熱は、対流、放射、伝導の3つの異なる方法で伝達できます。伝導は、熱が固体内で伝達される方法であり、したがって、ヒートシンク内で熱が伝達される方法です。伝導は、温度の異なる 2 つの物体が互いに接触するときに発生します。2つの物体が出会う地点で、暖かい物体の動きの速い分子が、より冷たい物体の動きの遅い分子に衝突します。これが起こると、暖かい物体からの動きの速い分子が動きの遅い分子にエネルギーを与え、それが冷たい物体を加熱します。このプロセスは熱伝導率として知られており、ヒートシンクがコンピューターのプロセッサから熱を逃がす方法です。

ヒートシンクは通常、CPU から熱を逃がす熱伝導体として機能する金属でできています。ただし、あらゆる種類の金属を使用することには長所と短所があります。まず、金属ごとに熱伝導率のレベルが異なります。金属の熱伝導率が高いほど、熱の伝達効率が高くなります。

ヒートシンクに使用される最も一般的な金属の 1 つはアルミニウムです。アルミニウムの熱伝導率は、ケルビン/メートルあたり 235 ワット (W/mK) です。(熱伝導率数 (この場合は 235) は、金属の熱伝導能力を指します。簡単に言えば、金属の熱伝導率が高いほど、金属が伝導できる熱が大きくなります。アルミニウムは製造コストも安く、軽量です。ヒートシンクを取り付けると、その重量によりマザーボードに一定のストレスがかかりますが、マザーボードはそれを収容するように設計されています。しかし、アルミニウムの軽量構成は、マザーボードに重量やストレスを加えることが少ないため、有益です。
ヒートシンクの製造に使用される最良かつ最も一般的な材料の 1 つは銅です。銅は400 W / mKの非常に高い熱伝導率を持っています。ただし、アルミニウムよりも重く、高価です。しかし、大量の熱放散を必要とするオペレーティングシステムでは、銅が頻繁に使用されます。

では、プロセッサからヒートシンクを通って熱が伝導されると、熱はどこに行くのでしょうか?コンピュータ内部のファンは、ヒートシンクを横切ってコンピュータから空気を排出します。ほとんどのコンピュータには、プロセッサを適切に冷却するために、ヒートシンクの真上に追加のファンが取り付けられています。これらの追加のファンを備えたヒートシンクはアクティブヒートシンクと呼ばれ、単一のファンを備えたヒートシンクはパッシブヒートシンクと呼ばれます。最も一般的なファンはケースファンで、コンピュータの外部から冷気を吸い込んでコンピュータに吹き込み、熱気を背面から排出します。