هیت سینک چیست؟ هیت سینک (heatsink) یکی از رایج‌ترین قطعات برای کنترل و مدیریت حرارت در انواع ماشین‌آلات، قطعات سخت‌افزاری و سیستم‌ها است. این قطعه به‌قدری کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف دارد که حتی کسانی که به طور کامل با فناوری آن و قطعات سخت‌افزاری آشنا نیستند، نیز آن را دیده و می‌شناسند. در این مطلب قصد داریم علاوه بر معرفی هیت سینک و انواع آن در مورد کاربرد و نحوه‌ی نصب هیت سینک نکات مهم و خواندنی را در اختیارتان بگذاریم.
⏲ مدت زمان تخمینی مطالعه: 9 دقیقه
فهرست موضوعات
هیت سینک چیست؟
هیت سینک (heatsink) یک وسیله الکترونیکی است که از مواد رسانای حرارتی مقاوم و خوب ساخته می‌شود تا به دستگاه‌های الکترونیکی متصل شود و گرمای ایجاد شده در آن‌ها را دفع کند.
خنک کردن اجزای مدار قطعات الکترونیکی از طریق دفع گرمای اضافی باعث جلوگیری از داغ شدن بیش از حد، خرابی زودرس و افزایش عملکرد قطعات می‌شود.
معرفی محصول: هیت سینک سرور HP DL380 G10
عملکرد هیت سینک بر اساس قانون هدایت حرارتی فوریه (Fourier’s law of heat) است. بر اساس این قانون هر زمان که یک شیب دما در یک جسم وجود داشته باشد، گرما از بخش‌ها‌یی که دمای بالاتر دارند به مناطق پایین‌تر منتقل می‌شود. این انتقال گرما به سه روش تشعشع، قراردادی یا رسانایی انجام می‌شود.
هرگاه دو جسم در دماهای مختلف با همدیگر در تماس باشند رسانش حرارتی رخ می‌دهد. این شامل برخورد بین مولکول‌های سریع جسم داغ‌تر با مولکول‌های آهسته جسم سردتر است. این حرکت منجر به انتقال انرژی از جسم داغ به جسم سردتر می‌شود. بنابراین هیت سینک، گرما را از یک قطعه با دمای بالا مانند یک ترانزیستور به محیط با دمای پایین‌تر از طریق رسانش و سپس همرفت منتقل می‌کند.
“هیت سینک” به‌خودی خود فعالیت ندارد، بدین‌معنا که هیچ قسمت متحرکی ندارد. با این‌حال در بیشتر موارد heatsink با یک فن ترکیب می‌شود تا هوای گرم را از قطعات سخت‌افزاری دور نگه دارد و مجهز به یک محلول خنک‌کننده است تا گرما را از طریق آن از بین ببرد.
معرفی محصول: هیت سینک سرور اچ پی HP DL180 G9
کاربرد هیت سینک چیست؟
اصلی‌ترین کاربرد هیت سینک (heatsink) دور نگه داشتن گرما از قطعات سخت‌افزاری است. این عملکرد هیت سینک براساس نوع آن با جذب و از بین بردن گرما انجام می‌شود. بنابراین همه ی سیستم‌ها به ویژه کامپیوترها و سرورها برای کارکرد مناسب نیاز به هیت‌سینک دارند.
اگر یک سیستم را بدون هیتک‌سینک بوت کنید، احتمالا پس از چند ثانیه تا یک دقیقه رایانه خاموش خواهد شد، زیرا پردازنده به سطوح گرمای بحرانی رسیده است و اگر خوش‌شانس باشید این خاموشی از سوختن پردازنده جلوگیری می‌کند. بنابراین برای جلوگیری از گرما و سوختن پردازنده یا کارت گرافیک یک راه‌حل عالی استفاده از هیت‌سینک است.
معرفی محصول : هیت سینک سرور اچ پی (High Performance) HP DL360 G10
انواع هیت سینک
انواع هیت سینک (heatsink) براساس مواد مورد استفاده برای ساخت در دو نوع مسی و آلومینیومی وجود دارند. همچنین براساس عملکرد هیت سینک در سه مدل فعال، غیرفعال و هیبریدی وجود دارد.
هیت سینک مسی
یکی از موادی که برای ساخت هیت‌سینک به‌دلیل رسانایی حرارتی آن استفاده می‌شود مس است. در واقع این ماده دو برابر بیشتر از آلومینیوم در ساخت این قطعه کاربرد دارد با این‌که مس قابلیت تراش بهتری برای فرم‌دهی دارد اما به‌دلیل این‌که باید با دیگر موارد ترکیب شود، قیمت گران‌تری نسبت به مواد دیگری دارد.
هیت سینک آلومینیومی
یکی دیگر از متداول‌ترین مواد که برای هیت‌سینک استفاده می‌شود آلومینیوم است. این ماده به‌دلیل رسانایی حرارتی بالا، وزن سبک، قابلیت تراش آسان و قیمت مناسب‌تر برای ساخت هیت‌سینک کاربرد گسترده‌تری نسبت به مس دارد.
هیت سینک فعال (Active heat sink)
هیت سینک فعال یا Active heat sinks برای افزایش جریان سیال در سراسر منطقه الکترونیکی داغ شده از عملکرد هوای متحرک (forced air) استفاده می‌کند. این کار به‌طور معمول توسط یک فن یا قطعه‌ی دمنده دیگری ایجاد می‌شود.
نمونه‌ای بارز از هیت‌سینک فعال که بر اساس هوای متحرک عمل می‌کند فن کامپیوتر است. این فن در سیستم پس از گرم شدن رایانه روشن می‌شود. سپس هوای پخش شده در سراسر هیت‌سینک باعث می‌شود که هوای گرم نشده ی بیشتری در سطح آن حرکت کند. بنابراین گرادیان حرارتی در سراسر هیت‌سینک افزایش می‌یابد و باعث می‌شود گرمای بیشتری از سیستم خارج شود.
هیت سینک غیرفعال (Passive heatsink)
هیت سینک های غیرفعال یا Passive heat sinks برای عملکرد به همرفت طبیعی متکی است. بدین‌معنا که شناور بودن هوای گرم به تنهایی باعث ایجاد جریان هوا در سراسر سیستم سینک حرارتی می‌شود. مزیت این نوع هیت‌‌سینک‌ها این است که برای حذف گرما از سیستم، نیازی به برق ثانویه یا قطعات کنترلی ندارد. با این حال، عملکرد سینک‌های حرارتی غیرفعال در انتقال گرمای سیستم نسبت به هیت‌سینک‌های فعال کمتر است.
معرفی محصول: هیت سینک سرور HP DL380 G9 High Performance
هیت سینک هیبریدی (Hybrid heat sinks)
هیت سینک هیبریدی ترکیبی از جنبه‌های هیت‌سینک غیرفعال و فعال است. استفاده از این پیکربندی کمتر رایج است و بیشتر برای خنک کردن قطعات الکترونیکی، به سیستم‌های کنترلی بر اساس نیازهای دمایی متکی است.
هنگامی که سیستم در سطوح خنک‌تر کار می‌کند، سیستم به صورت غیرفعال گرما را مدیریت می‌کند. هنگامی که منبع به دمای بالاتر می‌رسد، مکانیسم خنک‌کننده فعال برای افزایش ظرفیت خنک‌کننده سیستم شروع به کار می‌کند.
معرفی محصول: هیت سینک سرور HPE ML370 G6 اچ پی
هیت سینک CPU چیست؟
برای هر CPU یک هیت سینک لازم است زیرا CPUها به‌دلیل تولید گرما توسط برخی از اجزای آن مستعد بیش از حد گرم شدن هستند. این گرما می‌تواند باعث آسیب دیدن تراشه‌های الکترونیکی CPU شود. داشتن یک هیت‌سینک به خنک شدن آن کمک می‌کند. هیت‌سینک CPU به‌گونه‌ای طراحی شده که قابلیت طولانی کار کردن را دارد. این قطعه گرمای حاصل از CPU را جذب می‌کند و سپس گرما را از اجزای آن دور نگه می‌دارد. این اتلاف گرما به دلیل پره‌هایی است که هیت‌سینک دارد و در طول انتقال گرما سطح بیشتری را دربرمی‌گیرد.
توجه داشته باشید که برای عملکرد بهتر هیت سینک CPU با فن ترکیب می‌شود تا به افزایش جریان هوا کمک کند و CPU در دمای مناسب بماند. به همین دلیل است که در جعبه‌های CPU موجود در بازار، یک سیستم خنک‌کننده شامل فن و هیت‌سینک وجود دارد.
نصب صحیح هیت سینک
با توجه به نوع هیت‌سینک فعال یا غیرفعال بهتر است که نصب آن را به دست متخصصان در این زمینه بسپارید. با این‌حال اگر می‌خواهید خودتان آن را نصب کنید، ابتدا سیستم را خاموش کنید. به‌طور معمول دستورالعمل‌های نصب صحیح هیت سینک در دفترچه راهنمای آن ذکر شده ، زیرا نصب برای رایانه و سرور متفاوت است.
همچنین به‌خاطر داشته باشید اگر قصد دارید چندین گزینه مربوط به برد سیستم را نصب کنید، ابتدا باید نصب PHM انجام شود. علاوه بر این پردازنده و هیت‌سینک به عنوان بخشی از مجموعه ماژول پردازنده-حرارت هیت سینک (PHM) با هم نصب می‌شوند. بنابراین برای نصب PHM به درایور Torx T30 نیاز می باشد.
در هنگام نصب دقت کنید که هر سوکت پردازنده باید همیشه دارای یک پوشش یا PHM باشد. هرگز سوکت پردازنده را لمس نکنید. زیرا کنتاکت‌های سوکت پردازنده بسیار شکننده هستند و به‌راحتی آسیب می‌بینند. همچنین آلاینده‌ها مختلف مانند روغن پوست دست در تماس با پردازنده می‌تواند باعث اتصال و خرابی آن شود. بنابراین بهتر است هر بار فقط یک PHM را حذف و نصب کنید. اگر برد سیستم از چندین پردازنده پشتیبانی می‌کند، PHMها را با اولین سوکت پردازنده نصب کنید.
اجازه ندهید که گریس حرارتی روی پردازنده یا هیت‌سینک با چیزی تماس پیدا کند. تماس با هر سطحی می‌تواند گریس حرارتی را به خطر بیندازد و آن را بی‌اثر کند. همچنین گریس حرارتی می‌تواند به اجزایی مانند اتصالات الکتریکی در سوکت پردازنده آسیب برساند.
برای نصب هیت‌سینک علامت‌های مثلثی و پین‌های راهنما روی سوکت پردازنده را با PHM تراز کنید. سپس، PHM را در سوکت پردازنده قرار دهید. سپس بست‌های محافظ را به ترتیبی که روی برچسب هیت‌سینک نشان داده شده است، کاملا سفت کنید. سپس، به‌صورت چشمی بررسی کنید تا مطمئن شوید که هیچ شکافی بین شانه پیچ زیر هیت‌سینک و سوکت پردازنده وجود ندارد.