بوابة الإنترنت الرقمية ADSLGATE

Amazon عنوان IP سرعة الإتصال الإعلان استعادة كلمة المرور
العودة   البوابة الرقمية ADSLGATE > بوابة الأجهزة التقنية > اجهزة الكمبيوتر المحمول Laptop
التسجيل التنبيهات لوحة التحكم مشاركات اليوم قوانين المنتدى الاتصال بنا مشاركات اليوم اجعل كافة الأقسام مقروءة




إضافة رد
 
أدوات الموضوع
قديم 25-08-2019, 04:51 PM كاتب الموضوع #1
adam959
مشارك
 
الصورة الرمزية adam959
 






افتراضي شرح لنظام التبريد في اجهزة الجيمنج





السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

مقال مترجم عن نظام التبريد وكيف يجب ان يكون ونقاط اساسية يجب اخذها بعين الاعتبار قبل شراء الجهاز

بسم الله الرحمن الرحيم

أجهزة الكمبيوتر المحمولة: فهم ما يكمن في تصميم حلول التبريد الفعاله للكمبيوتر المحمول.

يتطلب تصميم وتنفيذ نظام حراري فعال في الكمبيوتر المحمول الكثير من البحث والتطوير والاختيار المناسب لكل مكون فردي في النظام لضمان أداء جميع المكونات إلى أقصى إمكاناتها. في هذه المقالة الأساسية ، نلقي نظرة على ما يدور في كل خطوة من خطوات عملية التصميم الحراري وكيف تقوم شركات تصنيع المعدات الأصلية باختباروتصميماتها الحرارية النموذجية للحصول على أقصى كفاءة. نأخذ مثال الكمبيوتر المحمول GT76 الرائد من MSI والذي يمكنه تشغيله بسرعة 5 جيجاهرتز على جميع النوى لتوضيح العملية بشكل أفضل.




يجب أن يتيح التصميم الحراري لجهاز الكمبيوتر المحمول تحقيق أعلى مستوى من الأداء لفترات أطول دون اختناق.

المقدمة
على سبيل المثال فقد حصلت للتو على جهاز كمبيوتر محمول كوحش مطلق وهو نحيف ولكنه قوي ويمكن أن يوفر لك نظريًا كل الإطارات التي تحتاجها للسيطرة على عالم الألعاب. بعد إعدادها ، وبعد تشعل اللعبة في فرحة على أمل أن تستمتع بساعات لعب شيقة . بعد مرور ثلاثين دقيقة على اللعبة ، تجد أن إطاراتك تتساقط سريعًا وأن الكمبيوتر المحمول حار مثل الفرن. يبدو أن المواصفات لا يمكن أن تتطابق تمامًا مع الأداء الواقعي ، بعد كل شيء. ما حدث للتو هو أنك واجهت سرعة اختناق بسبب عدم كفاية التبريد.
لا يمكن المبالغة في أهمية التبريد المناسب في أجهزة الكمبيوتر المحمولة. سيكون القراء العاديون لـ Notebookcheck على دراية بالعديد من المقالات التي أكدنا عليها مرارًا وتكرارًا الحاجة إلى إجراء تقييم صحيح لأنظمة تبريد أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تستخدم المكونات الرئيسية والمخاطر المرتبطة بالاختناق. يمكن أن يؤدي التبريد غير السليم إلى خسارة كبيرة في الأداء وقد ينتهي بك الأمر إلى دفع المزيد مقابل جهاز كمبيوتر يعمل بالفعل بشكل أقل.
عند شراء جهاز كمبيوتر محمول ، عليك فهم كيفية تنفيذ آلية التبريد هي إحدى الطرق لاستنتاج إمكانية الأداء الجيد. تعد المساحة المتاحة للتبريد في جهاز كمبيوتر محمول أقل بكثير مما تحصل عليه في جهاز كمبيوتر مكتبي ، لذا ابتكر مصنعو اجهزة الحواسيب المحمولة طرقاً مبتكرة للاحتفاظ بمكونات مثل Intel Core i9-9980HK من فئة معالجات الاجهزة المكتبية وحمل NVIDIA GeForce RTX 2080 دون الكثير من الفوارق .
في هذه المقالة ، سوف نلقي نظرة على ما يذهب إلية تصميم حلول التبريد الفعالة ، بما في ذلك اختيار المكونات والنماذج الأولية التي تدخل في هذه العملية إلى جانب بعض التحسينات التي تمكنت الشركات المصنعة من إجرائها في الآونة الأخيرة. هل أنت مهتم بمعرفة ما الذي يجعل صناعة الكمبيوتر المحمول مثل MSI GT76 تدير جميع النوى الثمانية على 5 جيجاهرتز؟ واصل القراءة.
تصميم حل حراري قادر على العمل
إن تصميم حل حراري جيد يمكن أن يشمل متطلبات تبديد الحرارة للمكونات الرئيسية مثل وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ووحدات معالجة الواقع الافتراضي ليس بالأمر الهين. تكمن الكثير من العوامل والاختبارات في محاولة لفهم مقدار الحرارة التي تولدها الرقائق ومدى ملاءمتها لعامل شكل الكمبيوتر المحمول المحدد.

تمثل عملية تصميم حل التبريد للكمبيوتر المحمول جانبًا مهمًا للغاية في عملية البحث والتطوير ، وهذا يحدث عادةً على النحو المفصل أدناه. لاحظ أنه على الرغم من أن كل مصنع من المعدات سيكون له طريقته الخاصة في تصميم درجات الحرارة لزيادة الأداء ، إلا أن المفاهيم التي ينطوي عليها استخدام الكتل الحرارية وأنابيب الحرارة وموزعات الحرارة والمراوح قابلة للتطبيق في جميع الشركات المصنعة تقريبًا.

رقاقة من كتلة التبريد القديمة
ألقِ نظرة على الأجزاء الداخلية لجهاز MSI GP75 Leopardpictured. هذا جهاز كمبيوتر محمول قادر على لعب 1080 بكسل وهو مدعوم من Intel Core i7-9750H و NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti. من الصورة ، نرى العديد من الأنابيب النحاسية التي تنتقل بعيدًا عن وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات باتجاه المراوح . إذا نظرت عن كثب ، يمكنك أن ترى أن هذه الأنابيب النحاسية تؤدي فعليًا بعيدًا عن كتلة النحاس الموجودة في كلا المعالجات. تقوم هذه الكتلة النحاسية ، أو الكتلة الحرارية ، إن شئت ان تسميها ، بالاتصال بوحدة المعالجة المركزية / وحدة معالجة الرسومات الفعلية عبر عجينة حرارية. لذلك الفكرة هي نقل الحرارة من الشريحة بأسرع ما يمكن إلى الكتلة الحرارية لتبديد فعال. لماذا هذا مهم؟





نظام التبريد في جهاز MSI GP75 Leopard 9SD
دون الخوض في الكثير من التفاصيل ، يتم تصنيف كل رقاقة لتبديد كمية معينة من الحرارة عند تشغيلها. على الرغم من عدم وجود إجماع بين صانعي الرقائق حول كيفية حساب كمية الحرارة ، فإن مصنعي المعدات الأصلية يقومون باختبارهم الخاص لمعرفة مدى دفع هذا الكم من الحرارة داخل حجم هيكل معين. الآن ، إذا لم يتم سحب الحرارة بعيدًا عن الرقاقة في الوقت المناسب ، فإن غلاف الحرارة الزائد حول الرقاقة يجبرها على العمل على تردد أقل لمنع الضرر ، مما يؤثر على الأداء. ومن الأمثلة على ذلك ، كيف لم يتمكن جهاز Apple MacBook Pro من 2018 مع Core i9 في البداية من الحصول على تردد التعزيز المقدر بسبب التصميم الحراري السيئ.





Apple MacBook Pro 2018 مع معالج انتل i9-8950HK core كان سيئ السمعة بسبب مشاكله الخانقة بسبب عدم كفاية التبريد. (المصدر: Dave Lee على يوتيوب)

أيضًا ، تعني الحرارة الزائدة أن الرقاقة ستعمل بكفاءة أقل في ، وعلى الرغم من أنها قد تبدو وكأنها تصل إلى التردد المطلوب ، إلا أن الأداء الكلي يتعرض للخطر. والقدرة على رفع تردد التشغيل غير مجدية بشدة كذلك.





كتلة النحاس العادية مقابل كتلة النحاس المصقولة المستخدمة في MSI GT76
لذلك ، من المهم سحب الحرارة بعيدًا عن الرقاقة بكفاءة عالية وفي أقل وقت ممكن. النحاس هو الخيار المفضل للكتل الحرارية بسبب الموصلية العالية وكتلة النحاس الموجودة في معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة ذات سطح خشن ، والذي على المستوى المجهري لا يسمح بالاتصال الشامل بالمعجون الحراري . للتحايل على هذه المشكلة وتقديم موصلية أكثر فاعلية ، تستخدم أجهزة الكمبيوتر المحمولة للألعاب الأكثر قوة ، مثل MSI GT76 ، كتلة نحاسية مصقولة لزيادة مساحة تلامس السطح ، مما يساعد في تبديد الحرارة بشكل أفضل بعيدًا عن المعالج.






مبدأ عمل الانابيب الحرارية ( المدر موسوعة ويكيبيديا )
الآن ، بعد أن أزلنا الحرارة من الرقاقة بطريقة فعالة ، نحتاج إلى تحويل هذه الحرارة بعيدًا عن وحدة المعالجة المركزية / وحدة معالجة الرسومات عن طريق أنابيب التدفئة. يتكون أنبوب الحرارة من قسم مبخر وقسم مكثف ويشار إليه تقنيًا على أنه نظام نقل حراري ثنائي الطور. في أنبوب الحرارة ، يمتص السائل (عادة الماء) الحرارة من الكتلة الحرارية ويتحول إلى بخار (قسم المبخر) الذي ينتقل عبر تجويف الأنبوب إلى منطقة ذات درجة حرارة منخفضة (قسم المكثف). هنا ، يتكثف البخار إلى سائل ، يتم امتصاصه بواسطة الفتيل ويتدفق إلى الوضع الأصلي عن طريق العمل الشعري أثناء تبديد الحرارة في الخارج.



كمثال ، فكر في الرسم التخطيطي المرفق. نرى أن السائل الموجود في أنبوب الحرارة يتم تسخينه في بخار ، وينتقل إلى منطقة نقل الحرارة ، وينقل الحرارة ، ويتكثف مرة أخرى إلى شكل سائل. يمكن تشبيه الجزء المسمى "التبخير" بالكتلة الحرارية التي ناقشناها أعلاه ، في حين أن منطقة "نقل الحرارة" تشبه زعانف رش الحرارة التي سنراها قريباً. هذه هي الطريقة التي يتم بها نقل الحرارة من الكتلة الحرارية وفي نهاية المطاف إلى الزعانف الموزعة للحرارة حيث يتم بعد ذلك دفع الحرارة خارج المراوح.




تخطيط نقل الحرارة المصدر كاليوس
عادة ما تكون الأنابيب الحرارية مصنوعة من النحاس أو الألمنيوم ، أما بنية الفتيل الموجودة في الداخل فهي إما على شكل اخدود ، أو شبكة سلكية (شاشة ملفوفة) ، أو ملبدة ، أو ألياف. من بين هذه الأنواع ، تعتبر الأنابيب الملبدة هي الأكثر تكلفة في التصنيع ولكنها توفر توصيلًا ممتازًا للحرارة من الفتيل إلى الحائط والعكس صحيح.




المقطع العرضي لأنبوب التسخين المعدني الملبد. (المصدر: Frosty Tech )
في حين أن بنية الفتيل هي معيار رئيسي لاختيار أنبوب الحرارة الصحيح ، هناك العديد من العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها بشكل متساو من أجل كفاءة أداء أنبوب الحرارة. أولها هو الكمية - كلما زاد عدد أنابيب الحرارة ، كلما كان نقل الحرارة أفضل من الكتلة الحرارية إلى الأنبوب. ومع ذلك ، يعتمد تحديد عدد الأنابيب على إجمالي الناتج الحراري من الكتلة ومساحة السطح المتاحة.

يؤثر طول وقطر الأنبوب بشكل مباشر على معدل انتقال البخار داخل التجويف. كلما زاد قطرها ، زاد حجم البخار الذي يمكن نقله. يجب ألا يكون طول الأنبوب أطول من اللازم. يمكن أن تنقل الأنابيب الأقصر حرارة أكثر من الأنابيب الأطول ، كما أن الأنابيب الأقصر لها حدود شعرية أعلى - المعدل الذي يعود عنده السائل من المكثف إلى المبخر.

تعمل العديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة غالبًا على تشغيل أنابيب الحرارة عبر وحدة المعالجة المركزية (GPU) والجرافيك. في حين أن هذا يوفر التكاليف ، فإن جزء الأنبوب بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات (GPU) يكون أكثر برودة نسبيًا ، مما قد يؤدي إلى تكاثف مبكر لأوانه لعرقلة كفاءة نقل الحرارة بالسائل. لذلك ، في أجهزة الكمبيوتر المحمولة للألعاب الراقية مثل MSI GT76 ، تحتوي وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) على أنابيب الحرارة الخاصة بها وتجميعات المروحة الخاصة بها لنقل الحرارة القصوى.




توزيع فردي لأنابيب الحرارة لوحدة المعالجة المركزية و وحده معالجة الرسوميات في MSI GT76
نظراً لأن الكمبيوتر المحمول لا يحتوي على مساحة كافية لاستيعاب أنبوب التبريد الأسطواني ، فيجب أن يتم تسطيح الأنبوب قبل استخدامه في النظام الحراري. هذا يضيف طبقة أخرى من التعقيد حيث أن التسوية غير المستوية أو المفرطة يمكن أن تعرقل نقل السائل داخل الفتيل. الانحناءات الضيقة هي أيضا ضارة. ومع ذلك ، فقد تبين أنه طالما أن نصف قطر الانحناء هو 3x من قطر الأنبوب ، فإن الأداء لا يتأثر.
تدفق الهواء الافضل يضمن وجود كمبيوتر محمول اكثر برودة
إن نقل الحرارة بعيدًا عن المعالج بنجاح هو نصف المهمة فقط. و إن التخلص من الحرارة تمامًا من الهيكل أمر صعب أيضًا. هذا هو المكان الذي تأتي فيه موزعات الحرارة والمراوح. على مستوى أساسي للغاية ، يزيد الموزع الحراري من المساحة السطحية للحرارة المنبعثة من أنبوب الحرارة بينما تقوم المروحة بإبعاد هذه الحرارة عن طريق السحب في الهواء البارد من الخارج.




تخطيط يظهر دخول الهواء البارد (الأزرق) وخروج الهواء الساخن (الأحمر) في جهاز كمبيوتر محمول نموذجي. (المصدر: Inyes.org)

إن تحديد نوع المروحة وموزع الحرارة يتجاوز مجرد اختيار أفضل الأجزاء لهذا المنصب. يجب أن تحقق المروحة المعنية توازنًا بين عدد الشفرات والمسافات بينها - إن الاحتشاد في عدد كبير جدًا من الشفرات في مساحة صغيرة يعني أنه لا يمكن إخراج الهواء الكافي. في الوقت نفسه ، تنخفض الكفاءة عندما يكون هناك عدد أقل من الشفرات مع وجود مساحة كبيرة بينها. فكيف يمكن للمرء تحديد أفضل هيكل مروحة للتبريد الأمثل؟




مروحة كمبيوتر محمول نموذجية مع كتلة حرارية ، وأنابيب الحرارة ، وموزع الحرارة. (المصدر: Any PC Part with edits)
داخل برنامج المحاكاة. يستخدم العديد من مصنعي المعدات برامج محاكاة قياسية يمكن أن تقدم تقييمًا عادلًا لما سيكون عليه تدفق الهواء لهيكل معين. تتمثل فكرة استخدام برنامج المحاكاة في معرفة نوع المروحة التي تعمل بشكل أفضل لمتطلبات التبريد المحددة بدلاً من البحث عن أسرع مروحة في السوق. يأخذ برنامج المحاكاة في الاعتبار العديد من الخصائص ، مثل كيفية توجيه تدفق الهواء إلى داخل الهيكل وخارجه ، والمساحة المتاحة داخل الهيكل ، وحجم الهواء الناتج عن تصميم المروحة ، ومساحة سطح زعانف تشتيت الحرارة ، إلخ. يمكن للبرنامج التنبؤ بتوزيع درجة الحرارة داخل الهيكل المعدني في ظل عمليات محاكاة الحمل المختلفة. يساعد هذا المصنعين على فهم وتحسين إعداد التبريد الخاص بهم لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.




تحتوي آلة تشتيت الحرارة MSI GT76 على مساحة أكبر من الزعانف ومراوح إضافية
في الفيديو أدناه لاختبار المحاكاة ، يمكننا الحصول على فكرة عن كيفية مساعدة محاكاة تدفق الهواء و فهم النتيجة المحتملة لتطبيق التبريد. هنا ، نرى أن تصميم العينة هذا أدى إلى امتصاص الهواء الساخن في المدخول مما أدى إلى ارتفاع درجات الحرارة.




بعد إجراء التغييرات المطلوبة على اليمين ، نرى الآن أن جميع الهواء الساخن يتم طرده من قبل المراوح مما يؤدي إلى توزيع درجة حرارة أكثر اتساقاً. لذلك ، باستخدام مثل هذه المحاكاة ، من الممكن إجراء تغييرات على تصميم التبريد في مرحلة النموذج الأولي نفسه. كما أنه يساعد في اكتشاف المشكلات التي قد لا يكون من الممكن تحديدها ماديًا.





الآن ، دعونا نفكر في كيفية عمل كل شيء في مثال عملي على سبيل المثال MSI GT76. يهدف GT76 إلى تحقيق أداء مستدام على المدى الطويل بسرعة 5 جيجاهرتز في جميع النوى على Core i9-9900K. كما هو موضح في الصورة ، يتميز نظام التبريد GT76 بما لا يقل عن 11 أنبوبًا للحرارة ، وكتلتين نحاسيتين مصقولين ، وموزعات حرارة معززة ، وتصميم رباعي المراوح . تمتد موزعات الحرارة على كامل طول الكمبيوتر المحمول ، كما يساعد توفر أربعة مراوح على تبديد الحرارة عبر الجانب الخلفي بأكمله بدلاً من ركن واحد أو اثنين فقط.







يمكن GT76 تبديد الحرارة على طول كامل الهيكل.
تقول MSI أن عمليات المحاكاة المكثفة ساعدت في تصميم نظام تدفق الهواء الجديد الذي يحقق تدفق هواء أفضل بنسبة 2.25x مقارنةً بالمنافسة مع قيام مراوح GT76 بدفع 96 CFM ( قدم مكعب في الدقيقة) من الهواء مقارنة بـ 42.6 CFM في الأنظمة الأخرى. تلعب مساحة سطح الزعنفة الأكبر في الموزع الحراري الجديد دورها في منع 9900K من الاختناق. تبلغ مساحة سطح وحدة المعالجة المركزية لجهاز GT76 مساحة 252،910 مم 2 - حوالي 2.3x من مساحة GT75 Titan (110،045 مم 2).





يمكن لمراوح GT76 دفع 125٪ من الهواء مقارنةً بالمنافسة.





تبلغ مساحة سطح زعنفة مشتت الحرارة GT76 130٪ أعلى من العام الماضي GT75.
في مراجعتنا الخاصة GT76 ، وجدنا أن الكمبيوتر المحمول لم يختنق على الإطلاق حتى لو تعرض لاختبار 60 دقيقة من FurMark و Prime95 ، على الرغم من أننا لاحظنا أن المكونات كانت أكثر سخونة من المعتاد. لاحظنا أيضاً أن الكمبيوتر المحمول يمكن أن يعمل بشكل مستمر عند 4.7 جيجا هرتز في حلقة Cinebench R15 دون اي تقصير .



استنتاج
كما قد تكون فهمت الآن ، فإن تصميم نظام تبريد مناسب يسمح للمكونات بأداء وظائفها بكامل طاقتها هو أحد أهم أهداف البحث والتطوير للكمبيوتر المحمول. تلعب الجوانب المختلفة ، بدءاً من تصور كيفية حدوث تدفق الهواء داخل الهيكل المعدني إلى اختيار المواد المناسبة واختبار المحاكاة ، دورًا مهماً في ضمان قدرتك على العمل أو اللعب دون التضحية بالأداء.

على الرغم من أننا بحثنا في بعض جوانب أجهزة التبريد ، إلا أن هناك حاجة إلى الكثير من تحسينات البرامج لضمان قدرة النظام على استشعار المغلف الحراري وتنظيمه وفقاً لذلك. نأمل أن يكون هذا التمهيدي حول كيفية تصميم حلول تبريد الكمبيوتر المحمول قد لعب دوره في زيادة معرفتك بهذا الجانب المهم الذي يتم تجاهله في كثير من الأحيان في عمليات شراء أجهزة الكمبيوتر المحمول.
تقول MSI أن أجهزة الكمبيوتر المحمولة المزودة بحلول تبريد أفضل ستكون محط تركيز برنامج العودة إلى المدرسة ، لذا نتوقع رؤية حلول تبريد مُحسّنة عبر المجموعة.
شاهد هذه المقالات للتعرف على موضوعات الكمبيوتر المحمول 101 القادمة ، بما في ذلك ، ما الذي يحدد تحديد دقة لوحة LCD وتصميم لوحة اللمس والصوتيات والمزيد.

إلى جانب هذا المكون الدقيق المطابق ، فإنه يضمن أن أحدث رسومات GeForce RTX Turing تقع في مركز أجهزة الكمبيوتر المحمولة من MSI. سواء كنت تلعب ألعاباً رائعة مثل Battlefield V مع raytracing للحصول على أفضل جودة للصورة أو العمل مع التطبيقات الإبداعية مثل Autodesk 3DS Max أو Adobe Premiere Pro و Lightroom أو DaVinci Resolve أو RTX Laptops ، فهي "منشئي عمل" للمحترفين والطلاب واللاعبين. إنها تجمع بشكل مثالي بين أوقات الفراغ والعمل.

 

 

التوقيع
الله لا اله الا انت سبحانك اني كنت من الظالمين


التعديل الأخير تم بواسطة adam959 ; 26-08-2019 الساعة 02:04 PM.
adam959 غير متصل  
أشكر صاحب الموضوع رد مع اقتباس
6 عضواً يشكرون adam959 للفائدة التي وجدوها في هذا الموضوع

قديم 26-08-2019, 06:49 AM #2
ABU SAAD73
مراقب عام
✨ عميد البوابة الرقمية ✨
 
الصورة الرمزية ABU SAAD73
 


افتراضي رد: شرح لنظام التبريد في اجهزة الجيمنج





SPOILER:
مشاهدة المشاركة الأصلية
adam959
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

مقال مترجم عن نظام التبريد وكيف يجب ان يكون ونقاط اساسية يجب اخذها بعين الاعتبار قبل شراء الجهاز

بسم الله الرحمن الرحيم

أجهزة الكمبيوتر المحمولة: فهم ما يكمن في تصميم حلول التبريد الفعاةل للكمبيوتر المحمول.

يتطلب تصميم وتنفيذ نظام حراري فعال في الكمبيوتر المحمول الكثير من البحث والتطوير والاختيار المناسب لكل مكون فردي في النظام لضمان أداء جميع المكونات إلى أقصى إمكاناتها. في هذه المقالة الأساسية ، نلقي نظرة على ما يدور في كل خطوة من خطوات عملية التصميم الحراري وكيف تقوم شركات تصنيع المعدات الأصلية باختباروتصميماتها الحرارية النموذجية للحصول على أقصى كفاءة. نأخذ مثال الكمبيوتر المحمول GT76 الرائد من MSI والذي يمكنه تشغيله بسرعة 5 جيجاهرتز على جميع النوى لتوضيح العملية بشكل أفضل.




يجب أن يتيح التصميم الحراري لجهاز الكمبيوتر المحمول تحقيق أعلى مستوى من الأداء لفترات أطول دون اختناق.

المقدمة
على سبيل المثال فقد حصلت للتو على جهاز كمبيوتر محمول كوحش مطلق وهو نحيف ولكنه قوي ويمكن أن يوفر لك نظريًا كل الإطارات التي تحتاجها للسيطرة على عالم الألعاب. بعد إعدادها ، وبعد تشعل اللعبة في فرحة على أمل أن تستمتع بساعات لعب شيقة . بعد مرور ثلاثين دقيقة على اللعبة ، تجد أن إطاراتك تتساقط سريعًا وأن الكمبيوتر المحمول حار مثل الفرن. يبدو أن المواصفات لا يمكن أن تتطابق تمامًا مع الأداء الواقعي ، بعد كل شيء. ما حدث للتو هو أنك واجهت سرعة اختناق بسبب عدم كفاية التبريد.
لا يمكن المبالغة في أهمية التبريد المناسب في أجهزة الكمبيوتر المحمولة. سيكون القراء العاديون لـ Notebookcheck على دراية بالعديد من المقالات التي أكدنا عليها مرارًا وتكرارًا الحاجة إلى إجراء تقييم صحيح لأنظمة تبريد أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تستخدم المكونات الرئيسية والمخاطر المرتبطة بالاختناق. يمكن أن يؤدي التبريد غير السليم إلى خسارة كبيرة في الأداء وقد ينتهي بك الأمر إلى دفع المزيد مقابل جهاز كمبيوتر يعمل بالفعل بشكل أقل.
عند شراء جهاز كمبيوتر محمول ، عليك فهم كيفية تنفيذ آلية التبريد هي إحدى الطرق لاستنتاج إمكانية الأداء الجيد. تعد المساحة المتاحة للتبريد في جهاز كمبيوتر محمول أقل بكثير مما تحصل عليه في جهاز كمبيوتر مكتبي ، لذا ابتكر مصنعو اجهزة الحواسيب المحمولة طرقاً مبتكرة للاحتفاظ بمكونات مثل Intel Core i9-9980HK من فئة معالجات الاجهزة المكتبية وحمل NVIDIA GeForce RTX 2080 دون الكثير من الفوارق .
في هذه المقالة ، سوف نلقي نظرة على ما يذهب إلية تصميم حلول التبريد الفعالة ، بما في ذلك اختيار المكونات والنماذج الأولية التي تدخل في هذه العملية إلى جانب بعض التحسينات التي تمكنت الشركات المصنعة من إجرائها في الآونة الأخيرة. هل أنت مهتم بمعرفة ما الذي يجعل صناعة الكمبيوتر المحمول مثل MSI GT76 تدير جميع النوى الثمانية على 5 جيجاهرتز؟ واصل القراءة.
تصميم حل حراري قادر على العمل
إن تصميم حل حراري جيد يمكن أن يشمل متطلبات تبديد الحرارة للمكونات الرئيسية مثل وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ووحدات معالجة الواقع الافتراضي ليس بالأمر الهين. تكمن الكثير من العوامل والاختبارات في محاولة لفهم مقدار الحرارة التي تولدها الرقائق ومدى ملاءمتها لعامل شكل الكمبيوتر المحمول المحدد.

تمثل عملية تصميم حل التبريد للكمبيوتر المحمول جانبًا مهمًا للغاية في عملية البحث والتطوير ، وهذا يحدث عادةً على النحو المفصل أدناه. لاحظ أنه على الرغم من أن كل مصنع من المعدات سيكون له طريقته الخاصة في تصميم درجات الحرارة لزيادة الأداء ، إلا أن المفاهيم التي ينطوي عليها استخدام الكتل الحرارية وأنابيب الحرارة وموزعات الحرارة والمراوح قابلة للتطبيق في جميع الشركات المصنعة تقريبًا.

رقاقة من كتلة التبريد القديمة
ألقِ نظرة على الأجزاء الداخلية لجهاز MSI GP75 Leopardpictured. هذا جهاز كمبيوتر محمول قادر على لعب 1080 بكسل وهو مدعوم من Intel Core i7-9750H و NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti. من الصورة ، نرى العديد من الأنابيب النحاسية التي تنتقل بعيدًا عن وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات باتجاه المراوح . إذا نظرت عن كثب ، يمكنك أن ترى أن هذه الأنابيب النحاسية تؤدي فعليًا بعيدًا عن كتلة النحاس الموجودة في كلا المعالجات. تقوم هذه الكتلة النحاسية ، أو الكتلة الحرارية ، إن شئت ان تسميها ، بالاتصال بوحدة المعالجة المركزية / وحدة معالجة الرسومات الفعلية عبر عجينة حرارية. لذلك الفكرة هي نقل الحرارة من الشريحة بأسرع ما يمكن إلى الكتلة الحرارية لتبديد فعال. لماذا هذا مهم؟





نظام التبريد في جهاز MSI GP75 Leopard 9SD
دون الخوض في الكثير من التفاصيل ، يتم تصنيف كل رقاقة لتبديد كمية معينة من الحرارة عند تشغيلها. على الرغم من عدم وجود إجماع بين صانعي الرقائق حول كيفية حساب كمية الحرارة ، فإن مصنعي المعدات الأصلية يقومون باختبارهم الخاص لمعرفة مدى دفع هذا الكم من الحرارة داخل حجم هيكل معين. الآن ، إذا لم يتم سحب الحرارة بعيدًا عن الرقاقة في الوقت المناسب ، فإن غلاف الحرارة الزائد حول الرقاقة يجبرها على العمل على تردد أقل لمنع الضرر ، مما يؤثر على الأداء. ومن الأمثلة على ذلك ، كيف لم يتمكن جهاز Apple MacBook Pro من 2018 مع Core i9 في البداية من الحصول على تردد التعزيز المقدر بسبب التصميم الحراري السيئ.





Apple MacBook Pro 2018 مع معالج انتل i9-8950HK core كان سيئ السمعة بسبب مشاكله الخانقة بسبب عدم كفاية التبريد. (المصدر: Dave Lee على يوتيوب)

أيضًا ، تعني الحرارة الزائدة أن الرقاقة ستعمل بكفاءة أقل في ، وعلى الرغم من أنها قد تبدو وكأنها تصل إلى التردد المطلوب ، إلا أن الأداء الكلي يتعرض للخطر. والقدرة على رفع تردد التشغيل غير مجدية بشدة كذلك.





كتلة النحاس العادية مقابل كتلة النحاس المصقولة المستخدمة في MSI GT76
لذلك ، من المهم سحب الحرارة بعيدًا عن الرقاقة بكفاءة عالية وفي أقل وقت ممكن. النحاس هو الخيار المفضل للكتل الحرارية بسبب الموصلية العالية وكتلة النحاس الموجودة في معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة ذات سطح خشن ، والذي على المستوى المجهري لا يسمح بالاتصال الشامل بالمعجون الحراري . للتحايل على هذه المشكلة وتقديم موصلية أكثر فاعلية ، تستخدم أجهزة الكمبيوتر المحمولة للألعاب الأكثر قوة ، مثل MSI GT76 ، كتلة نحاسية مصقولة لزيادة مساحة تلامس السطح ، مما يساعد في تبديد الحرارة بشكل أفضل بعيدًا عن المعالج.






مبدأ عمل الانابيب الحرارية ( المدر موسوعة ويكيبيديا )
الآن ، بعد أن أزلنا الحرارة من الرقاقة بطريقة فعالة ، نحتاج إلى تحويل هذه الحرارة بعيدًا عن وحدة المعالجة المركزية / وحدة معالجة الرسومات عن طريق أنابيب التدفئة. يتكون أنبوب الحرارة من قسم مبخر وقسم مكثف ويشار إليه تقنيًا على أنه نظام نقل حراري ثنائي الطور. في أنبوب الحرارة ، يمتص السائل (عادة الماء) الحرارة من الكتلة الحرارية ويتحول إلى بخار (قسم المبخر) الذي ينتقل عبر تجويف الأنبوب إلى منطقة ذات درجة حرارة منخفضة (قسم المكثف). هنا ، يتكثف البخار إلى سائل ، يتم امتصاصه بواسطة الفتيل ويتدفق إلى الوضع الأصلي عن طريق العمل الشعري أثناء تبديد الحرارة في الخارج.



كمثال ، فكر في الرسم التخطيطي المرفق. نرى أن السائل الموجود في أنبوب الحرارة يتم تسخينه في بخار ، وينتقل إلى منطقة نقل الحرارة ، وينقل الحرارة ، ويتكثف مرة أخرى إلى شكل سائل. يمكن تشبيه الجزء المسمى "التبخير" بالكتلة الحرارية التي ناقشناها أعلاه ، في حين أن منطقة "نقل الحرارة" تشبه زعانف رش الحرارة التي سنراها قريباً. هذه هي الطريقة التي يتم بها نقل الحرارة من الكتلة الحرارية وفي نهاية المطاف إلى الزعانف الموزعة للحرارة حيث يتم بعد ذلك دفع الحرارة خارج المراوح.




تخطيط نقل الحرارة المصدر كاليوس
عادة ما تكون الأنابيب الحرارية مصنوعة من النحاس أو الألمنيوم ، أما بنية الفتيل الموجودة في الداخل فهي إما على شكل اخدود ، أو شبكة سلكية (شاشة ملفوفة) ، أو ملبدة ، أو ألياف. من بين هذه الأنواع ، تعتبر الأنابيب الملبدة هي الأكثر تكلفة في التصنيع ولكنها توفر توصيلًا ممتازًا للحرارة من الفتيل إلى الحائط والعكس صحيح.




المقطع العرضي لأنبوب التسخين المعدني الملبد. (المصدر: Frosty Tech )
في حين أن بنية الفتيل هي معيار رئيسي لاختيار أنبوب الحرارة الصحيح ، هناك العديد من العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها بشكل متساو من أجل كفاءة أداء أنبوب الحرارة. أولها هو الكمية - كلما زاد عدد أنابيب الحرارة ، كلما كان نقل الحرارة أفضل من الكتلة الحرارية إلى الأنبوب. ومع ذلك ، يعتمد تحديد عدد الأنابيب على إجمالي الناتج الحراري من الكتلة ومساحة السطح المتاحة.

يؤثر طول وقطر الأنبوب بشكل مباشر على معدل انتقال البخار داخل التجويف. كلما زاد قطرها ، زاد حجم البخار الذي يمكن نقله. يجب ألا يكون طول الأنبوب أطول من اللازم. يمكن أن تنقل الأنابيب الأقصر حرارة أكثر من الأنابيب الأطول ، كما أن الأنابيب الأقصر لها حدود شعرية أعلى - المعدل الذي يعود عنده السائل من المكثف إلى المبخر.

تعمل العديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة غالبًا على تشغيل أنابيب الحرارة عبر وحدة المعالجة المركزية (GPU) والجرافيك. في حين أن هذا يوفر التكاليف ، فإن جزء الأنبوب بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات (GPU) يكون أكثر برودة نسبيًا ، مما قد يؤدي إلى تكاثف مبكر لأوانه لعرقلة كفاءة نقل الحرارة بالسائل. لذلك ، في أجهزة الكمبيوتر المحمولة للألعاب الراقية مثل MSI GT76 ، تحتوي وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) على أنابيب الحرارة الخاصة بها وتجميعات المروحة الخاصة بها لنقل الحرارة القصوى.




توزيع فردي لأنابيب الحرارة لوحدة المعالجة المركزية و وحده معالجة الرسوميات في MSI GT76
نظراً لأن الكمبيوتر المحمول لا يحتوي على مساحة كافية لاستيعاب أنبوب التبريد الأسطواني ، فيجب أن يتم تسطيح الأنبوب قبل استخدامه في النظام الحراري. هذا يضيف طبقة أخرى من التعقيد حيث أن التسوية غير المستوية أو المفرطة يمكن أن تعرقل نقل السائل داخل الفتيل. الانحناءات الضيقة هي أيضا ضارة. ومع ذلك ، فقد تبين أنه طالما أن نصف قطر الانحناء هو 3x من قطر الأنبوب ، فإن الأداء لا يتأثر.
تدفق الهواء الافضل يضمن وجود كمبيوتر محمول اكثر برودة
إن نقل الحرارة بعيدًا عن المعالج بنجاح هو نصف المهمة فقط. و إن التخلص من الحرارة تمامًا من الهيكل أمر صعب أيضًا. هذا هو المكان الذي تأتي فيه موزعات الحرارة والمراوح. على مستوى أساسي للغاية ، يزيد الموزع الحراري من المساحة السطحية للحرارة المنبعثة من أنبوب الحرارة بينما تقوم المروحة بإبعاد هذه الحرارة عن طريق السحب في الهواء البارد من الخارج.




تخطيط يظهر دخول الهواء البارد (الأزرق) وخروج الهواء الساخن (الأحمر) في جهاز كمبيوتر محمول نموذجي. (المصدر: Inyes.org)

إن تحديد نوع المروحة وموزع الحرارة يتجاوز مجرد اختيار أفضل الأجزاء لهذا المنصب. يجب أن تحقق المروحة المعنية توازنًا بين عدد الشفرات والمسافات بينها - إن الاحتشاد في عدد كبير جدًا من الشفرات في مساحة صغيرة يعني أنه لا يمكن إخراج الهواء الكافي. في الوقت نفسه ، تنخفض الكفاءة عندما يكون هناك عدد أقل من الشفرات مع وجود مساحة كبيرة بينها. فكيف يمكن للمرء تحديد أفضل هيكل مروحة للتبريد الأمثل؟




مروحة كمبيوتر محمول نموذجية مع كتلة حرارية ، وأنابيب الحرارة ، وموزع الحرارة. (المصدر: Any PC Part with edits)
داخل برنامج المحاكاة. يستخدم العديد من مصنعي المعدات برامج محاكاة قياسية يمكن أن تقدم تقييمًا عادلًا لما سيكون عليه تدفق الهواء لهيكل معين. تتمثل فكرة استخدام برنامج المحاكاة في معرفة نوع المروحة التي تعمل بشكل أفضل لمتطلبات التبريد المحددة بدلاً من البحث عن أسرع مروحة في السوق. يأخذ برنامج المحاكاة في الاعتبار العديد من الخصائص ، مثل كيفية توجيه تدفق الهواء إلى داخل الهيكل وخارجه ، والمساحة المتاحة داخل الهيكل ، وحجم الهواء الناتج عن تصميم المروحة ، ومساحة سطح زعانف تشتيت الحرارة ، إلخ. يمكن للبرنامج التنبؤ بتوزيع درجة الحرارة داخل الهيكل المعدني في ظل عمليات محاكاة الحمل المختلفة. يساعد هذا المصنعين على فهم وتحسين إعداد التبريد الخاص بهم لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.




تحتوي آلة تشتيت الحرارة MSI GT76 على مساحة أكبر من الزعانف ومراوح إضافية
في الفيديو أدناه لاختبار المحاكاة ، يمكننا الحصول على فكرة عن كيفية مساعدة محاكاة تدفق الهواء و فهم النتيجة المحتملة لتطبيق التبريد. هنا ، نرى أن تصميم العينة هذا أدى إلى امتصاص الهواء الساخن في المدخول مما أدى إلى ارتفاع درجات الحرارة.




بعد إجراء التغييرات المطلوبة على اليمين ، نرى الآن أن جميع الهواء الساخن يتم طرده من قبل المراوح مما يؤدي إلى توزيع درجة حرارة أكثر اتساقاً. لذلك ، باستخدام مثل هذه المحاكاة ، من الممكن إجراء تغييرات على تصميم التبريد في مرحلة النموذج الأولي نفسه. كما أنه يساعد في اكتشاف المشكلات التي قد لا يكون من الممكن تحديدها ماديًا.





الآن ، دعونا نفكر في كيفية عمل كل شيء في مثال عملي على سبيل المثال MSI GT76. يهدف GT76 إلى تحقيق أداء مستدام على المدى الطويل بسرعة 5 جيجاهرتز في جميع النوى على Core i9-9900K. كما هو موضح في الصورة ، يتميز نظام التبريد GT76 بما لا يقل عن 11 أنبوبًا للحرارة ، وكتلتين نحاسيتين مصقولين ، وموزعات حرارة معززة ، وتصميم رباعي المراوح . تمتد موزعات الحرارة على كامل طول الكمبيوتر المحمول ، كما يساعد توفر أربعة مراوح على تبديد الحرارة عبر الجانب الخلفي بأكمله بدلاً من ركن واحد أو اثنين فقط.







يمكن GT76 تبديد الحرارة على طول كامل الهيكل.
تقول MSI أن عمليات المحاكاة المكثفة ساعدت في تصميم نظام تدفق الهواء الجديد الذي يحقق تدفق هواء أفضل بنسبة 2.25x مقارنةً بالمنافسة مع قيام مراوح GT76 بدفع 96 CFM ( قدم مكعب في الدقيقة) من الهواء مقارنة بـ 42.6 CFM في الأنظمة الأخرى. تلعب مساحة سطح الزعنفة الأكبر في الموزع الحراري الجديد دورها في منع 9900K من الاختناق. تبلغ مساحة سطح وحدة المعالجة المركزية لجهاز GT76 مساحة 252،910 مم 2 - حوالي 2.3x من مساحة GT75 Titan (110،045 مم 2).





يمكن لمراوح GT76 دفع 125٪ من الهواء مقارنةً بالمنافسة.





تبلغ مساحة سطح زعنفة مشتت الحرارة GT76 130٪ أعلى من العام الماضي GT75.
في مراجعتنا الخاصة GT76 ، وجدنا أن الكمبيوتر المحمول لم يختنق على الإطلاق حتى لو تعرض لاختبار 60 دقيقة من FurMark و Prime95 ، على الرغم من أننا لاحظنا أن المكونات كانت أكثر سخونة من المعتاد. لاحظنا أيضاً أن الكمبيوتر المحمول يمكن أن يعمل بشكل مستمر عند 4.7 جيجا هرتز في حلقة Cinebench R15 دون اي تقصير .



استنتاج
كما قد تكون فهمت الآن ، فإن تصميم نظام تبريد مناسب يسمح للمكونات بأداء وظائفها بكامل طاقتها هو أحد أهم أهداف البحث والتطوير للكمبيوتر المحمول. تلعب الجوانب المختلفة ، بدءاً من تصور كيفية حدوث تدفق الهواء داخل الهيكل المعدني إلى اختيار المواد المناسبة واختبار المحاكاة ، دورًا مهماً في ضمان قدرتك على العمل أو اللعب دون التضحية بالأداء.

على الرغم من أننا بحثنا في بعض جوانب أجهزة التبريد ، إلا أن هناك حاجة إلى الكثير من تحسينات البرامج لضمان قدرة النظام على استشعار المغلف الحراري وتنظيمه وفقاً لذلك. نأمل أن يكون هذا التمهيدي حول كيفية تصميم حلول تبريد الكمبيوتر المحمول قد لعب دوره في زيادة معرفتك بهذا الجانب المهم الذي يتم تجاهله في كثير من الأحيان في عمليات شراء أجهزة الكمبيوتر المحمول.
تقول MSI أن أجهزة الكمبيوتر المحمولة المزودة بحلول تبريد أفضل ستكون محط تركيز برنامج العودة إلى المدرسة ، لذا نتوقع رؤية حلول تبريد مُحسّنة عبر المجموعة.
شاهد هذه المقالات للتعرف على موضوعات الكمبيوتر المحمول 101 القادمة ، بما في ذلك ، ما الذي يحدد تحديد دقة لوحة LCD وتصميم لوحة اللمس والصوتيات والمزيد.

إلى جانب هذا المكون الدقيق المطابق ، فإنه يضمن أن أحدث رسومات GeForce RTX Turing تقع في مركز أجهزة الكمبيوتر المحمولة من MSI. سواء كنت تلعب ألعاباً رائعة مثل Battlefield V مع raytracing للحصول على أفضل جودة للصورة أو العمل مع التطبيقات الإبداعية مثل Autodesk 3DS Max أو Adobe Premiere Pro و Lightroom أو DaVinci Resolve أو RTX Laptops ، فهي "منشئي عمل" للمحترفين والطلاب واللاعبين. إنها تجمع بشكل مثالي بين أوقات الفراغ والعمل.



وعليكم السلام ورحمة وبركاته،،

جزاك الله خيراً على هذا المقال.

 

 

التوقيع
لكل موضوع من الأعضاء وجدت فيه فائدة أضغط على أيقونة " شكراً "







ABU SAAD73 غير متصل  
رد مع اقتباس

قديم 26-08-2019, 07:39 AM #3
خارش الاحزان
بارز
 
الصورة الرمزية خارش الاحزان
 


افتراضي رد: شرح لنظام التبريد في اجهزة الجيمنج





موضوع الحرارة وكيف التطورات اللي تصير تخليك متعطش للافكار الجديدة, خصوصا في اللابتوبات النحيفة تشوف الابداع باجمل صورة.

 

 


خارش الاحزان متصل الآن  
عضو وجد هذه المشاركة مفيدة
رد مع اقتباس

قديم 26-08-2019, 01:01 PM كاتب الموضوع #4
adam959
مشارك
 
الصورة الرمزية adam959
 


افتراضي رد: شرح لنظام التبريد في اجهزة الجيمنج





مشاهدة المشاركة الأصلية
ABU SAAD73
SPOILER:




وعليكم السلام ورحمة وبركاته،،

جزاك الله خيراً على هذا المقال.

اشكرا على ردك استاذي واتمنى ان الجميع يقرأه لان فعلا فيه معلومات انا كنت اول مرة اعرفها

 

 

التوقيع
الله لا اله الا انت سبحانك اني كنت من الظالمين

adam959 غير متصل  
رد مع اقتباس

قديم 26-08-2019, 01:02 PM كاتب الموضوع #5
adam959
مشارك
 
الصورة الرمزية adam959
 


افتراضي رد: شرح لنظام التبريد في اجهزة الجيمنج





مشاهدة المشاركة الأصلية
خارش الاحزان
موضوع الحرارة وكيف التطورات اللي تصير تخليك متعطش للافكار الجديدة, خصوصا في اللابتوبات النحيفة تشوف الابداع باجمل صورة.

كلام سليم طلع الموضوع لازم دراسة ومقاسات وحسابات ونوع الانابيب وخامتها والله طلعت شغلة معقدة مو قصه مراوح بس

 

 

التوقيع
الله لا اله الا انت سبحانك اني كنت من الظالمين

adam959 غير متصل  
رد مع اقتباس

قديم 02-09-2019, 02:02 PM #6
anim19
محرر أخبار Windows Phone
 
الصورة الرمزية anim19
 


anim19 @Youtube
افتراضي رد: شرح لنظام التبريد في اجهزة الجيمنج





التبريد الان تطور و اغلب اللابتوبات من جميع الشركات التبريد فيها تحسن بكثير

 

 

التوقيع
لا مانع لدي من استقبال الرسائل على الخاص و الرد عليها لكن ضع في بالك ربما لا ارد على رسالتك مباشرة فارجو التحلي بالصبر







My Laptop Specifications :

anim19 غير متصل  
رد مع اقتباس

إضافة رد

أدوات الموضوع

الانتقال السريع


الساعة الآن 03:52 PM.