Mikä on höyrykammio?

Yksi nykyaikaisten näytönohjainten jäähdytysominaisuuksista on höyrykammio. Höyrykammiot mainitaan ajoittain näytönohjainten markkinointimateriaalissa – nämä markkinointimateriaalit eivät tuskin koskaan kerro, mitä höyrykammio todellisuudessa on tai tekee.

Mitä höyrykammio tekee?

Höyrykammio on ohut, suhteellisen tasainen levy, jota käytetään levittämään lämpöä laajalle pinta-alalle. Tyypillisesti eväpino asetetaan suoraan höyrykammion pinnalle tarjoamaan mahdollisimman suuri pinta-ala ilmavirran kautta tapahtuvalle jäähdyttämiselle.

Vinkki: Eväpino on joukko metalliripoja, jotka on suunniteltu maksimoimaan pinta-ala. Tuulettimen työntää ilmalla on tällöin suuri pinta-ala, josta se voi imeä lämpöä tehokkaammin.

Höyrykammio on ontto, tyhjiötiivistetty kuparilevy. Höyrykammion pistettä, joka on kytketty lämmönlähteeseen, kuten GPU:hun, kutsutaan höyrystimeksi. Kun höyrystintä kuumennetaan, sydämen neste haihtuu kaasuksi. Kuuma kaasu laajenee sitten täyttämään kammion sisäosan, sitten kun se saavuttaa viileämmän pinnan, kaasu tiivistyy uudelleen. Kylmempää pintaa kutsutaan lauhduttimeksi. Kondensoitunut neste palautetaan sitten sydämen kautta höyrystimeen syklin jatkamiseksi.

Vinkki: Höyrykammion sydänsydän toimii täsmälleen samalla tavalla kuin kynttilän sydän – se vetää nestettä kohti lämmönlähdettä.

Miksi höyrykammiot ovat niin tehokkaita?

Vaikka metallit, kuten kupari, johtavat hyvin lämpöä, ne eivät ole tehokkain menetelmä. Suuri määrä lämpöenergiaa voidaan siirtää mihin tahansa materiaaliin, joka käy läpi vaiheenmuutoksen. Faasimuutos on siirtymistä aineen muodosta toiseen, esim. nesteestä kaasuksi tai kaasusta nesteeksi.

Höyrykammiossa olevan nesteen haihdutus kaasuksi siirtää suuren määrän lämpöenergiaa kaasuun. Kun kaasu tiivistyy uudelleen, tämä lämpöenergia siirtyy tehokkaasti lauhduttimeen.

Vaihtoehtoja höyrykammiolle

Olisi mahdollista käyttää vain kiinteää kuparilohkoa samanlaisen tehtävän suorittamiseen, mutta tämä rakenne olisi paljon raskaampi kuin ontto höyrykammio. Se olisi myös paljon hitaampaa siirtämään lämpöä pois lämmönlähteestä jäähdytysrivoille. Tämä lämmönsiirtonopeuden hidastuminen vaikuttaisi GPU:n suorituskykyyn, koska se säilyttäisi enemmän lämpöä.

Toinen prosessorijäähdyttimissä yleisesti käytetty vaihtoehto ovat lämpöputket. Lämpöputket toimivat samalla tavalla vaiheenmuutosprosessilla. Lämpöputket voivat kuitenkin siirtää lämpöä todella vain putken päästä toiseen, kun taas höyrykammio levittää lämpöä aktiivisesti laajalle pinta-alalle. Tämä ero jäähdytyspään/puolen pinta-alassa tarkoittaa, että höyrykammiot siirtävät lämpöä tehokkaammin suurempiin siivekkeisiin, yksinkertaisesti koska se voi olla suorassa kosketuksessa useampaan ripoihin kuin lämpöputki voi olla.