물, 공기 및 액체 질소로 CPU 또는 GPU를 냉각할 수 있지만 전자는 어떻습니까? Peltier 냉각기는 전기 및 물리학의 마법을 사용하여 구성 요소를 냉각할 수 있지만 모두 사용하지 않는 이유가 있습니다.
펠티에 효과란?
Peltier 효과(열전 냉각 효과라고도 함)는 전기를 사용하여 재료를 냉각하거나 가열하는 것입니다. 1834년에 그것을 발견한 프랑스의 물리학자 Jean Charles Athanase Peltier의 이름을 따서 명명되었습니다. Peltier 효과는 두 종류의 물질 사이의 접합부에 전류가 흐르면 접합부에 온도차가 나타나는 현상입니다. 이 온도 차이는 전류의 방향에 따라 접합부를 냉각하거나 가열하는 데 사용할 수 있습니다. 이 효과는 전자 장치를 냉각하는 데 사용되는 열전 냉각기(Thermoelectric Cooler, TEC)와 같은 장치와 가열 패드 또는 기타 가열 장치에 사용할 수 있습니다.
펠티에 효과는 냉매의 압축 및 증발과 같은 전통적인 방법이 아닌 반도체와 같은 고체 물질을 사용하여 냉각을 달성하기 때문에 “고체 냉동”이라고도 합니다. 이것은 전통적인 냉장 방법에 대한 보다 효율적이고 환경 친화적인 대안입니다. Peltier 효과는 반대 방향으로도 사용되며 냉각 대신 열을 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 이것은 종종 가열 패드, 손난로 및 기타 유사한 장치에 사용됩니다.
덧붙여서 그 반대도 마찬가지입니다. 접합부의 양면에 온도차를 가하면 대신 전기가 생성됩니다. 이것은 Seebeck 효과로 알려져 있습니다.
펠티에 냉각기 작동 방식
컴퓨터에서 Peltier 냉각기를 사용하면 CPU에 부착되어 전기를 사용하여 CPU를 냉각시킵니다. 냉각기의 한쪽에서는 CPU에서 열을 흡수하고 다른 쪽에서는 열을 방출합니다. 팬은 냉각기의 뜨거운 쪽에서 방출되는 열을 분산시키는 데에도 사용됩니다.
간단히 말해서 Peltier 쿨러는 전기를 사용하여 뜨거운 쪽에서 차가운 쪽으로 열을 이동시키고 팬은 뜨거운 쪽을 식히는 데 도움을 주어 CPU를 냉각시킵니다. 따라서 냉각기의 “펠티에” 부분은 그 자체로 냉각 시스템이 아니라 실제로 히트 펌프입니다. 열을 제거하려면 여전히 전통적인 공기 또는 수냉이 필요합니다.
Peltier 쿨러가 더 나은가요? 장점과 단점
Peltier 냉각기는 특히 기존 공기 냉각기와 비교할 때 매우 높은 냉각 성능을 제공할 수 있습니다. 과부하 상태에서도 CPU의 온도를 효과적으로 낮출 수 있습니다. 여기에는 프로세서를 주변 온도 이하로 냉각시키는 것이 포함됩니다.
또한 Peltier 냉각기는 일반적으로 공기 냉각기에 비해 크기가 작기 때문에 소형 폼 팩터 PC나 좁은 공간에서 사용하기에 이상적입니다. 좁은 공간에서 열을 쉽게 발산할 수 있는 곳으로 옮기는 데 사용할 수 있습니다.
부정적인 면은 Peltier 냉각기가 많은 전력을 소비하므로 전기 요금이 높아지고 컴퓨터의 전원 공급 장치에 부담을 줄 수 있다는 것입니다. 또한 일반적으로 기존의 공랭식 쿨러보다 더 비싸고 종종 공랭식 또는 수냉식에 비해 절대적인 측면에서 냉각 성능이 더 좋지 않습니다.
펠티에 냉각기는 프로세서를 주변 온도보다 낮게 냉각할 수 있기 때문에 응결을 일으켜 전기 단락 및 부식을 일으켜 컴퓨터 내부 부품을 손상시킬 수 있습니다.
실제 펠티에 CPU 쿨러
종종 “TEC” 냉각기로 분류되는 Peltier 효과를 사용하는 CPU 냉각기를 찾는 것은 다소 까다롭습니다. 2000년대 후반과 2010년대 초반에는 여러 개가 있었지만 그 이후로는 다소 드물었습니다.
Peltier 냉각 기술과 AIO(올인원) 수냉을 영리하게 결합한 Cooler Master와 같은 타사 파트너가 구현한 Intel Cryo 브랜드로 구입할 수 있는 제품이 여전히 있습니다.
쿨러마스터 MasterLiquid ML360 SUB-Zero
ML360은 수냉의 힘과 솔리드 스테이트 냉각을 결합하여 오버클러킹을 하거나 단순히 CPU의 부스트 클럭을 최대화할 때 문자 그대로 차가운 경험을 약속합니다.
PC CPU를 냉각하기 위한 것이 아니라 일반 반도체 칩 냉각용으로 설계된 TEC 냉각기를 찾는 것이 더 쉽습니다. 이는 일반적으로 DIY 프로젝트 또는 TEC 냉각기가 적합한 조건에서 작동해야 하는 특수 비표준 컴퓨팅 시스템을 위한 것입니다.
Peltier PC 쿨러가 일반적이지 않은 이유는 무엇입니까?
(잠재적으로) 주변 온도 이하의 냉각을 달성하는 펠티에 냉각기의 능력이 많은 오버클러킹 애호가를 끌어들일 것이라고 생각할 수 있지만 지금까지는 인기가 입증되지 않았습니다. 우리가 위에서 이미 언급한 기술의 단점은 확실히 그들이 성공하지 못한 이유에 대해 어떤 식으로든 설명하지만 그보다 더 많은 것이 있습니다.
우선, 상온 이하의 온도를 달성하는 것은 실제로 달성하려는 목표가 아닙니다. 최대 안전 온도에서 실행되는 CPU는 하한 바로 위에서 작동하는 것처럼 해당 한계 바로 아래에서도 잘 작동합니다. CPU가 스로틀링되지 않고 안전한 온도 제한을 초과하지 않고 최고 성능 수준을 달성하는 한 계속할 수 있습니다.
최신 고성능 CPU는 수백 와트의 열 에너지를 방출할 수 있으며 Peltier 쿨러가 작동하려면 전기가 필요합니다. 이러한 고온을 냉각하기 위해 펠티에 효과를 사용해야 하고 훨씬 더 적은 전력을 필요로 하는 다른 냉각 방법이 펠티에 쿨러를 틈새 내에서 틈새로 만들 수 있을 만큼 근접할 수 있을 때 수익이 감소하는 중요한 문제가 있습니다.
따라서 이러한 냉각기가 주류가 아니라는 것은 그리 놀라운 일이 아닙니다. 지금 당장은 그것들이 실제로 필요하지 않지만 컴퓨터 설계 방식의 미래 변화 또는 게임용 노트북(이제 수냉식!)과 같은 모바일 장치로의 지속적인 전환으로 인해 상황이 바뀔 수 있습니다.
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