Quạt tản nhiệt CPU là gì? Có những loại nào? Cách chọn phù hợp với nhu cầu

Quạt tản nhiệt CPU là một thành phần quan trọng để đảm bảo sự ổn định cho máy tính. Trong quá trình hoạt động, CPU tạo ra một lượng nhiệt đáng kể, cường độ hoạt động của CPU càng cao thì lượng nhiệt tạo ra càng lớn. Nếu không có quạt tản nhiệt, CPU có thể giảm hiệu suất hoặc thậm chí bị hư hỏng nhanh chóng. Vì vậy, để hiểu rõ hơn về quạt tản nhiệt CPU là gì? Khoavang.vn sẽ phân tích thật chi tiết cho bạn tham khảo trong nội dung bài viết sau đây nhé!

1. Quạt tản nhiệt CPU là gì?

Bộ làm mát CPU, còn được gọi là thiết bị giải nhiệt CPU hoặc tản nhiệt CPU, là thuật ngữ dùng để ám chỉ các linh kiện có nhiệm vụ "giải nhiệt" cho CPU. Chúng giúp hạ nhiệt độ của CPU khi hoạt động ở mức cường độ cao và trong thời gian dài.

Bộ phận này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ ổn định của CPU trong suốt quá trình hoạt động. Khi CPU hoạt động, nó tạo ra lượng nhiệt lớn do quá trình xử lý thông tin phức tạp. Nếu nhiệt độ CPU không được kiểm soát và giảm đi, có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng như giảm hiệu suất, khả năng xung nhịp giảm, thậm chí gây hư hỏng cho CPU.

2. Phân loại tản nhiệt CPU

Sau khi đã tìm hiểu về khái niệm của quạt tản nhiệt, tiếp theo chúng ta sẽ khám phá các loại tản nhiệt hiện có trên thị trường. Các nhà sản xuất thường chia tản nhiệt thành hai loại chính: Tản nhiệt nước (Water cooling) và tản nhiệt khí (Air cooling). Cùng khám phá chi tiết từng loại tản nhiệt CPU chất lượng nhất hiện nay nhé!

2.1 Tản nhiệt khí

Khi đề cập đến tản nhiệt khí, có thể hiểu một cách đơn giản rằng đó là một thiết bị giúp đưa nhiệt từ CPU ra bên ngoài bằng cách sử dụng không khí. Để thực hiện điều này, bộ tản nhiệt khí sử dụng các ống dẫn nhiệt và các lá tản nhiệt. Thông thường, ống dẫn nhiệt được làm bằng đồng trong khi lá tản nhiệt được làm bằng nhôm.

Ưu điểm:

• Chúng có giá thành không đắt và có thể dễ dàng thay thế cho quạt tản nhiệt dự trữ.
• Các đơn vị làm mát sử dụng cánh tản nhiệt được thiết kế đặc biệt để làm lạnh không khí nóng.
• Cánh tản nhiệt này giữ nhiệt độ bên trong vỏ máy tính ở mức thấp.
• Dễ dàng tùy chỉnh nhỏ yêu cầu làm mát bổ sung ngoài bộ làm mát tiêu chuẩn.

Nhược điểm:

• Kích thước khá lớn, có thể không phù hợp với tất cả các loại case máy tính.
• Nếu bạn xây dựng một PC chuyên dụng cho game hoặc một hệ thống liên tục hoạt động ở nhiệt độ cao, thì một bộ làm mát không khí có thể không đáp ứng đủ nhu cầu của bạn.
• Hầu hết các quạt tản nhiệt không khí hoạt động ở tốc độ quay RPM cao, dẫn đến tiếng ồn lớn.

2.1.1. Máy làm mát không khí kiểu chữ U / tháp đôi

Quạt tản nhiệt kiểu chữ U thường được thiết kế với cánh tản nhiệt xếp dọc và được bố trí song song với đế nhiệt. Nó có hình dạng giống như một tháp, với các ống dẫn nhiệt có hình chữ "U" được sắp xếp. Nửa dưới của các ống dẫn nhiệt được nhúng vào đế nhiệt.

Với cấu trúc này, nhiệt độ sẽ được tản ra hai chiều thông qua các ống dẫn nhiệt bằng sự hỗ trợ của quạt.

2.1.2. Máy làm mát không khí loại C

Bộ làm mát không khí hình chữ "C" được thiết kế uốn cong từ các ngăn xếp của vây tản nhiệt. Các ngăn xếp vây này chỉ kết nối với một đầu của đế nhiệt, cho phép lắp đặt một hoặc nhiều quạt ở cả phía trên và phía dưới của cánh tản nhiệt. Điều này giúp người dùng dễ dàng tùy chỉnh và nâng cao hiệu suất làm mát.

Việc lắp đặt quạt và độ dày của quạt sẽ ảnh hưởng đến chất lượng tổng thể của luồng không khí đi qua thiết bị và sự thông thoáng bên trong vỏ máy tính. Kích thước quạt phổ biến như 120mm và 140mm thường được sử dụng trong bộ làm mát không khí loại C và chúng phù hợp với nhiều loại CPU.

2.1.3. Quạt tản nhiệt không khí cấu hình thấp

Quạt tản nhiệt này là loại đơn giản nhất, có kích thước nhỏ gọn, không chiếm nhiều không gian. Loại thiết bị này phù hợp cho những người dùng máy tính không có nhiều diện tích trống sẵn.

2.2 Tản nhiệt nước

Tản nhiệt nước đảm nhận vai trò chuyển đổi lượng nhiệt từ phần cứng vào chất lỏng. Nhiệt sinh ra từ các linh kiện sẽ được truyền vào chất lỏng tản nhiệt, sau đó được giải phóng ra môi trường thông qua các lá tản nhiệt.

Ưu điểm:

• Tốc độ quay RPM thấp hơn, giúp hoạt động êm hơn so với bộ làm mát không khí, vì nhiệt được truyền qua chất lỏng mà không bao giờ rời khỏi thiết bị.
• Cấu trúc của bộ làm mát chất lỏng cho CPU linh hoạt
• Bộ làm mát chất lỏng toàn bộ trong một máy tính cũng có nhiều kích thước khác nhau, giúp tích hợp dễ dàng vào bất kỳ hệ thống nào.

Nhược điểm: Nước được coi là chất lỏng và xung quanh các thiết bị điện là một nguy cơ tiềm ẩn. Trong trường hợp xảy ra rò rỉ, chất lỏng có thể gây chập mạch cho bộ làm mát và hệ thống.

2.2.1 Tản nhiệt nước/ chất lỏng AIO

Tản nhiệt nước AIO (All in One) là một loại tản nhiệt được thiết kế với đầy đủ các thiết bị như Block (khối tản nhiệt), máy bơm Pump, ống dẫn nước Tube và két nước Radiator. Loại tản nhiệt này mang lại hiệu quả tuyệt vời và được đánh giá rất cao trong việc làm mát.

2.2.2  Tản nhiệt nước đường ống

Tản nhiệt nước đường ống thường được sử dụng trong các hệ thống làm mát tùy chỉnh. Loại này sử dụng các ống dẫn nước để truyền nhiệt từ các linh kiện như CPU và GPU đến bộ tản nhiệt (radiator) để làm mát. Nó cung cấp hiệu suất làm mát cao và cho phép người dùng tùy chỉnh hệ thống làm mát theo ý muốn. Tuy nhiên, nó yêu cầu kiến thức và kỹ năng lắp ráp hơn so với tản nhiệt nước All-in-One (AIO).

2.2.3. Quạt tản nhiệt nước Radiator

Quạt tản nhiệt nước Radiator đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo rằng lá tản nhiệt nhận đủ lượng không khí mát cần thiết để làm mát chất lỏng nhiệt. Nhiệm vụ chính của quạt radiator là thổi không khí qua lá tản nhiệt để làm mát chất lỏng nhiệt trong ống dẫn.

2.2.4 Quạt tản nhiệt nước Pump

Quạt tản nhiệt nước pump đảm bảo sự tuần hoàn liên tục của chất lỏng tản nhiệt, đẩy nhiệt độ đi xa CPU hoặc các thành phần khác và đưa nó đến bộ tản nhiệt để làm mát. Nhiệm vụ chính của pump là tạo ra áp lực và dòng chảy của chất lỏng tản nhiệt, đảm bảo sự tuần hoàn hiệu quả qua các ống dẫn và bộ tản nhiệt.

3. Nguyên lý hoạt động

Như đã đề cập ở trên, quạt tản nhiệt CPU đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ ổn định và đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu của máy tính. Các loại quạt tản nhiệt CPU khác nhau sẽ có những nguyên lý hoạt động cơ bản để tiếp xúc và làm mát bề mặt của vi xử lý. Dưới đây là nguyên lý hoạt động phổ biến của từng loại quạt tản nhiệt CPU mà bạn cần biết:

3.1. Làm mát bằng không khí

Trong quạt tản nhiệt CPU không khí, quá trình truyền nhiệt bắt đầu từ IHS (Integrated Heat Spreader) của CPU, thông qua lớp keo tản nhiệt trên IHS. Sau đó tiếp tục vào một tấm đế dẫn điện, thường được làm từ đồng hoặc nhôm. Từ tấm đế này, nhiệt được chuyển vào các ống dẫn nhiệt đi kèm.

Các ống dẫn nhiệt này được thiết kế để dẫn nhiệt từ một vị trí sang vị trí khác. Trong trường hợp này, nhiệt sẽ được chuyển đến một bộ tản nhiệt nâng cao, giúp tách bộ tản nhiệt khỏi bo mạch chủ và tạo không gian cho các thành phần khác như RAM. Các ống dẫn nhiệt này cung cấp nhiệt cho các cánh tản nhiệt bằng lá kim loại mỏng, tạo thành một bộ tản nhiệt. Các cánh tản nhiệt được thiết kế chuyên dụng để tiếp xúc tối đa với không khí mát và hấp thụ nhiệt hiệu quả từ kim loại. Sau đó, quạt sẽ được gắn liền sẽ đẩy không khí ấm ra khỏi bộ tản nhiệt.

3.2. Làm mát bằng chất lỏng

Tương tự như quá trình làm mát bằng không khí, trong quá trình làm mát bằng chất lỏng, quá trình này bắt đầu với một tấm đế được thiết kế đặc biệt, kết nối với IHS của CPU bằng một lớp keo tản nhiệt mỏng. Điều này tạo điều kiện tốt hơn cho truyền nhiệt giữa hai bề mặt của các thiết bị. Bề mặt kim loại trên tấm đế được thiết kế để chứa chất làm mát, nó cũng chính là một phần của tấm chặn nước.

Quá trình làm mát bắt đầu khi chất làm mát hấp thụ nhiệt từ tấm đế khi di chuyển qua tấm chặn nước. Sau đó, chất làm mát tiếp tục lưu thông qua hệ thống và đi lên thông qua một trong hai ống để đến bộ tản nhiệt. Bộ tản nhiệt tiếp xúc với chất lỏng và không khí, giúp làm mát, và các quạt được gắn vào bộ tản nhiệt sẽ dần dần đẩy nhiệt ra khỏi hệ thống làm mát. Chất làm mát sau đó trở lại tấm chặn nước và quá trình chu trình được khởi đầu lại từ đầu.

4. Các thành phần cấu tạo của quạt tản nhiệt CPU

Để quạt tản nhiệt CPU có thể hoạt động một cách mạnh mẽ và hiệu quả, đòi hỏi thành phần cấu tạo của nó cũng hết sức phức tạp. Sau đây là 6 bộ phận quan trọng cấu tạo quạt tản nhiệt mà bạn có thể tham khảo ngay:

4.1 Cánh quạt (Blade)

Đây là các cánh xoay của quạt, tạo ra luồng không khí để làm mát bề mặt của CPU. Cánh quạt có thể được thiết kế với các hình dạng và góc nghiêng khác nhau để tối ưu hiệu suất làm mát và luồng không khí.

4.2 Trục quay (Rotor Shaft)

Đây là trục xoay của quạt, kết nối cánh quạt với động cơ. Trục quay được làm từ các vật liệu chất lượng cao như thép không gỉ để đảm bảo sự bền bỉ và độ tin cậy của quạt.

4.3 Động cơ (Motor)

Động cơ là thành phần điện tử của quạt, tạo năng lượng và chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng quay của quạt. Các loại động cơ phổ biến trong quạt tản nhiệt CPU bao gồm động cơ đồng bộ và động cơ không chổi than.

4.4 Khung quạt (Frame)

Bộ khung là khung bên ngoài của quạt, cung cấp hỗ trợ và bảo vệ cho các thành phần bên trong. Bộ khung cũng có thể có các khe hở hoặc lưới bảo vệ để ngăn các vật thể lạ vào trong quạt.

4.5 Cổng kết nối (Connector)

Cho phép quạt được kết nối và hoạt động với nguồn điện và bo mạch chủ của máy tính. Cổng kết nối thường được thiết kế để tương thích với các chuẩn kết nối phổ biến như 3-pin hoặc 4-pin.

4.6 Bộ điều khiển (Controller)

Một số quạt tản nhiệt CPU có cổng điều khiển, cho phép kết nối với bo mạch chủ hoặc bộ điều khiển ngoại vi để điều chỉnh tốc độ quạt và giám sát hiệu suất làm mát.

5. Các tiêu chí chọn quạt tản nhiệt CPU phù hợp

Để lựa chọn được một chiếc quạt tản nhiệt CPU phù hợp với nhu cầu sử dụng của bạn không phải là vấn đề đơn giản. Bởi sự tương thích nó còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố trên một chiếc quạt tản nhiệt và máy tính của bạn. Hãy tham khảo kỹ lưỡng các tiêu chí quan trọng sau đây để lựa chọn ra loại máy quạt phù hợp nhất nhé!

5.1. Giá

Giá của sản phẩm có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào các tính năng mà bạn ưu tiên. Nói chung, quạt tản nhiệt không khí có chi phí thấp hơn thì chu trình hoạt động sẽ đơn giản hơn.

Cả hai loại quạt tản nhiệt khí và nước đều có phiên bản cấp nhập cảnh và cao cấp.

Phiên bản cao cấp của máy làm mát không khí có thể có kích thước tản nhiệt lớn hơn, quạt tốt hơn và cung cấp các tùy chọn thẩm mỹ đa dạng. Đối với quạt tản nhiệt nước AIO cao cấp, nó sẽ được kèm theo với một bộ tản nhiệt lớn hơn. Từ đó có sự kết hợp giữa tính năng tùy chỉnh thẩm mỹ và chức năng đặc biệt, ví dụ như phần mềm để điều khiển tốc độ quạt và ánh sáng.

5.2. Dễ cài đặt

Mặc dù việc lắp đặt quạt tản nhiệt nước AIO thường phức tạp hơn so với loại quạt tản nhiệt không khí, nhưng nó vẫn khá đơn giản. Đa số quá trình chỉ bao gồm việc gắn khóa nước, hai ống dẫn nước làm mát và bộ tản nhiệt, sau đó chỉ cần gắn bộ tản nhiệt và quạt sao cho nhiệt lượng dư thừa có thể thoát ra khỏi PC một cách dễ dàng. Đối với chất làm mát, máy bơm và bộ tản nhiệt sẽ được sắp xếp nằm riêng biệt trong thiết bị, chính vì thế nó sẽ yêu cầu ít sự giám sát hoặc bảo dưỡng sau khi lắp đặt.

Mặt khác, việc cài đặt một vòng lặp tùy chỉnh đòi hỏi nhiều nỗ lực và trình độ cao hơn từ phía người xây dựng. Quá trình cài đặt ban đầu có thể tốn nhiều thời gian hơn, nhưng tính linh hoạt bổ sung cho phép tùy chỉnh đáng kể và lựa chọn, có thể thêm các thành phần khác như GPU vào vòng lặp nếu bạn có nhu cầu. Các vòng lặp tùy chỉnh phức tạp này cũng có thể hỗ trợ các bản dựng với mọi hình dạng và kích thước khi được triển khai đúng cách.

5.3. Hiệu suất làm mát

Điều quan trọng nhất của quạt tản nhiệt CPU là có khả năng làm mát hiệu quả. Xem xét thông số kỹ thuật như lưu lượng không khí (CFM) và áp suất tĩnh để đánh giá khả năng làm mát của quạt tùy vào nhu cầu sử dụng của bạn.

5.4. Kích thước

Máy làm mát không khí có thể khá cồng kềnh, nhưng sự khó khăn này thường chỉ giới hạn trong một khu vực cụ thể. Mặt khác, với giải pháp quạt tản nhiệt loại All-in-One (AIO), bạn sẽ cần chuẩn bị một không gian rộng lớn cho bộ tản nhiệt, bên cạnh đó cũng phải xem xét các vấn đề quan trọng và căn chỉnh chính xác của khối nước và ống làm mát sao cho phù hợp.

Ngược lại nếu bạn đang làm việc trong một không gian nhỏ hẹp, quạt tản nhiệt loại khí có cấu tạo cồng kềnh không phải là lựa chọn hoàn hảo. Một quạt tản nhiệt không khí có cấu hình thấp hoặc giải pháp All-in-One (AIO) với bộ tản nhiệt nhỏ hơn có thể phù hợp hơn với bạn ngay lúc này. Khi bạn đang lên kế hoạch nâng cấp hoặc chọn vỏ máy tính, hãy đảm bảo rằng bạn có đủ không gian cho giải pháp làm mát mà bạn đã chọn và vỏ máy tính của bạn có hỗ trợ phần cứng bạn đã chọn.

5.5. Âm thanh

Quạt tản nhiệt chất lỏng (đặc biệt là AIO) thường có cấu tạo hoạt động êm ái và nhẹ nhàng hơn so với quạt trên bộ tản nhiệt CPU. Mặc dù có những trường hợp khác nhau, trong đó có bộ làm mát không khí với quạt được thiết kế đặc biệt để giảm tiếng ồn và cài đặt quạt hoặc lựa chọn quạt có thể ảnh hưởng đến mức độ tiếng ồn. Tuy nhiên, nhìn chung, quạt tản nhiệt chất lỏng thường tạo ra ít tiếng ồn hơn. Điều này xuất phát từ việc máy bơm nhỏ thường được cách nhiệt tốt và quạt tản nhiệt có xu hướng chạy ở tốc độ RPM (số vòng quay mỗi phút) thấp hơn so với tốc độ hoạt động vòng quay của quạt tản nhiệt trên CPU.

5.6. Điều chỉnh nhiệt độ

Nếu bạn đang đặt mục tiêu ép xung cao hoặc thực hiện các tác vụ đòi hỏi sự cần thiết của CPU như hiển thị video hoặc phát trực tuyến, thì quạt tản nhiệt dạng chất lỏng có thể là lựa chọn hàng đầu dành cho bạn.

Bộ làm mát không khí hoạt động tốt trong việc đẩy nhiệt ra khỏi CPU, nhưng nhiệt đó sau đó sẽ được phân tán trong vỏ máy tính. Điều này có thể làm tăng nhiệt độ xung quanh của hệ thống. Bộ làm mát chất lỏng thực hiện tốt hơn nhiệm vụ đẩy nhiệt ra khỏi hệ thống thông qua quạt trên bộ tản nhiệt, giúp quá trình hạ nhiệt độ hiệu quả hơn và thường hoạt động yên tĩnh hơn.

5.7. Điều khiển tốc độ

Tùy thuộc vào sự ưu tiên và yêu cầu của bạn, hãy tìm kiếm quạt tản nhiệt CPU có khả năng điều khiển tốc độ tích hợp hoặc hỗ trợ bộ điều khiển tốc độ ngoại vi để có sự linh hoạt trong việc điều chỉnh hiệu suất và tiếng ồn của quạt.

• Quạt tản nhiệt CPU có điều khiển tốc độ tích hợp: Có chức năng điều khiển tốc độ tích hợp, cho phép bạn tăng hoặc giảm tốc độ quạt để điều chỉnh hiệu suất làm mát và tiếng ồn. Điều này thường được thực hiện thông qua các công nghệ như Pulse Width Modulation (PWM) hoặc Voltage Control (DC).
• Bộ điều khiển tốc độ ngoại vi: Đây được xem như một bộ điều khiển quạt riêng biệt hoặc bộ điều khiển quạt của bo mạch chủ. Điều này cho phép bạn tùy chỉnh tốc độ quạt thông qua các cài đặt trong phần mềm hoặc BIOS, tùy thuộc vào hỗ trợ của hệ thống.

5.8 Khả năng tương thích

Xem xét kích thước của quạt và chắc chắn rằng nó phù hợp với kích thước và kiểu lắp đặt của CPU và bo mạch chủ của bạn. Đảm bảo rằng quạt tản nhiệt được thiết kế để tương thích với socket CPU của bạn.

Đảm bảo rằng quạt tản nhiệt được hỗ trợ và tương thích với hệ thống của bạn. Kiểm tra sự tương thích với vi xử lý, bo mạch chủ và hệ thống làm mát tổng thể của bạn.

6. So sánh quạt tản nhiệt và quạt tản nhiệt CPU

Quạt tản nhiệt và quạt tản nhiệt CPU là hai loại quạt được sử dụng phổ biến để làm mát CPU trong hệ thống máy tính hiện nay. Dưới đây là một so sánh giữa hai loại quạt này:

Hy vọng qua những thông tin trên mà Khoavang.vn cung cấp, bạn đã biết được khái niệm quạt tản nhiệt CPU là gì? Từ đó biết cách lựa chọn loại quạt tản nhiệt CPU như thế nào là tốt? Điều này còn phụ thuộc vào cách sử dụng máy tính cũng như yêu cầu về hiệu suất và khối lượng công việc hiện tại của bản thân. Chúc bạn nhanh chóng tìm được loại quạt tản nhiệt CPU phù hợp nhé!

Tham khảo thêm: 

• 5 cách sửa laptop bật không lên quạt vẫn chạy
• Nguyên nhân và cách khắc phục lỗi Fan Error trên laptop hiệu quả đơn giản nhất
• Các lỗi thường gặp và cách sửa nguồn PC đơn giản, nhanh chóng