"ความร้อน" กับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์มักเป็นสิ่งที่ไม่ถูกกันเท่าไรนัก เมื่อไรก็ตามที่เกิดอาการ "ความร้อนเกิน" หรือ Overheat ขึ้น มักจะตามมาด้วยการทำงานที่ผิดพลาด เกิดอาการรวนของระบบ คำถามที่เกิดตามมาซึ่งหลาย ๆ คนติดอยู่ในใจก็คือ อะไรเป็นสาเหตุทำให้เกิดความร้อนทั้งใน CPU RAM หรือแม้แต่ Chipset, IC ต่าง ๆ และจะมีวิธีแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้อย่างไรบ้าง

ความร้อนเกิดขึ้นได้อย่างไร ?

อย่างที่เราทราบกันดีว่าข้อมูลที่ส่งกันภายในคอมพิวเตอร์นั้นเป็นระบบเลขฐาน 2 คือจะมีเฉพาะ 0 (Low State) และ 1 (High State) เวลาที่ CPU มีการประมวลผลจำเป็นต้องใช้กระแสไฟฟ้า (Current; I) ในการกระตุ้นสถานะ ทำให้เกิดพลังงานทางไฟฟ้าออกมา ตามสูตรที่ว่า

Power = Current x Voltage
กำลังไฟฟ้า (วัตต์) = กระแส (แอมป์) x แรงดัน (โวลต์)

และพลังงานไฟฟ้าจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน ซึ่งความร้อนที่เกิดออกมามากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับหลาย ๆ ปัจจัย เช่น ประสิทธิภาพของตัว CPU รวมไปถึงเทคโนโลยีในการผลิตที่จะทำให้คลายความร้อนได้มากหรือน้อย

อีกหนึ่งสิ่งสำคัญที่ทำให้เกิดความร้อนมากหรือน้อย คือ "ความถี่ในการทำงาน" เรื่องความถี่ในการทำงานของ CPU นั้น หลาย ๆ คนเข้าใจว่ามันคือสิ่งที่บอกถึงความเร็วของคอมพิวเตอร์นั้น ที่จริงอยากจะบอกว่ามันไม่ได้แน่เสมอไปนะครับ ความเร็วของ CPU เป็นเพียงปัจจัยหนึ่งเท่านั้นที่ส่งผลให้คอมพิวเตอร์ทำงานเร็วหรือช้า ยังมีปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมายไม่ว่า Mainboard, Ram, Hard Disk หรือแม้แต่ VGA Card องค์ประกอบทุกส่วนล้วนส่งผลต่อความเร็วทั้งสิ้น

เอาล่ะครับ… นอกเรื่องไปมาก เรากลับมาเข้าเรื่องต่อดีกว่า ความถี่ของ CPU จริง ๆ ก็คือค่าความถี่ที่ CPU ทำงานในแต่ละรอบการทำงานซึ่งสามารถคำนวณออกมาเป็นเวลาได้ ตามสูตร

T = 1 / Frequency คาบเวลาการทำงาน เท่ากับ เศษ 1 ส่วนด้วยความถี่ (Hz)

ยกตัวอย่างเช่น CPU ThunderBird 1 GHz จะมีคาบเวลาการทำงาน 1 รอบ = 1/(1GHz) = 1/(1x109) = 1 x 10- 9 = 1 nano Second (1 ใน 1,000 ล้านวินาที) ซึ่งการที่ทำงานในความเร็วระดับวินาทีละ 1,000 ล้านรอบนี้ย่อมหลีกเลี่ยงความร้อนสะสมไม่ได้ และหากไม่มีการระบายออกที่ดี ชิปอาจจะร้อนจนทำให้เกิดความผิดพลาดในการทำงานได้ ยิ่งถ้าเราเพียรพยายามทำการ Overclock เพิ่มความถี่ในการทำงานเข้าไปด้วยแล้ว จะส่งผลทำให้อุณหภูมิของตัว CPU เพิ่มสูงขึ้น ๆ ๆ …. โดยเฉพาะหากมีการเพิ่มแรงดัน CPU (เรียกแรงดันนี้ว่า Vcore หมายถึง แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับแกนกลางของ CPU ปกติอยู่ระหว่าง 1.3 Volt ถึง 2 Volt โดยประมาณ ขึ้นอยู่กับชนิด และรุ่นของ CPU) อุณหภูมิก็ยิ่งสูงขึ้นเพราะว่าเกิดพลังงานทางไฟฟ้ามากขึ้น ดังนั้น หากใครที่ต้องการ Overclock CPU จะต้องจัดการเรื่องการระบายอากาศดี ๆ นะครับ ไม่เช่นนั้น CPU ของคุณอาจเกเร (จนถึงขั้นวิญญาณหนีออกจากร่าง) แน่ ๆ เพราะว่ามันไม่ได้ถูกออกแบบมาให้สามารถ Overclock ได้มากนัก

รู้ได้อย่างไรว่าตอนนี้อุณหภูมิเท่าไร ?

วิธีที่ง่ายมาก ๆ ในการที่จะรู้ว่าตอนนี้อุณหภูมิเท่าไรแล้ว คือ การเอาเซ็นเซอร์อุณหภูมิ (Temperature Sensor) มาวางที่ตัวชิปแล้ววัดโดยตรงเลย ซึ่งปัจจุบันมีอุปกรณ์ประเภทนี้ออกมาจำหน่ายมากมาย อย่างที่เห็นขาย ๆ อยู่ในพันธ์ทิพย์บ้านเราก็มีตัววัดอุณหภูมิของ CompuNurse ซึ่งเป็นระบบ Digital สามารถวัดอุณหภูมิได้ตั้งแต่ -40 ถึง 90 ํC

หรือถ้าไม่ชอบแบบมีอุปกรณ์เสริมให้ยุ่งยาก และ Mainboard ใหม่พอ คุณจะวัดจาก Mainboard ก็ได้ เพราะว่า Mainboard สมัยนี้มีการนำเอาเซ็นเซอร์อุณหภูมิมาติดไว้ที่ใต้ Socket CPU เพื่อทำการวัดอุณหภูมิที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานอยู่แล้ว

ซึ่งอุณหภูมิที่เกิดขึ้นมาก็จะถูกรายงานไปที่ Mainboard อาจจะดูได้จาก BIOS ของ Mainboard หรือจะใช้โปรแกรมตรวจสอบดูก็ได้ซึ่งสะดวกกว่า เช่น โปรแกรม Via Hardware Monitor System ที่สามารถรายงานได้ทั้งอุณหภูมิ CPU ความเร็วรอบของพัดลม พัดลมในปัจจุบันจะมี 3 สาย คือเป็นสายขั้ว +, -, และเพิ่มสายสัญญาณที่บอกถึงความเร็วของตัวพัดลมไว้ด้วย

เรื่องของอุปกรณ์ระบายความร้อน..

แน่นอนคงหนีไม่พ้น Heatsink และ พัดลม วัสดุที่นำมาทำเป็น Heatsink โดยส่วนใหญ่ทำมาจากวัสดุที่สามารถนำความร้อนได้ดี ที่นิยมนำมาทำเป็น Heatsink ได้แก่ อลูมิเนียม เนื่องจากมีราคาที่ถูกและสามารถนำความร้อนได้ดีในระดับหนึ่ง ในระยะหลังมานี้เริ่มเห็น Heatsink ที่ทำมาจากทองแดงซึ่งมีคุณสมบัตินำความร้อนดีกว่าอลูมิเนียมมาก แต่ก็มีข้อเสียตรงที่ว่าทองแดงมีคุณสมบัติดูดความร้อนดีก็จริง แต่ทองแดงคายความร้อนออกจากตัวมันค่อนข้างช้า โดยเฉพาะกับสภาพอากาศบ้านเราที่เป็นเขตเมืองร้อน และหากใช้งานในสภาพอุณหภูมิห้องปกติไม่มีเครื่องปรับอากาศช่วย ทองแดงก็จะเกิดอุณหภูมิความร้อนสะสม ซึ่งในกรณีนี้ ผมขอแนะนำให้ใช้ Heatsink ที่ทำจากอลูมิเนียมจะดีกว่า เพราะว่าถึงแม้จะนำความร้อนได้ไม่ดีเท่าทองแดง แต่สามารถคายความร้อนออกได้เร็ว ความสามารถของ Heatsink จะถูกวัดด้วยค่า Thermal Resistance หรือค่าความต้านทานความร้อนของ Heatsink มีหน่วยเป็นองศาเซลเซียสต่อวัตต์ (C/W) ซึ่งยิ่งมีค่าน้อยยิ่งดี

ส่วนพัดลมที่ติดอยู่บน Heatsink นั้นช่วยให้สามารถระบายความร้อนได้ดียิ่งขึ้น โดยประสิทธิภาพของพัดลมเราจะดูจากค่า Air Flow ของพัดลม ยิ่งมีค่ามากยิ่งดี ในบางครั้งต้องดูเรื่องของเสียงดังของพัดลมด้วยนะครับ เพราะพัดลมบางตัวนี้เสียงดังมาก ๆ

Thermal Compound

อีกสิ่งหนึ่งที่ขาดได้ไม่ได้เลยนั้นคือสาร Thermal Compound สารเคมีที่เราเรียกกันติดปากว่า "ซิลิโคน" ซึ่งช่วยในการถ่ายเทความร้อนจาก CPU ไปยัง Heatsink เนื่องจากจริง ๆ แล้วเวลาเราติด Heatsink ลงไปมันจะมีช่องว่างเล็ก ๆ อยู่เพราะที่ผิวหน้าสัมผัสของ CPU ไม่เรียบสนิท คือ มีปุ่มกลม ๆ อยู่ 4 มุม และเจ้าซิลิโคนนี่แหละจะช่วยทำให้ผิวหน้าสัมผัสเรียบขึ้น อีกทั้ง ซิลิโคนที่มีค่าความสามารถในการนำความร้อน (Thermal Conductivity) สูง ก็จะช่วยลดอุณหภูมิ CPU ได้มากอีกด้วย ซิลิโคนนี้มีให้เลือกหลายแบบจากวัสดุหลายชนิดด้วยกัน ถ้าเรียงจากดีที่สุดไปดีน้อยที่สุด (แน่นอนว่าราคาแพงไปหาถูกด้วย) จะได้ลำดับดังนี้ Silver Oxide, Copper Oxide, Aluminium Oxide, Zinc Oxide (ซิลิโคนสีขาวที่เราใช้กันทั่วๆ ไป)

อุณหภูมิเท่าไรถึงจะดี ?

สุดท้ายนี้คงมีคำถามเกิดขึ้นในใจนะครับว่าแล้วอุณหภูมิเท่าไรถึงจะเรียกว่าเหมาะสม ลองมาดู CPU ของฝั่ง AMD ก่อนแล้วกันครับ วันนี้ยกตัวอย่างการอ่าน Code CPU ของ AMD ตระกูล K 7 กันเลยนะครับ

โลกแห่งความร้อนในยุคหน้า

ถ้าหากเราสังเกตและนึกย้อนดูนะครับ สมัย CPU ยุค 286 ที่ทำงานด้วยความถี่ 16 MHz นั้นตัว CPU แทบไม่ต้องมีอุปกรณ์ช่วยในการระบายความร้อนเลย หรือแม้แต่ CPU รุ่น 386, 486 ที่อาศัยแค่ Heatsink บวกกับพัดลมระบายความร้อนตัวเล็ก ๆ ก็จัดการเรื่องความร้อนได้อยู่หมัด แต่ปัจจุบัน ส่วนของ Chipset ไม่ว่าที่อยู่บน Board หรือว่าอยู่ใน VGA Card เริ่มมีการทำงานที่ความถี่สูงขึ้น ๆ และแน่นอนว่าความร้อนก็เพิ่มเป็นเงาตามตัว จะเห็นว่าการ์ดแสดงผลหลายรุ่นเริ่มมีการติด Heatsink และพัดลมระบายความร้อนเพื่อให้การทำงานมีเสถียรภาพมากขึ้น แม้แต่การทำงานของ Harddisk ยังมีการนำพัดลมมาติดไว้เพื่อลดอุณหภูมิของตัว Harddisk เอง คิดว่าคงอีกไม่นานเราอาจจะเห็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เต็มไปด้วยระบบระบายความร้อน ไม่ว่าจะเป็นพัดลม Heatsink, Water Cooling หรือแม้แต่การติดแอร์ในเคสจริง ๆ

เรื่องความร้อนไม่เข้าใครออกใคร ติดพัดลมให้ชิป ติด Heatsink ให้การ์ด แล้วอย่าลืมหาทางระบายอารมณ์ที่อาจจะร้อน ๆ ของคุณออกไปอย่างสร้างสรรค์ ด้วยนะครับ