ซิงค์ลม vs ชุดน้ำ แบบไหนเหมาะกับใคร

เมื่อไม่กี่วันมานี้เราเอาเครื่องไปเปลี่ยน CPU มา เป็นตัวที่ดุเดือดขึ้น ทำให้เกิดคำถามว่า เอ๋ เราควรจะใช้เป็นชุดน้ำไม่ว่าจะเปิดหรือปิด หรือจะเป็นซิงค์ลมแบบที่เราใช้งานกันมานาน หลังจากไปหาข้อมูลต่าง ๆ วันนี้เรามาเล่าให้อ่านกันว่า แต่ละอันมันจะเหมาะ หรือไม่เหมาะกับใคร

เราระบายความร้อน CPU กันอย่างไร ?

ก่อนอื่นเราต้องมาทำความรู้จักกันว่า โดยปกติแล้ว การระบายความร้อน ของอุปกรณ์ต่าง ๆ เราสามารถทำได้ทั้งแบบ Passive Cooling และ Active Cooling

แบบที่ง่ายที่สุดอย่างการทำ Passive Cooling จะเน้นใช้การถ่ายเทของอากาศ หรือพูดง่าย ๆ คือ ปล่อยให้อุปกรณ์โดนอากาศที่ถ่ายเทไปมา พาความร้อนออกจากอุปกรณ์เอง ข้อดีคือ เราไม่จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมที่อาจเกิดความเสื่อมหรือความเสียหายในอนาคต แต่ข้อเสียคือ ความสามารถในการระบายความร้อน ขึ้นกับปัจจัยภายนอกอย่างหนัก เช่น อุณหภูมิห้อง และ การถ่ายเทของอากาศภายในห้อง ทำให้ส่วนใหญ่ อุปกรณ์ที่ใช้ Passive Cooling จะเป็นอุปกรณ์ที่ไม่ได้ปล่อยความร้อนสูงมาก เช่น ชุด SoC ของ Raspberry Pi หรือชุด Sound Card ที่อยู่บน Motherboard

แน่นอนว่า มันก็ยังมีความพยายามที่จะพา Passive Cooling ขึ้นไปอีกขั้นเพื่อทำให้ Desktop CPU มันทำงานได้ เมื่อไม่กี่ปีก่อนเราไปเจอคลิปนี้มา ก็คือ เขาทำเคสที่ตั้งตัวเป็นตัวระบายความร้อนไปเลย ทำให้เครื่องเรียกว่า เงียบสุด ๆ แต่อย่างที่เห็นคือ เคสจะต้องออกแบบมาเป็นพิเศษ อุปกรณ์ที่ใส่ได้อาจจะจำกัด โดยรวมคือ ประสิทธิภาพต่อขนาดนั้นยังไงก็สู้พวก Active Cooling ไม่ได้อยู่ดี

และแบบ Active Cooling พวกนี้จะใช้อุปกรณ์บางอย่างเพื่อให้มีการถ่ายเทความร้อนได้ดีมากขึ้น เช่น การติดตั้งพัดลม เพื่อช่วยเพิ่มอัตราการไหลของอากาศที่จะนำพาความร้อนออกจากอุปกรณ์ต่าง ๆ เริ่มจากการเอาพัดลมมาดูดอากาศออกจากอุปกรณ์ เพื่อให้อากาศรอบ ๆ ที่เย็นกว่าไหลเข้าไปรับความร้อนใหม่แทน ทำให้ข้อดีคือ มันพึ่งพาการไหลของอากาศภายนอกน้อยลง เพราะเราเอาพัดลมอัดหน้าเข้าให้เลย สร้าง Flow การไกลของอากาศเอง แต่ยังไง ๆ การถ่ายเทความร้อนทั้งหมดก็ยังคงอยู่ในกฏ Thermodynamic อยู่ดีนะ มันไม่วิเศษมากขนาดนั้น กลับกัน ข้อเสียคือ มันจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมเข้ามา เช่น พัดลม ทำให้เมื่อใช้งานไปพวกพัดลมอาจจะมีปัญหา ทำให้เรามีอุปกรณ์ที่จำเป็นต้องดูแลมากขึ้น และยังทำให้เกิดเสียงดังได้ ถ้าเอา Extreme Case บ้า ๆ ก็ Server เลย พวกนั้นพัดลมตัวนิดเดียว แต่เสียงคือ หึ่ง มาก และนี่คือหลักการที่เราใช้กับพวก CPU และ GPU ของเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน และเป็นรูปแบบที่เราจะคุยกันในบทความนี้

Active Cooling ในเครื่องคอมพิวเตอร์มีแบบไหนบ้าง

ส่วนใหญ่ที่เราเห็นกันทั่ว ๆ ไป จะมีอยู่ทั้งหมดสองแบบใหญ่ ๆ คือการใช้ Heatsink และพัดลมช่วยกัน กับอีกแบบคือ Water Cooling หรือ การใช้นำระบายความร้อน

แบบที่ง่ายที่สุดคือ การใช้ Heatsink และพัดลม วิธีการคือ ภายใน Heatsink มันประกอบด้วย 4 ส่วนประกอบหลัก ๆ คือ Heatplate, Heatsink, Heatpipe และ ฐาน

เริ่มจาก Heatplate เป็นส่วนที่สัมผัสเข้ากับ CPU เพื่อเพิ่มพื้นที่หน้าสัมผัสให้ได้มากที่สุด เราจะใช้ Thermal Paste มาป้ายเข้าไป โดยจะเป็นซิลิโคน หรือโลหะเหลว หรือลูกผสมอะไรก็ว่ากันไป เมื่อความร้อนผ่าน Heatplate ไปแล้ว

มันจะนำมาเชื่อมกับ Heatpipe ส่วนใหญ่ทำมาเป็นลักษณะท่อทองแดงส่งผ่านไปที่ Heatsink เป็นส่วนที่เพิ่มหน้าสัมผัสกับอากาศด้วยการทำเป็นซี่ ๆ ขนาดเล็ก ๆ แล้วเราค่อยเอาพัดลมไปเป่าให้เกิด Flow ของอากาศพัดความร้อนออกจาก Heatsink ไป เราจะเห็นว่า มันดูเป็นวิธีการที่ตรงไปตรงมามาก ๆ เลยทีเดียว

กลับกัน ถ้าเราใช้ชุดน้ำ หลักการคล้ายกับพวกชุดลมมาก ๆ แต่แทนที่เราจะถ่ายเทความร้อนจาก Heatplate ไปที่ Heatpipe เราใช้น้ำมาหล่อเย็นที่บริเวณ Heatplate ทำให้ความร้อนที่ถูกส่งผ่านไปที่ Heatplate โดนน้ำนำออกไป

แล้วจะไหลเข้าไปที่ Radiator หรือบ้าน ๆ เรียก หม้อน้ำ คือน้ำที่รับความร้อนมาจะไหลเข้าไปตามซี่เหล็กขนาดเล็ก ๆ อุณหภูมิที่แตกต่างกันของน้ำ และ อุณหภูมิภายนอกมันจะทำให้ ความร้อนของน้ำวิ่งผ่านซี่เหล็กออกมาสู่อากาศภายนอก แล้วน้ำที่เย็นตัวลงแล้วก็จะวิ่งกลับไปที่ CPU ของเราใหม่ ถ้าระบบใหญ่หน่อย อาจจะมี Reservoir หรือหม้อพักน้ำก็เป็นได้ โดยเราจะใช้ปั้มน้ำ ในการทำให้เกิดการวนของน้ำ ยิ่งปั้มใหญ่กินที่ แต่ทำให้ Flow Rate ของน้ำ และแรงดันสูงขึ้น อาจส่งผลกระทบต่อความสามารถในการระบายความร้อนได้ พร้อมกับ การติดตั้งพัดลมบริเวณหม้อน้ำ เพื่อให้เกิด Flow ของอากาศพาความร้อนออกไปได้เร็วมากขึ้น

เมื่อก่อน การใช้น้ำระบายความร้อนเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นเรื่องยากมาก ๆ เพราะมันอาศัยเรียกว่า งานฝีมือประมาณนึงเลย ต้องออกแบบทางเดิน การเชื่อมต่อที่ต้องมั่นใจว่ามันคงทน ไม่รั่วง่าย ๆ และ การบำรุงรักษาแบบ มหาศาล แล้วจังหวะดีมากที่ Linus ออกคลิป Maintenance ระบบ Water Cooling ออกมา เป็นตัวอย่างที่ดีของความยุ่งยากในการจัดการระบบ Water Cooling

ในเมื่อมันยากขนาดนี้ ทำให้ผู้ผลิต ทำผลิตภัณฑ์ใหม่ออกมา เพื่อกำจัดปัญหาเหล่านี้ด้วย AIO Water Cooling หรือบ้าน ๆ เรียก ชุดน้ำปิด พวกนี้คือชุดน้ำที่ใช้หลักการเดียวกันกับที่เราเล่าไป ย้ายปั้มน้ำไปใว้ใน Block CPU และ Reservoir ใช้พื้นที่ในหม้อน้ำไปเลย เพราะขนาดระบบไม่ใหญ่มาก เรียกทำมาให้เรียบร้อยแล้ว ทำให้เราแค่ ติดตั้งลงไปได้ง่าย ๆ ประกอบกับการที่มันเป็นระบบปิด ทำให้มันไม่จำเป็นต้องดูแลรักษาอะไรมาก หมดอายุก็เปลี่ยนแค่นั้น มีให้เราเลือกตั้งแต่ 1-3 ตอนประสิทธิภาพก็จะลดหลั่งตามขนาดไป เช่นตัวที่เราใช้เป็น Be Quiet Pure Loop ขนาด 2 ตอน ใช้งานมา 3-4 ปี กับพึ่งเปลี่ยน CPU เป็น Ryzen 9 7950X3D มันก็ยังเอาอยู่ ทึ่งกับความสามารถมาก ๆ

บางตัวอย่าง Pure Loop ที่เราใช้งาน เขานำเสนอความแรงดุดันของปั้มจนต้องย้ายปั้มออกมาไว้ข้างนอก ซึ่งจะกินพื้นที่การติดตั้งเพิ่มขึ้น ขึ้นกับแต่ละรุ่น และยี่ห้อเลยว่าจะออกแบบมาในทางไหน

ชุดน้ำเงียบกว่า Heatsink ลมจริงเหรอ ?

เรื่องนึงที่คนชอบพูดกันเยอะ และชอบใช้เป็นเหตุในการใช้ชุดน้ำ คือ ชุดน้ำเงียบกว่าพวกลมเยอะ เอาเข้าจริงแล้ว มันไม่เป็นจริงในหลาย ๆ กรณี ส่วนใหญ่ เสียงที่เราได้ยินจากระบบระบายความร้อนในเครื่องคอมพิวเตอร์ มันมาจาก พัดลม ซะเยอะ ซึ่งไม่ว่า จะเป็นชุดน้ำ หรือ ลม มันก็ต้องมี พัดลม ทั้งนั้น ดังนั้น การใช้ชุดน้ำ ไม่ได้แปลว่า มันจะทำให้เสียงจากระบบมันเงียบกว่าเสมอไป มันขึ้นกับการออกแบบ พัดลม และทางเดินลมด้วย

สรุป : แล้วเราจะใช้แบบไหนดี

โดยเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่ว ๆ ไป การใช้พวก Heatsink และพัดลม ถือว่าเพียงพอแล้ว เพราะความร้อนที่ปล่อยออกจาก CPU ทั่ว ๆ ไปนั้นไม่ได้เยอะอะไรมากขนาดนั้น ประกอบกับพวก Heatsink สมัยนี้ออกแบบมาให้มีประสิทธิภาพในการระบายความร้อนที่สูงมาก ๆ เผลอ ๆ CPU บางตัว เขาแถมยัน Heatsink กับพัดลม ก็เพียงพอแล้ว ประกอบกับการที่ไม่จำเป็นต้องดูแลรักษาอะไรมากมาย เพียงแค่เป่าฝุ่น อย่าให้มันอุดตัน บ้างก็พอแล้ว จึงเหมาะกับคนทั่ว ๆ ไป หากต้องการให้มันเย็นจริง ๆ เราอาจจะไปใช้พวก Heatsink ประสิทธิภาพสูง ๆ หน่อยก็ได้เหมือนกัน ราคาบางตัวโหด ๆ อาจจะคลาน ๆ มาใกล้ ๆ กับพวกชุดน้ำ AIO ได้เลยละ

สำหรับ CPU ตัวดุ ๆ รุ่น Top หน่อย การใช้ Heatsink พัดลม อาจจะไม่พอ ทำให้ CPU ไม่สามารถทำงานได้อย่างเต็มที่ เช่นบอกว่า Boost Clock อยู่ 6 GHz แต่พอวิ่งจริง 5 GHz แล้วอุณหภูมิสูงมาก ๆ ถึงจะใส่พวก Heatsink และพัดลมดี ๆ แล้วก็เอาไม่อยู่ การใช้พวกชุดน้ำ AIO นั้นก็เป็นตัวเลือกที่ใช้ได้ เพราะ การดูแลที่ยากกว่าชุดลมหน่อย แต่ก็ไม่ได้ยากสำหรับผู้ใช้ทั่วไปเท่าไหร่ เพียงแค่ต้องดูว่า น้ำรั่วซึมมั้ย และ น้ำหาย ไปหรือเปล่า (เออ ระบบน้ำปิด ใช้ไปนาน ๆ น้ำหายได้อยู่นะ) สำหรับบางรุ่นเขามีช่องสำหรับ Refill น้ำให้ ถ้าน้ำขาดเราก็แค่เติมเข้าไปแค่นั้น

และสุดท้ายสำหรับสาย ที่ต้องการไปสุด Overclock กันฉ่ำ ๆ เด้งกันรัว ๆ หรือต้องการความสวยงามอลังการ ไปเล่นพวกชุดน้ำเปิดได้เลย กลุ่มนี้เราไม่ต้องพูดเยอะแล้ว คนที่เขาซื้อระดับนั้น เราว่าเขารู้อยู่แล้วว่า เขาต้องการอะไร ใช้แบบไหน ไม่งั้นมันไม่ไปถึงจุดนั้นแน่นอน และนี่ก็คือ การเลือกระบบ Cooling ของเครื่องคอมพิวเตอร์ ลองไปเลือกตามการใช้งานกันได้