Tìm hiểu về “tản nhiệt ngâm” – Khi dân chơi cho cả dàn PC vào trong “nước”

Mấy bạn mà có hay tìm hiểu về tản nhiệt thì kiểu gì cũng sẽ biết về “tản nhiệt ngâm”, đó là kiểu tản nhiệt mà người ta cho cả dàn PC vào trong 1 chất lỏng đặc biệt. Những linh kiện sinh nhiệt mạnh như CPU, GPU sẽ liên tục sủi bọt trong chất lỏng đó. Mình thì mình nhìn thấy thích lắm. Thế nên hôm nay mình sẽ làm một bài viết về kiểu tản nhiệt ảo diệu này, hy vọng các bạn cũng thấy thích giống như mình.

* Mà trước khi tìm hiểu dạng tản nhiệt này hoạt động như thế nào thi chúng ta sẽ cần biết đến – chất lỏng 3M – linh hồn của các hệ thống tản nhiệt ngâm.

Chất lỏng 3M

Chất lỏng 3M (3M liquid) có thể hiểu nôm na là dùng để chỉ các chất tản nhiệt chuyên dụng cho các hệ thống tản nhiệt ngâm. Chúng có đặc điểm chung là truyền nhiệt tốt và cách điện (dẫn điện là toang phần cứng ngay). Đó là lý do bạn thấy vì sao người ta ngâm cả dàn máy vào “nước” mà chúng vẫn chạy tốt. Ngoài ra thì tùy từng hệ thống, các chất lỏng 3M có thể được điều chế theo cách khác nhau để đạt được những mục đích nhất định như nhiệt độ sôi thấp (ứng dụng trong tản nhiệt ngâm 2 pha), không độc, không ăn mòn linh kiện, ít gây nóng lên toàn cầu, không màu không mùi, không bắt cháy…

Nguyên lý cơ bản của 2 kiểu tản nhiệt ngâm chính

Có 2 kiểu tản nhiệt ngâm chính là tản nhiệt 1 pha và tản nhiệt 2 pha.

Tản nhiệt ngâm 1 pha

Ở dạng tản nhiệt ngâm này thì chất lỏng 3M vẫn sẽ ở dạng lỏng chứ không sôi ùng ục lên như nhiều clip mà bạn thấy trên mạng. Chất lỏng 3M sau khi hấp thu nhiệt từ phần cứng sẽ được rút ra khỏi bể linh kiện, đi đến bộ làm mát để hạ nhiệt xuống trước khi được bơm trở lại bể linh kiện, tạo thành một vòng tuần hoàn khép kín. Cứ “nước” nóng đi ra và “nước” mát đi vào, và linh kiện sẽ luôn được tản nhiệt.

Tản nhiệt ngâm 2 pha

Đây là kiểu tản nhiệt ngâm có sủi bọt mà bạn thường thấy trên Youtube. Chất lỏng 3M trong hệ thống tẩn nhiệt ngâm 2 pha sẽ có nhiệt độ sôi thấp. Khi chip hoạt động và nóng lên, chất lỏng sẽ bay hơi thành chất khí, nổi lên trên bề mặt chất lỏng. Phần chất lỏng còn mát sẽ liên tục tràn lên bề mặt chip và làm nguội nó. Quá trình diễn ra liên tục, chất lỏng 3M cứ tràn vào chip rồi bay hơi, giữ cho chip mát mẻ. Đó là pha thứ 1.

Ở pha thứ 2, chất lỏng 3M giờ đã bay hơi thành chất khí. Nó sẽ được tiếp xúc với dàn lạnh rồi ngưng tụ về thể lỏng rồi nhỏ giọt trở lại bể, tạo thành một vòng tuần hoàn khép kín.

Tản nhiệt ngâm có gì hay?

Vì nó ngâm nên linh kiện nó mát, nó bền

Do mật độ cao hơn nên chất lỏng hấp thu nhiệt tốt hơn chất khí. Việc đặt cả hệ thống trong chất lỏng sẽ giúp mọi thứ có thể vận hành một cách mát mẻ hơn. Những linh kiện có công suất tỏa nhiệt lớn hơn sẽ được hưởng lợi từ nhiệt độ sôi thấp của chất tản nhiệt, giúp chúng luôn được vận hành trong trạng thái mát mẻ. Từ đó linh kiện cũng sẽ bền hơn.

Tăng hiệu suất phần cứng

Phần cứng mát hơn đồng nghĩa với việc có khoảng trống để tăng cường xung nhịp, giúp phần cứng chạy khỏe hơn. Ngoài ra, phần cứng mát hơn cũng giúp linh kiện đỡ hao phí điện năng, từ đó tăng cường hiệu suất sử dụng điện, hay nói ngắn gọn là tiết kiệm điện hơn.

Tiết kiệm chi phí làm mát

Cái này mới nghe thì có vẻ hơi sai. Dùng tản khí đúng ra sẽ rẻ hơn mua nguyên một cái bể chứa chất lỏng được điều chế đặc biệt kèm theo một mớ đồ chơi khác. Tuy nhiên đó là câu chuyện của người dùng phổ thông. Các server và siêu máy tính thì khác.

Chúng tỏa ra nhiệt lượng rất khủng khiếp nên bắt buộc cơ sở sẽ phải có hệ thống làm lạnh, lọc khí được đầu tư cực kỳ quy mô, ăn điện cũng rất ghê gớm. Mấy bạn cứ tưởng tượng máy lạnh nó ăn điện như thế nào thì cứ nhân lên với quy mô của trung tâm dữ liệu nhé. Đó là lý do khiến Microsoft phải dùng hệ thống tản nhiệt ngâm hay thậm chí là ném cả cái trung tâm dữ liệu xuống biển.

Phương pháp tản nhiệt ngâm có thể giúp tiết kiệm chi phí làm mát đáng kể do nó hiệu quả hơn và ít ăn điện hơn. Nó cũng ít các bộ phận chuyển động như quạt, dàn nóng – lạnh… nên chi phí bảo trì định kỳ và độ ồn sẽ thấp hơn, độ tin cậy cũng cao hơn. Ngoài ra do không cần phải tối ưu luồng khí phức tạp như tản nhiệt khí truyền thóng mà tản nhiệt ngâm có thể giúp tăng mật độ phần cứng, giúp cơ sở có thể chứa được nhiều phần cứng hơn, rút ngắn thời gian xây dựng cơ sở.

Tản nhiệt ngâm không hề lý tưởng với người dùng phổ thông

Tản nhiệt ngâm thì nhìn vui đấy, đặc biệt là dạng 2 pha. Chất lỏng trong bể cứ liên tục sủi bọt tại các vị trí phát nhiệt chắc chắn sẽ làm dân công nghệ cảm thấy thích thú. Tuy nhiên nếu nó được ứng dụng cho người dùng phổ thông thì chuyện sẽ không còn vui như vậy nữa đâu, và sau đây là 3 điểm là mình thấy được đầu tiên.

Khó bảo trì, thay thế, nâng cấp linh kiện

Cái này quá rõ ràng rồi. Bình thường nếu muốn thay linh kiện, bạn chỉ cần bung nắp case ra là rồi làm là xong. Tản nhiệt ngâm thì lằng nhằng hơn, bạn sẽ phải thò tay vào cái bể chứa để làm việc đó hoặc dở phần cứng lên để thao tác trước khi đặt nó trở lại vào trong. Với lại bạn thử nghĩ mà xem. Nếu có một con “tiểu cường” hoặc thằn lằn mà lọt được vào trong đó thì sao nhỉ?

Làm thùng máy trở nên nặng nề

Nguyên cái case cỡ mid tower hiện nay chắc cũng phải nặng tầm chục ký hoặc hơn. Mà mới bao nhiêu đó thôi cũng đã đủ làm bạn thấy mệt rồi đấy. Thế nếu cái case nó còn to hơn và được đổ đầy chất lỏng thì sao? Lúc này thì chỉ di chuyển thôi cũng đã là cả một vấn đề rồi. Mỗi khi nó hỏng hóc thì bạn chỉ có cách gọi chuyên gia đến nhà làm thôi, chứ bế nguyên cái “bể cá” đó đi bảo hành thì chắc chỉ có chết.

Khó độ chế, làm đẹp cho case

Nhiều bạn thích gắn quạt tản nhiệt, lên LED lủng màu mè hoặc bỏ figure, mô hình vào trong case để cho đẹp. “Dữ dằn” hơn thì chơi hẳn dàn nước custom luôn. Nói chung thì việc làm đẹp cho case PC cũng tương đối đơn giản. Nhưng giả dụ bạn muốn làm đẹp cho dàn case tản nhiệt ngâm thì sao? Mấy bạn có ý kiến gì thì chia sẻ với mình chứ mình là mình thua rồi đó.

Nguồn 3M, Gearvn

n