Công nghệ tản nhiệt “3D Vapor Chamber” của Cooler Master có gì vượt trội?

Gần đây, tại CES 2015 vừa rồi, Cooler Master đã giới thiệu công nghệ tản nhiệt mới của mình: 3D Vapor Chamber mà Ocer.vn đã đưa tin. Theo như giới thiệu, công nghệ mới này hứa hẹn sẽ đưa tản nhiệt khí lên một tầm cao mới, vượt qua mức tối đa mà công nghệ hiện nay có thể đạt được.

Vậy thì, điều gì đặc biệt ở công nghệ này đã giúp cho Cooler Master có thể tuyên bố như vậy?

Trước hết, chúng ta hãy nói về tản nhiệt tháp truyền thống với các ống dẫn nhiệt (heat pipe), là thiết kế phổ biến hiện nay. Bản thân các heat pipe cũ được thiết kế để truyền nhiệt nhờ việc chất tải nhiệt dạng lỏng di chuyển trong lòng ống nhờ hiện tượng mao dẫn. Như các bạn có thể thấy, dưới đây là mặt cắt của 2 kiểu heat pipe điển hình:



Việc tải nhiệt bằng chất lỏng tuy có hiệu năng tốt hơn nhiều lần so với việc truyền nhiệt bằng kim loại, tuy nhiên vẫn còn một số hạn chế về bản chất. Ví dụ như khi thiết kế có các góc cạnh, nó sẽ gây khó khăn cho đường di chuyển của chất lỏng, hoặc sự tiếp xúc không đều giữa các heat pipe với CPU, chẳng hạn như heat pipe ở giữa sẽ phải tải nhiệt nhiều hơn heat pipe ở cạnh…

Để cải thiện hơn nữa khả năng của phương pháp tải nhiệt bằng heat pipe, các heat pipe hiện nay đều ở dạng cong, cùng với các công nghệ gần đây nhất là Direct Contact của Cooler Master hay DirectCU của ASUS. Về bản chất nói chung là đều thiết kế cho heat pipe tiếp xúc trực tiếp với chip tỏa nhiệt, không thông qua một lớp đế như trước đây. Tuy nhiên thiết kế này vẫn không xử lý được vấn đề các heat pipe phải tải nhiệt khác nhau, và diện tích tiếp xúc với chip khó đạt được 100%.

Vậy còn 3D Vapor Chamber?

Dưới đây là một mẫu mà Cooler Master mang đến CES 2015:

​

Bạn có nhận ra điều đặc biệt so với chiếc tản nhiệt truyền thống hiện nay? Đó là cách gắn heat pipe lên đế: Ở bộ tản nhiệt thường, heat pipe được uốn cong và hàn vào đế tiếp xúc chip, còn ở mẫu này, bạn có thể thấy các heat pipe “cắm” thẳng vào đế chứ không có sự uốn cong. Và còn một điều nữa: đế tiếp xúc kia không phải là đế đặc mà là một hộp rỗng, bên trong nó thông với các heat pipe. Cả bộ đế và các heat pipe tạo thành một buồng hơi kín, đó chính là “vapor chamber”.

​

Bên trong lòng các heat pipe và đế là các túi kim loại xếp lớp, dạng phẳng chứa chất lỏng (flat-ish, level-ish metal pockets). Khi được làm nóng, chất lỏng sẽ hấp thụ nhiệt và chuyển thành dạng hơi, sinh áp suất để đẩy hơi lan tỏa đều trong buồng hơi đến mọi điểm của hệ kín này, tỏa nhiệt ra môi trường để trở về dạng lỏng, sau đó trở về đế bằng hình thức mao dẫn.

Việc thay đổi nguyên tắc làm việc như vậy sẽ tạo ra lợi thế gì?

• Loại bỏ điểm mù nhiệt: Việc tải nhiệt bằng hơi sẽ giúp nhiệt đến nhanh và đều hơn trên toàn bộ tản nhiệt, vì tính linh động của hơi tốt hơn rất nhiều so với chất lỏng. Dù cho có các góc cạnh (ở vị trí mà heat pipe “cắm” vào đế) thì hiệu năng tản nhiệt vẫn không bị ảnh hưởng đáng kể.
• Tiếp xúc 100% được với chip: không có sự tách biệt giữa các heat pipe, cả tản nhiệt là một khối nên không có sự chênh lệch. Mặt đế có thể làm lớn bao phủ toàn bộ bề mặt chip và tiếp xúc hoàn toàn.
• Không bị ảnh hưởng chiều hướng: Do việc truyền nhiệt bằng hơi, chất lỏng dẫn bằng mao dẫn nên có thể đặt tản nhiệt ngang-dọc tùy thích mà không bị ảnh hưởng. Bởi khi chất lỏng chuyển trạng thái, hơi sinh ra sẽ sinh áp suất và tự đẩy đi khắp nơi trong hệ buồng hơi kín.
• Tốc độ hấp thụ nhiệt siêu nhanh: Vì nhiệt hấp thụ được sử dụng để hóa hơi chất lỏng, việc này xảy ra ngay tại đế tiếp xúc nên chip sẽ được thoát nhiệt nhanh hơn. Hơi sau khi sinh ra được đẩy đi với tốc độ của áp suất lan truyền, nên có lẽ sẽ tương đương tốc độ âm thanh – nhanh hơn tốc độ truyền dẫn chất lỏng như trong tản nhiệt truyền thống.

Những lợi thế mà công nghệ tản nhiệt mới có thể mang lại nghe rất hấp dẫn, hứa hẹn có thể vượt qua mức tối đa mà công nghệ hiện nay có thể mang lại trên các tản nhiệt khí. Tuy vậy hiện giờ tất cả những gì Cooler Master có mới chỉ là những lý thuyết và vài mẫu thử chưa hoàn thiện. Để đánh giá được khả năng thực tế, chúng ta chỉ có thể trông chờ tới khi mà Cooler Master có thể tung ra sản phẩm chính thức mà thôi.

Nguồn: Magazine.ocer.vn​