Computer cooling

Original article: w:Computer cooling

A finned air cooled heatsink with fan clipped onto a CPU, with a smaller passive heatsink without fan in the background.

A 3-fan heatsink mounted on a video card to maximize cooling efficiency of the GPU and surrounding components.

Commodore 128DCR computer's switch-mode power supply, with a user-installed 40 mm cooling fan. Vertical aluminium profiles are used as heatsinks.

컴퓨터 냉각(Computer cooling)은 컴퓨터 부품(computer components)에서 발생된 소모 열(waste heat)을 제거하고, 부품을 허용-가능한 작동하는 온도(operating temperature) 한계 이내로 유지하기 위해 필수적입니다. 만약 과열되면 일시적인 오작동 또는 영구적 고장에 취약한 부품은 중앙 처리 장치(central processing unit) (CPU), 칩셋(chipset), 그래픽 카드(graphics cards), 및 하드 디스크 드라이브(hard disk drive)와 같은 집적 회로(integrated circuit)를 포함합니다.

부품은 종종 가능한 적은 열을 발생시키도록 설계되고, 컴퓨터 및 운영 시스템은 작업-부하에 따라 전력 소비와 결과적인 가열을 줄이기 위해 설계될 수 있지만, 여전히 더 많은 열이 냉각에 주의를 기울이지 않고 제거될 수 있는 것보다 많이 생성될 수 있습니다. 공기-흐름으로 냉각된 방열판의 사용은 주어진 열의 총량에 의해 생성된 온도 상승을 줄입니다. 공기흐름 형태에 주의를 기울이면 뜨거운 지점이 생성되지 않을 수 있습니다. 컴퓨터 팬은 방열판 팬과 함께 뜨거운 공기를 적극적으로 배출함으로써 온도를 낮추기 위해 널리 사용됩니다. 액체 냉각과 같은 보다 이국적인 냉각 기술이 역시 있습니다. 모든 현대 프로세서는 만약 프로세서의 내부 온도가 지정된 제한을 초과하면 전압 또는 클럭 속도를 차단 또는 줄이도록 설계되었습니다.

냉각은 뜨거운 공기를 배출하는 것과 같은, 컴퓨터 케이스 이내의 주변 온도를 감소하는 것, 또는 단일 부품 또는 작은 영역 (지점 냉각)을 냉각하도록 설계될 수 있습니다. 공통적으로 개별적으로 냉각되는 부품은 CPU, 그래픽 처리 장치 (GPU) 및 노스브릿지(northbridge)를 포함합니다.

Generators of unwanted heat

집적 회로 (예를 들어, CPU 및 GPU)는 최신 컴퓨터에서 열의 주요 발생기입니다. 열 생성은 전압 및 주파수와 같은 작동하는 매개-변수의 효율적인 설계 및 선택에 의해 줄어들 수 있지만, 궁극적으로 허용-가능한 성능은 상당한 열 생성을 관리함으로써 종종 달성될 수 있습니다.

The dust buildup on this laptop CPU heat sink after three years of use has made the laptop unusable due to frequent thermal shutdowns.

작동에서, 컴퓨터 부품의 온도는 주변으로 전달되는 열이 부품에 의해 생성된 열과 같아질 때까지, 즉, 열 평형에 도달할 때까지 올라갈 것입니다. 안정적인 작동에 대해, 온도는 각 부품에 고유한 지정된 최대 허용-가능한 값을 절대 초과해서는 안됩니다. 반도체에 대해, 부품 케이스, 방열판, 또는 주변 온도가 아닌 순간적인 접합 온도가 치명적입니다.

냉각은 다음에 의해 변경될 수 있습니다:

• 먼지(Dust)는 단열재로 작용하고 공기-흐름을 방해하며, 그것에 따라 방열판 및 팬 성능을 감소시킵니다.
• 리본 케이블과 같은 방해되는 부품에 대한 마찰로 기인한 난기류, 또는 팬의 잘못된 방향를 포함하는 불량한 공기-흐름(Poor airflow)은 케이스를 통과하는 공기의 흐름의 총량을 줄일 수 있고 심지어 케이스 내에 뜨거운 공기의 내부적 소용돌이를 만들 수 있습니다. 바쁜 열 설계를 가진 일부 케이스에 대해, 냉각 공기가 뜨거운 부품을 통과하기 전에 "냉각" 구멍을 통해 쉽게 흘러 나올 수 있습니다; 그러한 케이스에서 냉각은 종종 선택된 구멍을 막음으로써 개선될 수 있습니다.
• 냉각되려는 부품과 냉각 장치 사이의 불량한 열 접촉에 기인한 불량한 열 전달(Poor heat transfer). 이것은 표면 불완전성을 고르게 하기 위해 열 화합물(thermal compounds)의 사용, 또는 심지어 랩핑(lapping)에 의해 개선될 수 있습니다.

Damage prevention

높은 온도는 부품의 수명을 크게 단축시키거나 영구적인 손상을 초래할 수 있고, 부품의 열 출력이 때때로 컴퓨터의 냉각 용량을 초과할 수 있기 때문에, 제조업체는 온도가 안전한 한계 이내로 유지되는 것을 보장하기 위해 추가적인 예방 조치를 종종 취합니다. CPU, 마더보드, 칩셋, 또는 GPU에서 통합된 열 센서를 가진 컴퓨터는, 비록 이것이 장기적 안전한 작동을 완전하게 보장하지는 못할지라도, 높은 온도가 감지될 때 영구적인 손상을 방지하기 위해 자체적으로 종료될 수 있습니다. 과열 부품이 이 지점에 도달하기 전에, 온도는 동적 주파수 스케일링 기술을 사용하여 안전 지점 아래로 떨어질 때까지 "트라들될" 수 있습니다. 트라들링은 집적 회로의 작동하는 주파수 및 전압을 줄이거나 열 출력을 줄이기 위해 칩의 비-필수 기능을 비활성화하며, 종종 성능을 약간 또는 크게 저하시킵니다. 데스크톱 및 노트북 컴퓨터에 대해, 트라들링은 종종 BIOS 수준에서 제어됩니다. 트라들링은 스마트폰 및 태블릿에서 온도를 관리하기 위해 공통적으로 사용되며, 여기서 부품은 능동 냉각을 거의 또는 전혀 제공되지 않고, 사용자의 손에서 추가 열이 전달되는 상태로 단단히 포장됩니다.

Air cooling

Further information: Computer fan

Fans

팬은 자연스러운 대류가 열을 제거하기에 충분하지 않은 때 사용됩니다. 팬은 컴퓨터 케이스에 장착 또는 CPU, GPU, 칩셋, 전원 공급 장치 (PSU), 하드 드라이브에 부착, 또는 확장 슬롯에 연결된 카드로 장착될 수 있습니다. 공통적인 팬 크기는 40, 60, 80, 92, 120, 및 140mm를 포함합니다. 200, 230, 250 및 300mm 팬은 때때로 고성능 개인용 컴퓨터에서 사용됩니다.

Performance of fans in chassis

Typical fan curves and chassis impedance curves

컴퓨터는 섀시와 부품을 통해 흐르는 공기에 대해 특정 저항을 가집니다. 이것은 입구 및 출구 입구, 공기 필터, 내부 섀시, 및 전자 부품과 같이 공기 흐름에 대한 모든 더 작은 장애의 합입니다. 팬은 출력 측에 관한 입구 측의 공기에 압력을 제공하는 간단한 공기 펌프입니다. 해당 압력 차이는 더 낮은 압력의 영역으로 공기 흐름과 함께 섀시를 통해 공기를 움직입니다.

팬은 일반적으로 두 발표된 사양: 자유 공기 흐름과 최대 차이 압력을 가집니다. 자유 공기 흐름은 팬이 영 배후-압력으로 이동하는 공기의 총량입니다. 최대 차이 압력은 완전히 차단되었을 때 팬이 생성할 수 있는 압력의 총량입니다. 이들 두 극단 사이에는 보통 그래프로 표시되는 일련의 상응하는 흐름 대 압력 측정이 있습니다. 각 팬 모델은 인접한 그림에서 점선과 같은 고유한 곡선이 있습니다.

Parallel versus series installation

팬은 서로 병렬로, 직렬로, 또는 두 가지를 조합하여 설치될 수 있습니다. 병렬 설치는 팬이 나란히 장착됩니다. 직렬 설치는 입구 팬 및 배기 팬과 같은 또 다른 팬과 줄을 서는 두 번째 팬입니다. 토론을 단순화하기 위해, 팬이 같은 모델이라고 가정합니다.

병렬 팬은 두 배의 자유 공기 흐름을 제공하지만 추가적인 구동 압력은 제공하지 않습니다. 직렬 설치는, 다른 한편으로, 유용한 정적 압력을 두 배로 늘리지만 자유 공기 흐름 율을 증가시키지 않습니다. 인접한 그림은 물의 0.15 inches (3.8 mm)의 최대 압력과 분당 약 72 cubic feet per minute (2.0 m³/min)의 두배된 흐름 율을 갖는 평행에서 단일 팬 대 두 팬을 보여줍니다.

공기 흐름은 압력의 제곱근으로 바뀜을 주목하십시오. 따라서, 압력을 두 배하는 것은 가정되는 것처럼 두 배가 아니라 흐름 1.41 (√2) 배 오직 증가할 것입니다. 이것을 바라보는 또 다른 방법은 압력은 흐름 율을 두 배로 늘리기 위해 4배의 인수만큼 증가해야 한다는 것입니다.

섀시를 통한 흐름 율을 결정하기 위해, 섀시 임피던스 곡선은 섀시의 입구에 임의의 압력을 강요하고 섀시를 통한 흐름을 측정함으로써 측정될 수 있습니다. 이것은 상당히 정교한 장비가 필요합니다. 결정된 섀시 임피던스 곡선 (인접 곡선에서 빨간색과 검은색 선으로 표시)과 함께, 특정 팬 구성에 의해 생성된 것으로 섀시를 통한 실제 흐름이 섀시 임피던스 곡선이 팬 곡선을 지나는 지점에 그래픽으로 표시됩니다. 섀시 임피던스 곡선의 기울기는 제곱근 함수이며, 여기서 흐름을 두 배로 늘리는 것은 차이 압력의 4배를 요구합니다.

이 특정 예제에서, 두 번째 팬을 더하는 것은 근사적으로 27–28 cubic feet per minute (0.76–0.79 m³/min)인 구성 둘 다의 흐름을 갖는 약간의 개선을 제공합니다. 그림에 표시되지 않았지만, 직렬에서 두 번째 팬은 병렬 설치보다 약간 더 나은 성능을 제공합니다.

Temperature versus flow rate

섀시를 통한 요구된 흐름에 대해 방정식은 다음입니다:

$CFM={\frac {Q}{Cp\times r\times DT}}$

여기서

CFM = 분당 입방 피트 (0.028 m3/min)
Q = 전달된 열 (kW)
Cp = 공기의 특정 열
r = 밀도
DT = 온도에서 변화 (in °F)

냉각 흐름 요구-사항에 대한 간단한 보수적 규칙은 섀시 벽 및 층류 대 난류 흐름을 통한 열 손실로 영향을 줄이고, 해수면에서 특정 열 및 밀도에 대해 상수를 설명합니다:

$CFM={\frac {3.16\times W}{{\text{allowed temperature rise in}}^{\circ }F}}$

$CFM={\frac {1.76\times W}{{\text{allowed temperature rise in}}^{\circ }C}}$

예를 들어, 500와트의 로드를 갖는 전형적인 섀시, 100 °F (38 °C) 환경에서 130 °F (54 °C) 최대 내부 온도, 즉, 30 °F (17 °C)의 차이:

$CFM={\frac {3.16\times 500W}{(130-100)}}=53$

이것은 팬의 자유 공기 정격이 아니라 섀시를 통한 실제 흐름입니다. 역시 "Q", 전달된 열은 공기-흐름에 대한 CPU 또는 GPU 냉각기의 열 전달 효율의 함수라는 점에 유의해야 합니다.

Piezoelectric pump

GE에서 특허를 받은, "이중 압전 냉각 제트"는 장치를 통과하는 열을 펌핑하기 위해 진동을 사용합니다. 초기 장치는 3mm 두께와 압전 세라믹의 슬라이버에게 양쪽으로 연결되는 두 개의 니켈 디스크로 구성됩니다. 세라믹 부품을 통과하는 교류 전류는 니켈 디스크가 벨로우즈처럼 작동하도록 초당 150회까지 팽창 및 수축하는 것을 야기합니다. 수축되면 디스크의 가장자리가 서로 밀려 들어가고 뜨거운 공기를 빨아들입니다. 확장하면 니켈 디스크가 함께 가져온, 높은 속도에서 공기를 배출합니다.

그 장치는 베어링을 가지지 않고 모터를 요구하지 않습니다. 전형적인 팬보다 얇고 에너지 소비가 적습니다. 이 제트는 냉각 팬과 같은 양의 공기를 크기의 두 배로 이동시키킬 수 있지만 절반의 전기를 소비하고 더 낮은 비용에서 사용할 수 있습니다.

Passive cooling

패시브 방열판 냉각은 가공 또는 압출 금속 블록을 냉각이 필요한 부품에 부착하는 것을 포함합니다. 열 접착제가 사용될 수 있습니다. 개인용-컴퓨터 CPU에 대해 보다 공통적으로, 클램프는 방열판을 칩 위에 직접 고정하며, 그 사이에 열 그리스 또는 열 패드 바릅니다. 이 블록은 팬을 가지고 표면 넓이를 증가시키기 위해 융기부를 가집니다. 금속의 열 전도율은 공기의 전도율보다 훨씬 낫고, 그것이 보호하려는 (보통 집적 회로 또는 CPU) 부품보다 열을 더 잘 방출합니다. 팬-냉각된 알루미늄 방열판은 원래 데스크탑 컴퓨터의 표준이었지만, 현재 많은 방열판은 구리 기초-판의 특색을 이루거나 완전히 구리로 만들어져 있습니다.

방열판의 금속 핀 사이에 끼이는 먼지는 효율성을 점진적으로 저하시키지만, 가스 먼지-제거기를 원치-않는 초과 재료와 함께 먼지를 날려버리기 위해 반대로 작용할 수 있습니다.

패시브 방열판은 공통적으로 구형 CPU, (칩셋과 같은) 매우 뜨겁지 않은 부품, 및 낮은-전력 컴퓨터에서 발견됩니다.

보통 방열판은 집적된 열 분산기 (IHS)에 연결되며, 본질적으로 CPU에 부착된 큰, 평평한 판으로, 전도 페이스트가 층을 이룹니다. 이것은 열을 지역적으로 흩어져 없애버리거나 퍼지게 합니다. 방열판과 달리, 확산기는 열을 제거하지 안호고 재분배하는 것입니다. 게다가, IHS는 취약한 CPU를 보호합니다.

패시브 냉각은 대류 력이 방열판 위로 공기를 움직일 때 팬 소음이 발생하지 않습니다.

Other techniques

Liquid immersion cooling

Main article: Server immersion cooling

컴퓨터, GPU, FPGA 및 ASIC의 열 밀도 증가로 인한 또 다른 성장 추세는 열적이지만, 전기적이 아닌 전도성 액체에 전체 컴퓨터 또는 선택된 부품을 담그는 것입니다. 비록 개인용 컴퓨터의 냉각에 거의 사용되지 않을지라도, 냉각 침수는 변압기와 같은 큰 전력 분배 부품을 냉각시키는 일상의 방법입니다. 그것은 역시 데이터 센터에서 역시 인기를 얻고 있습니다. 이런 방식으로 냉각된 개인용 컴퓨터는 팬 또는 펌프가 요구되지 않을 수 있고, 컴퓨터 하드웨어와 그것이 위치해 있는 컴퓨터 인클로저 사이의 수동 열 교환에 의해 독점적으로 냉각될 수 있습니다. 열 교환기 (예를 들어, 히터 코어 또는 라디에이터)가 여전히 필요할 수 있고, 배관은 역시 올바르게 배치되어야 합니다.

사용된 냉각수는 컴퓨터의 정상적인 작동을 방해하지 않도록 충분히 낮은 전기 전도성을 가져야 합니다. 만약 액체가 다소 전기적으로 전도이면, 부품 또는 트레이스 사이에 전기적 단락을 초래할 수 있고 그들을 영구적으로 손상시킬 수 있습니다. 이들 이유에 대해, 액체는 절연체 (유전체)이고 전기를 전도하지 않는 것이 바람직합니다.

변압기 오일, Engineered Fluids의 ElectroCool l과 같은 합성 단상-유전체 냉각제 및 3M Fluorinert 또는 3M Novec와 같은 2-상 냉각제를 포함하여, 다양한 액체가 이 목적에 대해 존재합니다. 쿠킹, 모터 및 실리콘 오일을 포함한 비-목적 오일이 개인용 컴퓨터 냉각에 성공적으로 사용되어 왔습니다.

침수 냉각에 사용되는 일부 유체, 특히 미네랄 오일, 식용유 및 유기 에스테르와 같은 탄화수소 기반 재료는 고무, 폴리-비닐 염화물 (PVC), 및 열 그리스와 같은 컴퓨터에 사용되는 일부 공통적인 재료를 퇴화시킬 수 있습니다. 그러므로 사용하기 전에 그러한 유체의 재료의 호환성을 검토하는 것이 매우 중요합니다. 특히 미네랄 오일은 PVC 및 고무-기반 와이어 절연에 부정적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다. 프로세서 및 그래픽 카드에서 방열판으로 열을 전달하는 데 사용되는 열 페이스트는 일부 액체에서 용해되는 것으로 보고되었지만, 어쨌든, 만약 부품이 제거되고 공기 중에서 작동하지 않으면, 냉각에 거의 영향을 미치지 않습니다.

특히 2-상 냉각수에 대해, 증발은 문제가 될 수 있고, 액체는 컴퓨터 인클로저 내부에서 정기적으로 보충 또는 밀봉되는 것을 요구될 수 있습니다. 침수 냉각은 1.01의 극단적으로 낮은 PUE 값을 허용할 수 있고, 공랭보다 주어진 부피당 최대 10 배 더 많은 컴퓨팅 파워를 허용합니다.

Waste heat reduction

많은 특색을 가진 강력한 컴퓨터가 요구되지 않은 곳에서, 덜 강력한 컴퓨터 또는 덜 특색을 가진 컴퓨터가 사용될 수 있습니다. 2011년 이래로 CPU를 가진 VIA EPIA 마더보드는 전형적으로 대략 25 와트의 열을 방출하지만, 보다 강력한 Pentium 4 마더 보드와 CPU는 전형적으로 약 140 와트를 방출합니다. 컴퓨터는 컴퓨터 케이스 내부에서 열을 발생시키지 않는 외부 전원 공급 장치에서 직류로 전원을 공급받을 수 있습니다. 21세기 초에서 보다 효율적인 액체 크리스탈 디스플레이 (LCD) 디스플레이에 의해 음극선 관 (CRT) 디스플레이를 대체함으로써 전력 소비가 크게 줄었습니다.

Heat-sinks

Main article: Heat sink

Passive heatsink on a chipset.

Active heat sink with a fan and heat pipes.

부품은 방열판을 갖는 좋은 열 접촉, 큰 열용량을 갖는 및 그것의 부피에 관한 큰 표면 넓이를 갖는 수동성의 장치에 적합될 수 있습니다. 방열판은 보통 알루미늄 또는 구리와 같은 높은 열 전도성을 갖는 금속으로 만들어지고, 표면 넓이를 증가시키기 위해 핀에 통합됩니다. 상대적으로 작은 부품으로부터 열이 더 큰 방열판으로 전달됩니다; 부품 더하기 방열판의 평형 온도는 부품의 단독이 있는 온도보다 훨씬 낮습니다. 열은 대류 또는 팬-강제 공기-흐름에 의해 방열판에서 배출됩니다. 팬 냉각은 상당한 양의 전기 에너지를 소비하는 프로세서 및 그래픽 카드를 냉각하기 위해 종종 사용됩니다. 컴퓨터에서, 전형적인 열-생성하는 부품은 평평한 표면으로 제조될 수 있습니다. 대응하는 평평한 표면 및 핀화 구조를 갖는, 때때로 팬이 부착된 금속의 블록이 부품에 고정됩니다. 불완전하게 평평하고 매끄러운 표면으로 인해 신통치 않게 전도성 공기 틈을 채우기 위해, 열 그리스, 열 패드, 또는 열 접착제의 얇은 층이 부품과 방열판 사이에 위치될 수 있습니다.

방열판은, 만약 방열판이, 말하자면, 금속 케이스와 열 접촉 안에 있으면, 전달에 의한 방열판으로터, 복사, 및 아마도 전도에 의해 일부 확장에서 제거됩니다. 저렴한 팬-냉각된 알루미늄 방열판은 종종 표준 데스크탑 컴퓨터에서 사용됩니다. 구리 기반-판 또는 구리로 만들어진 방열판은 알루미늄보다 더 좋은 열 특성을 가집니다. 구리 방열판은 같은 크기의 알루미늄 장치보다 보다 효과적이며, 고-성능 컴퓨터에 사용되는 고-전력-소비 부품과 관련이 있습니다.

수동성의 방열판은 공통적으로 구형 CPU, 칩셋, 저전력 프로세서가 장착된 컴퓨터, 및 조용한 작동이 매우 중요한 장비 및 팬 소음을 수용할 수 없는 장비와 같은 전력을 많이 소비하지 않는 부품에서 발견됩니다.

보통 방열판은 CPU 어셈블리의 일부와 지역적으로 열을 확산하는 CPU 패키지 크기의 평평한 금속판인 집적된 열 확산기 (IHS)에 고정됩니다. 열 화합물의 얇은 층이 표면 결함에 대해 보완하기 위해 그들 사이에 배치됩니다. 확산기의 주요 목적은 열을 재분배하는 것입니다. 방열판 핀은 효율성을 개선시킵니다.

여러 브랜드의 DDR2, DDR3, DDR4 및 곧 출시될 DDR5 DRAM 메모리 모듈은 모듈의 꼭대기 가장자리에 끼워진 지느러미-같은 방열판을 장착되어 있습니다. 같은 기술은 GPU에서 끼워진 수동성의 방열판을 사용하는 비디오 카드에 대해 사용됩니다.

먼지는 끼워진 방열판의 틈새, 특히 팬이 생성하는 높은 공기-흐름으로 인해 쌓이는 경향이 있습니다. 이것은 뜨거운 부품으로부터 공기를 멀리 떨어지게 유지되며, 냉각 효과를 떨어뜨립니다; 어쨌든, 먼지를 제거하면 효과를 회복시킵니다.

Peltier (thermoelectric) cooling

Main article: Thermoelectric cooling

Regular Peltier cooling setup for PC's

펠티에 접합은 일반적인 압축 순환 시스템 (압축/팽창을 사용하여 역 랭킨 시스템)에 의해 달성된 40–60%에 비해, 이상적인 냉장고 (카르노 순환)보다 약 10-15% 정도 효율적입니다. 이러한 낮은 효율에 인해, 열전기적 냉각은 일반적으로 고체 상태 본성 (움직이는 부품 없음, 낮은 유지-보수, 소형 크기, 및 방향 무감도)이 순수한 효율을 능가하는 환경에서 오직 사용됩니다.

최신 TEC는 각각 수십 또는 수백 개의 열전대로 구성된 여러 스택 장치를 사용하여, 상당한 양의 열 전달이 허용됩니다. 비스무트와 텔루륨의 조합이 열전대에 가장 공통적으로 사용됩니다.

전력을 소비하는 능동형 열 펌프로서, TEC는 수동 방열판, 라디에이터-냉각된 액체 냉각, 및 히트-파이프 HSF를 갖는 불가능한, 주변보다 낮은 온도를 생성할 수 있습니다. 어쨌든, 열을 펌핑하는 동안, 펠티에 모듈은 전형적으로 펌핑되는 열 총량보다 더 많은 전력을 소비할 것입니다.

CPU를 냉각시키기 위해 펠티에 요소를 높은 압력 냉매 (2-상 냉각)와 함께 역시 사용할 수 있습니다.

Liquid cooling

Further information on water cooling: Water cooling

Deepcool Captain 360, an all-in-one cooling unit, installed in a case

DIY water cooling setup showing a 12 V pump, CPU waterblock and the typical application of a T-Line

Schematic of a regular liquid cooling setup for PC's

액체 냉각은 데스크탑 PC에서 가장 일반적인 열전달 유체가 물 (증류)인 과잉 열을 제거하는 매우 효과적인 방법입니다. 공기 냉각에 비해 물 냉각의 장점은 물의 더 높은 특정 열 용량과 열 전도성을 포함합니다.

컴퓨터에 대해 전형적인 (능동) 액체 냉각 시스템에서 사용되는 원리는 자동차의 내부 연소 엔진에서 사용되는 원리와 동일하며, 물은 CPU (및 때때로 GPU 및 노스브릿지와 같은 추가적인 부품)에 장착된 워터 블럭을 통해 물 펌프에 의해 계산되고 열 교환기, 전형적으로 라디에이터로 배출됩니다. 라디에이터는 보통 팬을 수단으로 추가적으로 자체 냉각됩니다. 팬 외에도, 펠티에 냉각기와 같은 다른 수단에 의해 역시 냉각될 가능성이 있습니다 (비록 펠티에 요소가 냉각할 하드웨어의 맨 위에 가장 일반적으로 배치되지만, 냉각제는 펠티에 요소의 뜨거운 측에서 열을 방출하는 데 사용됩니다). 냉각수 저장소는 종종 시스템에 역시 연결됩니다.

능동 액체 냉각 시스템 외에, 수동 액체 냉각 시스템이 역시 때때로 사용됩니다. 이들 시스템은 종종 팬 또는 물 펌프를 폐기하고, 따라서 이론적으로 시스템의 신뢰성을 높임, 및/또는 능동 시스템보다 그것을 더 조용하게 만듭니다. 이들 시스템의 단점은 어쨌든 그들이 열을 버리는 데 훨씬 덜 효율적이고 따라서 훨씬 더 많은 냉각제–및 따라서 훨씬 더 큰 냉각제 저장소–가 필요하다는 것입니다 (냉각제에 냉각에 더 많은 시간을 제공합니다).

액체는 공기보다 냉각되는 부품에서 더 많은 열을 전달을 허용하고, 액체 냉각을 오버클러킹 및 고성능 컴퓨터 응용에 적합하게 만듭니다. 공기 냉각과 비교되면, 액체 냉각은 주변 온도의 영향을 역시 덜 받습니다. 액체 냉각의 비교적 낮은 소음-수준은 공기 냉각의 소음 수준과 비교하여 상당히 시끄럽습니다.

액체 냉각의 단점은 복잡성 및 냉각수 누출 가능성을 포함합니다. 누출된 물 (또는 더 중요한 물에 더해진 첨가제)는 그것에 접촉하는 임의의 전자 부품을 손상시킬 수 있고, 누출에 대해 테스트하고 보다 복잡하고 덜 신뢰할 수 있는 설치에 대해 누출 가능성을 고치는 것이 필요합니다. (특히, 일반적인 사용에 대해 액체-냉각된 개인용 컴퓨터의 분야에 처음으로 사용되는 주요 습격, 애플의 Power Mac G5의 고급 버전은 냉각수 누출에 대해 경향에 의해 궁극적으로 운명을 다합니다.) 공기-냉각된 방열판은 일반적으로 물 냉각하는 해법보다 구축, 설치, 및 유지-관리가 훨씬 더 간단하며, 비록 CPU-별 물 냉각 키트가 역시 찾을 수 있지만, 이것은 공기 냉각기로 마찬가지로 설치하기 쉬울 수 있습니다. 이것들은 CPU에 국한되지 않고, 어쨌든, GPU 카드의 액체 냉각이 역시 가능합니다.

메인-프레임 컴퓨터에 원래 제한되지만, 액체 냉각은 제조된 키트 형식에서 또는 개별적으로 수집 된 부품으로 조립된 자체 설치 형식에서 오버클러킹과 실제에서 크게 결합되어 왔습니다. 지난 몇 년 동안은 사전-조립된, 절제있는 고성능, 데스크탑 컴퓨터에서 액체 냉각의 인기가 증가해 왔습니다. 작은 사전-충전된 라디에이터, 팬, 및 워터-블럭을 통합한 밀폐형 ( "폐쇄 루프") 시스템은 더 크고 복잡한 설정에 비해 냉각 효과가 약간 낮아서 수냉식 설치 및 유지 보수를 단순화합니다. 액체 냉각은 전형적으로 CPU 또는 GPU와 같은 가장 인기있는 부품에 액체 냉각을 사용하여 공기 냉각과 결합되지만, 덜 요구되는 부품에 대해 더 간단하고 더 싼 공기 냉각을 유지합니다.

IBM Aquasar 시스템은 에너지 효율을 달성하기 위해 뜨거운 물 냉각을 사용하며, 그 물은 건물 난방에도 사용됩니다.

2011년 이래로, 물 냉각의 효과는 일련의 AIO (All-in-One) 물 냉각 해법이 탄생해 왔습니다. AIO 해법은 장치를 설치하기 위해 훨씬 더 간단함을 초래하고, 대부분의 장치는 검토 사이트에서 긍정적으로 검토되어 왔습니다.

Heat pipes and vapor chambers

Main article: Heat pipe

A graphics card with a fanless heatpipe cooler design.

열 파이프는 열 전달 액체를 포함하는 텅빈 튜브입니다. 액체는 열을 흡수하고 파이프의 한쪽 끝에서 증발시킵니다. 증기는 튜브의 다른 (냉각기) 끝으로 이동하며, 그곳에서 응축되며, 숨어-있는 열을 포기합니다. 액체는 중력 또는 모세관 작용에 의해 튜브의 뜨거운 끝으로 돌아가고 순환을 반복합니다. 열 파이프는 고체 재료보다 훨씬 더 높은 효과적인 열 전도성을 가집니다. 컴퓨터에서 사용에 대해, CPU의 방열판은 더 큰 라디에이터 방열판에 연결됩니다. 두 방열판은 비어 있으며, 그 사이의 부착물과 같이, 열을 CPU에서 라디에이터로 전달하는 큰 열 파이프 하나를 만들며, 이것은 그런-다음 전통적인 방법을 사용하여 냉각됩니다. 이 방법은 비용이 많이 들고 소형 폼-팩터 PC 및 랩톱에서와 같이 공간이 좁을 때, 또는 오디오 제작에서 처럼, 팬 소음을 견딜 수 없는 곳에서 일반적으로 사용됩니다. 이 냉각 방법의 효율성으로 인해, 고급 칩셋뿐만 아니라, 많은 데스크탑 CPU 및 GPU는 능동 팬-기반 냉각 및 수동 방열판 외에 열 파이프 및 증기 방을 사용하여 안전한 작동 온도를 유지합니다. 증기 방은 열 파이프와 같은 원리로 작동하지만 파이프 대신 슬래브 또는 시트 형식을 취합니다. 열 파이프는 꼭대기에 수직으로 배치될 수 있고 증기 방의 일부를 형성할 수 있습니다. 증기 방은 고급 스마트폰에서 역시 사용될 수 있습니다.

Soft cooling

소프트 냉각은 에너지 사용을 최소화하기 위해 CPU 전력 절약 기술의 이점을 취하기 위한 소프트웨어를 활용하는 관행입니다. 이것은 정지 명령을 사용하여 사용되지 않는 CPU 하위-부품을 끄거나 대기 상태로 만들거나 CPU를 언더클러킹하여 수행됩니다. 더 낮은 전체 속도를 초래하지만, 이것은 만약 원시 처리 전력을 높이기보다는 사용자 경험을 향상시키기 위해 CPU를 오버클러킹하면 매우 유용할 수 있는데, 왜냐하면 더 시끄러운 냉각의 필요성을 방지할 수 있기 때문입니다. 그 용어가 제안하는 것과는 달리, 냉각의 형식이 아니라 열 생성을 줄이는 것입니다.

Undervolting

언더볼팅은 장치 사양 아래의 전압을 갖는 CPU 또는 임의의 다른 부품을 실행하는 방법입니다. 언더볼트된 부품은 전력을 덜 소비하고 따라서 적은 열을 발생합니다. 이 작업을 수행하는 능력은 제조업체, 제품 라인, 및 심지어 같은 제품 (마찬가지로 시스템에서 다른 부품의 그것)의 다른 생산 실행에 따라 다르지만, 프로세서는 종종 엄격하게 필요한 것보다 더 높은 전압을 사용하도록 지정됩니다. 이 허용 오차는 프로세서가 더 낮은-품질의 마더보드 또는 낮은 전원 공급 전압과 같은, 부분-최적 조건 아래에서 올바르게 수행될 더 높은 가능성을 가질 것입니다. 비록 언더볼팅이 너무 많으면 전형적으로 (오버볼팅과 달리) 영구적인 하드웨어 손상으로 이어지지 않지만, 특정 제한 아래에서, 프로세서가 올바르게 작동하지 않을 것입니다.

언더볼팅은 조용한 시스템에 대해 사용되는데, 왜냐하면 덜 냉각은 열 발생 감소로 인해 요구되고, 소음이 많은 팬을 생략할 수 있기 때문입니다. 역시 배터리 충전 수명을 최대화해야 하는 경우에 사용됩니다.

Chip-integrated

전통적인 냉각 기술은 모두 "냉각" 부품을 컴퓨터 칩 패키지 외부에 부착합니다. 이 "붙이는" 기술은 항상 약간의 열 저항을 나타낼 것이며, 그것의 효율성을 떨어뜨립니다. 그 열은 패키지 내에서 칩의 지역적 뜨거운 점을 직접 냉각함으로써 보다 효율적이고 빠르게 제거될 수 있습니다. 이들 위치에서, 비록 미래의 시스템이 1000 W/cm²을 초과할 것으로 예상될지라도, 300 W/cm² (전형적인 CPU는 100 W/cm² 미만) 이상의 전력 손실이 발생할 수 있습니다. 지역적 냉각의 이 형식은 높은 전력 밀도 칩을 개발하는 것에서 필수적입니다. 이 이데올로기는 냉각 요소를 컴퓨터 칩에 통합하는 것에 대한 조사로 이어졌습니다. 현재 두 가지 기술 마이크로 채널 방열판 및 제트 충돌 냉각이 있습니다.

마이크로 채널 방열판에서, 채널은 실리콘 칩 (CPU)으로 제작되고, 냉각수가 이를 통해 펌핑됩니다. 그 채널은 매우 넓은 표면 넓이로 설계되며 큰 열 전달을 초래합니다. 3000 W/cm²의 열 손실이 이 기술에서 보고되어 왔습니다. 만약 2-상 흐름 냉각이 적용되면, 열 방출은 더욱 증가될 수 있습니다. 불행히도, 그 시스템은 작은 채널로 인해 큰 압력 강하를 요구하고, 열 유속이 전자 냉각에 사용되는 유전체 냉각제로 인해 더 낮아집니다.

또 다른 지역적 칩 냉각 기술은 제트 충돌 냉각입니다. 이 기술에서, 냉각제는 작은 제트를 형성하기 위해 오리피스를 통해 흘러갑니다. 그 제트는 CPU 칩의 표면을 향하고 있으고, 큰 열 플럭스를 효과적으로 제거할 수 있습니다. 1000 W/cm² 이상의 열 낭비가 보고되어 왔습니다. 시스템은 마이크로 채널 방법에 비해 더 낮은 압력에서 작동될 수 있습니다. 열 전달은 2-상 흐름 냉각을 사용하고 반환 흐름 채널 (마이크로-채널 방열판과 제트 충돌 냉각 사이의 하이브리드)을 통합함으로써 추가로 증가될 수 있습니다.

Optimization

냉가은 추가 비용 또는 노력을 포함할 수 있는 여러 기술에 의해 개선될 수 있습니다. 이들 기술은 특히 제조업체가 지정한 것보다 높은 전압과 주파수로 컴퓨터의 부품 (예를 들어, CPU 및 GPU)을 실행하는 사람에서 종종 사용되며 (오버클러킹), 이것은 열 생성을 증가시킵니다.

고성능 비-재고 냉각의 설치가 역시 모딩으로 여길 수 있습니다. 많은 오버클러커는 단순히 보다 효율적이고, 종종 더 비싼 팬 및 방열판 조합을 구매하지만, 다른 일부는 액체 냉각, 펠티에 효과 히트-펌프, 히트 파이프 또는 위상 변경 냉각과 같은 보다 이국적인 컴퓨터 냉각에 의존합니다.

시스템 온도를 줄이기 것에서 긍정적인 영향을 미치는 역시 일부 관련된 방법이 있습니다:

Thermally conductive compounds

종종 열 인터페이스 재료 (TIM)로 불립니다 (예를 들어, 인텔)

Thermal compound is commonly used to enhance the thermal conductivity from the CPU, GPU or any heat producing components to the heatsink cooler. (Counterclockwise from top left: Arctic MX-2, Arctic MX-4, Tuniq TX-4, Antec Formula 7, Noctua NT-H1)

접촉에서 완벽하게 평평한 표면이 최적의 냉각을 제공하지만, 완벽한 평탄도 및 미세한 공기 틈의 없음은 특히 대량-생산된 장비에서 실제로 불가능합니다. 비록 금속보다 훨씬 덜할지라도, 공기보다 훨씬 더 열적으로 전도되는 매우 얇은 열 화합물은 공기 틈을 채움으로써 열 접촉 및 냉각을 개선시킬 수 있습니다. 만약 오직 틈을 채우기에 충분한 양의 소량의 화합물이 사용되면, 최상의 온도 감소는 얻어질 것입니다.

화합물의 장점에 대해 많은 논쟁이 있고, 오버클러커는 종종 일부 화합물이 다른 화합물보다 우수하다고 생각합니다. 주된 고려-사항은 표면을 균일하게 하기 위해 필요한 최소량의 열 화합물을 사용하는 것인데, 왜냐하면 화합물의 열전도율은, 비록 공기보다 훨씬 좋을지라도, 일반적으로 금속보다 1/3에서 1/400이기 때문입니다. 방열판 화합물의 전도성은 약 0.5에서 80W/mK의 범위를 가집니다 (기사를 참조하십시오); 알루미늄의 그것은 약 200, 공기의 그것은 약 0.02입니다. 열-전도 패드는 역시 사용되며, 방열판에 제조업체에 의해 종종 장착됩니다. 그것들은 적절하게 적용된 열 화합물보다 덜 효과적이지만, 적용하기가 더 쉽고, 만약 방열판에 고정되면, 우수한 열 접촉의 중요성을 알지 못하거나 두껍고 비효율적 화합물 층으로 사용자에 의해 대체될 수 없습니다.

여기에서 논의된 일부 기술과 달리, 열 화합물 또는 패딩의 사용은 상당한 양의 열을 발산할 때 거의 보편적입니다.

Heat sink lapping

대량-생산된 CPU 열 확산기 및 방열판 기초는 결코 완벽하게 평평하거나 매끄럽지 않습니다; 비록 이들 표면이 가능한 최상의 접촉 상태에 위치할지라도, 열전도를 감소시키는 공기 틈이 있을 것입니다. 이것은 열 화합물의 사용에 의해 쉽게 완화될 수 있지만, 최상의 가능한 결과에 대해 표면이 최대한 평평해야 합니다. 이것은 랩핑(lapping)으로 알려진 힘든 과정에 의해 달성될 수 있으며, 이것은 전형적으로 2 °C (4 °F)만큼 CPU 온도를 감소할 수 있습니다.

Rounded cables

대부분의 구형 PC는 저장 드라이브 (IDE 또는 SCSI)을 연결하기 위해 평평한 리본 케이블을 사용합니다. 이들 큰 평평한 케이블은 드래그 및 난기류를 유발함으로써 공기-흐름을 크게 방해합니다. 오버클러커와 마더는 종종 이들을 둥근 케이블로 대체하며, 표면 넓이를 줄이기 위해 전도성 와이어를 단단히 묶습니다. 이론적으로, 리본 케이블에서 도체의 병렬 가닥은 누화 (근처 도체에서 신호를 유도하는 신호 전달 도체)를 줄이는 역할을 하지만, 둥근 케이블이 성능을 저하시킨다는 경험적 증거는 없습니다. 이것은 누화의 영향을 무시할 정도로 케이블의 길이가 짧기 때문일 수 있습니다. 문제는 보통 케이블이 전자기적으로 보호되지 않고 길이가 상당할 때 발생하며, 오래된 네트워크 케이블에서 더 자주 발생합니다.

이들 컴퓨터 케이블은 그런-다음 공기-흐름을 더 증가하기 위해 섀시 또는 다른 케이블에 케이블로 묶어질 수 있습니다.

이것은 훨씬 더 좁은 케이블을 가지는 직렬 ATA를 사용하는 새로운 컴퓨터에서는 문제가 되지 않습니다.

Airflow

냉각 매체 (공기)가 차가울수록 냉각이 더 효과적입니다. 냉각 공기 온도는 이들 지침에 따라 개선될 수 있습니다:

• 차가운 공기를 최대한 직접 부품에 공급하십시오. 예를 들어 CPU 또는 GPU 쿨러에 직접적으로 및 독점적으로 외부 공기를 공급하는 공기 스노클 및 터널이 있습니다. 예를 들어, BTX 케이스 디자인은 CPU 공기 터널을 규정합니다.
• 따뜻한 공기를 최대한 직접 배출하십시오. 예를 들면 다음과 같습니다: 기존 PC (ATX) 전원 공급 장치는 케이스 뒷면 밖으로 따뜻한 공기를 배출합니다. 많은 이중-슬롯 그래픽 카드 설계는 인접한 슬롯의 덮개를 통해 따뜻한 공기를 불어냅니다. 이것을 수행하는 일부 부품-시장 쿨러가 역시 있습니다. 일부 CPU 냉각 설계는 케이스의 후면 밖으로 따뜻한 공기를 직접 불어내며, 여기서 그것은 케이스 팬에 의해 배출될 수 있습니다.
• 이미 부품을 점-냉각시키는 데 사용된 공기는 다른 부품을 점-냉각시키기 위해 재사용해서는 안됩니다 (이것은 이전 항목으로부터 따릅니다). BTX 케이스 설계는 이 규칙을 위반하는데, 왜냐하면 그것은 칩셋과 종종 그래픽 카드를 냉각시키기 위해 쿨러의 배출을 사용하기 때문입니다. 우리는 상단에 PSU 마운트를 장착한 구식 또는 초-낮은-예산 ATX 케이스를 만날 수 있습니다. 대부분의 최신 ATX 케이스는 어쨌든 케이스 하단에 PSU 마운트를 가지고 PSU 아래로 직접 필터 통풍구를 가집니다.
• 차가운 흡입 공기를 선호하고, 배기 공기 (위 또는 근처의 외부 공기)를 흡입하지 마십시오. 예를 들어, 타워 케이스 뒷면의 CPU 냉각 공기 덕트는 그래픽 카드 배출구에서 따뜻한 공기를 흡입합니다. 모든 배기구를 케이스의 한 쪽, 일반적으로 후면/상단으로 옮기면 흡입 공기를 식히는 데 도움이 됩니다.
• 메인-보드 트레이 뒤에 케이블을 숨기거나 방해가 되지 않는 공기 흐름을 제공하기 위해 지퍼와 케이블을 멀리 떨어 뜨리십시오.

더 적은 팬이지만 전략적으로 배치하면 PC 안의 내부적으로 공기-흐름을 개선시킬 것이고 따라서 주변 조건과 관련하여 전부의 내부 케이스 온도가 더 낮아집니다. 더 큰 팬을 사용하면 작동 중 팬에서 발생하는 소음의 총량과 함께 효율성이 개선되고 소모 열의 총량이 줄어듭니다.

다른 팬 배치 구성의 효과에 대해서는 거의 일치가 없고, 체계적인 테스트 방법은 거의 없습니다. 직사각형 PC (ATX) 케이스에 대해, 후면에 하나의 팬을 갖는 전면에서 하나의 팬 및 상단에서 하나의 팬은 적합한 구성으로 판명되었습니다. 어쨌든, AMD의 (약간 오래된) 시스템 냉각 지침은 "정면 냉각 팬은 필수적이지 않은 것으로 보입니다. 실제로, 일부 극단적인 상황에서, 테스트는 이러한 팬에 의해 시원한 공기를 유입시키는 대신 열기를 재순환시키는 것으로 보였습니다." 측면 패널에서 팬은 비슷한 해로운 영향을 줄 수 있습니다–케이스를 통한 정상적인 공기 흐름을 방해 할 수 있습니다. 어쨌든, 이것은 확인되지 않았고 아마도 구성에 따라 다를 수 있습니다.

Air pressure

1) Negative pressure     2) Positive pressure

느슨하게 말해서, 양의 압력은 케이스로의 흡기가 케이스에서 배출되는 것보다 더 강하다는 것을 의미합니다. 이 구성은 케이스 내부의 압력이 그것의 환경보다 더 높은 결과를 초래합니다. 음의 압력은 배출이 흡기보다 강하다는 것을 의미합니다. 이것은 내부 공기 압력이 환경보다 더 낮습니다. 두 구성 모두는 장점과 단점이 있으며, 양의 압력이 두 구성 중 더 널리 사용됩니다. 음의 압력은 팬으로부터 분리된 구멍과 통풍구를 통해 공기를 케이스로 끌어-당기는 결과를 초래하는데, 왜냐하면 내부 공기가 환경과 평형 압력에 도달하려고 시도하기 때문입니다. 결과적으로, 이것은 모든 위치에서 먼지가 컴퓨터로 유입되는 결과를 초래합니다. 양의 압력이 이 문제를 해결하는데, 왜냐하면 공기가 환경과의 평형에 도달하기 위해 이들 구멍과 통풍구를 통해서 오직 배출되도록 경사지게 되기 때문입니다. 먼지는 그런-다음 내부 팬을 통한 것을 제외한 케이스로 들어오는 것이 불가능이며, 이것은 일반적으로 먼지 필터를 보유합니다.

Computer types

Desktops

Illustration of the airflow of the cooling air in a computer case during computer cooling

데스크탑 컴퓨터(Desktop computer)는 전형적으로 냉각을 위해 하나 이상의 팬을 사용합니다. 거의 모든 데스크탑 전원 공급 장치는 적어도 하나의 내장된 팬을 가기지만, 전원 공급 장치는 케이스 내부에서 뜨거운 공기를 절대 끌어와서는 안되는데, 왜냐하면 이것은 PSU의 에너지 효율성, 안정성 및 컴퓨터의 내부 부품에 전력의 견실한 공급을 제공하기 위한 전반적인 능력을 감소시키는 더 높은 PSU 동작 원도를 초래하기 때문입니다. 이러한 이유로, 모든 현대 ATX 케이스는 하단에 전원 공급 장치 설치의 특색을 이루며 (초-저-예산 케이스에서 일부 예외를 발견할 수 있습니다), 설치 위치 아래에 전용 PSU 공기 흡입구 (종종 자체 필터 포함)를 가지며, 케이스 아래에서 시원한 공기를 PSU로 빨아드립니다.

대부분의 제조업체는 케이스의 하단 전면에서 시원하고, 신선한 공기를 유입하고, 상단 후면으로부터 따뜻한 공기를 배출하도록 권장합니다. 만약 팬이 제거하는 것보다 더 효과적으로 케이스에 공기를 강제로 넣기 위해 장착되면, 내부 압력이 외부보다 높아지게 되고, "양의" 공기 흐름으로 참조됩니다 (반대의 경우는 "음의" 공기 흐름이라고 불립니다). 주목할만한 점은 양의 내부 압력은 만약 공기 흡입구가 먼지 필터와 함께 갖추어져 있으면 케이스에서 오직 먼지 쌓임을 방지한다는 것입니다. 음의 내부 압력을 갖는 경우는 비록 공기 흡입구가 필터되었을지라도 먼지 쌓임의 더 높은 비율을 경험할 수 있는데, 왜냐하면 음의 압력은 케이스에서 임의의 사용-가능한 구멍을 통해 먼지를 끌어들일 것입니다.

전형적인 데스크탑 케이스 내부의 공기 흐름은 보통 수동 CPU 방열판에 비해 충분히 강하지 않습니다. 대부분의 데스크탑 방열판은 하나 또는 여러 개의 직접 연결된 팬 또는 송풍기를 포함하여 활성화됩니다.

Servers

A server with seven fans in the middle of the chassis, between drives on the right and main motherboard on the left

(1 U) 엔클로저에서 서버 냉각 팬은 보통 전면에서 하드 드라이브와 후면에서 수동 CPU 방열판 사이의 엔클로저의 중앙에 위치하게 됩니다. 더 큰 (더 높은) 인클로저는 역시 배기 팬을 가지고, 근사적으로 4U부터 그것들은 능동 방열판을 가질 수 있습니다. 전원 공급 장치는 일반적으로 자체의 후면-배기 팬을 가집니다.

Rack-mounted

데이터 센터(Data center)는 전형적으로 얇고 수평으로 장착된 1U 서버의 많은 랙을 포함합니다. 공기는 랙의 전면에서 흡입되고 후면에서 배출됩니다. 데이터 센터는 전형적으로 많은 숫자의 컴퓨터와 기타 전력-소모 장치를 포함하기 때문에, 그것들은 과열될 위험이 있습니다; 광범위한 HVAC 시스템이 이를 방지하기 위해 사용됩니다. 종종 이중 바닥이 사용되므로 바닥 아래 영역은 냉각된 공기 및 전원 케이블 연결을 위한 큰 플레넘(plenum)으로 사용될 수 있습니다.

작은 공간에서 많은 숫자의 시스템을 수용하는 또 다른 방법은 대류(convection)를 용이하게 하기 위해 수평이 아닌 수직으로 방향화된 블레이드 섀시(blade chassis)를 사용하는 것입니다. 뜨거운 부품에 의해 가열된 공기는 상승하는 경향이 있으며, 보드를 따라 자연스러운 공기 흐름 (스택 효과(stack effect))을 만들어서 그것들을 냉각시킵니다. 일부 제조업체는 이 효과의 이점을 이용합니다.

Laptops

A laptop computer's CPU and GPU heatsinks, and copper heat pipes transferring heat to an exhaust fan expelling hot air

The heat is expelled from a laptop by an exhaust centrifugal fan.

랩탑은 기계적 공기흐름 설계, 전력 손실, 및 냉각 문제를 제기합니다. 랩톱에 대한 특정한 제약은 다음을 포함합니다: 전체로써 장치는 가능한 한 가벼워야합니다; 형식 규격은 표준 키보드 레이아웃을 기반으로 구축되어야 합니다; 사용자는 매우 가까우므로, 소음은 최소로 유지되어야 하고, 케이스 외부 온도는 랩탑을 무릎 위에서 사용할 수 있을 만큼 충분히 낮게 유지되어야 합니다. 냉각은 일반적으로 강제 공기 냉각을 사용하지만 방열판과 금속 섀시 또는 케이스를 수동 방열판으로 사용하는 것도 공통적입니다. 발열을 줄이기 위한 해결책은 더 낮은 전력 소비 ARM 또는 인텔 아톰 프로세서를 사용하는 것을 포함합니다.

Mobile devices

모바일 장치는 보통 개별 냉각 시스템을 가지지 않는데, 왜냐하면 모바일 CPU 및 GPU 칩은 장치 배터리의 제약으로 인해 최대 전력 효율성을 위해 설계되었기 때문입니다. 일부 고성능 장치는 휴대 전화 또는 태블릿의 외부 케이스로 열을 전달하는 데 도움이 되는 열 분산기를 포함할 수 있습니다.

See also

• CPU power dissipation
• Thermal design power
• Thermal management of electronic devices and systems

External links

• CPU Cooler Rules of Thumb
• Submersion Cooling Patent Application
• DIY Submersion Cooling (Fish Tank + Mineral Oil) Gametrailers.com Forum - Videos [1]. [2], [3].
• Data Center and Harsh Environment using Submersion Cooling commercially available at LiquidCool Solutions.
• "Microsoft's new way of cooling its data centers: Throw them in the sea".