6 bước xây dựng một chiếc PC công nghiệp không quạt

Một yếu tố thiết kế thiết yếu quyết định máy tính hoạt động tốt như thế nào là thiết kế làm mát của nó. Thiết kế tản nhiệt, làm mát bằng không khí, làm mát bằng nước và làm mát thụ động là phương pháp làm mát được biết đến nhiều nhất. Tuy nhiên, làm mát thụ động hay còn gọi thiết kế không quạt được biết đến là giải pháp làm mát PC tốt nhất cho các ứng dụng yêu cầu các tính năng chắc chắn, mạnh mẽ và nhỏ gọn.

PC không quạt rất phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp, các giải pháp hạn chế không gian, các hệ thống tiết kiệm điện… Việc xây dựng một PC với thiết kế không quạt cho phép hệ thống làm được nhiều hơn thế về tính linh hoạt, độ bền, độ tin cậy, tính linh hoạt và tuổi thọ. Trong bài viết này, MC&TT sẽ hướng dẫn bạn cách xây dựng một PC công nghiệp không quạt là như thế nào.

6 bước xây dựng một chiếc PC công nghiệp không quạt

Bước 1: Chọn CPU phù hợp

Trước khi xây dựng một PC không quạt, trước tiên, bạn cần tìm ra loại CPU nào phù hợp với các yêu cầu của ứng dụng cụ thể của bạn. Chọn đúng CPU sẽ giúp bạn thiết kế một hệ thống không quạt tốt hơn khi thực hiện làm mát thụ động.

Khi chọn CPU để xây dựng PC không quạt, bạn cần lưu ý ba điều. Đó là TDP, T-Junction và Điều chỉnh nhiệt

TDP – công suất thiết kế nhiệt: là giá trị đại diện cho mức tiêu thụ điện năng của CPU và lượng nhiệt khi chạy một số ứng dụng. TDP được đo bằng Watts và nó cho biết CPU tiêu thụ bao nhiêu điện năng. Vì nhiệt là sản phẩm phụ của năng lượng, TDP cũng đại diện cho lượng nhiệt được tạo ra bởi CPU mà không vượt qua giới hạn nhiệt của nó.

T-Junction hay Tj: là thuật ngữ thể hiện nhiệt độ được đo ngay trên chip silicon của CPU. Đồng thời, Max T-Junction là nhiệt độ cao nhất mà CPU có thể đạt được trước khi nó bắt đầu tiết lưu nhiệt.

Điều chỉnh nhiệt: đây là khi CPU giảm công suất và hiệu suất để tránh quá nhiệt. CPU sẽ cố gắng tự hạ nhiệt và duy trì nhiệt độ hoạt động bình thường bằng cách giảm tần số xử lý của nó.

Nói như vậy, có rất nhiều loại CPU với TDP khác nhau có sẵn để xây dựng một PC không quạt. Thông thường, trên thị trường bộ xử lý, các CPU có thể dao động từ 10W đến 130W TDP, tùy thuộc vào mức hiệu suất của chúng. Việc xây dựng một chiếc PC không quạt cần đạt sự cân bằng giữa hiệu suất và công suất. Ví dụ, có một CPU 95W sẽ cho phép máy tính của bạn chạy các chương trình yêu cầu cao nhưng phải đánh đổi yêu cầu làm mát tích cực để làm mát hệ thống. Ngược lại, để tạo ra một chiếc PC không quạt, bạn muốn có một CPU có TDP từ 10W đến 65W. Bất kỳ CPU nào có TDP lớn hơn 65W sẽ yêu cầu làm mát tích cực để duy trì hiệu suất đáng tin cậy.

Bước 2: Thay thế ổ cứng HDD bằng ổ SSD

Một thành phần khác cần xem xét khi xây dựng một PC không quạt là giải pháp lưu trữ. Vì ổ cứng HDD (ổ đĩa cứng) truyền thống được chế tạo với nhiều bộ phận chuyển động và các điểm hỏng hóc tiềm ẩn, nên tốt hơn hết bạn nên chuyển chúng sang SSD (ổ đĩa thể rắn). SSD bền hơn, nhỏ gọn, nhanh hơn và tiết kiệm điện hơn nhiều so với HDD. Do đó, việc triển khai SSD sẽ làm cho PC không quạt của bạn ở trạng thái rắn hơn. Việc loại bỏ quạt và ổ cứng giúp giảm các điểm hỏng hóc của máy tính, mang lại độ bền và độ tin cậy tốt hơn nhiều.

Bước 3: Sử dụng tản nhiệt siêu dẫn

Bước thứ ba của việc xây dựng một PC không quạt là sử dụng các bộ tản nhiệt siêu dẫn để tản nhiệt hiệu quả hơn. Bản chất của thiết kế không quạt là cách làm mát thụ động nhiệt bên trong bằng cách tản nhiệt từ CPU ra vỏ ngoài của máy tính. Tản nhiệt là cầu nối giữa CPU và khung máy. Do đó, bộ tản nhiệt cần phải siêu dẫn điện. Các vật liệu siêu dẫn nhiệt như nhôm và ống dẫn nhiệt bằng đồng tản nhiệt đảm bảo máy tính có thể tản nhiệt hiệu quả từ các bộ xử lý tạo nhiệt đến vỏ máy tính không quạt. Ngoài ra, để có thiết kế tản nhiệt tốt hơn, một số máy tính không quạt sẽ cài đặt thêm bộ tản nhiệt trên các bộ xử lý có nhiệt cao khác, chẳng hạn như PCH (platform controller hub) hoặc các mô-đun và bộ gia tốc bổ sung. Ngoài ra, đừng quên dán keo tản nhiệt hoặc miếng tản nhiệt giữa các bộ tản nhiệt, bộ xử lý và khung máy để dẫn nhiệt tối ưu.

Bước 4: Vỏ PC không quạt

Vỏ của PC không quạt là điểm dừng cuối cùng cho nhiệt truyền từ CPU và bộ tản nhiệt trước khi tản ra luồng không khí xung quanh. Cấu trúc vỏ máy tính không quạt khác với máy tính để bàn làm mát bằng quạt. Vỏ máy tính có quạt tản nhiệt thường được làm bằng nhựa và các tấm nhôm mỏng có bề mặt nhẵn. Trong khi đó, những chiếc PC không quạt nâng cấp thiết kế vỏ máy lên một tầm cao mới. Vỏ máy tính không quạt cực kỳ chắc chắn, được làm từ nhôm ép đùn với kim loại nặng. Thiết kế nguyên khối loại bỏ các bộ phận chuyển động và cho phép PC không quạt trở nên thực sự ở trạng thái rắn. Hơn nữa, các trường hợp máy tính không quạt có các cánh tản nhiệt chuyên dụng trên bề mặt của chúng giúp cho vỏ máy có diện tích bề mặt rộng hơn. Với các cánh tản nhiệt và nhiều diện tích bề mặt hơn, các vỏ máy tính không quạt có thể tản nhiệt ra luồng không khí xung quanh nhiều và nhanh nhất có thể.

Bước 5: Sắp xếp mọi thứ lại với nhau

Sau khi bạn đã chọn đúng CPU, SSD, tản nhiệt và vỏ cho PC không quạt, bước cuối cùng là kết hợp mọi thứ lại với nhau cho một máy tính hoàn toàn không có quạt. Những ưu điểm chính của hệ thống không quạt là khả năng chịu được những cú sốc và rung động. PC không quạt không chỉ bền, nhỏ gọn và ít tốn điện. Chúng còn họat động yên lặng, không gây ra tiếng ồn. Không có quạt, PC không quạt sẽ kín gió và nhỏ hơn nhiều so với máy tính để bàn tiêu chuẩn. Mặc dù không phải ứng dụng nào cũng cần PC không quạt, nhưng việc có thiết kế không quạt trên kiến trúc PC của bạn sẽ mang lại vô số lợi ích so với máy tính có quạt.

Bước 6: Kiểm tra và xác nhận môi trường

Bước thứ sáu của việc xây dựng một PC không quạt là đảm bảo hệ thống thực sự mạnh mẽ, bền bỉ và đáng tin cậy. Sau khi thiết kế và xây dựng một PC không quạt, thiết kế hệ thống tổng thể cần phải trải qua các quy trình kiểm tra và xác nhận nghiêm ngặt để chẩn đoán thành công hay thất bại trong môi trường công nghiệp. Những bài kiểm tra chuyên biệt này đẩy máy tính đến mức cực đoan, thường là đến mức phải phá hủy. Trong quá trình thử nghiệm và xác nhận, việc sản phẩm bị phá hủy là một dấu hiệu tuyệt vời về thiết kế tổng thể của nó nhưng quan trọng nhất là những hạn chế của nó. Nếu các nhà sản xuất không kiểm tra ở mức cực đoan, thì độ tin cậy tổng thể hoặc thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF) của máy tính có thể thấp hơn tiêu chuẩn cấp công nghiệp. Do đó, nhiều nhà sản xuất máy tính công nghiệp đầu tư vào thiết bị kiểm tra để kiểm tra và xác nhận các thiết kế trong nhiều môi trường sử dụng khác nhau.