Tản nhiệt nước có gì hay?

Ngày nay, công nghệ chế tạo vi mạch phát triển mạnh và thị trường đã có những BXL tốc độ cao, số lượng transistor khổng lồ, dung lượng bộ đệm lớn. Tuy nhiên, một vấn đề gây "đau đầu" cho mọi nhà sản xuất và người dùng là nhiệt độ. Bạn hãy để ý một điều, càng ngày các bộ tản nhiệt đi kèm CPU càng đồ sộ và nặng nề hơn. Nếu như thời Pentium 3 vài năm về trước, bạn thấy tản nhiệt chỉ là một cục nhôm nhỏ xíu với cánh quạt quay "lờ đờ” thì đến Pentium 4 đó là "tảng" nhôm đồ sộ, quạt quay 3000-4000 vòng/phút và thậm chí với dòng Pentium 4 Prescott mới nhất, tản nhiệt đi kèm còn có lõi đồng và quạt quay tới 5000 vòng/phút. Dĩ nhiên việc sử dụng tản nhiệt loại lớn kèm theo quạt tốc độ cao giúp tản nhiệt nhanh hơn nhưng nó có những nhược điểm "chí mạng". Thứ nhất, tản nhiệt quá lớn có thể gây cong bo mạch chủ hay các thiết bị liên quan; thứ hai, quạt quay mạnh đồng nghĩa với ồn và bụi, chưa kể đến việc kim loại bị oxy hóa sẽ giảm khả năng thoát nhiệt khi sử dụng lâu. Hơn nữa, các loại quạt tản nhiệt thông thường hay bị điểm chết ở chính giữa trục quạt nên khả năng thổi gió đều vào tản nhiệt là không thể. Dĩ nhiên có những bộ làm mát CPU với tản nhiệt và quạt rất tuyệt đã từng được giới thiệu trên các số báo trước nhưng đa số chúng cũng chịu chung những nhược điểm đã nêu. Với những bộ tản nhiệt mặc định đi kèm khi bạn mua CPU, chắc chắn những người ưa "nghịch ngợm" không thể ngồi yên khi CPU lúc nào cũng lên tới 600C hoặc thậm chí cao hơn. Ngoài CPU tốc độ cao, máy tính hiện đại còn có card màn hình đời mới, RAM dung lượng lớn, ổ cứng có tốc độ quay cực nhanh và dĩ nhiên chúng đều tỏa ra một lượng nhiệt khổng lồ. Việc làm mát những cỗ máy mạnh mẽ như vậy hoàn toàn không đơn giản nếu chỉ dựa vào luồng không khí. Các nhà sản xuất đã quan tâm đến một giải pháp mới, rất mạo hiểm nhưng cũng rất tuyệt vời. Đó chính là sử dụng dung dịch (thường là nước) để làm mát máy tính. Điều này có thể mới lạ với bạn, nhưng thực ra khá quen thuộc với những người say mê công nghệ. Giờ đây bạn có thể tự làm cho mình một bộ với tài liệu hướng dẫn từ các website hoặc mua từ một số nhà sản xuất trong nước. Tuy nhiên để chọn một bộ tản nhiệt nước (TNN) phù hợp nhu cầu cũng như sử dụng hiệu quả thì không phải ai cũng hiểu rõ. Bài viết này sẽ giúp bạn phần nào giải quyết vấn đề đó. 1. Khái niệm, nguyên tắc cơ bản: Cũng giống như tản nhiệt bằng phiến kim loại và quạt, nhiệm vụ của TNN là giữ cho nhiệt độ CPU ở mức cho phép để đảm bảo tính ổn định. Tuy vậy phương thức hoạt động của hai giải pháp này hoàn toàn khác nhau. Với tản nhiệt khí thông thường, phiến kim loại có tác dụng gia tăng bề mặt tiếp xúc của CPU với không khí, còn quạt có nhiệm vụ gia tăng lượng khí di chuyển qua bề mặt của các lá kim loại đó. Không khí sẽ hấp thu nhiệt và quạt sẽ thổi chúng ra nơi khác. Đối với tản nhiệt nước, nhiệt từ CPU được truyền vào một khối đồng rỗng tạm gọi là túi nước (WaterBlock) và nước bên trong túi sẽ hấp thu lượng nhiệt này rồi đưa đến bộ phận làm mát nhờ lực đẩy máy bơm. Như vậy một ưu điểm thấy rõ của TNN là nhiệt được đưa ra xử lý bên ngoài vỏ máy tính theo hướng định sẵn chứ không bị phát tán "lung tung" như với tản nhiệt khí. Bạn tham khảo hình bên để hiểu rõ hơn về phương thức hoạt động. Nhìn vào hình vẽ, bạn sẽ thấy 5 thành phần cơ bản của một hệ thống TNN bao gồm: a. WaterBlock: Có thể nói đây là trái tim của cả hệ thống, nó chịu trách nhiệm chuyển nhiệt lượng tỏa ra từ CPU vào nước, chính vì thế thiết kế của WaterBlock sẽ rất quan trọng đối với hiệu năng tổng thể. Trên thế giới có nhiều dạng WaterBlock được thiết kế khác nhau. Đơn giản nhất là kiểu thiết kế theo từng lá giống tản nhiệt khí, cầu kì hơn là thiết kế thành nhiều rãnh nhỏ chạy trong khối đồng - nước sẽ vào ở đầu này và thoát ra ở đầu kia. Một số kiểu lạ mắt khác như của DangerDen trong hình dưới. Theo nguyên tắc vật lý, kim loại dẫn nhiệt tốt là vàng, sau đó là bạc, đồng và nhôm. Chính vì thế trên thị trường WaterBlock, bạn cũng sẽ thấy sự phân cấp tương tự. Tuy nhiên vì vàng và bạc khá đắt nên các nhà sản xuất thường chỉ dùng chúng ở một vài chi tiết, ví dụ dát ở đáy WaterBlock. Thông dụng nhất vẫn là các loại làm bằng đồng nguyên chất. Nếu nhu cầu của bạn cao hơn và muốn sử dụng nước để làm mát cho cả card đồ họa thì hãy lưu ý một chi tiết: Nên mua loại block lắp riêng cho GPU chứ không nên chọn những loại bao trùm cả card mặc dù có thể chúng hiệu quả hơn vì hai lý do. Thứ nhất, những loại kích thước lớn thường khó lắp đặt và thường xuyên gặp vấn đề không tương thích (chỉ cần một tụ điện nhỏ nằm sai vị trí là "to chuyện"). Thứ hai, loại block nhỏ dành riêng cho GPU thường được chăm chút hơn và chất liệu sử dụng thường tốt hơn. Ở mức cao hơn, dân ép xung (overclocker) chuyên nghiệp còn sử dụng TNN cho tụ điện, RAM, đĩa cứng, chipset... Các loại block chuyên dụng này phải được gia công cẩn thận và thường có đặc điểm riêng. Chúng ta sẽ bàn tới chúng ở phần sau của bài viết. b. Radiator: Vì tất cả thành phần tỏa nhiệt sẽ truyền nhiệt lượng vào chất lỏng bên trong hệ thống TNN nên một thiết bị giải phóng nhiệt ra khỏi vòng tuần hoàn này là điều bắt buộc, đó chính là radiator. Nó là thành phần quyết định hiệu năng và tuổi thọ của cả bộ tản nhiệt nước. Hãy thử hình dung sự vắng mặt của radiator, nước nóng từ CPU đi xuống sẽ không được làm mát và lại được đẩy lên CPU theo chu kì hoạt động, như vậy nhiệt độ nước sẽ ngày càng tăng và hệ quả tất yếu là máy tính sẽ treo khi nhiệt độ lên quá cao. Radiator về cơ bản chỉ đơn giản là một hộp thép với những đường ống dẫn và các lá kim loại mỏng gắn vào đó. Nhiệt lượng từ nước sẽ truyền vào các lá thép rồi một chiếc quạt sẽ thổi chúng tản mát vào không khí theo nguyên tắc tản nhiệt khí quen thuộc. Một radiator tốt không hẳn là loại có kích thước lớn. Bạn nên chọn loại có ống dẫn nước bằng đồng và các lá tản nhiệt bằng nhôm. Hơn thế nữa, nếu là hàng hiệu, bạn phải chọn theo kích thước loại quạt mà nó sử dụng (càng to càng tốt). Để có hiệu quả cao thì radiator phải có thiết kế sao cho luồng khí đi qua nó có hướng đồng nhất và tiếp xúc nhiều nhất với các lá kim loại. Có thể thấy nguyên tắc của TNN máy tính giống như bộ làm mát động cơ của xe hơi nên cách đơn giản nhất để có một bộ radiator là lấy trực tiếp từ xe hơi. Ở Việt Nam, bạn có thể mua được các dàn làm mát của xe Mercedes với giá không cao lắm. Hoặc bạn có thể chọn các loại của tủ lạnh hay máy điều hòa. Tuy nhiên, các lá kim loại của chúng thường không nằm sít nhau nên hiệu năng không được cao; chưa kể một số loại có kích thước khá lớn nên phải cắt nhỏ mới dùng được. Tất nhiên, vẫn có những sản phẩm dành riêng cho máy tính nhưng giá khá cao. Quạt dùng cho radiator khá quan trọng và phải được bố trí hợp lý để làm mát hiệu quả. Trước tiên, vì các lá thép của radiator rất gần nhau nên nếu quạt thổi từ phía trước, đa số không khí sẽ bị cản lại thay vì chui qua các khe hở. Chính vì thế mà bạn phải đặt quạt ở phía bên kia và xoay ngược lại để hút khí nóng tích tụ trong các khoang thép hẹp ra ngoài. Cũng từ nguyên tắc này mà các hộp radiator phải kín ở xung quanh và chỉ được hở hai chiều. Nếu có khe hở, bạn có thể dùng giấy các-tông hoặc bất cứ loại vật liệu nào để chèn kín lại. Các tấm chắn này còn có tác dụng giữ khoảng cách nhất định giữa mặt lá thép và quạt để tránh hiện tượng điểm chết ở tâm mô-tơ quạt (không có gió). Tuy nhiên, thường thì các bộ radiator đã có sẵn khe lắp quạt rất vừa vặn như bạn thấy ở hình trên. c. Ống dẫn nước (water pipe): Chịu trách nhiệm dẫn nước giữa các thành phần trong hệ thống TTN. Tuy không có tác dụng làm giảm nhiệt độ nhưng không có nghĩa là nó không quan trọng. Để làm tốt công việc, bộ phận này phải có độ cứng phù hợp để vừa có thể "uốn éo" bên trong thùng máy vừa không bị gập. Nếu khả năng chịu nhiệt không tốt, ống sẽ bị mềm khi nhiệt độ lên cao và rất dễ tạo ra các đoạn gấp khúc cản trở dòng chảy dẫn đến nhiệt độ tăng. Tồi tệ hơn, nếu luồng chảy bị ngắt, áp suất trong ống tăng cao và các mối nối có thể bị bung ra và hậu quả là... hẳn bạn đã biết! Do vậy, một nguyên tắc cơ bản khi làm hệ thống TNN là ống nước phải có kích thước bằng nhau. Một phụ kiện nhỏ tuy ít người để ý nhưng đôi khi lại rất quan trọng đó là các loại dây siết ống nước. Bạn có thể tìm thấy hai loại chính được ưa dùng là dây thép xoắn siết bằng vít hoặc đơn giản hơn là dây chốt nhựa (loại thường dùng để buộc dây điện). Loại dây thép có bán nhiều ở cửa hàng đồ điện nước gia dụng..., nhưng việc siết vào khá khó và phải dùng sức. Dây siết bằng nhựa được sử dụng nhiều hơn vì dễ dùng. Bạn có thể siết ống cả sau khi đã nối lại và dây siết kiểu này đặc biệt hiệu quả ở các đoạn ngấn ở đầu ống thép. Nhược điểm duy nhất của chúng là chịu nhiệt không cao và có thể bị đứt nếu siết quá mạnh. d. Máy bơm: Nước muốn di chuyển được qua các thành phần của TNN dĩ nhiên phải có lực đẩy và máy bơm chịu trách nhiệm này. Máy bơm tốt phải có sự cân đối giữa các yếu tố: sức nén, công suất, độ ồn, nhiệt lượng tỏa ra và điện năng tiêu thụ. Có khá nhiều vấn đề bạn phải để ý khi lựa chọn máy bơm. Trước hết là điện năng, máy bơm cho TNN chia làm hai loại chính là loại sử dụng điện 12V từ nguồn của PC hoặc 110/220V từ bên ngoài. Trong những hệ thống hàng hiệu, máy bơm thường sử dụng điện thế 12V và có công suất tương đối yếu, mặc dù chúng rất êm. Tuy nhiên, đa số các sản phẩm "trọn gói" đều cho phép nhét gọn bên trong thùng máy (case), đường nước đi rất ngắn nên máy bơm không cần phải có công suất cao. Hơn nữa với bơm loại này, bạn sẽ không rơi vào tình trạng quên bật bơm mỗi khi khởi động máy tính; vấn đề này với máy bơm dùng điện xoay chiều (AC) chỉ có thể giải quyết bằng mạch AC Relay. Vấn đề thứ hai là máy bơm được đặt ngoài hay chìm trong nước. Máy bơm đặt ngoài có thể sẽ ồn và dễ bị nóng hơn nhưng lại dễ dàng bố trí. Máy đặt trong thường mạnh nhưng buộc bạn phải dùng bình chứa nước khá lớn mới nhét vừa. Để lựa chọn giữa hai loại này, bạn hãy xét mối tương quan giữa giá và tính tiện dụng; máy bơm để ngoài nước thường có giá cao hơn. Yếu tố cuối cùng quan trọng nhất của một máy bơm vẫn là áp lực nước: lực càng mạnh, nước di chuyển càng nhanh và vượt qua các chướng ngại như những đoạn gấp khúc bên trong radiator và WaterBlock. Lưu ý: máy bơm thường tạo ra chấn động vì vậy nên kê một lớp đệm cho máy bơm để tránh ảnh hưởng những thiết bị xung quanh, đặc biệt khi bạn để máy bơm bên trong thùng máy. e. Bình chứa nước: Có loại bình thông thường, nên bạn phải xem xét các yếu tố như kích thước case, tiện di chuyển và mục đích sử dụng của hệ thống làm mát. Người dùng khi đến với TNN thường có một trong hai mục đích: tránh ồn ào và bụi bặm hoặc để làm mát đủ để ép xung. Người dùng thuộc nhóm thứ nhất thường muốn một hệ thống làm mát gọn, tiện di chuyển. Họ thích sử dụng hệ thống khép kín, nước được bổ sung qua một đoạn ống chữ T ngay trên dòng chảy từ máy bơm ra như trong hình bên. Đây là cách rất tiện lợi và được sử dụng nhiều do rẻ tiền và chiếm ít diện tích. Cách thứ hai cũng khá quen thuộc, nhất đối với "dân chơi" chuyên nghiệp, đó là sử dụng bồn chứa. Cách này thuận tiện cho việc lắp đặt nhưng lại gây nhiều phiền toái do bồn chứa có thể sẽ khá lớn. Thường bồn chứa cỡ 5-10l là vừa đủ cho một máy tính. Đây cũng là phương thức bắt buộc nếu bạn sử dụng máy bơm lắp trong nước, hơn nữa bồn chứa kiểu này cho phép "dân chơi" có thể bổ sung "đồ chơi" như đá lạnh hay hóa chất. Đôi khi bạn có thể bắt gặp những hệ thống dùng một biến thể nhỏ lai giữa kiểu hình chữ T và kiểu bình chứa là sử dụng một bình nước con gắn được bên trong máy. Điều này khá hay do vừa dễ dàng bổ sung vừa gia tăng được lượng nước tuần hoàn bên trong bộ tản nhiệt. Phương án cuối cùng nằm gọn trong hai chữ "khép kín" - Không có đoạn ống chữ T, không có bình chứa. TNN với vòng tuần hoàn khép kín là loại có thiết kế lịch sự nhất, tuy nhiên bạn sẽ phải tốn khá nhiều công sức. Đầu tiên bạn phải có một máy bơm kín hoàn toàn, phải đảm bảo hệ thống không có một khe hở nào trước khi đặt đầu hút máy bơm vào bể nước và bắt đầu khởi động. Sau khi bạn thấy nước đã luồn vào mọi ngóc ngách của bộ tản nhiệt và toàn bộ không khí bên trong đã bị đẩy ra khỏi vòng tuần hoàn, bạn cắm đầu ra của nước vào đầu hút của máy bơm để khép kín hệ thống là xong. Nói thì có vẻ đơn giản nhưng thực tế không dễ dàng, chưa kể đến việc bảo trì trong quá trình sử dụng khá rắc rối vì để bổ sung nước vào một hệ thống khép kín rất khó. f. Nước và dung dịch: Dĩ nhiên một bộ TNN buộc phải có nước hoặc một số chất lỏng đặc biệt bên trong. Có khá nhiều vấn đề xoay quanh chuyện này vì thực tế ngoài thiết kế WaterBlock thì công thức của chất lỏng là yếu tố quan trọng quyết định hiệu năng. Đơn giản nhất là sử dụng nước tinh khiết, tuy nhiên người dùng chọn phương án này phải chuẩn bị giải pháp bảo trì lâu dài do nước khi bị nhiễm cặn sẽ dễ gây ôxy hóa thành ống đồng hoặc trở thành môi trường sống cho các màng vi sinh vật cản trở chất lỏng lưu thông. Cách đơn giản hơn là sử dụng các loại nước "Coolant" cho xe hơi hòa với nước thường. Cách này được nhiều người sử dụng do tiết kiệm công sức bảo trì và màu xanh Coolant khá đẹp, bạn có thể mua dung dịch này ở các ga-ra xe hơi với giá khá rẻ. Phương án cuối cùng cũng thường gặp là sử dụng dầu để làm mát. Tuy nhiên cách này chỉ thấy ở những gói TNN khép kín của các nhà sản xuất. Dân chơi máy tính thường không ưa loại này mặc dù theo lý thuyết dầu dẫn nhiệt tốt hơn nước khá nhiều. Lý do là dầu "quá nặng" nên máy bơm phải có công suất lớn. Lý do khác nữa là đặc tính của dầu không cho phép pha chế hoặc trộn hóa chất khi cần thiết. Tuy nhiên dầu khó bay hơi nên rất tốt cho những hệ thống khép kín. 2. Lắp đặt và bảo trì: a. Lắp đặt: Trước khi lắp đặt hệ thống TNN, bạn phải xác định thiết kế sẽ sử dụng. Thiết kế thông thường như đã đề cập là thứ tự: Máy bơm > WaterBlock > Radiator > Bình chứa. Tuy nhiên một số máy bơm, đặc biệt là các loại lắp ngoài có thể sẽ làm nóng nước chảy qua nó, nên ta có thể chọn: Máy bơm > Radiator > WaterBlock > Bình chứa để đảm bảo nước đi vào WaterBlock ở nhiệt độ thấp nhất có thể. Điều thứ hai là độ cao của các thành phần. Vì TNN là hệ thống khép kín nên áp lực trong nó hoàn toàn do máy bơm quyết định. Do đó bạn có thể thoải mái sắp xếp các thành phần. Tuy nhiên, nếu bạn sử dụng bồn chứa cỡ lớn thì vấn đề có thể sẽ khác. Chiều cao từ máy bơm lên đến điểm cao nhất của hệ thống TNN phải nằm trong giới hạn cho phép vì nếu máy bơm không đủ sức đẩy nước lên thì rõ ràng hệ thống không thể hoạt động được. Ở đây có một mẹo nhỏ: nếu bạn hạ thấp điểm cao nhất xuống (hoặc nâng cao máy bơm lên) để nước có thể đi hết vòng tuần hoàn thì sau đó bạn có thể tăng thêm một khoảng cách nhất định mà vẫn đảm bảo nước di chuyển được dù dòng chảy có thể không được mạnh như trước. Radiator phải đảm bảo thông thoáng, mát và gió nóng từ nó thoát ra phải được giải phóng hoàn toàn (ít nhất là ra khỏi case đối với TNN lắp trong). Chú ý đáp ứng nguyên tắc lấy gió từ chỗ mát và thải khí nóng ra chỗ nóng. WaterBlock phải đảm bảo sạch sẽ cả bên trong lẫn bên ngoài, đặc biệt mặt dưới phải càng phẳng càng tốt. Bạn nên dùng giấy nhám để đánh bóng bề mặt giúp tăng độ tiếp xúc với CPU. Trước khi lắp vào case, bạn nên chạy máy bơm một lát và xoay sao cho toàn bộ bọt khí kẹt bên trong WaterBlock thoát ra ngoài nhằm tăng hiệu quả làm mát tối đa. Khi lắp ống nước nối các thành phần, bạn nên ướm trước để ước chừng chiều dài và mức độ xoay ống phải chịu để tránh bị gập. Việc xác định vị trí phù hợp đặc biệt quan trọng khi bạn sử dụng nhiều WaterBlock trong một hệ thống máy tính (cho card đồ họa, chipset, đĩa cứng...). Nếu gặp tình trạng đầu ống cao su quá nhỏ không lắp vừa đầu gút bằng kim loại, bạn có thể dùng bật lửa hơ qua cho nở ra một chút rồi lắp vào; nhớ đừng quá tay kẻo cao su bị chảy. Chú ý để các thành phần kim loại của TNN tránh xa nguồn điện vì chỉ một xung điện nhỏ kích vào chúng có thể gây rắc rối. Khi thao tác với các thành phần của một hệ TNN đang hoạt động, bạn nên có biện pháp cách điện an toàn vì bản thân các thành phần bên trong máy tính cũng phát điện và truyền qua nước khá dễ dàng. Việc lắp một bộ TNN từ các thành phần có sẵn thành một hệ thống hoàn chỉnh là điều khá đơn giản, tất cả những gì bạn cần làm chỉ là cắm đúng ống và siết dây giữ thật chặt. Sau khi hoàn tất công việc, bạn đừng nên bật máy tính ngay mà hãy chạy thử hệ thống một lúc. Trong trường hợp phát hiện có rò rỉ (bọt khí xuất hiện hoặc rỉ hẳn ra ngoài), hãy ngắt điện và sử dụng các biện pháp xử lý phù hợp. Keo Epoxy (hay còn gọi là keo AB) là một vật liệu lý tưởng để vá các vết rò nhanh chóng mặc dù nó khá nặng mùi. Sau khi đảm bảo độ kín, bạn có thể bật máy tính và thử một số biện pháp đo đạc để xác định chất lượng và hiệu quả của hệ thống làm mát mới. b. Bảo trì: Không một thiết bị nào có thể hoạt động mãi mãi và TNN cũng không ngoại lệ. Oxy hóa, bụi bặm, vi sinh vật đều là những yếu tố làm giảm hiệu năng của hệ thống tản nhiệt. Vấn đề thường gặp nhất là bụi đột nhập vào nước đem theo vi sinh vật hoặc kim loại khiến ống kim loại bị rỉ sét, kích thước lòng ống giảm và các mối giữ bị lỏng ra. Theo kinh nghiệm, để chống lại vấn đề này, ngoài việc bịt kín bồn chứa nước, bạn có thể sử dụng một số hóa chất tẩy rửa hoặc có tính kháng sinh. Cứ mỗi 9 tháng, bạn có thể tổng vệ sinh hệ thống làm mát bằng cách thay toàn bộ nước bằng hóa chất tẩy rửa chuyên dụng (có thể tìm mua ở các cửa hàng điện lạnh) rồi chạy máy bơm để súc đường ống. Sau đó thay nước dùng mới và đổ bột kháng sinh chống vi khuẩn vào đó. Tiếp theo, bạn tháo radiator và dùng chổi, nước, khăn hoặc máy hút bụi để làm sạch các lá thép và kẽ hở nhỏ giữa chúng. Nếu WaterBlock của bạn là loại tháo lắp được, hãy mở ra và làm vệ sinh cẩn thận vì nếu sử dụng lâu, phần kim loại bên trong có thể bị ăn mòn và hậu quả giống như bạn nhìn thấy trong hình bên. Nếu sử dụng Coolant, vấn đề chỉ là bụi bẩn và bạn nên thay dung dịch sau một thời gian sử dụng. Một vấn đề nữa là các mối nối, dây giữ hoặc thậm chí đường ống dẫn kém chất lượng có thể sẽ lỏng và mềm ra dưới tác dụng của nhiệt độ hoặc nhựa bị lão hóa sau một thời gian dài sử dụng. Hãy gia cố chúng trong các lần bảo trì hệ thống để đảm bảo không có trục trặc đáng tiếc. 3. Tản nhiệt nước theo dân "chuyên nghiệp": Nếu như người bình thường chỉ coi TNN là giải pháp cho vấn đề tiếng ồn và bụi bặm thì với những ai "máu me" một chiếc máy tính tốc độ cao bằng kĩ thuật overclock, TNN phải đem lại hiệu quả khác biệt thật sự và hơn thế nữa, họ muốn khai thác tối đa khả năng của chúng thông qua những hiểu biết và thiết bị chuyên dụng. Mời bạn "tham quan" sơ qua một số kĩ thuật: a. Tháp bốc hơi (Evaporative Water Tower): Đây là một phương án làm mát thay thế cho radiator thông thường và cho hiệu năng tốt hơn nhiều. Nguyên tắc của kiểu giải phóng nhiệt này bắt chước các lò phản ứng hạt nhân. Bạn có thể xem trong hình tham khảo bên cạnh: Nước được đưa vào từ đỉnh tháp và phun xuống dưới dạng mưa. Một chiếc quạt sẽ thổi khí mát vào từ bên hông theo chiều ngược lên trên và mang theo nhiệt ra ngoài. Ưu điểm lớn nhất của nguyên lý này là giải phóng nhiệt rất triệt để. Tuy nhiên nó lại có nhiều nhược điểm. Đầu tiên là kích thước tháp thường lớn và cao nên khó bố trí phù hợp. Tiếp đó, do nước được phun thành mưa trong điều kiện có không khí thổi ngược chiều sẽ bay hơi rất nhanh nên phải thường xuyên bổ sung. Cuối cùng, do tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài, nước sẽ nhanh bị bẩn và đọng cặn, rất có hại cho các thành phần bằng kim loại như đã nói ở trên. b. TNN + điều hòa nhiệt độ = Mát, mát hơn, mát lạnh.... Nghe tiêu đề có lẽ bạn cũng đoán ra nguyên tắc của giải pháp này. Đó là sử dụng luồng khí lạnh từ những thiết bị làm mát công suất cao bên ngoài như điều hòa nhiệt độ hay tủ lạnh. Luồng khí lạnh từ điều hòa rõ ràng cực kì lý tưởng khi đi qua radiator nhưng nhìn chung kiểu làm mát này khá tốn điện và bạn có thể sẽ "chóng mặt" khi nhìn hóa đơn điện cuối tháng nếu thường xuyên áp dụng phương án này. Chính vì thế việc sử dụng các thiết bị làm mát hỗ trợ kiểu như vậy chỉ áp dụng trong một khoảng thời gian ngắn ví dụ khi chạy đua ép xung với một đối thủ khác. c. Nước + băng giá = siêu lạnh: Phương pháp này khá hiệu quả khi bạn muốn ép CPU chạy ở tốc độ cao. Nguồn lạnh sử dụng thường là nước đá, đá khô hoặc máy làm lạnh công suất lớn. Nhiệt độ có thể giảm xuống 00C hoặc thấp hơn. Chính vì thế mà hiện tượng đóng băng có thể xảy ra và chất lỏng được sử dụng phải có pha Methanol hoặc Coolant loại chống đóng băng. Khi sử dụng giải pháp này cũng như Waterchiller sắp đề cập, người dùng cần chú ý tới việc đọng nước ở thành ống do chênh lệch nhiệt độ với môi trường bên ngoài. Giấy thấm hoặc kem không hòa tan (kem dưỡng da chẳng hạn) là những thứ thường được dùng để cách li các linh kiện. Bạn có thể thắc mắc tại sao vấn đề đọng nước ít gặp hơn trong trường hợp b, lý do là vì điều hòa nhiệt độ thường làm cho không khí trong phòng trở nên khô và ít hơi nước. d. Waterchiller: Waterchiller là một thiết bị thay thế radiator. Mặc dù vị trí công việc giống như radiator nhưng hiệu quả thường cao hơn. Nó làm lạnh nước xuống thấp hơn nhiệt độ môi trường theo nguyên tắc giống như ở tủ lạnh. Tuy nhiên chi phí cho những hệ thống này thường đắt và bạn vẫn phải đối phó với vấn đề nước ngưng tụ. e. Direct Die WaterCooling: Đây là giải pháp cực kì mạo hiểm vì cho phép nước tiếp xúc trực tiếp với nhân CPU mà không có lớp kim loại che chắn. Lần đầu tiên giải pháp này xuất hiện khi các dòng chip Socket 462 của AMD ra đời (Duron, AthlonXP...). Điểm khác biệt của TNN kiểu này so với nguyên bản chỉ là WaterBlock - thường không có đế mà phải chụp khít lên bề mặt CPU. Nước được phun thẳng vào nhân CPU để hấp thụ tối đa nhiệt lượng vì thế áp suất phải lớn; và khe hở giữa CPU và WaterBlock phải được chặn thật kín. Thực tế áp dụng phương pháp này khá nguy hiểm và chưa có nhiều người dùng. f. TEC (Thermo-Eletric Cooler): Nhiều người thường biết đến TEC dưới cái tên Peltier nhưng về mặt lý thuyết, Peltier chỉ là một trong ba kiểu TEC thông dụng. TEC là nguyên tắc làm mát dựa trên hiệu ứng Peltier (được phát hiện vào năm 1834) khi cho dòng điện một chiều đi qua hai lớp vật liệu khác nhau sẽ xảy ra hiện tượng chênh lệch nhiệt độ. Chúng ta có thể hiểu nôm na TEC giống như một máy bơm nhiệt, nó hút nhiệt ở một bên và chuyển sang phía bên kia. Công suất càng lớn thì chênh lệch nhiệt độ càng lớn – phía lạnh càng lạnh hơn nhưng bề mặt nóng cũng càng nóng hơn. Đó là lý do khiến TEC sử dụng hiệu quả nhất là với TNN vì nếu không được làm mát kịp thời nó sẽ bị cháy. Nhược điểm lớn nhất của kiểu làm mát này là tiêu tốn rất nhiều năng lượng, thông thường phải dùng bộ nguồn riêng cho TEC. Thứ hai là TEC không thể làm mát cho những nguồn nhiệt có công suất cao hơn nó. Ví dụ bạn dùng một bộ 60W cho CPU 70W thì CPU đó không thể mát được và thậm chí có thể cháy. Nhìn chung những kiểu làm mát này chưa phổ biến ở Việt Nam do giá cao và đôi khi khó tìm mua được linh kiện cần thiết. Mặc dù vậy không phải không có người dùng, một số thành viên của diễn đàn VOZ đã có điều kiện thử nghiệm qua. 4. Trang trí cho tản nhiệt nước: Vài năm gần đây, người dùng không chỉ quan tâm tới chuyện máy tính của họ "chạy như thế nào" mà còn là "trông như thế nào"! Quả thật một máy tính dù mạnh mẽ với hệ thống TNN hiệu năng cao nhưng nhìn vào chỉ thấy ống nước và những khối kim loại thì thật chán! Những người yêu máy tính thực thụ luôn tìm ra những phương án làm đẹp cho "đứa con cưng" và TNN cũng không ngoại lệ. Ngoài những đồ chơi đi kèm như cửa sổ nhỏ cho phép xem mức nước, đồng hồ đo tốc độ nước di chuyển trong ống, những phát minh hóa học cũng được tận dụng triệt để ví dụ sử dụng thêm hóa chất phản ứng với tia cực tím (UV Sensitive). Bạn có thể tham khảo một số kiểu trang trí qua những ảnh dưới đây: 5. TNN ngay ngày mai ? Bạn đọc xong bài viết này và háo hức muốn sử dụng TNN? Thật đáng buồn vì không thể mua được những sản phẩm này từ các cửa hàng linh kiện máy tính thông thường. Theo kinh nghiệm cá nhân, người dùng TNN vào thời điểm hiện tại thường chia làm hai loại: tự mình làm ra hoặc mua lại từ một người khác cũng tự làm. Một số người có điều kiện sử dụng các loại máy công nghiệp thì làm được những sản phẩm đẹp và cho hiệu quả cao hơn. Tuy nhiên chúng chưa thực sự có những chứng nhận về độ an toàn cũng như chế độ bảo hành cụ thể cho người dùng. Tất cả những trường hợp tai nạn như rò rỉ, hỏng hóc người dùng đều phải chịu trách nhiệm mặc dù chúng hiếm khi xảy ra. Các dự án phát triển TNN đã được nhiều nhóm nghiên cứu của diễn đàn VOZ tiến hành và thậm chí một số sản phẩm hoàn thiện đã ra đời nhưng thực tế chưa có điều kiện để phát triển theo hướng chuyên nghiệp thực sự. Có một tin vui dành cho dân chơi nghiệp dư: một số nhà sản xuất đã bắt đầu thâm nhập thị trường Việt Nam như CoolerMaster. Thông qua kênh phân phối sản phẩm, bạn có thể mua được một số bộ TNN "hàng hiệu" như CoolerMaster Aquagate (A0506_62). Ưu điểm của chúng là gọn gàng, lắp đặt dễ; có cả những giải pháp phụ cho các thành phần tỏa nhiệt khác như ổ cứng hay chipset. Tuy nhiên giá còn khá cao đối với nhiều người. Bạn là người ưa mạo hiểm và mong muốn tự chế tạo đồ chơi riêng cho mình? Đa số vật liệu và những thứ cần thiết cho một bộ TNN đều có thể mua được khá dễ dàng ngoại trừ WaterBlock. Bình chứa nước bạn có thể dùng loại hộp nhựa đựng thực phẩm có bán trong các siêu thị, máy bơm có thể dùng các loại cho bể cá có xuất xứ từ Trung Quốc như LifeTech. Radiator có thể được tìm thấy ở những cửa hàng điện lạnh hoặc gara ôtô như đã nói ở trên. Đối với WaterBlock, bạn phải tự thiết kế lấy. Đơn giản nhất là mẫu dùng một khối đồng khoét các rãnh cho nước chảy rồi dùng vít bắt một tấm mica kèm gioăng cao su và đường ống nước lên trên là xong. Để dễ tham khảo, bạn có thể xem ở trong hình bên. Tuy nhiên, đối với mọi thao tác thực hiện, tác giả bài viết không chịu bất cứ trách nhiệm nào. Còn những sản phẩm cháy nổ do bị nước dính thường không được bảo hành. Vì thế bạn nên suy nghĩ và thao tác thật cẩn thận để tránh sai sót đáng tiếc. Nhưng nếu thành công, bạn sẽ nhận được thành quả tuyệt vời, xứng đáng với công sức và lòng can đảm của mình. 6. Chín nguyên tắc quan trọng sử dụng TNN: Có thể sau khi đọc bài viết này, bạn vẫn chưa rõ nhiều khái niệm và muốn tự tìm hiểu thêm thông qua thực tế. Hãy luôn nhớ đến những lưu ý sau: - Thứ tự các thành phần của một bộ TNN thông thường là Máy bơm > WaterBlock > Radiator > Bình chứa. Đây cũng là cách thiết kế được chứng thực hiệu năng và sử dụng nhiều nhất, bạn nên làm theo trừ khi có lý do riêng. - Đặt radiator càng cao càng tốt để tránh bụi bặm và ẩm ướt làm hỏng các lá thép, vị trí thích hợp nhất là ở trên nóc case, nếu có điều kiện, bạn nên lắp giá đỡ và gắn vào phía sau case. - Luôn sử dụng đúng loại ống cần thiết. Ống quá to không phải là tốt vì còn phụ thuộc vào công suất máy bơm. Thông dụng là các loại 6mm, 8mm, 10 và 12mm. Thực tế cho thấy hai loại 10mm và 12mm cho hiệu quả cao nhất. - Những thứ đắt tiền chưa chắc là những thứ tốt nhất theo nhu cầu của bạn. Có rất nhiều thành phần của TNN được bán trên thị trường và đôi khi được "hét" giá cao do không có một thang giá cụ thể nào. Tốt nhất bạn hãy xem xét, hỏi thông tin và tìm hiểu thật kĩ trước khi mua hàng. - Nên chọn các loại ống cứng, chất lượng cao, trong suốt để có thể nắm bắt trạng thái chất lỏng bên trong, ống tốt cũng sẽ ít gặp phải tình trạng nóng dẻo ra do nhiệt hay bị xoắn không phục hồi hình dạng cũ. - Kiểm tra mức nước thường xuyên và bổ sung khi cần. Nên vệ sinh và thay mới toàn bộ nước sau mỗi 9 tháng. - Thao tác thật bình tĩnh với TNN - không việc gì phải vội vàng hay hoảng hốt. Hãy thật tập trung vào những điều mình đang làm vì mọi sai sót đều có thể dẫn tới thảm họa. - Khi mới hoàn tất hệ thống tản nhiệt nước, đừng khởi động máy tính mà hãy chạy thử một thời gian, có thể dùng nước màu và giấy thấm trắng để phát hiện các chỗ rò rỉ nhỏ. Tốt nhất nên thử tối thiểu 24h trước khi đưa vào hoạt động lâu dài. - TNN không phải là điều kì diệu, bạn đừng nghĩ có TNN thì nkhông cần quan tâm đến nhiệt độ. Đặc biệt không nên ép xung quá mức với điện thế cao vì không phải mọi thành phần của chip đều được làm mát nhanh chóng. Chỉ có bề mặt CPU là tiếp xúc với bộ phận làm mát. Nếu như bạn ép chip chạy ở điện thế quá cao thì phần lõi sẽ nóng lên cực nhanh dẫn tới cháy nổ trước khi nhiệt kịp truyền ra ngoài. TNN là giải pháp làm mát của tương lai và vai trò của nó rõ ràng hơn mỗi khi một thế hệ chip vi xử lý mới ra đời. Với khả năng hoạt động ở tần số cao, tiêu thụ nhiều điện năng, chip xử lý ngày càng tỏa nhiều nhiệt và dần tới ngưỡng giới hạn của các giải pháp tản nhiệt bằng không khí, có lẽ chỉ vài ba năm tới, bạn sẽ có cơ hội chứng kiến những giải pháp tản nhiệt bằng chất lỏng được bán kèm theo CPU. Cho dù thế nào, TNN luôn có những ưu điểm tuyệt vời so với tản nhiệt khí mà bất cứ ai cũng thèm muốn. Không bụi, không ồn, nhiệt độ thấp, kiểu dáng chuyên nghiệp, sành điệu là những ưu điểm vô cùng hấp dẫn. Thật tuyệt vời khi bạn có kinh nghiệm và hiểu biết để sở hữu một giải pháp làm mát bằng chất lỏng, và một khi đã sử dụng TNN, bạn chắc chắn sẽ không muốn quay lại với những chiếc quạt và khối tản nhiệt cồng kềnh nữa.