ความร้อนส่งผลต่อคอมพิวเตอร์อย่างไร และควรกลัวไหม?

เราทุกคนเคยกังวลเกี่ยวกับอุณหภูมิคอมพิวเตอร์ แตควรกลัวจริงไหม? ความร้อนส่งผลต่อ PC อย่างไร? และมันทำอะไรให้เย็นตัวลง?

ทุกครั้งที่ได้ยินพัดลมทำงานหนัก กลัวเล็กน้อยอาจเข้ามา ความร้อนส่งผลต่อคอมพิวเตอร์ - แต่มันสร้างปัญหาแรงเท่าที่คิดไหม?

ชิ้นส่วนไหนสร้างความร้อน?

รังสีความร้อนเป็นผลพลอยได้จากการเคลื่อนไหวแม่เหล็กไฟฟ้าในวงจรล้านๆ และความต้านทานภายใน - หรือพูดง่ายๆ: ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนคอมพิวเตอร์คือเหตุผลว่าทำไมมันร้อน แม้ LED ก็สร้างความร้อน แต่น้อยมาก เพราะไฟฟ้าที่ใช้ต่ำ ปริมาณไฟฟ้าที่แต่ละชิ้นส่วนต้องการ แตกต่างตามการทำงาน แต่มีบางชิ้นที่สร้างความร้อนสูงสม่ำเสมอ

หัวใจคอมพิวเตอร์ CPU (Central Processing Unit) สร้างความร้อนขณะประมวลผลอัลกอริทึม เช่นเดียวกับ GPU (Graphics Processing Unit) ที่จัดการ 3D Imaging สำหรับแสดงผล การเล่นเกมทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น โดยเฉพาะที่ต้องการ GPU คำนวณซับซ้อน (บ่อยครั้ง GPU ร้อนกว่า CPU) ฮาร์ดดิสก์ก็ช่วยสร้างความร้อนได้ โดยเฉพาะตอนคัดลอกไฟล์ใหญ่

โดรฟ์ดิสก์แสง (Optical Drive) ก็สร้างความร้อนมากตอนเล่น DVD/CD ทั้งจากการหมุนดิสก์และอ่านด้วยเลเซอร์

สำคัญ: อุณหภูมิห้องยังส่งผลต่อการทำงานภายในคอมพิวเตอร์ อุณหภูมิห้องสูง ส่งผลต่อประสิทธิภาพ โดยเฉพาะเกิน 80°F/27°C เพราะความร้อนภายในจะสูงขึ้น

ความร้อนส่งผลต่อประสิทธิภาพอย่างไร?

เมนบอร์ด ประกอบด้วยชิ้นส่วนหลัก CPU และ Memory Banks สั่งให้แอปพลิเคชันหนักๆ ช้าลง เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย อาจสั่งให้ชิ้นส่วนปิดการทำงานเป็น Fail-safe ในบางกรณี ทำให้คอมพิวเตอร์ปิดอย่างกะทันหัน ในสถานการณ์สุดโตม อาจเกิดซ้ำจนต้องเปลี่ยนพัดลมใหม่ อาจเกิดจาก Overclocking (รัน CPU เร็วกว่าที่ผู้ผลิตตั้งใจ)

หลายคนยอมรับว่ายิ่งใช้ PC มาก ยิ่งช้าลง บางครั้งคำนวณเล็กน้อยผิด แตระบบแก้ไขเองได้เร็ว ความร้อนยังทำให้คอมพิวเตอร์ค้าง (Freeze) ต้องรีสตาร์ท แตโดยทั่วไป ประสิทธิภาพไม่ได้ได้รับผลกระทบมาก จริงๆ แล้วส่วนใหญ่คุณจะไม่สังเกต

แต่นั่นไม่ได้หมายความว่า Overheating ไม่มีผลลัพธ์รุนแรง

ความร้อนส่งผลต่อฮาร์ดดิสก์อย่างไร?

แม้ HDD ไม่ใช้ไฟฟ้ามากเท่า CPU/GPU แต่ ไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมาก และความร้อนมากเกินไปทำลายฮาร์ดดิสก์ได้ถาวร

ข้อเท็จจริงฟิสิกส์: หนาวทำให้หดตัว ร้อนทำให้ขยายตัว ผ่านการถ่ายเทความร้อน Thermal Expansion อาจบิดเบือนส่วนภายใน หมายถึงดิสก์อาจอ่านไม่ได้ ถ้าเกิดถึงขั้นนี้ ต้องเปลี่ยน HDD

ร้ายกว่านั้น ส่วนใหญ่เห็นพ้องกันว่า ความร้อนลดอายุการใช้งานฮาร์ดดิสก์ National Instruments รายงานว่า เพิ่มแค่ 5°C จากอุณหภูมิห้อง ลดอายุการใช้งานดิสก์ได้ถึง 2 ปี

ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราความล้มเหลวของ Disk Drive และอุณหภูมิสูง ยังถูกตอบโต้ แม้วิศวกร Google สรุปว่า "ในช่วงอุณหภูมิปานกลาง น่าจะมีปัจจัยอื่นที่ส่งผลต่ออัตราความล้มเหลวมากกว่าอุณหภูมิมาก" ผลกระทบมากกว่ากับดิสก์เก่า โดยเฉพาะที่อายุเกิน 3 ปี

ปกติข้อมูลกู้คืนได้ แตตอนฮาร์ดดิสก์เสียหาย เรื่องจะซับซ้อนขึ้น

คอมพิวเตอร์จัดการความร้อนสูงอย่างไร?

วิธีโดดเด่นที่สุดคอมพิวเตอร์ดูดความร้อนออกจากชิ้นส่วนสำคัญ คือ Heat Sink (ฮีทซิงค์) - ตั้งอยู่ใกล้ CPU หรือบางครั้ง GPU - ดูดความร้อนจากบริเวณรอบข้างผ่านการนำความร้อน (Conduction) และใช้ Fin (เหล็กแผ่นบาง) ระบายความร้อนสูงไปพื้นที่กว้าง คือเคสคอมพิวเตอร์และออกทางระแนงด้านหลัง Heat Sink มีขนาดต่างกันตามประสิทธิภาพที่คาดหวัง ตาม Thermal Design Power (TDP)

Heat Sink ทำจาก Aluminum Alloys มากที่สุด โลหะนิ่ม นำความร้อนดี Copper ใช้กันมากด้วย แต่แพงกว่า และหนาแน่นกว่า ใช้ในระบบอุตสาหกรรมใหญ่และแพง Heat Sink ใช้ใน Console เกมบางตัว เช่น Xbox 360 ที่จัดการกราฟิกละเอียด ต้องการวัสดุนำความร้อนดีกว่า Aluminum จึงใช้ Copper มาก

PC ส่วนใหญ่มีพัดลมวงกลมเพิ่มเติม ใกล้ Heat Sink ช่วยไหลเวียนอากาศ ลดผลกระทบชิ้นส่วนใกล้เคียง

พัดลมขนาดใหญ่ ดูดอากาศเย็นจากรอบเคส ส่งผ่านเคส และพุ่งออกด้านหลัง วันร้อนคุณอาจเปิดหน้าต่างหน้าบ้านและปล่อยประตูหลัง ทำให้ลมเวียนดี พัดลมเคสทำงานหลักการเดียวกัน

นักออกแบบยังพิจารณา Casing ให้วัสดุที่ระบายความร้อนได้ดี และพื้นที่ว่างระหว่างชิ้นส่วน

สรุป

ส่วนใหญ่คอมพิวเตอร์จัดการแลกเปลี่ยนความร้อนได้โดยไม่รู้สึก บางครั้งพัดลมต้องหมุนเร็วตอนทำงานซับซ้อน เช่น บำรุงรักษา คัดลอกไฟล์ สตรีมข้อมูล แชร์ไฟล์ - มีหลายวิธีเงียบพัดลมเสียงดัง หากมันบ่อยเกินไป อาจบ่งชี้ปัญหาฐาน

ใช่ ความร้อนส่งผลต่อคอมพิวเตอร์ - ทั้งอายุการใช้งานและประสิทธิภาพ - แต่ในกรณีส่วนใหญ่ คุณมีอะไรกังวลน้อย

Image credits: Shutterstock