يمكن أن تكون مراوح الكمبيوتر مزعجة و غالبًا ما تكون مزعجة وتجمع الغبار بينما تعتمد معظم أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة على المراوح و لا تعتمد الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية عليهم لماذا ؟! 

تساعد المراوح في إزالة الحرارة ، خاصة في أجهزة الكمبيوتر المكتبية

كل التيار الكهربائي المتدفق عبر موصل ينتج قدرًا من الحرارة. تشتمل أجهزة الكمبيوتر الحديثة على العديد من الأجزاء التي تولد الحرارة ، مثل مصدر الطاقة. ولكن إلى حد بعيد ، تنتج وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات أقصى درجات الحرارة في نظام الكمبيوتر. في الوقت الحالي ، دعنا نركز على وحدة المعالجة المركزية كمثال.

تستهلك وحدات المعالجة المركزية الحديثة لسطح المكتب x86-64 قدرًا كبيرًا من الطاقة (عادةً ما بين 100 و 300 واط ) ، لذا فهي تولد الكثير من الحرارة الضائعة. يجب إزالته من وحدة المعالجة المركزية نفسها حتى لا تتعطل الشريحة.

من أسهل الطرق للتخلص من الحرارة هي استخدام المشتت الحراري والهواء. يقوم المشتت الحراري بتوصيل الحرارة من وحدة المعالجة المركزية إلى الزعانف المعدنية مع وجود فجوات بينها. ثم تسحب المروحة الهواء عبر فجوات الزعانف ، وتنقل الحرارة من الزعانف إلى الهواء. عادةً ما تقوم مروحة ثانية بنفخ هذا الهواء الساخن خارج علبة الكمبيوتر أثناء امتصاص الهواء البارد من الخارج لتكرار الدورة.

تبريد الهواء الصلب

حتى إذا كان نظامك يستخدم التبريد السائل ، فستظل بحاجة إلى مروحة للمساعدة في نقل الحرارة من المبرد السائل إلى الهواء بمجرد ضخه بعيدًا عن رقائق العمل الشاق.

لماذا لا تستخدم الهواتف الذكية المراوح؟

تستخدم الأجهزة اللوحية والهواتف الذكية عمدًا وحدات المعالجة المركزية (عادةً في شكل SOC ) التي لا تنتج قدرًا كبيرًا من الحرارة مثل وحدات المعالجة المركزية لسطح المكتب والكمبيوتر المحمول. قد تستهلك وحدة المعالجة المركزية ARM النموذجية المستخدمة في جهاز محمول حوالي 2 واط عند أقصى حمل. نتيجة لذلك ، لا يحتاجون إلى مراوح للتبريد. الحرارة التي ينتجونها منخفضة بدرجة كافية بحيث يمكن أن تشع بعيدًا بشكل سلبي عبر جسم الجهاز.

 

نظرًا لأن وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات في الأجهزة بحجم الجيب تحتاج إلى نفاد البطاريات الصغيرة ، فلا يمكن أن تكون متعطشة للطاقة مثل نظيراتها المكتبية. لذلك ، من الناحية التاريخية ، استخدمت أجهزة الكمبيوتر بحجم الجيب رقائق أقل قوة من الناحية الحسابية (التي تستهلك أيضًا طاقة كهربائية أقل) مقارنة بنظيراتها المكتبية.

في الآونة الأخيرة ، مع ظهور معماريات SOC مثل سلسلة M1 من Apple ، بدأت وحدات المعالجة المركزية المحمولة في مطابقة بل وتجاوز بعض أجهزة الكمبيوتر المكتبية مع استخدام طاقة أقل – بينما لا تزال لا تتطلب مراوح تبريد. (من الجدير بالذكر أنه على الرغم من أن M1 MacBook Air لا يحتوي على مروحة ، إلا أن M1 MacBook Pro يحتوي على مروحة ، مما يسمح له بتحقيق سرعات قصوى أعلى لتحسين الأداء على حساب بعض الحرارة الإضافية التي تحتاجها المروحة رعاية.)

لذا يبقى السؤال ، ما الذي يدور حول العصر الجديد لوحدات المعالجة المركزية ARM المحمولة التي تجعلها تستخدم طاقة أقل وتنتج حرارة أقل من وحدات المعالجة المركزية التقليدية لسطح المكتب والكمبيوتر المحمول x86-64؟

كما اتضح ، تتمتع شرائح ARM بالعديد من مزايا كفاءة الطاقة مقارنة بتصميمات x86 القديمة. من بينها ، يستخدمون مجموعة تعليمات مخفضة ، لذلك غالبًا ما يستخدمون عددًا أقل من الترانزستورات (يستخدم كل ترانزستور طاقة إضافية). لديهم أيضًا وضع السكون المدمج الذي يسمح للرقاقة باستهلاك أي طاقة بشكل أساسي عندما تكون في وضع الخمول.

في المقابل ، تتمتع وحدات المعالجة المركزية x86 بتصميمات معقدة تتضمن ميزات قديمة للتوافق مع الإصدارات السابقة الممتدة حتى السبعينيات ، لذلك لم يتم تصميمها من الألف إلى الياء لتكون فعالة قدر الإمكان وفقًا للمعايير الحديثة (على الرغم من التأكد ، تحاول Intel و AMD بأقصى ما تستطيع). كما أنها ليست مصممة للنوم عندما لا تكون قيد الاستخدام بنفس طريقة استخدام شريحة ARM ، لذلك فهي تستهلك دائمًا القوة ، حتى عندما تكون في وضع الخمول.

الأهم من ذلك ، عندما يتم توصيل أجهزة كمبيوتر سطح المكتب بتيار الحائط ، فإنهم يتمتعون بحرية استخدام كميات هائلة من الكهرباء مقارنة بالأجهزة بحجم الجيب. قد يكون هناك دائمًا وحوش تدفع الأظرف وتحتاج إلى تبريد هواء من نوع ما.

يأتي إرث التوافق مع الإصدارات السابقة الموجود في أجهزة الكمبيوتر الشخصية التي تعمل بنظام Windows بتكلفة ، ويمضي بائعو Apple و Chromebook قدمًا من خلال أجهزة كمبيوتر أكثر كفاءة في استخدام الطاقة ونادرًا ما تحتاج إلى الاعتماد على مراوح التبريد. إذا أصبح Windows على ARM قابلاً للتطبيق ، فقد نرى أداءً مشابهًا من أجهزة الكمبيوتر الشخصية التي تعمل بنظام Windows. أوقات ممتعة في المستقبل!