Một trong những tính năng làm mát có trong các card đồ họa hiện đại là buồng hơi. Buồng hơi thỉnh thoảng được đề cập trong các tài liệu tiếp thị cho card đồ họa; những tài liệu tiếp thị này hầu như không bao giờ đề cập đến những gì một buồng hấp thực sự là hoặc làm.
Buồng xông hơi dùng để làm gì?
Buồng hấp là một tấm mỏng, tương đối phẳng dùng để truyền nhiệt trên một diện tích bề mặt lớn. Thông thường, một chồng cánh tản nhiệt được áp trực tiếp lên bề mặt của buồng hơi để cung cấp diện tích bề mặt tối đa có thể cho việc làm mát luồng không khí.
Buồng hơi là một tấm đồng kín chân không rỗng. Điểm trong buồng hơi được kết nối với nguồn nhiệt, chẳng hạn như GPU, được gọi là thiết bị bay hơi. Khi đốt nóng thiết bị bay hơi, chất lỏng trong bấc bay hơi và biến thành chất khí. Sau đó khí nóng nở ra để lấp đầy bên trong buồng, vì vậy khi nó đến bề mặt lạnh hơn, khí lại ngưng tụ. Bề mặt lạnh nhất được gọi là bình ngưng. Chất lỏng ngưng tụ sau đó được đưa trở lại thiết bị bay hơi qua bấc, để tiếp tục chu trình.
Tại sao phòng xông hơi ướt lại hiệu quả như vậy?
Mặc dù các kim loại như đồng dẫn nhiệt tốt, nhưng chúng không phải là phương pháp hiệu quả nhất. Một lượng lớn nhiệt năng có thể được truyền cho bất kỳ vật liệu nào trải qua sự thay đổi pha. Sự thay đổi pha là sự chuyển đổi từ dạng vật chất này sang dạng vật chất khác, ví dụ: từ chất lỏng sang chất khí hoặc từ chất khí sang chất lỏng.
Quá trình bay hơi của chất lỏng trong buồng hơi thành chất khí sẽ truyền một lượng lớn nhiệt năng cho chất khí. Khi khí ngưng tụ trở lại, năng lượng nhiệt này được chuyển đến bình ngưng một cách hiệu quả.
Các lựa chọn thay thế cho phòng xông hơi ướt
Có thể chỉ sử dụng một khối đồng rắn để thực hiện một nhiệm vụ tương tự, tuy nhiên thiết kế này sẽ nặng hơn nhiều so với một buồng hơi rỗng. Nó cũng sẽ chậm hơn nhiều trong việc truyền nhiệt từ nguồn nhiệt đến các cánh tản nhiệt. Việc giảm tốc độ truyền nhiệt này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của GPU vì nó sẽ giữ nhiệt nhiều hơn.
Một giải pháp thay thế thường được sử dụng khác trong bộ làm mát CPU là ống dẫn nhiệt. Các ống dẫn nhiệt hoạt động theo cách tương tự, với một quá trình thay đổi giai đoạn. Tuy nhiên, ống dẫn nhiệt có thể truyền nhiệt từ đầu này sang đầu kia của ống, trong khi buồng hơi chủ động phân phối nhiệt đó trên một khu vực rộng lớn. Sự khác biệt về diện tích bề mặt cuối / bên làm mát này có nghĩa là các buồng hơi có hiệu quả hơn trong việc truyền nhiệt đến các ngăn xếp vây lớn hơn, đơn giản vì chúng có thể tiếp xúc trực tiếp với nhiều cánh tản nhiệt hơn so với ống dẫn nhiệt.
