컴퓨터 팬
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1. 개요
컴퓨터 팬은 컴퓨터 부품의 열을 식히기 위해 사용되는 장치이다. 전원 공급 장치, CPU, 그래픽 카드, 칩셋, 하드 드라이브 등 다양한 부품에 장착되며, 케이스 팬은 케이스 내부의 공기 순환을 돕는다. 팬의 종류로는 축류 팬, 원심 팬 등이 있으며, 크기, 회전 속도, 정압, 베어링 유형 등이 성능과 소음에 영향을 미친다. 소음, 신뢰성, 환경 문제 등으로 인해 팬을 사용하지 않는 대안으로 자연 대류 냉각, 히트파이프, 언더볼팅 등이 있다.
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| 컴퓨터 팬 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 종류 | 능동 냉각 장치 |
| 사용 분야 | 컴퓨터 |
| 관련 부품 | 방열판 |
| 물리적 특징 | |
| 일반적인 크기 | 에서 |
2. 컴퓨터 냉각 팬의 용도
초창기 개인용 컴퓨터는 대부분 부품을 자연 대류 방식(수동 냉각)으로 냉각했지만, 현대의 많은 부품들은 더 효과적인 능동 냉각을 필요로 한다. 팬은 부품에서 뜨거운 공기를 제거하고 더 차가운 공기를 순환시키는 데 사용되며, 방열판과 함께 사용되어 냉각 효율을 높인다.[1] 팬 제어는 자동 또는 수동으로 이루어질 수 있다. 컴퓨터 BIOS를 통해 내장 팬 속도를 제어하거나, 수동 팬 컨트롤러를 연결하여 팬 속도를 조절할 수 있다.[1]
IBM PC 호환 기종에서 전원 공급 장치(PSU)는 배기 팬을 사용하여 따뜻한 공기를 배출한다. CPU 능동 냉각은 인텔 80486부터 나타나 1997년경 모든 데스크톱 프로세서에 표준으로 적용되었다.[2] 섀시 또는 케이스 팬은 보통 후면 배기 팬과 선택적인 전면 흡입 팬을 사용하며, 이는 2000년대 말 펜티엄 4 출시와 함께 보편화되었다.[2]
컴퓨터 팬은 다음과 같은 다양한 용도로도 사용된다.
- '''수냉식 라디에이터 팬:''' 높은 정압을 통해 열을 발산한다.
- '''노트북 쿨러:''' 팬이 내장된 쿨러를 사용하여 냉각을 보장한다.
- '''SATA/SAS 컨트롤러, 고속 네트워킹 컨트롤러, PCIe 스위치, 코프로세서 카드, 일부 FPGA 칩, 사우스브리지 냉각:''' 일부 하이엔드 기기나 추가적인 신뢰성이 요구되는 경우 방열판과 전용 팬으로 냉각한다.
- '''확장 슬롯 팬:''' 그래픽 카드나 확장 카드에 추가 냉각을 제공한다.
- '''광학 드라이브 팬:''' 일부 내부 CD 및/또는 DVD 버너에 포함된다.
- '''메모리 팬:''' 컴퓨터 메모리의 능동 냉각에 사용될 수 있다. 특히 메모리가 오버클럭되거나 과전압일 때,[5] 또는 FB-DIMM을 사용할 때 유용하다.[6] 그러나 1.2v DDR4와 같은 새로운 저전압 메모리가 사용됨에 따라 필요성이 줄었다.
- '''고출력 전압 조정기(VRM):''' 특히 오버클럭 상황에서 방열판과 함께 능동 냉각 팬이 필요하다.
2. 1. 케이스 팬
IBM PC 호환 기종 시장에서 컴퓨터의 전원 공급 장치(PSU)는 거의 항상 배기 팬을 사용하여 PSU에서 따뜻한 공기를 배출한다. CPU에 대한 능동 냉각은 인텔 80486에서 나타나기 시작했으며, 1997년까지 모든 데스크톱 프로세서에 표준으로 적용되었다.[2] 섀시 또는 케이스 팬은 일반적으로 후면에서 뜨거운 공기를 배출하는 배기 팬 1개와 선택적으로 전면을 통해 더 차가운 공기를 유입하는 흡입 팬을 사용하는데, 2000년 말 펜티엄 4가 출시되면서 보편화되었다.[2]
팬은 컴퓨터 케이스 내부로 공기를 이동시키는 데 사용된다. 케이스 내부의 부품들은 주변 공기가 너무 뜨거우면 열을 효율적으로 발산할 수 없다. 케이스 팬은 섀시의 앞면이나 바닥을 통해 더 차가운 외부 공기를 흡입하는 ''흡입 팬''(내부 하드 드라이브 랙 위로도 공기를 끌어들일 수 있음) 또는 상단이나 후면을 통해 따뜻한 공기를 배출하는 ''배기 팬''으로 설치될 수 있다. 일부 ATX 타워 케이스는 왼쪽 측면 패널에 하나 이상의 추가 통풍구와 장착 지점이 있어 하나 이상의 팬을 설치하여 마더보드 부품과 확장 카드(가장 큰 열원 중 하나)에 직접 차가운 공기를 불어넣을 수 있다.
표준 축류 케이스 팬의 폭과 길이는 40, 60, 80, 92, 120, 140, 200 및 220mm이다. 케이스 팬은 PC에서 가장 쉽게 볼 수 있는 형태의 냉각 장치이므로 장식용 팬을 널리 사용할 수 있으며, LED로 조명되거나 UV 반응성 플라스틱으로 만들어지거나 장식용 그릴로 덮여 있을 수 있다. 장식용 팬과 액세서리는 케이스 모딩을 하는 사람들에게 인기가 있다. 공기 필터는 흡입 팬 위에 자주 사용되어 먼지가 케이스 내부로 유입되어 내부 부품을 막는 것을 방지한다. 방진 효과로 인해 히트싱크의 열 발산 능력이 빠르게 저하되므로 히트싱크는 특히 막히기 쉽다.
2. 2. 전원 공급 장치 (PSU) 팬
IBM PC 호환 기종 시장에서 컴퓨터의 전원 공급 장치(PSU)는 PSU에서 따뜻한 공기를 배출하기 위해 거의 항상 배기 팬을 사용한다.[2] 몇 가지 예외를 제외하고 전원 공급 장치(PSU)는 팬을 포함하고 있지만, 케이스 환기에는 사용해서는 안 된다. PSU의 흡입 공기가 더울수록 PSU는 더 뜨거워진다. PSU 온도가 상승하면 내부 부품의 전도성이 감소한다. 전도성이 감소하면 PSU가 입력된 전기 에너지를 열에너지(열)로 더 많이 변환한다는 것을 의미한다. 온도 상승과 효율 감소의 이 순환은 PSU가 과열되거나 냉각 팬이 PSU에 비교적 시원한 공기를 적절하게 공급할 수 있을 만큼 빠르게 회전할 때까지 계속된다. 주로 현대 PC에서 PSU는 하단에 장착되어 있으며, 자체적인 흡입구와 배기구를 갖추고 있고, 흡입구에는 먼지 필터가 있는 것이 바람직하다.2. 3. CPU 팬
IBM PC 호환 기종 시장에서 CPU에 대한 능동 냉각은 인텔 80486에서 나타나기 시작했으며, 1997년까지 모든 데스크톱 프로세서에 표준으로 적용되었다.[2]
CPU (중앙 처리 장치) 방열판을 냉각하는 데 사용된다. 고밀도 집적 회로와 같이 집중된 열원을 효과적으로 냉각하려면 방열판이 필요하며, 이 방열판은 팬으로 냉각될 수 있다.[3] 팬만 사용해서는 작은 칩의 과열을 방지할 수 없다.
2. 4. 그래픽 카드 팬
방열판의 그래픽 처리 장치(GPU) 또는 그래픽 카드의 메모리를 냉각하는 데 사용된다. 전력 소비가 적었던 구형 카드에는 이러한 팬이 필요하지 않았지만, 3D 그래픽 및 게임용으로 설계된 대부분의 최신 그래픽 카드는 자체 전용 냉각 팬이 필요하다. 일부 고전력 카드는 중앙 처리 장치(CPU)보다 더 많은 열을 발생시킬 수 있으므로(최대 350W[4] 방열), 효과적인 냉각이 특히 중요하다. 2010년 이후부터 그래픽 카드는 축류 팬 또는 블로어(터보 또는 다람쥐 케이지 팬이라고도 하는 원심 팬)과 함께 출시되었다.
2. 5. 칩셋 팬
메인보드 칩셋의 노스브리지 방열판을 냉각하는 데 사용된다. 이는 시스템 버스가 상당히 오버클러킹되어 평소보다 더 많은 전력을 소비하는 경우에 필요할 수 있지만, 그렇지 않은 경우에는 불필요할 수 있다. 칩셋의 더 많은 기능이 중앙 처리 장치에 통합되면서 칩셋의 역할이 줄어들고 발열량도 감소했다.2. 6. 하드 드라이브 냉각
IBM PC 호환 기종 시장에서 컴퓨터의 전원 공급 장치(PSU)는 거의 항상 배기 팬을 사용하여 PSU에서 따뜻한 공기를 배출한다. CPU에 대한 능동 냉각은 인텔 80486에서 나타나기 시작했으며, 1997년까지 모든 데스크톱 프로세서에 표준으로 적용되었다.[2] 하드 디스크 드라이브는 시간이 지남에 따라 상당한 열을 발생시킬 수 있으며, 과도한 온도에서 작동해서는 안 되는 열에 민감한 구성 요소이기 때문에 냉각을 위해 팬이 그 옆이나 위에 장착될 수 있다. 많은 상황에서 자연 대류 냉각만으로 충분하지만, 경우에 따라 팬이 필요할 수 있다. 여기에는 다음이 포함될 수 있다.- 더 많은 열을 발생시키는 더 빠르게 회전하는 하드 디스크. (2011년 기준으로 저렴한 드라이브는 최대 7,200 RPM으로 회전했다. 10,000 및 15,000 RPM 드라이브를 사용할 수 있었지만 더 많은 열을 발생시켰다.)
- 크거나 밀집된 디스크 배열 (디스크가 일반적으로 밀집되어 장착되는 서버 시스템 포함)
- 인클로저 또는 장착 위치로 인해 팬이 없는 공기 없이 쉽게 냉각할 수 없는 모든 디스크.
2. 7. 기타 용도
초창기 개인용 컴퓨터는 대부분 부품을 자연 대류 방식(수동 냉각)으로 냉각했지만, 현대의 많은 부품들은 더 효과적인 능동 냉각을 필요로 한다. 팬은 부품에서 뜨거운 공기를 제거하고 차가운 공기를 순환시키는 데 사용되며, 방열판과 함께 사용되어 냉각 효율을 높인다.[1] 팬 제어는 자동 또는 수동으로 이루어질 수 있다. BIOS를 통해 내장 팬 속도를 제어하거나, 사용자가 추가 냉각 부품 또는 수동 팬 컨트롤러를 연결할 수 있다.[1]IBM PC 호환 기종에서 전원 공급 장치(PSU)는 배기 팬을 사용하여 따뜻한 공기를 배출한다. CPU 능동 냉각은 인텔 80486부터 나타나 1997년경 모든 데스크톱 프로세서에 표준으로 적용되었다.[2] 섀시 또는 케이스 팬은 보통 후면 배기 팬과 선택적인 전면 흡입 팬을 사용하며, 이는 2000년대 말 펜티엄 4 출시와 함께 보편화되었다.[2]
케이스 팬은 액체 냉각 장치의 라디에이터에 장착되어 작동 유체를 냉각시키고 케이스 환기를 돕는다. 노트북에서는 하나의 송풍 팬이 열 파이프를 통해 CPU와 GPU 방열판을 냉각시킨다. 게이밍 노트북이나 모바일 워크스테이션은 두 개 이상의 고성능 팬을 사용하기도 한다. 랙 마운트 서버에서는 팬의 단일 열이 섀시를 통과하는 기류를 생성하여 개별 구성 요소의 방열판으로 향하게 한다.
컴퓨터 팬은 다음과 같은 다른 용도로도 사용된다.
- 수냉식 라디에이터 팬은 높은 정압을 가져 열을 발산한다.
- 노트북 컴퓨터는 팬이 내장된 쿨러를 사용하여 냉각을 보장한다.
- 일부 하이엔드 기기나 추가적인 신뢰성이 요구되는 경우, SATA/SAS 컨트롤러, 고속 네트워킹 컨트롤러(40Gbps 이더넷, 인피니밴드), PCIe 스위치, 코프로세서 카드(예: 일부 제온 파이), 일부 FPGA 칩, 사우스 브리지와 같은 칩도 방열판과 전용 팬으로 냉각된다.
- 확장 슬롯 팬은 그래픽 카드나 확장 카드에 추가 냉각을 제공한다.
- 광학 드라이브 팬은 일부 내부 CD 및/또는 DVD 버너에 포함된다.
- 메모리 팬은 컴퓨터 메모리의 능동 냉각에 사용될 수 있다. 특히 메모리가 오버클럭되거나 과전압일 때,[5] 또는 FB-DIMM을 사용할 때 유용하다.[6] 그러나 1.2v DDR4와 같은 새로운 저전압 메모리가 사용됨에 따라 필요성이 줄었다.
- 고출력 전압 조정기(VRM)는 특히 오버클럭 상황에서 방열판과 함께 능동 냉각 팬이 필요하다.
3. 컴퓨터 냉각 팬의 종류 및 특징
컴퓨터 냉각 팬은 컴퓨터 내부 부품에서 발생하는 열을 식히기 위해 사용되는 팬이다. 컴퓨터 냉각 팬은 사용 목적과 장착 위치에 따라 다양한 종류와 크기로 제공되며, 베어링 종류와 커넥터 종류 또한 다양하다.
- 케이스 팬: 컴퓨터 케이스 내부에 장착되어 차가운 공기를 흡입하고 뜨거운 공기를 배출하여 전체적인 온도를 낮춘다.
- CPU 팬: CPU (중앙 처리 장치) 방열판에 장착되어 CPU에서 발생하는 열을 식힌다.
- 그래픽 카드 팬: 그래픽 카드의 GPU나 메모리에 장착되어 열을 식힌다.
- 칩셋 팬: 메인보드 칩셋의 노스브리지 방열판에 장착되어 열을 식힌다.
- 하드 디스크 드라이브 팬: 하드 디스크 드라이브의 발열을 줄이기 위해 사용된다.
- 기타: 수냉식 라디에이터, 노트북, 고성능 칩, 확장 슬롯, 광학 드라이브, 메모리, 전압 조정 모듈 등에도 사용된다.
3. 1. 물리적 특성
컴퓨터 팬은 주로 축류형으로, 낮은 압력에서 많은 양의 공기를 이동시키도록 설계되었으며, 원심형이나 교차류 팬도 사용된다.[7]팬은 컴퓨터 케이스 내부로 공기를 순환시키는 역할을 한다. 케이스 내부 부품들은 주변 공기가 너무 뜨거우면 열을 효과적으로 발산하기 어렵다. 케이스 팬은 섀시 앞면이나 바닥을 통해 차가운 외부 공기를 흡입하거나(흡입 팬), 상단이나 후면을 통해 따뜻한 공기를 배출하는(배기 팬) 방식으로 설치된다. 일부 ATX 타워 케이스는 왼쪽 측면 패널에 추가 통풍구와 장착 지점을 제공하여, 마더보드 부품과 확장 카드에 직접 차가운 공기를 불어넣을 수 있도록 한다.
표준 축류 케이스 팬은 다양한 크기로 제공되며, 케이스 모딩을 위해 장식용으로 사용되기도 한다. LED 조명이 들어오거나 UV 반응성 플라스틱으로 만들어지거나 장식용 그릴로 덮인 팬들이 그 예시이다. 먼지 유입을 막기 위해 흡입 팬 위에 공기 필터가 사용되기도 하는데, 먼지는 히트싱크의 성능을 저하시키므로 주의해야 한다.
전원 공급 장치(PSU)는 자체적인 흡입구와 배기구를 갖추고 있으며, 흡입구에는 먼지 필터가 있는 것이 좋다. PSU 온도가 상승하면 내부 부품의 전도성이 감소하고, 이는 PSU가 더 많은 열을 발생시키는 악순환으로 이어진다.
CPU 방열판 냉각에는 팬이 필수적이다. 작은 칩의 과열을 방지하기 위해서는 팬만으로는 부족하며, 방열판과 함께 사용해야 한다.[3]
그래픽 카드의 GPU나 메모리 냉각에도 팬이 사용된다. 최신 그래픽 카드는 많은 열을 발생시키므로 효과적인 냉각이 중요하다.[4] 2010년 이후 출시된 그래픽 카드는 축류 팬 또는 원심 팬과 함께 제공된다.
메인보드 칩셋의 노스브리지 방열판 냉각에도 팬이 사용될 수 있지만, 최근에는 칩셋의 역할이 줄어들면서 발열량도 감소하여 필요성이 줄었다.
하드 디스크 드라이브는 고속 회전, 고밀도 배열, 또는 냉각이 어려운 환경에서 팬이 필요할 수 있다.
노트북에서는 하나의 송풍 팬이 열 파이프를 통해 CPU와 GPU에 연결된 방열판을 냉각시킨다. 게이밍 노트북과 모바일 워크스테이션에서는 두 개 이상의 고성능 팬이 사용될 수 있다. 랙 마운트 서버에서는 팬의 단일 열이 섀시를 통과하는 기류를 생성한다.
그 외에도 수냉식 라디에이터, 고성능 칩, 확장 슬롯, 광학 드라이브, 메모리, 고출력 전압 조정 모듈 등 다양한 곳에 팬이 사용된다.
팬에 사용되는 베어링 유형은 성능과 소음에 영향을 미친다. 주요 베어링 유형은 다음과 같다.
- '''슬리브 베어링''': 저렴하고 저속에서는 조용하지만, 고온에 약하고 수명이 짧다. 수직 이외의 방향으로 장착하면 성능이 저하될 수 있다. 일반적인 수명은 50°C에서 약 30,000시간이다.[24]
- '''라이플 베어링''': 슬리브 베어링과 유사하지만 더 조용하고 수명이 길다. 베어링에 나선형 홈이 있어 윤활유를 펌핑하여 샤프트를 수평으로 장착할 수 있다.[25]
- '''유체 베어링''': 조용하고 수명이 길지만 비싸다.
- '''볼 베어링''': 유체 베어링보다 비싸지만, 방향 제한이 없고 고온에 강하며 고속에서 슬리브 베어링보다 조용하다. 일반적인 수명은 50°C에서 60,000시간 이상이다.[24]
- '''자기 부상 베어링''': 팬이 자력으로 베어링에서 밀려난다.
- '''세라믹 베어링''': 스테인리스 스틸 샤프트에 대한 마모 저항성이 있는 세라믹을 사용하여 내구성이 높다.
컴퓨터 팬에 사용되는 커넥터는 다음과 같다.
- '''3핀 몰렉스 커넥터 KK 계열''': 팬을 마더보드나 다른 회로 기판에 연결할 때 사용된다. 접지, +12V 전원, 타코미터 신호에 사용되는 3개의 핀이 있다.
- '''4핀 몰렉스 커넥터 KK 계열''': 3핀 커넥터의 변형으로, 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 위한 추가 핀이 있어 가변 속도 제어가 가능하다.[26]
- '''4핀 몰렉스 커넥터''': 팬을 전원 공급 장치에 직접 연결할 때 사용된다.
- '''3핀 몰렉스 커넥터 PicoBlade 계열''': 노트북 팬이나 비디오 카드에 팬을 연결할 때 사용된다.
- '''델(Dell, Inc.) 전용''': 3핀 커넥터를 확장한 형태로, 호환성 문제가 발생할 수 있다.
- '''기타''': 2핀 커넥터를 사용하는 경우도 있다.
3. 1. 1. 크기
| 팬 크기 (mm) | 장착 구멍 중심 간격 (mm) |
|---|---|
| 40 | 32 |
| 50 | 40 |
| 60 | 50 |
| 70 | 60 |
| 80 | 71.5 |
| 92 | 82.5 |
| 120 | 105 |
| 140 | 124.5 |
| 200 | 154 |
| 220 | 170 |
크기 및 장착 구멍은 팬을 사용하는 장비에 적합해야 한다. 사각형 프레임 팬이 일반적으로 사용되지만, 둥근 프레임도 사용되며, 종종 장착 구멍이 허용하는 것보다 더 큰 팬을 사용할 수 있도록 한다(예: 120mm 사각형 팬의 모서리에 구멍이 있는 140mm 팬). 사각형 팬의 너비와 둥근 팬의 직경은 일반적으로 밀리미터(mm)로 표시된다. 제공된 치수는 팬의 외부 너비이며 장착 구멍 사이의 거리가 아니다. 일반적인 크기는 40mm, 60mm, 80mm, 92mm, 120mm, 140mm 등이다. 8mm,[9] 17mm,[10] 20mm,[11] 25mm,[12] 30mm,[13] 35mm,[14] 38mm,[15] 45mm,[16] 50mm,[17] 70mm,[18] 200mm, 220mm,[19] 250mm,[20] 및 360mm[21] 크기도 사용할 수 있다. 높이 또는 두께는 일반적으로 10mm, 15mm, 25mm 또는 38mm이다.
일반적으로, 사각형 120mm 및 140mm 팬은 게임용 컴퓨터와 같이 냉각 요구 사항이 높은 곳과 낮은 속도에서 더 조용한 작동을 위해 사용된다. 더 큰 팬은 케이스, 대형 방열판이 있는 CPU, ATX 전원 공급 장치 냉각에 주로 사용된다. 사각형 80mm 및 92mm 팬은 덜 까다로운 응용 분야 또는 더 큰 팬이 호환되지 않는 곳에 사용된다. 작은 팬은 주로 작은 방열판이 있는 CPU, SFX 전원 공급 장치, 그래픽 카드, 노스브리지 냉각에 사용된다.
3. 1. 2. 회전 속도 (RPM)
팬의 회전 속도(RPM)는 정압과 함께 특정 팬의 기류를 결정한다. 소음이 문제인 경우, 더 크고 느리게 회전하는 팬이 동일한 기류를 이동시킬 수 있는 더 작고 빠른 팬보다 더 조용하다. 팬 소음은 팬 속도의 5제곱에 대략 비례하는 것으로 밝혀졌다. 속도를 절반으로 줄이면 소음이 약 15 dB 감소한다.[22] 축류 팬은 작은 크기의 경우 최대 약 38,000rpm의 속도로 회전할 수 있다.[23]팬은 온도가 높지 않을 때 속도를 줄이는 센서와 회로에 의해 제어될 수 있으며, 이는 고정 속도 팬보다 더 조용한 작동, 더 긴 수명, 더 낮은 전력 소비로 이어진다. 팬의 수명은 일반적으로 최대 속도 및 고정된 주변 온도에서 작동한다는 가정 하에 제시된다.
3. 1. 3. 정압 및 풍량
축류형 컴퓨터 팬은 낮은 압력과 높은 풍량의 공기 흐름을 생성하도록 설계되었다. 원심형과 교차류 팬도 사용되기도 한다.[7] 컴퓨터 팬의 두 가지 중요한 기능적 사양은 이동 가능한 공기 흐름(일반적으로 분당 입방 피트(CFM) 단위로 표시)과 정압이다.[8] 데시벨(dB)로 표시되는 소음 수준 또한 가정 및 사무용 컴퓨터에서 중요한 요소가 될 수 있다. 일반적으로 더 큰 팬은 동일한 CFM에서 더 조용하게 작동한다.정압이 높은 팬은 라디에이터나 방열판 사이의 좁은 공간과 같이 공기 흐름이 제한된 공간에서 공기를 밀어내는 데 더 효과적이다. 방열판에 사용할 팬을 선택할 때는 CFM보다 정압이 더 중요한 고려 사항이다. 정압의 상대적 중요성은 기류가 얼마나 제한되는지에 따라 달라지며, 방열판 핀 사이의 간격이 좁을수록 정압의 중요성은 커진다. 정압은 일반적으로 mm Hg 또는 mm H2O 단위로 표시된다.
3. 2. 베어링 유형
베어링 유형은 팬의 성능과 소음에 영향을 줄 수 있다. 컴퓨터 팬에는 주로 다음 베어링 유형이 사용된다.- '''슬리브 베어링''': 기름이나 그리스로 윤활된 두 표면을 마찰 접촉으로 사용한다. 자체 윤활을 위해 다공성 소결 슬리브를 사용하기도 한다. 슬리브 베어링은 고온에서 내구성이 떨어지며, 수직이 아닌 방향으로 장착하면 성능이 저하될 수 있다.[24] 일반적인 수명은 50°C에서 약 30,000시간이다. 슬리브 베어링 팬은 볼 베어링 팬보다 저렴하고, 저속에서는 조용하지만 노후화되면 소음이 커질 수 있다.[24]
- '''라이플 베어링''': 슬리브 베어링과 유사하지만 더 조용하고, 볼 베어링과 거의 같은 수명을 갖는다. 베어링에 나선형 홈이 있어 유체를 펌핑하여 샤프트를 윤활한다.[25]
- '''유체 베어링''' (유체 동적 베어링, FDB): 무소음 작동과 긴 수명(볼 베어링보다 길지는 않음)이 장점이지만, 가격이 비싼 편이다.
- '''볼 베어링''': 유체 베어링보다 비싸지만, 방향 제한이 없고 고온에서 내구성이 뛰어나며, 회전 속도가 높을 때 슬리브 베어링 팬보다 조용하다. 일반적인 수명은 50°C에서 60,000시간 이상이다.[24]
- '''자성 베어링''' ('''자기 부상''' 베어링): 팬이 자력으로 베어링에서 밀려난다.
- '''세라믹 베어링''': 스테인리스 스틸 샤프트에 대한 마모 저항성이 있는 안정적인 세라믹을 사용하여 내구성을 높였다.
3. 3. 커넥터
컴퓨터 팬에 일반적으로 사용되는 커넥터는 다음과 같다.
; 3핀 몰렉스 커넥터 KK 계열
: 이 몰렉스 커넥터는 팬을 마더보드나 다른 회로 기판에 연결할 때 사용된다. 한쪽 긴 측면의 가장 바깥쪽 가장자리에 두 개의 극성 탭이 있는 작고 두꺼운 직사각형 인라인 암 커넥터이다. 핀은 사각형이며 약 0.25cm 간격으로 배열되어 있다. 3개의 핀은 접지, +12V 전원, 타코미터 신호에 사용된다. 몰렉스 부품 번호는 22-01-3037이다. 개별 압착 접점의 몰렉스 부품 번호는 08-50-0114(주석 도금) 또는 08-55-0102(반 금 도금)이다. 해당 PCB 헤더 몰렉스 부품 번호는 22-23-2031(주석 도금) 또는 22-11-2032(금 도금)이다. 이에 맞는 전선 스트리퍼와 압착 도구도 필요하다.
; 4핀 몰렉스 커넥터 KK 계열
: 3핀 커넥터의 잠금/극성 기능을 갖춘 4개의 핀이 있는 몰렉스 KK 커넥터의 특별한 변형이다. 추가 핀은 가변 속도 제어를 위해 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 사용된다.[26] 3핀 헤더에 꽂을 수 있지만 팬 속도 제어를 잃게 된다. 커넥터의 몰렉스 부품 번호는 47054-1000이다. 개별 압착 접점의 몰렉스 부품 번호는 08-50-0114이다. 헤더의 몰렉스 부품 번호는 47053-1000이다.
; 4핀 몰렉스 커넥터
: 팬을 전원 공급 장치에 직접 연결할 때 사용된다. 대형 인라인 4핀 수-암 몰렉스 커넥터로 연결되어 분기되는 두 개의 전선(노란색/12V 및 검정색/접지)으로 구성된다. 커넥터의 다른 두 개의 전선은 5V(빨간색) 및 접지(검정색)를 제공하며 이 경우에는 사용되지 않는다. SATA가 표준이 되기 전에 하드 드라이브에서 사용된 것과 동일한 커넥터이다.
; 3핀 몰렉스 커넥터 PicoBlade 계열
: 노트북 팬과 함께 사용되거나 팬을 비디오 카드에 연결할 때 사용된다.
; 델(Dell, Inc.) 전용
: 이 델(Dell, Inc.) 전용 커넥터는 한쪽에 커넥터 중간에 두 개의 탭을 추가하고 다른 쪽에 잠금 탭을 추가하여 간단한 3핀 암 IC 커넥터를 확장한 것이다. 핀 소켓의 크기와 간격은 표준 3핀 암 IC 커넥터 및 3핀 몰렉스 커넥터와 동일하다. 일부 모델은 흰색 전선(속도 센서)의 배선을 중간에 배치하는 반면 표준 3핀 몰렉스 커넥터는 흰색 전선을 3번 핀으로 요구하므로 호환성 문제가 발생할 수 있다.
; 기타
: 일부 컴퓨터 팬은 다양한 디자인의 2핀 커넥터를 사용한다.
4. 대안
소음, 신뢰성, 환경 문제 등으로 팬 사용이 어려울 경우, 다음과 같은 대안이 존재한다.
그 밖의 다른 방식은 다음과 같다.
초창기 개인용 컴퓨터는 대부분 자연 대류(수동 냉각)으로 냉각이 가능했지만, 현대의 많은 부품들은 보다 효과적인 능동 냉각을 필요로 한다. 팬은 부품에서 뜨거운 공기를 제거하고 더 차가운 공기를 순환시키는 역할을 한다. 일반적으로 방열판과 함께 사용하여 냉각 효율을 높인다.[1] 팬 제어는 항상 자동은 아니며, 컴퓨터의 BIOS가 내장 팬 시스템의 속도를 제어할 수 있다. 사용자가 추가 냉각 부품을 사용하거나 수동 팬 컨트롤러를 연결하여 팬 속도를 조절할 수도 있다.[1]
IBM PC 호환 기종에서 컴퓨터의 전원 공급 장치(PSU)는 배기 팬을 사용하여 따뜻한 공기를 배출한다. CPU에 대한 능동 냉각은 인텔 80486부터 나타나기 시작하여, 1997년까지 모든 데스크톱 프로세서에 표준으로 적용되었다.[2] 섀시 또는 케이스 팬은 보통 후면에서 뜨거운 공기를 배출하고, 선택적으로 전면에서 차가운 공기를 유입하는 방식으로 사용되며, 2000년 말 펜티엄 4 출시와 함께 보편화되었다.[2]
소음, 신뢰성, 환경 문제로 팬이 바람직하지 않은 경우, 전원 공급 장치의 팬 하나를 제외한 모든 팬을 제거하고 다음과 같은 수동 냉각 방식을 사용할 수 있다.[27]
- 자연 대류 냉각: 신중하게 설계, 배치된 큰 방열판은 자연 대류만으로 최대 100W를 방산할 수 있다.
- 히트파이프: 케이스 외부로 열을 전달한다.
- 언더볼팅 또는 언더클러킹: 전력 소비를 줄인다.
- 침수 냉각: 마더보드를 비전도성 액체에 담가 방열판이나 팬 없이 냉각하고 습기와 물로부터 보호한다. 마더보드와 IC에 사용되는 접착제 및 실런트와의 호환성에 주의해야 한다. 이 솔루션은 야외 무선 장비 등에 사용된다.
다른 냉각 방법은 다음과 같다.
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