Cách chọn fan case tốt nhất cho PC

CPU và GPU đi kèm với quạt làm mát, nhưng chúng sẽ không làm mát bất cứ thứ gì nếu nhiệt độ trong case máy tính cao đến mức đáng báo động. Đó là lý do tại sao bạn cần fan case.

PC tùy chỉnh thường được tích hợp case hiện đại với quạt làm mát tệ hại. Đây không phải là hành động tiết kiệm chi phí, mà chỉ đơn giản là nhường quyền chọn fan case phù hợp cho người dùng.

Và việc có được quyền đó rất quan trọng để đảm bảo cả hiệu suất tối ưu và độ tin cậy lâu dài cho PC tùy chỉnh. Trong bài viết hôm nay, Quantrimang.com sẽ chỉ cho bạn cách bạn chọn fan case tốt nhất cho PC của mình.

Tại sao một fan case đơn là chưa đủ?

Câu trả lời ngắn gọn là một fan case gần như không đủ để ngăn máy tính của bạn không trở nên quá nóng.

Tuy nhiên, việc làm mát case máy tính phức tạp hơn một chút. Nhà sản xuất case giao nhiệm vụ này cho bạn vì PC tùy chỉnh không chỉ có cấu hình linh kiện hoàn toàn khác nhau mà hướng vật lý của quạt làm mát cũng thay đổi theo từng phiên bản.

Hiệu suất máy tính tỷ lệ thuận với số watt đi qua CPU và GPU. Phần lớn mức điện năng này bị tiêu tán dưới dạng nhiệt. Hiệu suất tổng thể của PC sẽ bị hạn chế nghiêm trọng nếu bạn không thể loại bỏ phần nhiệt này khỏi các thành phần một cách hiệu quả. Đó là một vấn đề vì PC chỉ có một fan case không thể thực hiện tốt nhiệm vụ tản nhiệt.

Do đó, việc lựa chọn cấu hình fan case phù hợp cho hệ thống chuyên chỉnh sửa video hoặc chơi game của bạn có ảnh hưởng đáng kể đến khoảng không tản nhiệt có sẵn. PC chạy trong trạng thái mát mẻ cho phép CPU và GPU đạt được tốc độ xung nhịp turbo cao hơn đồng thời duy trì tình trạng hoạt động của chúng lâu hơn.

Đó là một bản nâng cấp hiệu suất miễn phí mà không cần mạo hiểm thực hiện ép xung.

Fan case hoạt động như thế nào?

Biết cấu tạo cơ bản của một fan case PC điển hình giúp bạn dễ dàng hiểu các thông số kỹ thuật và xác định loại nào lý tưởng cho trường hợp sử dụng của mình. Quạt máy tính sử dụng thiết kế hướng trục hoặc ly tâm. Quạt hướng trục hút và thải không khí dọc theo trục quay của cánh quạt, trong khi quạt ly tâm hút không khí theo hướng vuông góc với trục quay.

Bởi vì máy tính để bàn chỉ sử dụng quạt hướng trục, nên ta sẽ không bận tâm đến loại khác. Một quạt hướng trục điển hình bao gồm ba phần chính - trục, cánh quạt và khung. Cánh quạt và khung là những bộ phận đơn giản bằng nhựa, còn phần trục chứa những thành phần quan trọng và đắt tiền nhất, chẳng hạn như động cơ, ổ trục và thiết bị điện tử.

Quạt hướng trục tạo ra luồng không khí bằng cách điều khiển động cơ quay các cánh quạt ở tốc độ cao. Lưu lượng gió tạo ra phụ thuộc vào tốc độ/mô-men xoắn của động cơ, hiệu quả khí động học của cánh quạt và nhiều yếu tố khác.

Nếu đang tìm kiếm một fan case, bạn nên biết các thành phần này quyết định giá thành và chất lượng của chúng như thế nào.

5 thông số kỹ thuật quan trọng nhất của fan case

Chúng ta hãy xem xét các thông số kỹ thuật khác nhau chi phối hiệu suất của quạt.

1. Tối ưu hóa luồng không khí và áp suất tĩnh

Hiệu suất của quạt được xác định bởi hai chỉ số loại trừ lẫn nhau là lưu lượng gió và áp suất tĩnh. Phương pháp trước đây đo lượng không khí được quạt chuyển động trong một thời gian nhất định, thường được biểu thị bằng feet khối trên phút (CFM). Lưu lượng gió của quạt càng cao thì lượng không khí nó có thể di chuyển càng lớn, tác động tích cực đến hiệu suất làm mát.

Quạt có lưu lượng gió lớn hơn rất lý tưởng khi bạn đang xả khí nóng ra khỏi case. Đường dẫn của không khí khi thoát ra khỏi case hoàn toàn không có vật cản trong cấu hình này. Bây giờ, hãy tưởng tượng cùng một chiếc quạt được sử dụng để đẩy không khí lạnh qua bộ tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng. Bộ tản nhiệt dày với cấu trúc vây dày đặc có khả năng cản trở luồng gió đáng kể.

Cùng một loại quạt có lưu lượng gió cao hoạt động kém hiệu quả ở vai trò này, vì lưới tản nhiệt hạn chế yêu cầu quạt tạo ra áp suất tĩnh cao hơn để đẩy không khí qua nó. Những chiếc quạt như vậy có hình dạng cánh quạt chuyên dụng được thiết kế để hy sinh luồng không khí để cải thiện áp suất tĩnh, được đo bằng Pascal (pa) hoặc milimét nước (mm H2O).

Theo bản chất của chúng, các quạt tối ưu hóa áp suất tĩnh được sử dụng để hút không khí tốt hơn trong các case hạn chế với mật độ thành phần bên trong cao hơn, thường thấy trong các cấu trúc dạng nhỏ như PC mini-ITX. Những chiếc quạt này lý tưởng để đẩy không khí qua bộ tản nhiệt dày và bộ làm mát không khí CPU với các ngăn dạng vây dày đặc.

2. Kích thước quạt

Kích thước của quạt hướng trục được biểu thị bằng milimét và gần bằng chiều dài của khung hoặc đường kính của các cánh quạt. Nó ảnh hưởng đến lượng không khí được quạt đẩy, do đó phụ thuộc vào hai yếu tố chính - diện tích bề mặt của các cánh quạt và tốc độ quay của chúng.

Về mặt kỹ thuật, quạt lớn hơn sẽ tạo ra nhiều luồng không khí hơn do diện tích bề mặt của cánh quạt lớn hơn, nhưng trọng lượng bổ sung và lực cản khí động học cũng làm tăng lượng dòng điện và mức tiêu thụ điện năng.

Bởi vì hầu hết các fan case PC được thiết kế để tối đa hóa công suất tiêu thụ từ đầu cắm quạt của bo mạch chủ tiêu chuẩn, bất kể kích thước vật lý của chúng, tổng công suất ít nhiều không đổi trên phổ kích thước quạt. Không có gì đáng ngạc nhiên khi một chiếc quạt 200mm điển hình quay với tốc độ tối đa 800 RPM để cung cấp lượng không khí gần tương đương với một chiếc quạt 120mm hoạt động ở giới hạn 2000 RPM.

Theo quy luật chung, những chiếc quạt lớn có xu hướng yên tĩnh hơn quạt kích thước nhỏ, nhờ tốc độ quay thấp hơn. Bạn có thể tìm thấy những chiếc quạt đặc biệt hoạt động ở tốc độ cao hơn, nhưng những chiếc quạt này tiêu thụ nhiều điện năng hơn và yêu cầu bộ điều khiển quạt chuyên dụng có phân phối điện mạnh hơn.

3. Độ dày của quạt

Cũng được biểu thị bằng milimét, độ dày của quạt là bộ số thứ hai được biểu thị cùng với kích thước quạt. Trong không gian máy tính để bàn, độ dày của quạt thường dao động từ 10mm đến 40mm. Quạt dày hơn sẽ cung cấp luồng không khí tăng lên so với quạt mỏng hơn có cùng kích thước vì một số lý do.

Quạt dày giúp có thể thiết kế các cánh quạt với góc quay dốc hơn, cho phép chúng hút một lượng không khí lớn hơn trên mỗi vòng quay. Độ dày lớn hơn không chỉ làm tăng diện tích bề mặt của cánh quạt, mà phần khung dày còn cải thiện hiệu quả hút vốn có của quạt, cụ thể là áp suất tĩnh cao hơn.

4. Các loại ổ trục

Loại ổ trục được sử dụng trong fan case quyết định giá thành, tuổi thọ và tiếng ồn hoạt động của nó.

Những chiếc quạt rẻ nhất sử dụng ổ trục dạng tay áo, có trục thép quay bên trong ống bọc bằng đồng mềm hơn. Những ổ trục này êm hơn khi bạn sử dụng lần đầu nhưng trở nên ồn ào hơn theo thời gian. Chúng cũng có xu hướng bị hỏng sớm và đột ngột hơn. Quạt ổ trục tay áo chỉ có thể được sử dụng theo hướng thẳng đứng. Gắn chúng theo chiều ngang ở trên cùng hoặc dưới cùng sẽ dẫn đến quạt sớm bị hỏng hóc.

Quạt ổ trục đôi sử dụng ổ bi truyền thống dọc ở đầu trước và sau của trục. Thiết kế này giúp giảm ma sát đáng kể để kéo dài tuổi thọ và cho phép sử dụng quạt ở mọi hướng. Nhược điểm duy nhất ở đây là độ ồn tăng nhẹ so với ổ trục tay áo. Các biến thể ổ trục đơn của chúng sử dụng một ổ trục bọc ở đầu kia của trục và không đáng tin cậy bằng các loại ổ trục kép.

Ổ trục động chất lỏng kết hợp độ tin cậy của thiết kế ổ bi với tiếng ồn thấp của công nghệ ổ trục tay áo. Về cơ bản, nó là một ổ trục tay áo được sửa đổi với các rãnh cắt theo hình xương cá để ép chất bôi trơn hiệu quả trên những bề mặt quay. Thiết kế kết hợp lực quay vốn có của quạt và tác dụng thủy tĩnh của chất bôi trơn để tạo ra trường áp suất ổn định các bộ phận chuyển động và loại bỏ ma sát. Những quạt như vậy tồn tại lâu nhất và có thể lắp theo tất cả các hướng. Nhược điểm duy nhất của chúng là giá cao.

Tuy nhiên, ổ trục động chất lỏng không phải là thiết kế lai duy nhất dựa trên ổ trục tay áo. Ổ trục Maglev của Sunon và SSO của Noctua cũng cải tiến thiết kế bằng cách kết hợp nam châm để ổn định và giảm ma sát. Cả hai ổ trục này đều nổi tiếng về tuổi thọ cao và độ ồn thấp.

5. Điều khiển tốc độ quạt dựa trên PWM và điện áp

Kiểm soát tốc độ dựa trên bộ vi xử lý thông minh là lợi ích chính của việc kết nối quạt với bo mạch chủ PC mạnh mẽ. Không giống như các quạt DC thông thường chỉ sử dụng hai dây - một cho VCC (nguồn) và một dây khác để nối đất - các fan case máy tính đơn giản nhất có một dây bổ sung cho tín hiệu máy đo tốc độ, chuyển tiếp tốc độ quay của quạt bằng cách sử dụng cảm biến hiệu ứng Hall trên bo mạch.

Những chiếc fan case ba chân này cho phép máy tính cảm nhận tốc độ quạt và điều chỉnh nó để tạo ra sự cân bằng giữa khả năng làm mát và hoạt động yên tĩnh. Tốc độ quạt được điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp trong các thiết kế như vậy. Mặc dù điều này hoạt động tốt ở tốc độ cao hơn, nhưng việc giảm điện áp đáng kể để đạt được tốc độ quạt thấp hơn sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất.

Các loại quạt đắt tiền hơn sẽ giải quyết vấn đề này bằng cách thêm một dây bổ sung cho tín hiệu PWM (Pulse Width Modulation). Những chiếc quạt như vậy duy trì điện áp không đổi, nhưng tốc độ thay đổi bằng cách bật và tắt quạt nhanh chóng vài lần trong một giây, thông qua việc sử dụng mạch chuyển đổi tần số cao. Sự phức tạp và các thành phần tăng thêm rõ ràng là đi kèm với chi phí cao hơn.

Hướng quạt tối ưu

Bây giờ, bạn đã biết cách chọn đúng quạt, đây là một số gợi ý về vị trí đặt quạt đúng trong case. Quy tắc cơ bản nhất cần nhớ là đảm bảo bạn hướng luồng không khí đi khắp case từ điểm này sang điểm khác.

Hướng không quan trọng. Bạn có thể hút không khí từ phía sau case và xả nó ở phía trước, và mọi thứ sẽ hoạt động miễn là bạn không bận tâm đến khuôn mặt bị phả khí nóng vào khi chơi game. Ngoại lệ duy nhất tồn tại khi không khí được dẫn theo phương thẳng đứng. Không khí nóng bốc lên một cách tự nhiên, vì vậy không có ích gì chống lại quá trình đối lưu tự nhiên. Tuy nhiên, việc lắp quạt ở hai phía đối diện cũng sẽ không mang lại tác dụng gì.

Điều này không tệ đối với quạt hút, nhưng nếu bạn đặt hai quạt hút ở hai đầu đối diện case, các luồng không khí đối nghịch sẽ xung đột. Dòng chảy hỗn loạn tiếp theo được tạo ra sẽ khiến không khí nóng bị giữ lại và tuần hoàn trong case.

Như đã giải thích trước đó, hãy sử dụng quạt được tối ưu hóa áp suất tĩnh để đẩy hoặc kéo không khí qua bộ tản nhiệt. Nếu case không được thông gió tốt (mặt trước bằng kính hoặc chất liệu cứng) hay nhỏ và/hoặc quá chật ở bên trong, tốt hơn hết bạn nên sử dụng quạt được tối ưu hóa áp suất tĩnh cho các điểm hút gió. Các case “dễ thở” hơn với tấm che phía trước bằng lưới có thể sử dụng các quạt tối ưu hóa luồng không khí để hút vào, nhưng điều đó hiếm khi tối ưu trừ khi bạn có đủ quạt hút.

Tối ưu hóa áp suất không khí

Bài viết khuyên bạn nên sử dụng ít nhất 3 fan case (hoặc nhiều hơn cho các ứng dụng có độ căng cao). Bạn sử dụng bao nhiêu quạt trong số đó để xả và nạp khí sẽ xác định xem case có cấu hình áp suất không khí dương hay âm.

Case sử dụng nhiều quạt hút hơn quạt xả sẽ có áp suất không khí bên trong dương đơn giản là do lượng không khí được đẩy vào nhiều hơn lượng không khí được đưa ra ngoài. Áp suất không khí lớn dẫn đến không khí bị đẩy ra khỏi mọi ngóc ngách, tạo ra một rào cản tự nhiên chống lại bụi. Đây là một đặc điểm rất đáng được mong đợi.

Tuy nhiên, việc đạt được một thiết lập áp suất dương không phải lúc nào cũng khả thi. Tốt hơn hết bạn nên tập trung vào việc hút nhiệt ra khỏi các case có hệ thống thông gió kém. Điều này đòi hỏi nhiều quạt hút hơn, dẫn đến thiết lập áp suất âm. Mặc dù thiết lập này sẽ tạo ra nhiều bụi hơn, nhưng nó chắc chắn sẽ hữu ích cho những thành phần quá nóng.

Chỉ cần không đi quá đà với việc tối ưu hóa áp suất âm hoặc dương. Lý tưởng nhất là cân bằng giữa số lượng quạt hút, nhưng hơi thiên về lượng khí hút vào để duy trì áp suất dương. Vào cuối cùng, điều quan trọng hơn là phải thiết lập luồng không khí hợp lý trong case.

Việc lựa chọn giữa vô số loại fan case có thể khiến bạn cảm thấy choáng ngợp. Có rất nhiều thông tin để xem xét, nhưng chỉ cần nhớ rằng giữ cho không khí mát lưu thông theo một hướng là điều quan trọng nhất là được.

Chúc bạn tìm được cho mình lựa chọn phù hợp!