电脑硬件冷却

需要电脑硬件冷却才能去除计算机组件产生的废热，使组件保持在允许的工作温度范围内。 如果过热，容易出现暂时性故障或xxx性故障的组件包括中央处理器 (CPU)、芯片组、显卡和硬盘驱动器等集成电路。

组件通常被设计为尽可能少地产生热量，计算机和操作系统可能被设计为根据工作负载减少功耗和随之而来的热量，但仍然可能产生比不注意冷却时可以去除的热量更多的热量。 使用由气流冷却的散热器可减少由给定量的热量产生的温升。 注意气流模式可以防止热点的发展。 计算机风扇与散热器风扇一起广泛使用，通过主动排出热空气来降低温度。 还有更奇特的冷却技术，例如液体冷却。 如果处理器的内部温度超过指定限制，所有现代处理器都设计为切断或降低其电压或时钟速度。 在时钟速度降低的情况下，这通常称为热节流，在设备或系统完全关闭的情况下，这通常称为热关断。

冷却可以设计为降低计算机外壳内的环境温度，例如通过排出热空气，或冷却单个组件或小区域（点冷却）。 通常单独冷却的组件包括 CPU、图形处理单元 (GPU) 和北桥。

集成电路（例如 CPU 和 GPU）是现代计算机中的主要发热源。 可以通过高效设计和选择电压和频率等运行参数来减少发热，但最终，通常只能通过管理大量发热才能实现可接受的性能。

在运行中，计算机组件的温度会升高，直到传递到周围环境的热量等于组件产生的热量，即达到热平衡。 为了可靠运行，温度绝不能超过每个组件xxx指定的xxx允许值。 对于半导体，瞬时结温而非元件外壳、散热器或环境温度至关重要。

冷却可能会受到以下因素的影响：

• 灰尘充当热绝缘体并阻碍气流，从而降低散热器和风扇的性能。
• 气流不畅，包括由于与带状电缆等阻碍部件的摩擦或风扇方向不正确而引起的湍流，都会减少流经机箱的空气量，甚至会在机箱中形成局部的热空气漩涡。 在某些热设计不良的设备中，冷却空气很容易在经过热部件之前通过冷却孔流出； 在这种情况下，通常可以通过堵塞选定的孔来改善冷却效果。
• 由于要冷却的组件和冷却设备之间的热接触不良，导致传热不良。 这可以通过使用导热化合物来消除表面缺陷，甚至通过研磨来改善。

由于高温会显着缩短使用寿命或对组件造成xxx性损坏，并且组件的热输出有时会超过计算机的冷却能力，因此制造商通常会采取额外的预防措施以确保温度保持在安全范围内。 在 CPU、主板、芯片组或 GPU 中集成热传感器的计算机可以在检测到高温时自行关闭以防止xxx损坏，尽管这可能无法完全保证长期安全运行。 在过热组件达到这一点之前，可以使用动态频率缩放技术对其进行节流，直到温度降至安全点以下。 节流会降低集成电路的工作频率和电压，或者禁用芯片的非必要功能以减少热量输出，通常会以略微或显着降低性能为代价。

对于台式机和笔记本电脑，节流通常在 BIOS 级别进行控制。 节流也常用于管理智能手机和平板电脑的温度，其中组件紧密包装在一起，几乎没有或没有主动冷却，并且额外的热量从用户的手中传递。

随着电子计算机变得越来越大和越来越复杂，有源元件的冷却成为可靠运行的关键因素。 早期的真空管计算机具有相对较大的机柜，可以依靠自然或强制空气循环进行冷却。 然而，固态设备的封装要密集得多，允许的工作温度也更低。