هیت سینک سرور چیست؟ راهنمای جامع انتخاب و خرید

معرفی هیت سینک و کاربرد انواع

به عنوان یک متخصص IT که سال‌ها در اتاق‌های سرور با صدای فن‌ها زندگی کرده، باید بگویم هیت سینک (Heat Sink) قهرمان گمنام دنیای سخت‌افزار است. در ادامه، یک راهنمای جامع و فنی درباره معرفی هیت سینک سرور و کاربرد انواع هیت سینک برایت آماده کرده‌ام.

معرفی هیت سینک

در دنیای پردازش، “دما” دشمن شماره یک پایداری است. اگر پردازنده را قلب سرور بدانیم، هیت‌سینک سیستم خنک‌کننده این قلب تپنده است. بدون آن، قدرتمندترین پردازنده‌های Intel Xeon یا AMD EPYC در کمتر از چند ثانیه بر اثر حرارت ذوب می‌شوند یا به دلیل مکانیزم‌های محافظتی، کارایی‌شان به نزدیک صفر می‌رسد.

هیت سینک چیست و چگونه کار می‌کند؟

هیت سینک یک مبدل حرارتی غیرفعال (Passive) است که حرارت تولید شده توسط یک قطعه الکترونیکی (مانند CPU یا GPU) را جذب کرده و آن را به یک محیط سیال (معمولاً هوا یا مایع خنک‌کننده) منتقل می‌کند.

مکانیسم عملکرد: عملکرد هیت‌سینک بر پایه سه اصل فیزیکی است:

1. 1. رسانش (Conduction): انتقال حرارت از سطح داغ پردازنده به پایه فلزی هیت‌سینک.

   2. همرفت (Convection): انتقال حرارت از سطح فین‌های (پره‌ها) هیت‌سینک به هوای جریان یافته در اطراف آن.

   3. تابش (Radiation): مقدار کمی از انرژی به صورت امواج مادون قرمز ساطع می‌شود.

هدف از تعبیه هیت سینک چیست؟

هدف اصلی، مدیریت حرارتی است. اما اگر بخواهیم دقیق‌تر نگاه کنیم:

• جلوگیری از خرابی سخت‌افزار: قطعات نیمه‌هادی در دمای بالای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد دچار آسیب فیزیکی دائمی می‌شوند.
• حفظ کارایی (Performance): پردازنده‌های مدرن وقتی دما از حد مجاز فراتر رود، فرکانس کاری خود را کاهش می‌دهند تا خنک شوند. هیت سینک اجازه می‌دهد پردازنده در حداکثر توان خود باقی بماند.
• افزایش طول عمر: نوسانات دمایی شدید باعث انبساط و انقباض قطعات و در نهایت ترک‌های میکروسکوپی در برد می‌شود. هیت‌سینک دما را در بازه‌ای پایدار نگه می‌دارد.

نقش هیت سینک روی پردازنده (CPU)

در سرورها، CPU متراکم‌ترین منبع تولید گرماست. نقش هیت سینک در اینجا فراتر از یک تکه فلز ساده است:

• توزیع گرما: هیت‌سینک نقطه متمرکز گرما را از روی Die کوچک پردازنده گرفته و در سطح وسیعی از فین‌ها پخش می‌کند.
• واسط انتقال: هیت‌سینک با کمک خمیر سیلیکون، تمامی منافذ میکروسکوپی بین پردازنده و فلز را پر می‌کند تا انتقال حرارت ۱۰۰ درصدی انجام شود.

انواع هیت سینک سرور و کاربرد آن‌ها

در دنیای سرور (مخصوصاً برندهایی مثل HPE و Dell)، طراحی هیت‌سینک با کامپیوترهای معمولی متفاوت است. در اینجا فن مستقیماً روی هیت سینک نصب نمی‌شود، بلکه جریان هوای شاسی (Chassis Airflow) کار خنک‌سازی را انجام می‌دهد.

۱. هیت سینک‌های غیرفعال (Passive Heat Sinks)

این مدل‌ها هیچ فن مستقیمی ندارند و برای خنک شدن به جریان هوای قدرتمندی که فن‌های اصلی کیس سرور ایجاد می‌کنند، متکی هستند.

• کاربرد: در سرورهای رکمونت (Rackmount) مانند DL380 که تراکم قطعات بالاست و جریان هوا توسط فن‌های میانی هدایت می‌شود.

۲. هیت سینک‌های فعال (Active Heat Sinks)

دارای یک فن اختصاصی نصب شده روی خود قطعه هستند.

• کاربرد: بیشتر در سرورهای ایستاده (Tower) یا ورک‌استیشن‌ها که جریان هوای داخلی کیس به تنهایی برای خنک‌سازی کافی نیست.

۳. هیت سینک‌های مجهز به لوله حرارتی (Heat Pipe Heat Sinks)

این هیت‌سینک‌ها دارای لوله‌های مسی حاوی مایع مبرد هستند که گرما را با سرعت بسیار بالا از پایه به نوک فین‌ها منتقل می‌کنند.

• کاربرد: سرورهای High-End و پردازنده‌هایی با TDP (توان طراحی حرارتی) بسیار بالا (بالای ۲۰۰ وات).

۴. هیت سینک‌های مسی vs آلومینیومی

• • آلومینیومی: سبک‌تر و ارزان‌تر با نرخ انتقال حرارت خوب. (مناسب برای پردازنده‌های میان‌رده)
  • مسی: رسانایی حرارتی بسیار بالاتر اما سنگین‌تر و گران‌تر. (مناسب برای نقاط بحرانی و سرورهای فوق‌سریع)

نکات کلیدی از دیدگاه یک متخصص IT

اگر قصد خرید یا نگهداری سرور را دارید، این موارد را فراموش نکنید:

1. سازگاری با سوکت: هیت‌سینک سرور G9 با G10 متفاوت است؛ طراحی براکت‌ها و فشار وارده بر پردازنده بسیار دقیق محاسبه شده است.
2. Air Baffle: در سرورها، قطعات پلاستیکی به نام ایربافل وجود دارند که هوا را مستقیماً به سمت هیت‌سینک هدایت می‌کنند. هرگز سرور را بدون این قطعات روشن نکنید.
3. تمیزکاری دوره‌ای: گرد و غبار لابلای فین‌های هیت‌سینک مانند عایق عمل کرده و باعث بالارفتن دمای CPU و در نتیجه دور فن‌ها (و مصرف برق بیشتر) می‌شود.

هیت سینک مترجم زبان حرارت به زبان محیط است. در زیرساخت‌های حساس، انتخاب هیت سینک مناسب و اطمینان از نصب صحیح آن (استفاده از خمیر سیلیکون مرغوب و سفت کردن پیچ‌ها به صورت ضربدری) تفاوت بین یک سیستم پایدار و یک فاجعه سخت‌افزاری را رقم می‌زند.

راهنمای خرید هیت‌سینک سرور

خرید هیت سینک شاید در نگاه اول ساده به نظر برسد، اما یک انتخاب اشتباه می‌تواند منجر به توقف خدمات (Downtime) یا آسیب میلیاردی به پردازنده‌های گران‌قیمت شود. در اینجا نکاتی را بررسی می‌کنیم که مشتریان پیش از نهایی کردن خرید خود باید به آن‌ها تسلط داشته باشند.

۱. تطابق دقیق با نسل سرور و مدل پردازنده

در دنیای سرور، “تقریباً” معنا ندارد. هیت سینک‌ها بر اساس TDP (Thermal Design Power) پردازنده طراحی می‌شوند.

• پردازنده‌هایی با تعداد هسته بالا (مثل سری Platinum در اینتل) نیاز به هیت‌سینک‌های “High Performance” دارند که معمولاً فین‌های متراکم‌تر و لوله‌های مسی بیشتری دارند. همیشه مدل دقیق CPU و نسل سرور (مثلاً HPE G10 یا Dell R740) را انتخاب کنید.

۲. استانداردهای فیزیکی: هیت سینک Standard vs. High Performance

در بسیاری از سرورهای HP، ما با دو نوع هیت سینک روبرو هستیم:

• Standard Heat Sink: برای پردازنده‌هایی با توان حرارتی پایین تا متوسط.
• High Performance Heat Sink: این مدل‌ها ارتفاع بیشتری دارند یا از آلیاژهای پیشرفته‌تری ساخته شده‌اند.

هشدار متخصص: اگر پردازنده خود را ارتقا داده‌اید اما هیت‌سینک قدیمی را نگه داشته‌اید، سرور شما احتمالاً با خطای “Fan Speed” یا “Thermal Shutdown” مواجه خواهد شد.

۳. اهمیت سلامت فیزیکی و اصالت کالا

هیت سینک یک قطعه مکانیکی نیست که خراب شود، اما دو عامل حیاتی در خرید آن وجود دارد:

• صاف بودن سطح تماس (Base Plate): اگر کف هیت سینک حتی به اندازه یک میکرون ناصافی یا خط و خش داشته باشد، انتقال حرارت مختل می‌شود. هنگام خرید، حتماً سطح صیقلی زیرین را چک کنید.
• سلامت پره‌ها (Fins): پره‌های کج شده، جریان هوا را مسدود می‌کنند. در محصولات استوک یا ری‌فربیشد (Refurbished)، این مورد بسیار شایع است.

۴. کیت نصب و ملزومات جانبی

مشتری باید بداند که خرید هیت سینک فقط خرید یک قطعه فلز نیست. یک خرید کامل شامل موارد زیر است:

• قفسه یا نگهدارنده (Carrier/Bracket): برخی هیت سینک‌ها پردازنده را مستقیم به خود قفل می‌کنند.
• خمیر یا پد حرارتی: آیا هیت‌سینک شما “Pre-applied” (دارای خمیر از پیش مالیده شده) است یا نیاز به خرید جداگانه خمیر سیلیکون مرغوب دارید؟ ما پیشنهاد می‌کنیم همیشه از خمیرهای با ضریب انتقال حرارت بالا (حداقل 8.5 W/mK) استفاده کنید.

دلیل خرید هیت سینک سرور از بهاور فناوری ویرا

خرید از یک فروشگاه معتبر IT مزایایی دارد که فروشندگان عمومی از آن بی‌بهره‌اند:

1. تضمین هماهنگی (Compatibility): ما با بررسی دقیق پارت‌نامبر (P/N)، هیت‌سینکی را به شما می‌دهیم که دقیقاً برای شاسی سرور شما طراحی شده است.
2. تست استرس (Stress Test): محصولات ما در شرایط دمایی بالا تست شده‌اند تا اطمینان حاصل شود که تحت فشار کاری سنگین، دفع حرارت به درستی انجام می‌گیرد.
3. پشتیبانی فنی: اگر هنگام نصب با خطای بایوس مواجه شدید، تیم فنی ما تا رفع مشکل کنار شماست.

چک لیست نهایی قبل از سفارش

قبل از تماس با واحد فروش ما، پاسخ این ۴ سوال را آماده کنید تا بهترین پیشنهاد را دریافت کنید:

1. مدل دقیق سرور چیست؟ (مثلاً DL360 Gen10)
2. مدل دقیق پردازنده (CPU) چیست؟ (برای محاسبه TDP)
3. آیا سرور شما تک پردازنده است و می‌خواهید پردازنده دوم را اضافه کنید؟ (در این صورت به کیت کامل شامل فن اضافه و هیت‌سینک نیاز دارید).
4. شرایط دمایی اتاق سرور شما چگونه است؟ (اگر اتاق سرور استاندارد ندارید، پیشنهاد ما هیت‌سینک‌های High Performance است).

سخن نهایی با مشتری عزیز:

هزینه کردن برای یک هیت سینک باکیفیت و اورجینال، در واقع یک سرمایه‌گذاری برای بیمه کردن عمر سرور شماست. تفاوت قیمت مدل‌های غیراصل با اورجینال، در مقابل ریسک سوختن پردازنده‌های گران‌قیمت، بسیار ناچیز است.