تاثیر حرارت بر سخت افزارها چه خواهد بود؟

یکی از سوالات بسیاری از خوانندگان محترم که در بخش های مشاوره و گاها ایمیل مطرح می گردد، کاهش کارایی “سخت افزارها” در اثر گرما است. در این مطلب به طور شفاف و ساده، به بررسی این مسئله خواهیم پرداخت. آیا گرما در عملکرد قطعات سخت افزاری و پرفورمنس آنها تاثیر دارد؟

آیا گرما در عملکرد سخت افزارها موثر است؟

پاسخ ساده است؛ بله! گرما همواره مهمترین تاثیرات خود را بر روی قطعات سخت افزاری گذاشته و این مسئله باعث افت کارایی آنها می گردد. اینک کمی شفاف تر به این موضوع می پردازیم. پردازنده ها (CPU) دارای بخش های امنیتی در زمینه حفظ تعادل در حرارت هستند؛ حرارت بیش از حد در برخی از پلتفرم ها، باعث پارک کردن هسته ها ی اضافی می گردد که در سخت افزار اصطلاحا به آن CPU Core Parking نیز گفته می شود. هر چند که عمل پارک عموما به دلایل دیگری صورت می گیرد، اما حرارت بالا نیز می تواند این مسئله را عملی کرده و بیشتر در نوت بوک ها قابل مشاهده است.

در مرحله بعدی، پردازنده با کاهش فرکانس و ولتاژ ورودی، سعی در کاهش دما دارد؛ برخی از CPU ها با فناوری هایی به نام در این زمینه فعالیت می کنند که از جمله می توان به تکنیک XFR اشاره کرد که البته هدف اصلی نه کاهش دما، بلکه بالا بردن فرکانس پردازنده است که البته این امر با توجه به دما و خنک کننده ی آن، به صورت هوشمند اتفاق می افتد. XFR فناوری اختصاصی پردازنده های AMD Ryzen است. و اما در صورت بالا رفتن حرارت بیش از حد مجاز، پردازنده سیستم را ریستارت کرده، پیغام خطای حرارت را اعلام کرده و یا به طور کلی دستور خاموش شدن سیستم یا نوت بوک را صادر می کند. در برخی موارد و با کمی بی دقتی، این مسئله می توان حتی منجر به سوختن CPU نیز گردد. در نتیجه این رفتارهای یک CPU در زمان ایجاد حرارت بالا است.

و اما کارت گرافیک ها؛ کولرهای امروزی، دارای فناوری های نظارت بر دما هستند، بدین ترتیب که دور چرخش فن ها بر اساس دمای کارت گرافیک صورت می پذیرد. با بالا رفتن حرارت، عملکرد ترانزیستورهای GPU با مشکلاتی مواجه است که در نتیجه کارایی رندر را به همراه دارد. GPU نیز از تکنیک مشابه با CPU ها استفاده می کند اما با این تفاوت که بالا رفتن حرارت از سطح مجاز باعث ریستارت شدن سیستم نشده و کارت گرافیک به طور ناگهانی هنگ کرده و یا تصویر در هم می ریزد. با تکرار این اتفاق، GPU از لحیم خود خارج شده، مدار VRM سوخته و یا حتی خود GPU نیز از کار خواهد افتاد.

و اما به سراغ ذخیره سازها می رویم؛ درایو های SSD مهمترین ذخیره سازهایی هستند که به حرارت حساس هستند. درایوهای SSD خصوصا در مدل های M.2، به حرارت های بالا حساس هستند. در کنترلرهای آنها، یک مدار اضافی به منظور کنترل حرارت و مانیتورینگ آن تعبیه شده است. بسیار ساده است، این کنترلر در زمانی که حرارت SSD بالا می رود، به طور هوشمند کارایی و سرعت آن را کاهش می دهد تا دمای آن را پایین بیاورد. هر چند که امروزه برای این مدل ها خنک کننده هایی در مادربرد و به صورت مجزا در نظر گرفته شده است، اما M.2 و دیگر SSD ها همچنان با این مدار در کنترلر عرضه می گردند.

کنترلر M.2 ها چیزی در حدود 20% الی 60% از کارایی و سرعت SSD ها در حین دمای بالا کاهش می دهند. هر چند که با کمی دقت و انجام خلاقیت ها، می توان تهویه آنها را به وسیله فن های کیس فراهم نمود. اما می دانیم که بروز دمای بالا در تجهیزات دیجیتال و سخت افزاراها به همین موارد ختم نمی گردد؛ گوشی های هوشمند نیز با پیغام Shut down Befor Overheat غریبه نیستند. در نتیجه برای حفظ کارایی و طول عمر تجهیزات و سخت افزارهای خود، همواره به فکر کاهش حرارت و دمای مناسب آنها باشید.