چرا برخی از کامپیوترها به فن نیاز دارند؟

فن های کامپیوتر می توانند آزاردهنده باشند – آنها اغلب پر سر و صدا هستند و گرد و غبار را جمع می کنند. در حالی که اکثر دسکتاپ و لپ تاپ به فن ها متکی هستند، گوشی های هوشمند و تبلت ها اینگونه نیستند. چرا؟ در ادامه به این موضوع خواهیم پرداخت.

فن ها به حذف گرما کمک می کنند، به خصوص در دسکتاپ ها

تمام جریان الکتریکی که از یک کنداکتور عبور می کند مقداری گرما ایجاد می کند. کامپیوترهای مدرن شامل بخش های زیادی هستند که گرما تولید می کنند، مانند منبع تغذیه. اما پردازنده ها و گرافیک ها بیشترین گرما را در یک سیستم کامپیوتری تولید می کنند. در حال حاضر، اجازه دهید به عنوان مثال بر روی پردازنده تمرکز کنیم.

پردازنده‌های دسکتاپ مدرن x86-64 انرژی زیادی مصرف می‌کنند (معمولاً بین 100 تا 300 وات)، بنابراین گرمای اتلاف زیادی تولید می‌کنند. باید از خود پردازنده حذف شود تا اشکالی در عملکرد به وجود نیاورد. یکی از ساده ترین راه ها برای از بین بردن گرما استفاده از هیت سینک و هوا است. هیت سینک گرما را از پردازنده و به پره های فلزی با شکاف بین آنها هدایت می کند. سپس یک فن هوا را از میان شکاف های باله می کشد و گرما را از باله ها به هوا منتقل می کند. سپس یک فن دوم معمولاً آن هوای داغ را از کیس کامپیوتر خارج می کند در حالی که هوای خنک تری را از بیرون به داخل می مکد تا چرخه تکرار شود.

حتی اگر سیستم شما از خنک‌کننده مایع استفاده می‌کند، همچنان به یک فن برای کمک به انتقال گرما از مایع خنک‌کننده مایع به هوا، زمانی که آن را از تراشه‌های سخت کار خود پمپ می‌کنید، نیاز دارید.

چرا گوشی های هوشمند از فن استفاده نمی کنند؟

تبلت ها و گوشی های هوشمند به طور عمدی از پردازنده هایی (معمولاً به شکل سیستم روی چیپ) استفاده می کنند که به اندازه پردازنده های دسکتاپ و لپ تاپ گرما تولید نمی کنند. یک پردازنده معمولی ARM که در یک دستگاه تلفن همراه استفاده می شود ممکن است در حداکثر بار حدود 2 وات مصرف کند. در نتیجه برای خنک کردن نیازی به فن ندارند. حرارتی که تولید می کنند به اندازه ای کم است که می تواند به طور غیر فعال از بدنه دستگاه پخش شود.

از آنجایی که پردازنده‌ها و پردازشگرهای گرافیکی در دستگاه‌های قابل حمل نیاز به خالی شدن باتری‌های کوچک دارند، نمی‌توانند به اندازه همتایان دسکتاپ خود تشنه انرژی باشند. بنابراین از نظر تاریخی، دستگاه‌های کامپیوتری جیبی در مقایسه با همتایان دسکتاپ خود از تراشه‌های محاسباتی قدرتمند کمتری (که همچنین انرژی الکتریکی کمتری مصرف می‌کنند) استفاده می‌کنند.

اخیراً، با ظهور معماری‌های سیستم روی چیپ مانند سری M1 اپل، پردازنده های موبایل شروع به تطبیق و حتی فراتر از برخی دسکتاپ ها می‌کنند در حالی که از انرژی کمتری استفاده می‌کنند. (شایان ذکر است که در حالی که M1 مک بوک ایر فن ندارد، M1 مک بوک پرو دارای فن است که به آن اجازه می دهد تا به حداکثر سرعت بالاتری برای بهبود عملکرد به قیمت گرمای اضافی دست یابد، که برای آن نیاز به فن دارد.)

بنابراین این سوال باقی می‌ماند که چه چیزی در عصر جدید پردازنده‌های ARM موبایل باعث می‌شود نسبت به پردازنده‌های دسکتاپ و لپ‌تاپ x86-64 از انرژی کمتری استفاده کنند و گرمای کمتری تولید کنند؟ همانطور که به نظر می رسد، تراشه های ARM دارای چندین مزیت در مصرف انرژی نسبت به طرح های قدیمی x86 هستند. در این میان، آنها از یک مجموعه دستورالعمل کاهش یافته استفاده می کنند، بنابراین اغلب از ترانزیستورهای کمتری برخوردار هستند (هر ترانزیستور از قدرت اضافی استفاده می کند). آنها همچنین دارای یک حالت خواب داخلی هستند که به تراشه اجازه می دهد در زمان بیکاری اساساً برق مصرف نکند.

در مقابل، پردازنده‌های x86 دارای طراحی‌های پیچیده‌ای هستند که ویژگی‌های قدیمی را برای سازگاری با گذشته تا دهه 1970 در خود جای می‌دهند، بنابراین از ابتدا به گونه‌ای طراحی نشده‌اند که تا حد ممکن با استانداردهای مدرن کارآمد باشند. آنها همچنین طوری طراحی نشده اند که مانند تراشه ARM در هنگام استفاده از آنها بخوابند، بنابراین همیشه در حال مصرف انرژی هستند، حتی در حالت بیکار. مهمتر از همه، وقتی دسکتاپ ها به جریان برق دیواری متصل می‌شوند، در مقایسه با دستگاه‌های جیبی، می‌توانند از مقدار زیادی برق استفاده کنند.