اشتباه بود و امروزه دیگر این کپی کاری‌‌ها منسوخ شده است؛ چراکه شرکت‌های موفق ثابت کرده‌‌‌اند که برای بقا در بازار پردازنده‌های گرافیکی باید همواره به دنبال معرفی محصولی نو با ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد و قابلیت‌های تازه باشیم. به همین دلیل بود که شرکت‌های همچون ایسوس، MSI، Evga و گیگابایت الگوی طراحی‌های سفارشی خود را در پیش گرفتند.

‌‌‌نکته جالب اینکه شرکت‌های مذکور نام متعارف و مناسبی برای سیستم‌های خنک‌کننده خود بیان نکرده‌‌‌اند، به همین دلیل در ادامه این مطلب به آنها «خنک‌کننده‌های سفارشی» ‌‌می‌گوییم.

‌‌‌اگر با کارت‌های گرافیک جدید بازار آشنایی داشته باشید باید نام‌های خنک‌کننده‌های اختصاصی این شرکت‌ها به گوشتان رسیده باشد. برای مثال شرکت ایسوس از فناوری Strix استفاده می‌کند که سبب سرعت بخشیدن به فرایند خنک‌سازی ‌‌می‌شود. دیگر شرکت‌‌ها همانند EVGA ، MSI و Sapphire هم به ترتیب از فناوری‌های ACX، Twin Frozer و نیترو بهره ‌‌می‌گیرند. شرکت گیگابایت هم از طراحی WindForce استفاده ‌‌می‌کند. بهره‌گیری شرکت‌های مختلف از فناوری‌های اختصاصی در جهت توسعه کارت‌های گرافیکی سبب شده است تا مواردی مانند کارایی بهتر، اُورکلاک کارخانه‌ای و دمای پایین هسته‌های پردازنده‌ی گرافیکی هنگام بوت، توجه کاربران را به سمت خرید این کارت‌های جدید جلب کند.

‌‌‌معمولا در بخش تبلیغات فقط  به اسم و طراحی سیستم‌های خنک‌کننده اشاره ‌‌می‌شود و از چگونگی عملکرد آنها حرفی به میان نمی‌آید. در سیستم‌های دمنده ارجاعی با بیرون راندن گرما توسط دمنده‌ها، دمای کارت‌های گرافیکی کنترل ‌‌می‌شود، اما ساز و کار سیستم‌های خنک‌کننده سفارشی متفاوت است. خنک‌کننده‌های سفارشی هوای گرم را از روی کارت‌های گرافیکی به سمت سینک‌های حرارتی‌ (Heatsink) سفارشی‌سازی ‌شده انتقال ‌‌می‌دهند. به علاوه سیستم‌های سینک حرارتی نیز طراحی‌های مختلفی دارند که بسیاری از آنها دارای ویژگی‌های پیشرفته‌ای چون لوله‌های انتقال حرارت (Heatpipes) هستند. خنک‌کننده‌های ثانویه پردازنده مانند Cooler Master Hyper 2012 Evo نمونه‌ای از این طراحی ‌‌می‌باشد.

‌‌‌هنگا‌‌می‌که هوای گرم به سینک حرارتی منتقل ‌‌می‌شود، به اصطلاح به دام ‌‌می‌افتد و دیگر هیچ دریچه‌ای برای ورود دوباره‌‌ی هوا به کیس وجود ندارد. این روش ‌‌می‌تواند عملکردی بهتر نسبت به دمنده‌های داشته باشد و حرارت را بهتر کنترل کرده و با سرعت بیشتری فراید خنک‌سازی را انجام دهد.

‌‌‌نبود تهویه هوا و جریان هوا در این دستگاه سبب ‌‌می‌شود تا جریان هوای گرم به حضور در فضای کیس و اطراف کارت‌های گرافیک تمایل پیدا کند. این فرایند سبب دشواری انجام فرایند‌های خنک‌سازی پردازنده و پردازنده‌ی گرافیکی ‌‌می‌شود.

اگر قصد خرید کارت گرافیکی با خنک‌کننده سفارشی دارید باید ‌یک فرایند جریان هوا در فضای کیس را نیز برای آن مهیا کنید. و اگر از خنک‌کننده‌ی هوا برای پردازنده‌ی اصلی‌تان استفاده می‌کنید و قصد پیاده‌سازی تجهیزات mini-ITX را دارید، اهمیت جریان کافی هوا چندین برابر خواهد شد.

‌‌‌به‌علاوه در صورت خرید پردازنده‌های گرافیکی مجهز به خنک‌کننده‌های سفارشی در مواردی که حرارت پردازنده اصلی بیشتر از 85W ‌‌می‌باشد اضافه کردن فن، کارساز نخواهد بود و کاربران نیاز به سیستم خنک‌کننده مایع مجتمع خواهند داشت.

‌‌‌طراحی خنک‌کننده‌های سفارشی تأثیر زیادی بر‌‌‌اندازه کلی کارت گرافیک دارند. مثلا Asus R9 390Strix دارای جثه‌ی بزرگی است؛ البته بخشی از این بزرگی مربوط به کارت گرافیک است اما سیستم خنک‌کننده سفارشی نیز نقش به سزایی در این جثه بزرگ داشته است.

‌‌‌همانطور که متوجه شدید بیشتر خنک‌کننده‌های سفارشی‌‌‌اندازه‌ای بزرگ‌تر از دمنده‌های ارجاعی دارند. البته نمونه‌های کوچک‌تر هم ساخته شده‌‌‌اند. برای مثال ، EVGA GTX 960 4GB 1962-KR و AMD’s Radeon R9 Nano از جمله کارت‌های گرافیکی کوچکی هستند که از سیستم خنک‌کننده سفارشی برخوردار ‌‌می‌باشند.

‌‌‌در نهایت ناگفته نماند که کارت‌های گرافیکی شرکت‌هایی چون ایسوس و... با اورکلاک کارخانه‌ای عرضه می‌شوند.

مزایا:
    اغلب طراحی‌های سفارشی با اورکلاک کارخانه‌ای عرضه می‌شوند
    اغلب طراحی‌های سفارشی دمای کمتری نسبت به نمونه‌های انویدیا و AMD دارند
    وجود‌‌‌اندازه‌های بزرگ‌تر و کوچک‌تر نسبت به طراحی دمنده‌های ارجاعی
    مدل‌های بالارده به‌صورت پیش‌فرض با صفحه‌ محافظ عرضه می‌شوند
    خروج سریع‌تر هوا از سینک‌های حرارتی

معایب:
   ‌‌‌اندازه‌ی بزرگ ممکن است مانع از استفاده آن در برخی کیس‌ها شود
    معمولا هوا گرم را به داخل کیس می‌کشد؛ از این‌رو به فن‌های اضافی نیاز دارد
    هزینه‌ی بیشتر نسبت به طراحی دمنده‌های ارجاعی
    به دلیل کشش هوای گرم، انتخاب خوبی برای پیکربندی‌های SLI/CF نیست
    اورکلاک کارخانه‌ای ممکن است باعثِ دمای بیشتری آن شود

بهترین انتخاب برای:
    سیستم‌‌های تک گرافیک با جریان هوای کافی
    سیستم‌‌های تک گرافیک باخنک‌کننده‌های مجتمع برای پردازنده‌ی اصلی
    کیس‌هایی با‌‌‌اندازه‌ای کوچک که به کارت‌های کوچک‌تر از ۸ اینچ احتیاج دارند


خنک‌کننده‌های هیبریدی
‌‌‌عملکرد کارت‌های گرافیکی هیبریدی در بخش مدیریت حرارت به مراتب از طراحی‌های دمنده و سفارشی بهتر است. با وجود اینکه هزینه‌ی‌‌‌ این نوع کارت‌‌ها از نونه‌های دیگر بیشتر است؛ اما طراحی هیبریدی روند خنک‌سازی راحت و نصب آسان‌تر را برای کاربران به ارمغان ‌‌می‌آورند.

‌‌‌کارت‌های هیبریدی دارای ویژگی‌های ظاهری متنوعی هستند، در حالی که پایه و اساس اصلی کار همه‌ی‌‌‌ آنها مشترک است. تمام کارت‌های هیبریدی از مسدود‌کننده‌های مایع، سیستم‌ لوله‌گذاری، رادیاتور، فن‌های رادیاتور و فن‌هایی در بالای VRAM برخوردار هستند که بخش‌های بنیادین کارت هیبریدی را تشکیل ‌‌می‌دهند.

‌‌‌کارت‌های هیبریدی همانند خنک‌کننده‌های مجتمعِ پردازنده‌ی اصلی، با انتقال حرارت به سمت رادیاتور‌ها، آن را دفع کرده و دما را کنترل ‌‌می‌کنند. این فرایند انتقال حرارت سبب جلوگیری از انتشار هوای گرم در فضای کیس ‌‌می‌شود(این فرایند اغلب در خنک‌کننده‌های جریانی اتفاق ‌‌می‌افتد). حال با کنار هم قرار گرفتن کارت گرافیکی هیبریدی و خنک‌کننده‌ی مجتمع دیگر نیاز به جریانِ هوا در فضای کیس کمرنگ‌تر خواهد شد.

‌‌‌البته کارت‌های هیبریدی نیز معایبی دارند که باید به آنها توجه کرد. از جمله این معایب که به بخش رادیاتور و فضای اشغالی آن مربوط می‌شود سبب محدودیت استفاده از این کارت‌های هیبریدی در کیس‌‌ها ‌‌می‌شود.

‌‌‌چالش دیگر مربوط به جایگذاری رادیاتور ‌‌می‌شود. کسانی که با نصب خنک‌کننده‌های مجتمع در پردازنده اصلی آشنایی دارند، از مشکلات متعدد در زمینه قرار دادن رادیاتور در برخی از کیس‌های مطلع هستند.

‌‌‌آخرین مشکل این کارت‌های هیبریدی پیرامون پیاده‌سازی پیکربندی‌های SLI و کراس‌فایر است. مسلما زمانی که نصب‌ یک رادیاتور برای شما کار مشکلی به حساب ‌‌می‌آید، نصب‌ یک رادیاتور اضافی کار را به مراتب برای شما سخت‌تر خواهد کرد.

‌‌‌با توجه به تمام اطلاعاتی که از کارت‌های هیبریدی داریم به این نتیجه ‌‌می‌رسیم که اگر قصد خرید کارت‌های هیبریدی را دارید، فقط از‌ یک کارت بهره بگیرید. اگر هم قصد افزایش قدرت دستگاهتان را داشتید، به جای خرید‌ یک کارت گرافیک ثانویه، کیت و اُورکلاک پردازنده‌ی گرافیکی‌تان را خریداری کنید. این روش هم به عملکرد بهتر دستگاهتان کمک ‌‌می‌کند، هم هزینه کمتری را به دنبال دارد.

مزایا:
    دمای پایین‌تر و اُورکلاک بالاتر
    حرارتِ محیطی کمتر و کاهشِ نیاز به جریان هوا در داخلِ کیس
    آسان‌ترین راه برای خنک‌سازی مایع

معایب:
    معمولاً کارت‌های هیبریدی قیمت گران‌تری نسبت به دیگر کارت‌ها دارند
    جایگذاری رادیاتور در داخل کیس شما را با چالش سختی روبرو می‌کند
    استفاده همزمان از خنک‌کننده مجتمع، کمبود فضا ایجاد می‌کند
    استفاده از پیکربندی‌های SLIو کراس‌فایر را بسیار سخت می‌کند

بهترین انتخاب برای:
    سیستم‌های تک گرافیکی
    کیس‌های بزرگ

خنک‌کننده‌های مایع
‌‌‌اولین موضوع گفت و گوی ما پیرامون خنک‌کننده‌های مایع به قیمت بالای این خنک‌کننده‌‌ها بر ‌‌می‌گردد. مشخص است که کارکرد بهینه و ظاهر زیبا، هزینه‌ی‌‌‌ زیادی را به همراه دارند. هزینه بلوک‌های مایع برای کارت گرافیک GTX 1080 نزدیک به ۱۱۳ تا ۱۴۰ دلار ‌‌می‌باشد. به علاوه MSI GTX 1080 Sea Hawk چیزی نزدیک به ۸۰۰ دلار، هزینه بر می‌دارد.

‌‌‌توجه داشته باشید که اگر ‌‌می‌خواهید به شخصه بلاک‌های مایع را نصب کنید، حتما باید با شیوه حذف سینک‌های حرارتی، فن‌‌ها و دیگر تجهیزات آشنایی کامل داشته باشید.

‌‌‌در ادامه اگر ‌‌می‌خواهید با استفاده از حلقه‌های مایع، فرایند خنک سازی پردازنده گرافیکی‌تان را انجام دهید به تجهیزاتی همچون مخزن، تلمبه، رادیاتور، فن‌، لوله، اتصالات و مایعِ خنک‌کننده احتیاج پیدا خواهید کرد.

‌‌‌بهره‌بری از سیستم خنک‌کننده مایع، خارج‌سازی بهتر گرما را به همراه خواهد داشت. به‌علاوه افرادی که از حلقه‌های خنک‌کننده‌ مایع استفاده می‌کنند، با بهره‌گیری از طرح‌‌ها و رنگ‌‌ها به زیبایی دستگاه خود نیز ‌‌می‌پردازند.

‌‌‌پس با وجود هزینه زیاد خنک‌کننده‌های مایع، دمای پایین‌تر قطعات و اُورکلاک راحت‌تر موضوعاتی هستند که رضایت خرید این خنک‌کننده‌‌ها را به همراه دارند.

مزایا:
    بهترین راه‌حل برای دفع حرارت
    امکان دسترسی به اُورکلاکِ بالاتر
    امکان استایل‌دهی به ظاهر کیس
    بلاک‌های مایع علاوه بر پردازنده‌ی گرافیکی، VRAM و دیگر قطعات را نیز پوشش می‌دهد
    امکان استفاده از SLI و کراس‌فایر
    تنوع انتخاب در میان کارت‌های گرافیکی

معایب:
    هزینه‌ی بالا
    احتیاج به قطعات جانبی
    زمانِ زیاد برای نصب و پیاده‌سازی
    احتیاج به تجربه و تخصص برای نصب

بهترین انتخاب برای:
    سخت‌افزارهای بالارده

‌‌‌همانطور که پیش‌تر گفتیم، انتخاب‌ یک سیستم خنک‌کننده نامناسب تأثیر زیادی بر عملکرد دستگاه و سایر قطعات سخت‌افزاری خواهد گذاشت. پس توجه داشته باشید که اهمیت انتخاب‌ یک سیستم خنک‌کننده کمتر از اهمیت انتخاب قطعه‌ی مناسب نیست.