لماذا تُعدّ درجات الحرارة المُعايرة وفقًا لدرجة حرارة الغرفة مهمة في اختبار صناديق الحاسوب الشخصي؟

درجات الحرارة الخام مضللة.

يمكن أن تسجل علبة الكمبيوتر التي تم اختبارها في غرفة مكيفة بدرجة حرارة 19 درجة مئوية أرقامًا أقل لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات مقارنة بعلبة ذات تهوية أفضل تم اختبارها عند 25 درجة مئوية، على الرغم من أن الهيكل الثاني ينقل الحرارة بكفاءة أكبر ويوفر تبريدًا أفضل بكثير للمكونات مقارنة بالهواء الداخل إليه.

كيف يُعتبر ذلك معياراً عادلاً؟

ليس كذلك.

لهذا السبب يجب أن تُبلغ اختبارات الحرارة الجادة لحافظات أجهزة الكمبيوتر عن درجات الحرارة المُعدلة حسب درجة الحرارة المحيطة، والتي يتم التعبير عنها عادةً كفرق درجة الحرارة عن درجة الحرارة المحيطة ، بدلاً من عرض قراءات وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات بشكل منفصل كما لو أن درجة حرارة الغرفة غير موجودة.

إليكم الحقيقة المُرّة: إنّ مخطط الحرارة بدون توثيق درجة حرارة المحيط غير مكتمل. قد يكون مفيدًا للتحقق مما إذا كان أحد الأنظمة يُعاني من ارتفاع درجة الحرارة، ولكنه دليل ضعيف لمقارنة صناديق الحاسوب المختلفة، أو تصميمات المراوح، أو المشعات، أو تواريخ الاختبار.

ومع ذلك، لا تزال الأرقام الخام موجودة في كل مكان لأنها أسهل في الفهم، وأسهل في التسويق، وأسهل في التلاعب.

فخ درجة الحرارة الخام في اختبارات الحرارة داخل علبة الكمبيوتر

لنفترض أن الحالة أ تنتج درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية تبلغ 72 درجة مئوية بينما تنتج الحالة ب 75 درجة مئوية.

الحالة (أ) هي الفائزة، أليس كذلك؟

ليس بالضرورة.

إذا تم اختبار الحالة (أ) عند درجة حرارة محيطة تبلغ 20 درجة مئوية، فإن نتيجتها المعيارية هي:

72 درجة مئوية - 20 درجة مئوية = 52 درجة مئوية فرق عن درجة حرارة المحيط

إذا تم اختبار الحالة "ب" عند درجة حرارة محيطة تبلغ 25 درجة مئوية، فإن نتيجتها المعيارية هي:

75 درجة مئوية - 25 درجة مئوية = 50 درجة مئوية فرق عن درجة حرارة المحيط

سجلت الحالة "ب" درجة حرارة خام أعلى، لكنها حافظت على ارتفاع أقل في درجة الحرارة فوق درجة حرارة الهواء المُزوَّد للنظام. وفي ظل ظروف مماثلة، تُعدّ هذه الحالة هي الأفضل من حيث التبريد.

تزداد أهمية هذا التمييز عند إجراء المراجعات عبر فصول مختلفة، أو مبانٍ مختلفة، أو دورات تكييف هواء مختلفة، أو بلدان مختلفة، أو أوقات مختلفة من اليوم. يوضح موقع GamersNexus أن طرح درجة الحرارة المحيطة المحلية يساعد في الحفاظ على إمكانية المقارنة عبر التغيرات الموسمية، ونشاط نظام التكييف، وحركة طاولة العمل، وحتى وجود أشخاص إضافيين يُدفئون غرفة الاختبار. وتُعرّف منهجية الاختبار في بيئة أكثر برودة فرق درجة الحرارة (ΔT) عن درجة الحرارة المحيطة بأنه الفرق بين درجة حرارة المكون الثابتة ودرجة الحرارة المحيطة المحلية.

الصيغة الأساسية

الحساب بسيط:

ΔT = درجة حرارة المكون - درجة الحرارة المحيطة

على سبيل المثال:

• درجة حرارة غلاف وحدة المعالجة المركزية: 76 درجة مئوية

• درجة حرارة الهواء الداخل: 23 درجة مئوية

• فرق درجة حرارة المعالج عن درجة حرارة المحيط: 53 درجة مئوية

وينطبق الحساب نفسه على:

• درجة حرارة نواة وحدة معالجة الرسومات

• درجة حرارة نقطة سخونة وحدة معالجة الرسومات

• درجة حرارة VRM

• درجة حرارة ذاكرة النظام

• درجة حرارة وحدة التحكم في محرك الأقراص ذي الحالة الصلبة

• درجة حرارة سائل تبريد الرادياتير

• درجة حرارة عادم العلبة

فرق درجة الحرارة بمقدار درجة مئوية واحدة يعادل أيضاً فرقاً بمقدار كلفن واحد، لذا قد يُبلغ المراجعون عن هذه النتائج إما بوحدة درجة مئوية أو كلفن فوق درجة حرارة المحيط . فرق درجة الحرارة العددي متطابق.

كيف يمكن لدرجة حرارة الغرفة أن تُغير نتيجة قياس الأداء

ضع في اعتبارك ثلاث اختبارات افتراضية باستخدام نفس وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات وحمل العمل وسرعة المروحة وتكوين الهيكل.

اختبار التشغيل درجة حرارة الغرفة درجة حرارة المعالج درجة حرارة وحدة معالجة الرسومات فرق درجة حرارة المعالج فرق درجة حرارة وحدة معالجة الرسومات ماذا تشير إليه الأرقام الأولية التشغيل أ 20 درجة مئوية 72 درجة مئوية 68 درجة مئوية 52 درجة مئوية 48 درجة مئوية أفضل نتيجة التشغيل ب 24 درجة مئوية 75 درجة مئوية 70 درجة مئوية 51 درجة مئوية 46 درجة مئوية أسوأ من التشغيل أ التشغيل ج 27 درجة مئوية 78 درجة مئوية 73 درجة مئوية 51 درجة مئوية 46 درجة مئوية أسوأ نتيجة

يصنف الرسم البياني الخام الجولة الأولى أولاً لأن 72 درجة مئوية و 68 درجة مئوية هما أدنى درجات الحرارة المعروضة.

يُظهر الرسم البياني المُعَيَّر صورةً مختلفة. يُقدِّم كلٌّ من التشغيلين B وC تبريدًا أفضل لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات مقارنةً بدرجة حرارة الغرفة، بينما تُشير قيم دلتا المتطابقة إلى أن النظام عمل بثبات على الرغم من اختلاف درجة حرارة الغرفة بمقدار 3 درجات مئوية.

هذا ما يهدف إليه التطبيع.

لا يجعل ذلك كل اختبار صالحاً بشكل سحري، ولكنه يزيل متغيراً خارجياً كبيراً قبل أن يبدأ أي شخص بالجدال حول "انتصار" بدرجة واحدة.

درجة الحرارة المحيطة هي أكثر من مجرد إزاحة رياضية

هناك تعقيد غير مريح.

لا تؤثر درجة الحرارة المحيطة دائمًا بشكل خطي تمامًا على درجة حرارة المكونات. ففي درجات حرارة الغرفة المرتفعة، قد يُغير جهاز الكمبيوتر سرعة المروحة، وسرعة المضخة، وسلوك المعالج، والجهد، أو مدة التعزيز. بعبارة أخرى، قد يتفاعل النظام قيد القياس مع بيئة الاختبار.

استخدم فريق بحثي من جامعة كارنيجي ميلون غرفة حرارية لدراسة سلوك الخوادم مع ارتفاع درجات الحرارة المحيطة. في منصة الاختبار هذه، ظل استهلاك الطاقة ثابتًا نسبيًا حتى حوالي 30 درجة مئوية، ثم ازداد مع اقتراب درجة حرارة الغرفة من 40 درجة مئوية، حيث وصلت الزيادة إلى 50%. ووجد الباحثون أدلة قوية على أن ارتفاع سرعة المراوح الداخلية كان السبب الرئيسي لهذه الزيادة.

جهاز الكمبيوتر المخصص للألعاب ليس خادمًا مثبتًا في رف، ولكن الدرس ينتقل بسلاسة: يمكن للهواء الداخل الأكثر دفئًا أن يغير سلوك الجهاز بدلاً من مجرد تحريك كل مستشعر لأعلى برقم ثابت.

وهذا يعني أن الاختبار المسؤول يجب أن يتحكم في كل من درجة الحرارة المحيطة واستجابات التحكم التلقائي.

لماذا لا يزال النطاق المحيط المقبول مهمًا

نشرت جمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE) نطاقًا موصى به لدرجة حرارة الهواء الداخل يتراوح بين 18 و27 درجة مئوية لأنواع متعددة من معدات معالجة البيانات. وهذا يمثل فرقًا قدره 9 درجات مئوية ضمن نطاق التشغيل المقبول. قد يؤدي اختبار مُراجع مكتبي لحالة واحدة عند الحد الأدنى لهذا النطاق وأخرى عند الحد الأقصى إلى اختلاف كبير في درجة الحرارة الخام قبل حتى أن يُؤخذ تصميم الحالة في الاعتبار.

أنا لا أجادل بضرورة اختبار صناديق أجهزة الكمبيوتر المكتبية وفقًا لقواعد تشغيل مراكز البيانات. لا ينبغي ذلك.

النقطة أضيق من ذلك: يمكن أن تختلف بيئات تكنولوجيا المعلومات الداخلية بشكل كافٍ للتغلب على الاختلافات الصغيرة التي يستخدمها المراجعون غالبًا لتصنيف صناديق أجهزة الكمبيوتر.

إن الادعاء بوجود ميزة قدرها درجتان مئويتان لا يعني شيئاً يذكر عندما يكون الفرق في درجة الحرارة المحيطة بين اختبارين 5 درجات مئوية ولا أحد يبلغ عن ذلك.

ما تكشفه معايير أداء علبة الكمبيوتر بعد تعديل درجة حرارة الغرفة

تتيح لنا عملية التطبيع الجيدة فحص المقاومة الحرارية للمسار الكامل:

هواء الغرفة ← مدخل الهواء ← تدفق الهواء الداخلي ← مبرد المكونات ← مستشعر المكونات

يحتوي هذا المسار على أكثر بكثير من مجرد غلاف معدني.

يتضمن ذلك:

• فتحات سحب الهواء الأمامية والجانبية والسفلية

• كثافة الشبكة

• مقاومة فلتر الغبار

• ضغط المروحة وتدفق الهواء

• تقييد الرادياتير

• توجيه وحدة معالجة الرسومات

• إعاقة الكابلات

• هندسة غطاء وحدة تزويد الطاقة

• منطقة العادم

• إعادة التدوير

• منحنيات المروحة

• طاقة المكونات

ولهذا السبب فإن إضافة المراوح لا تؤدي تلقائياً إلى تحسين حالة الجهاز.

يمكن للمروحة أن تدفع الهواء نحو منطقة غير فعالة. وقد يسحب مخرج الهواء العلوي الأمامي الهواء البارد الداخل قبل وصوله إلى مبرد المعالج. وقد يصطدم مدخل الهواء الجانبي بمخرج هواء وحدة معالجة الرسومات. وقد يحوّل المبرد مسار سحب الهواء القوي إلى جدار ذي مقاومة عالية.

يشرح دليل ACEGEEK حول كيفية تأثير تصميم اللوحة الأمامية على تبريد علبة الكمبيوتر سبب ضرورة مراعاة مساحة الشبكة، والتباعد بين الزجاج، وكثافة المرشح، وموضع فتحات التهوية قبل تحديد عدد المراوح المعلن عنه.

ينطبق الأمر نفسه على اختيار المراوح. قد تواجه مروحة ذات تدفق هواء عالٍ، تم اختبارها في مكان مفتوح، صعوبة في العمل خلف شبكة كثيفة، أو فلتر، أو مشعاع تبريد. ولا يمكن التمييز بين مراوح تدفق الهواء ومراوح الضغط الثابت إلا عند اختبار مسار التقييد بالكامل.

دراسة حالة حقيقية للمقارنة بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات

يُعدّ التطبيع المحيطي مفيدًا بشكل خاص عندما يُحسّن التكوين أحد المكونات بينما يضرّ بمكون آخر.

في الاختبارات التي نوقشت في تحليل ACEGEEK حول كيفية تأثير أنظمة التبريد المائي المتكاملة المثبتة في الواجهة الأمامية على حرارة وحدة معالجة الرسومات ، حقق جهاز Cooler Master H500P المزود بنظام EVGA 240 CLC النتائج التالية في ظل حمل عمل مشترك لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات:

تكوين المبرد فرق درجة حرارة المعالج عن المحيط فرق درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية عن المحيط المفاضلة الرئيسية مبرد أمامي 45.8 درجة مئوية 57.0 درجة مئوية أداء قوي للمعالج، ووحدة معالجة مركزية أكثر سخونة مبرد علوي 240 مم 51.8 درجة مئوية 50.5 درجة مئوية معالج أكثر سخونة، ووحدة معالجة مركزية أبرد

أدى التكوين الأمامي إلى تحسين درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية بمقدار 6 درجات مئوية تقريبًا، بينما انخفضت درجة حرارة وحدة معالجة الرسومات بمقدار 6.5 درجة مئوية تقريبًا.

هذه معلومات قيّمة لأن القيم مُعايرة بالفعل. يمكننا مقارنة المسارين الحراريين بدلاً من التساؤل عما إذا كانت الغرفة قد أصبحت أبرد خلال إحدى التجارب.

لكن أي تشكيلة فازت فعلاً؟

بالنسبة لمحطة عمل معالجة الرسومات باستخدام وحدة المعالجة المركزية، قد يكون المبرد الأمامي هو الخيار الأفضل. أما بالنسبة لنظام ألعاب مزود ببطاقة رسومات ذات غطاء مفتوح وحمل ثقيل، فقد يوفر المبرد العلوي أداءً أفضل للنظام ككل.

ولهذا السبب توصي مقارنة مدخل ومخرج المبرد من ACEGEEK بتقييم درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية، ودرجة حرارة وحدة معالجة الرسومات، والطاقة، وترددات التشغيل، وسرعة دوران المروحة، والضوضاء معًا بدلاً من تحسين مستشعر واحد.

لا يمكن وصف جهاز كمبيوتر كامل بدرجة حرارة واحدة.

ما لا يُصلحه تطبيع الصوت المحيطي

يُعدّ قياس فرق درجة الحرارة عن درجة الحرارة المحيطة مفيداً، ولكنه ليس بمثابة تصريح لإجراء اختبارات ضعيفة.

سأرفض معيارًا حتى عندما يُبلغ عن درجات حرارة مُعيرة إذا قام المراجع بتغيير العديد من المتغيرات غير الخاضعة للتحكم بين عمليات التشغيل.

لا يقوم بتصحيح تغير استهلاك الطاقة

لا يمكن مقارنة معالج يستهلك 125 واط بشكل عادل مع نفس المعالج الذي يستهلك 165 واط لمجرد أن كلا النتيجتين تم توحيدهما.

ينبغي أن تسجل الاختبارات الطاقة الفعلية لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات. يمكن أن تؤثر تحديثات البرامج، وحدود اللوحة الأم، وخوارزميات التعزيز، وحدود درجة الحرارة، وتغيرات الجهد، واختلافات أحمال العمل على كمية الحرارة الناتجة.

لا يقوم بتصحيح منحنيات المروحة التلقائية

قد تؤدي الغرفة الأكثر دفئًا إلى رفع درجة حرارة المعالج أو وحدة معالجة الرسومات بما يكفي لرفع سرعة دوران المروحة. وقد يتحسن الأداء الناتج نتيجةً لزيادة مستوى ضجيج النظام.

هذا ليس بالضرورة سلوكاً سيئاً. إنه منطق تحكم طبيعي.

لكن يجب على المراجع الإفصاح عن ذلك.

لتحليل الهيكل، أفضل استخدام وضعين للاختبار على الأقل:

1. اختبار السرعة الثابتة ، والذي يساعد في عزل قدرة تدفق الهواء للهيكل وتكوين المروحة.

2. اختبار مُعاير الضوضاء ، والذي يقارن أداء التبريد عند نفس مستوى الصوت المقاس.

قدم موقع GamersNexus اختبارات موحدة للمراوح واختبارات موحدة للضوضاء لفصل سلوك الغلاف عن اختلافات المراوح القياسية ومقارنة الحالات في ظل ظروف صوتية متساوية تقريبًا.

لا يُصحح ذلك وضع المستشعر بشكل سيئ

ينبغي قياس درجة الحرارة المحيطة بالقرب من الهواء الداخل إلى العلبة، وليس على الجانب الآخر من الغرفة.

يمكن لمسبار موضوع خلف فتحة العادم العلوية قراءة الهواء الذي امتص حرارة المعالج المركزي ووحدة معالجة الرسومات. وقد يتأثر المسبار الملامس للوحة معدنية بدرجة حرارة السطح. كما قد يتأثر المستشعر الموضوع أمام مروحة السحب مباشرةً بالضغط والاضطرابات وأشعة الشمس أو المعدات المجاورة.

أوصي بوضع المجس بالقرب من مدخل الهواء الرئيسي، خارج الهيكل، وبعيدًا عن مخرج المبرد أو مخرج وحدة معالجة الرسومات. يجب أن يبقى الموضع الدقيق ثابتًا في كل اختبار.

لا يُصحح ذلك عملية الإحماء غير المكتملة

تستجيب المبردات الهوائية بسرعة. أما ألواح الهيكل، والمشعات، وسائل التبريد، ومناطق اللوحة الأم، ومحركات الأقراص الصلبة، وكتلة الهواء المحيطة فتستجيب بشكل أبطأ.

قد يبدو أداء وحدة المعالجة المركزية (CPU) مستقرًا بعد خمس دقائق من الاختبار، بينما لا يزال نظام التبريد المائي (AIO) يمتص الحرارة. وقد يستمر الحمل المشترك على وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات في رفع درجة الحرارة الداخلية بعد أن يبدو منحنى أداء المعالج مستقرًا.

ينبغي أن يستمر الاختبار حتى تتوقف درجات الحرارة ذات الصلة عن التغير بشكل ملحوظ.

لا يقوم بتصحيح حالات مختلفة

يجب أن تبقى الألواح مثبتة لإجراء اختبارات الاستخدام العادي.

قد يُساعد إزالة اللوحة الجانبية في تشخيص انسداد مدخل الهواء، لكنها تُغيّر ضغط تدفق الهواء، وإعادة تدويره، وسلوك الغبار، وتسريب الضوضاء، ووصول وحدة معالجة الرسومات إلى هواء الغرفة. وبالمثل، قد يُظهر الاختبار بدون فلتر الغبار الأصلي أن أداء الصندوق أفضل مما سيكون عليه بعد تركيبه.

يوصي دليل ACEGEEK لتخطيط تدفق الهواء لبناء جهاز كمبيوتر بمبرد مزدوج بتسجيل درجة حرارة الغرفة، وتركيب الألواح والمرشحات العادية، وتحديد سرعات المروحة، وتسخين النظام، وتشغيل حمل قابل للتكرار، وتغيير متغير واحد في كل مرة.

عدم اليقين في القياس: لماذا قد يكون الفوز بفارق درجة مئوية واحدة بمثابة تعادل؟

أجهزة استشعار درجة الحرارة ليست مثالية.

حتى أعمال المعايرة الاحترافية تأخذ عدم اليقين في الحسبان كجزء من النتيجة. يقارن مختبر معايرة مقاييس الحرارة الصناعية التابع للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) الأجهزة بمقاييس حرارة مرجعية مرتبطة بمعيار ITS-90، ويُبلغ عن قيم التصحيح وعدم اليقين في المعايرة. كما يُشير المعهد إلى أنه قد يلزم إضافة عدم اليقين الناتج عن القراءة الرقمية من قِبل المستخدم.

لا يُعدّ مستشعر اللوحة الأم جهازًا معمليًا مُعايرًا من قِبل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST). وكذلك الحال بالنسبة لمعظم أجهزة تسجيل درجة الحرارة عبر منفذ USB الرخيصة.

هذا لا يجعل اختبار أجهزة الكمبيوتر عديم الجدوى. بل يعني أن على المراجع أن يحترم التباين.

قد يتضمن الاختلاف المُبلغ عنه ما يلي:

• خطأ في مسبار البيئة

• دقة المستشعر المكون

• تباين عبء العمل

• تباين تردد التعزيز

• نشاط العمليات الخلفية

• تحمل سرعة المروحة

• اختلافات ضغط التركيب

• معجون حراري قابل للدهن

• درجة حرارة بدء تشغيل سائل التبريد

• تأثيرات فترة تسجيل البيانات

قاعدتي واضحة: اعتبر الفرق بمقدار درجة واحدة بمثابة تعادل ما لم تُظهر الاختبارات المتكررة أن الفجوة مستقرة وأكبر من التباين الملحوظ من جولة إلى أخرى.

لا تُؤدي الفاصلة العشرية إلى الدقة.

قد يبدو نشر 48.7 درجة مئوية بدلاً من 49 درجة مئوية علمياً، ولكنه لا يعني الكثير عندما تتراوح نتائج التشغيل المتكررة من 47.9 درجة مئوية إلى 49.4 درجة مئوية.

أفضل منهجية لاختبار درجة حرارة علبة الكمبيوتر

لا تحتاج المنهجية القابلة للدفاع إلى مختبر بملايين الدولارات، بل تحتاج إلى الانضباط والشفافية وإمكانية التكرار.

1. إصلاح منصة الأجهزة

استخدم نفس الشيء:

• وحدة المعالجة المركزية

• وحدة معالجة الرسومات

• اللوحة الأم

• ذاكرة

• تخزين

• مزود الطاقة

• مبرد وحدة المعالجة المركزية

• مركب حراري

• نماذج المراوح

• نظام التشغيل

• إصدارات برامج التشغيل

يمكن أن يؤدي تغيير بطاقة الرسومات إلى تغيير تدفق الهواء بشكل كامل لأن طول وحدة معالجة الرسومات وسمكها واتجاه المبرد وموضع المروحة ومخرجات الحرارة كلها تؤثر على المسار الداخلي.

يُعد هذا الأمر ذا أهمية خاصة عند مقارنة صناديق الكمبيوتر ذات الحجرتين وصناديق الكمبيوتر التقليدية ، حيث قد تُغذي مواضع السحب السفلية والجانبية وحدة معالجة الرسومات بشكل مختلف تمامًا.

2. قفل إعدادات الطاقة والتحكم

التسجيل والتحكم:

• طاقة حزمة وحدة المعالجة المركزية

• طاقة لوحة معالج الرسوميات

• سلوك جهد وحدة المعالجة المركزية

• سلوك جهد وتردد وحدة معالجة الرسومات

• حدود طاقة BIOS

• ضخ

• سرعة مروحة المعالج

• سلوك مروحة وحدة معالجة الرسومات

• سرعة مروحة صندوق الحاسوب

لا يُعد المعالج "القياسي" حالة اختبار عالمية عندما يطبق مصنّعو اللوحات الأم سلوكًا مختلفًا للطاقة.

3. قياس درجة حرارة الهواء الداخل باستمرار

لا تقم بتسجيل درجة حرارة الغرفة مرة واحدة في البداية وتفترض أنها ظلت ثابتة.

سجّل درجة الحرارة المحيطة طوال فترة التشغيل. احسب النتيجة المعيارية من الفترات الزمنية المتناظرة بدلاً من طرح قراءة صباحية واحدة من متوسط قراءة فترة ما بعد الظهر.

4. تحقيق التوازن الحراري

قم بتسخين النظام قبل جمع بيانات نافذة القياس النهائية.

في اختبار التبريد الهوائي، قد تكون فترة الاستقرار قصيرة نسبيًا. أما في حالة نظام التبريد المتكامل أو نظام التبريد المخصص، فقد يستغرق توازن سائل التبريد وقتًا أطول بكثير.

ينبغي أن تُظهر البيانات مستوى ثابتًا، وليس خطًا تصاعديًا ينتهي عند انتهاء وقت ساعة الإيقاف.

5. استخدم أحمال عمل قابلة للتكرار

يجب أن يشمل اختبار هيكل الكمبيوتر الكامل ما يلي:

• تحميل وحدة المعالجة المركزية فقط

• تحميل وحدة معالجة الرسومات فقط

• الحمل المشترك لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات

• لعبة حقيقية تتطلب الكثير من الجهد

• سلوك الخمول أو الحمل المنخفض

يُعد الحمل المُجمّع أمراً مهماً لأن عادم المبرد، وإعادة تدوير وحدة معالجة الرسومات، وحرارة اللوحة الأم، وضغط الهيكل قد تتصرف بشكل مختلف عندما يكون كل مصدر حرارة رئيسي نشطاً.

6. اختبر العلبة كما تم شحنها

يجيب اختبار المخزون على سؤال يواجه المشتري: ما هو الأداء الذي يحصل عليه العميل دون شراء مراوح إضافية؟

سِجِلّ:

• عدد المراوح المضمنة

• حجم المروحة

• توجيه المروحة

• أقصى عدد دورات في الدقيقة

• اختبار سرعة الدوران

• المرشحات المثبتة

• تركيب الألواح

• السلوك الافتراضي لوحدة التحكم أو موزع المراوح

7. أضف تكوينًا موحدًا

يساعد إجراء اختبار ثانٍ باستخدام نفس المراوح المعروفة في جميع الحالات على كشف الهيكل نفسه.

هذا ليس مثاليًا. تُصمَّم صناديق الحاسوب المختلفة لتناسب أحجامًا ومواقع مراوح مختلفة. مع ذلك، يمكن للاختبارات المعيارية تحديد ما إذا كانت النتائج الضعيفة ناتجة عن ضعف المراوح الأصلية أو عن تصميم صندوق الحاسوب المحدود.

8. قم بإجراء اختبار مُعدَّل حسب مستوى الضوضاء

قم بضبط كل حالة على نفس هدف ضغط الصوت المقاس، ثم قارن درجة الحرارة.

إن العلبة التي تصل إلى فرق درجة حرارة 50 درجة مئوية أثناء إنتاج 45 ديسيبل ليست بالضرورة أفضل من تلك التي تصل إلى فرق درجة حرارة 53 درجة مئوية عند 35 ديسيبل.

يتعايش المستخدمون مع الحرارة والصوت.

9. أعد الاختبار

قم بتشغيل كل إعداد ذي معنى مرتين على الأقل. كرر النتائج غير المتوقعة للمرة الثالثة.

تقرير:

• متوسط النتيجة

• مدى الجري من الجري

• نطاق درجة الحرارة المحيطة

• نطاق سرعة دوران المروحة

• نطاق الطاقة

• مستوى الضوضاء

• أي سلسلة تم استبعادها وسبب استبعادها

10. غيّر متغيرًا واحدًا في كل مرة

لا تقم بعكس اتجاه خمس مراوح، وإزالة الفلتر، وتغيير حد الطاقة، ثم تسمي النتيجة الجديدة تحسينًا لتدفق الهواء.

غيّر متغيرًا واحدًا.

ثم قم بالقياس مرة أخرى.

هذا أبطأ، ولكنه ينتج أدلة بدلاً من محتوى.

كيفية قراءة نتائج اختبارات الأداء الحراري لحافظة الكمبيوتر دون التعرض للتضليل

عندما أقوم بمراجعة حالة حاسوب شخصي، أبحث عن سبعة عناصر من المعلومات قبل الوثوق بالتصنيف:

1. هل تم تسجيل درجة الحرارة المحيطة؟

2. هل تُعرض النتائج كفرق عن درجة الحرارة المحيطة؟

3. هل تم تسجيل استهلاك الطاقة للمكون؟

4. هل تم التحكم في إعدادات المروحة والمضخة؟

5. هل تم تركيب جميع الألواح والفلاتر العادية؟

6. هل سُمح للنظام بالوصول إلى درجة حرارة مستقرة؟

7. هل تكررت النتائج؟

إذا كانت هناك عدة إجابات مفقودة، فأنا أتعامل مع الرسم البياني على أنه ملاحظة وليس معيارًا مرجعيًا.

انتبه أيضاً للدقة الزائفة.

قد يُرتب المُراجع 20 حالة من الأفضل إلى الأسوأ، حتى وإن كانت ستة نماذج منها تقع ضمن نطاق 1.5 درجة مئوية. يُنشئ هذا الجدول تسلسلاً هرمياً واضحاً لنتائج قد تكون مرتبطة وظيفياً.

ولا تقارن الرسوم البيانية من منشورات مختلفة إلا إذا كانت منصاتها وأساليبها متوافقة. فلا يمكن وضع فرق درجة حرارة وحدة معالجة الرسومات (GPU) البالغ 45 درجة مئوية على منصة اختبار بجانب نتيجة 48 درجة مئوية من منصة أخرى تستخدم بطاقة رسومات مختلفة، أو حمل عمل مختلف، أو سرعة مروحة مختلفة، أو مستوى طاقة مختلف، أو مستشعر مختلف، أو مستوى ضوضاء مختلف.

تُحسّن عملية التوحيد المقارنات داخل مجموعة بيانات مُتحكّم بها، ولا تدمج مجموعات البيانات غير ذات الصلة في تصنيف عالمي واحد.

الأسئلة الشائعة

ما هي درجات الحرارة المُعايرة وفقًا لدرجة الحرارة المحيطة في اختبار صناديق الحاسوب الشخصي؟

درجة الحرارة المحيطة المعيارية هي درجة حرارة المكون التي يتم التعبير عنها على أنها الفرق بين درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية أو وحدة معالجة الرسومات أو وحدة تنظيم الجهد أو الذاكرة أو سائل التبريد المقاسة ودرجة حرارة الهواء الداخل المسجلة أثناء نفس الاختبار المستقر، مما يسمح بمقارنة النتائج من الغرف ذات الظروف الحرارية المختلفة على أساس أكثر مساواة.

يُشار إليها عادةً بمصطلح "فرق درجة الحرارة عن درجة الحرارة المحيطة" أو "درجات فوق درجة الحرارة المحيطة". ويشير انخفاض فرق درجة الحرارة عمومًا إلى أن نظام التبريد حافظ على ارتفاع أقل في درجة حرارة الهواء المُزوَّد.

كيف يتم حساب فرق درجة الحرارة (ΔT) عن درجة الحرارة المحيطة؟

يتم حساب فرق درجة الحرارة عن درجة الحرارة المحيطة عن طريق طرح درجة الحرارة المحيطة المحلية من درجة حرارة المكون المستقرة، لذلك فإن وحدة المعالجة المركزية عند 72 درجة مئوية في غرفة درجة حرارتها 22 درجة مئوية تنتج فرقًا قدره 50 درجة مئوية، بينما نفس قراءة وحدة المعالجة المركزية في غرفة درجة حرارتها 26 درجة مئوية تنتج فرقًا قدره 46 درجة مئوية.

الصيغة هي ΔT = Tcomponent − Tambient . يجب أن تأتي قيم درجة الحرارة المحيطة وقيم المكونات من نفس فترة الاختبار.

كيف تؤثر درجة الحرارة المحيطة على حرارة الكمبيوتر؟

تؤثر درجة حرارة الغرفة على حرارة الكمبيوتر لأن كل مشتت حراري ومبرد بالهواء يرفض الحرارة في الهواء المحيط، مما يعني أن الهواء الداخل الأكثر دفئًا يقلل من فرق درجة الحرارة المتاح لنقل الحرارة ويمكن أن يؤدي أيضًا إلى سرعات مروحة أعلى، أو سلوك تعزيز متغير، أو استجابات تحكم تلقائي مختلفة.

لذلك ترتفع درجات حرارة وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات عادةً مع ارتفاع درجة حرارة الغرفة، حتى عندما يظل هيكل الجهاز وحمل العمل وتكوين المروحة دون تغيير.

هل فرق درجة الحرارة (ΔT) عن درجة الحرارة المحيطة دقيق دائمًا؟

لا تكون عملية التطبيع المحيطي دقيقة تلقائيًا لأن الطرح يزيل انحراف درجة حرارة الغرفة ولكنه لا يصحح أحمال العمل غير المستقرة، أو تغير استهلاك الطاقة، أو منحنيات المروحة المتغيرة، أو أخطاء وضع المجس، أو تسخين سائل التبريد، أو اختلافات مرشح الغبار، أو نشاط البرامج في الخلفية، أو انحراف المستشعر، أو النظام الذي يغير سلوكه عندما تصبح الغرفة أكثر دفئًا.

ينبغي التعامل معها كجزء من منهجية مضبوطة، وليس كبديل للتحكم والتكرار.

أين ينبغي وضع مسبار قياس درجة الحرارة المحيطة؟

يجب أن يقيس مسبار درجة الحرارة المحيطة الهواء الذي يدخل فعليًا إلى الهيكل، ويتم وضعه بالقرب من المدخل الرئيسي دون لمس اللوحة، ويكون في منطقة العادم المباشر، ويتلقى ضوء الشمس، أو يتم تسخينه بواسطة المكتب أو الشاشة أو جهاز الاختبار أو عادم وحدة معالجة الرسومات أو تفريغ المبرد أو أي نظام آخر قريب.

يجب تثبيت موضع المجس بين الاختبارات. التسجيل المستمر أفضل من أخذ قراءة واحدة لدرجة حرارة الغرفة قبل بدء العمل.

كم من الوقت يجب أن يستغرق اختبار الحرارة لحافظة الكمبيوتر؟

يجب أن يستمر اختبار الحرارة لحافظة الكمبيوتر حتى تتوقف درجات حرارة وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات وسائل التبريد والهواء الداخلي واللوحة عن التغير بشكل ملحوظ، وهو ما يتطلب عادةً فترة تسخين محددة متبوعة بحمل مستمر لفترة كافية للكشف عن تشبع الحرارة بدلاً من مجرد التقاط الدقائق القليلة الأولى من سلوك التعزيز.

تتطلب أنظمة التبريد المتكاملة وأنظمة التبريد ذات الحلقة المخصصة بشكل عام وقت استقرار أطول من أنظمة التبريد بالهواء لأن سائل التبريد والمبرد يستمران في تخزين الحرارة.

هل ينبغي أن تتضمن مراجعات صناديق الحاسوب الشخصي تقارير عن درجات الحرارة الخام أم عن الفرق بينها وبين درجة حرارة الغرفة؟

ينبغي أن تتضمن مراجعات صناديق الكمبيوتر تقارير عن كل من درجات الحرارة الخام والفرق عن درجة الحرارة المحيطة لأن القيم الخام تُظهر حالة التشغيل الفعلية التي تمت تجربتها أثناء الاختبار، بينما توفر القيم المعيارية أساسًا أقوى لمقارنة أداء التبريد عندما تختلف درجة الحرارة المحيطة بين عمليات التشغيل أو التواريخ أو الغرف أو الظروف الموسمية.

ينبغي أن تصاحب القيمتين بيانات الطاقة، وسرعة دوران المروحة، والضوضاء، ونطاق درجة الحرارة المحيطة، والاختلافات بين مرات التشغيل.

ما هي أفضل طريقة لاختبار درجة حرارة علبة الكمبيوتر؟

أفضل منهجية لاختبار درجة حرارة علبة الكمبيوتر هي بروتوكول قابل للتكرار يقوم بإصلاح الأجهزة، وإعدادات BIOS، وحدود الطاقة، وسرعات المروحة والمضخة، ومدة حمل العمل، وحالة اللوحة، وموضع المستشعر، وقياس درجة الحرارة المحيطة، وظروف الضوضاء، ثم يكرر كل تشغيل ويبلغ عن كل من درجة الحرارة الخام وفرق درجة الحرارة عن درجة الحرارة المحيطة.

تجيب الاختبارات القياسية، واختبارات المروحة الموحدة، واختبارات السرعة الثابتة، واختبارات الضوضاء المعيارية على أسئلة مختلفة وتكون أقوى عند تقديمها معًا.

قم ببناء اختبار حراري يمكنك الدفاع عنه

توقف عن الحكم على هيكل جهاز الكمبيوتر من خلال رقم معالج واحد فقط.

سجّل درجة حرارة الهواء الداخل. ثبّت إعدادات الطاقة. اضبط سرعات المروحة والمضخة. ركّب الألواح والمرشحات. سخّن النظام بالكامل. شغّل أحمال عمل خاصة بوحدة المعالجة المركزية فقط، ووحدة معالجة الرسومات فقط، وأحمال عمل مشتركة. احسب فرق درجة الحرارة عن درجة حرارة المحيط. ثم كرّر الإعداد الفائز.

لإجراء الاختبار التالي، قم بإنشاء سجل بسيط يحتوي على درجة الحرارة المحيطة، ودرجة حرارة وحدة المعالجة المركزية، ودرجة حرارة نواة وحدة معالجة الرسومات ونقطة التسخين، وطاقة وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات، وسرعة دوران المروحة، وسرعة دوران المضخة، وسرعة الساعة، والضوضاء، ومدة الاختبار.

اجعل الأرقام تكسب ثقتك.