In che modo diverse tecnologie aiutano il tuo PC a rimanere fresco

Man mano che i chip diventano più veloci e potenti, aumenta anche il loro consumo energetico. Sfortunatamente, questo aumento della capacità in watt si accompagna a un corrispondente aumento del calore generato. E quando i chip diventano troppo caldi, accelereranno termicamente. Perché se no, si surriscalderanno e moriranno.

Ma in che modo i produttori di GPU e CPU sono in grado di mantenere basso il calore? Quali tecnologie utilizzano per ottenere il massimo dal nuovo silicio? Oggi, diamo un'occhiata alle diverse tecniche di raffreddamento utilizzate dai produttori di PC in modo da poter portare i nostri computer al massimo delle loro potenzialità.

Massimizzare le prestazioni del desktop

Gli appassionati di computer guardano sempre ai PC desktop quando vogliono potenza e prestazioni grezze. Questo perché i case dei computer non sono limitati da problemi di spazio e portabilità. Mentre alcuni PC desktop sono progettati per essere piccoli e portatili, la maggior parte degli altri desktop massimizza lo spazio e il flusso d'aria, consentendoti di installare sistemi di raffreddamento grandi e complicati.

Ventole e dissipatori di calore

Molto prima che i chip ad alte prestazioni consumassero centinaia di watt di potenza, quasi tutti i computer utilizzavano ventole e dissipatori di calore per raffreddare i propri sistemi. A prima vista, il dissipatore di calore sembra essere direttamente collegato al processore.

Tuttavia, di solito c'è un sottile strato di pasta termica tra il dissipatore di calore e il processore che aiuta a condurre il calore in modo efficiente lontano dal chip. La ventola quindi costringe l'aria a passare tra le palette del dissipatore di calore, raffreddandolo, che a sua volta raffredda il processore.

Sebbene i sistemi raffreddati ad acqua stiano guadagnando costantemente popolarità, specialmente tra i chip ad alte prestazioni e overclockati, la maggior parte dei sistemi informatici oggi utilizza ancora ventole e dissipatori di calore. Questo perché sono convenienti, facili da configurare e installare e non c'è il rischio di danneggiare l'elettronica sensibile del tuo computer in caso di guasto della ventola.

Raffreddamento a liquido

Come suggerisce il nome, questa tecnica di raffreddamento utilizza un liquido di raffreddamento per controllare la temperatura del tuo PC. Di solito è costituito da un blocco d'acqua collegato al chip CPU o GPU, un radiatore, una pompa dell'acqua e alcuni tubi o tubi flessibili per il ciclo del liquido di raffreddamento. Questo sistema è generalmente più efficace nell'allontanare il calore dal tuo PC, permettendoti di spingere il tuo computer ai suoi limiti.

Esistono due modi per configurare un computer raffreddato a liquido: il primo è attraverso l'uso di un all-in-one (AIO) e l'altro è attraverso un ciclo personalizzato. Il primo include tutto ciò di cui hai bisogno direttamente nella confezione, rendendolo facile da installare e resistente alle perdite. Tuttavia, di solito consente solo di raffreddare il processore.

Se vuoi raffreddare la tua GPU e CPU usando un radiatore, dovrai creare un loop personalizzato. I sistemi personalizzati ti danno più margine di manovra nella progettazione del tuo sistema di raffreddamento, consentendoti di creare design unici. Tuttavia, tendono ad essere più costosi, un po' più fragili e richiedono un po' più di manutenzione rispetto ai dissipatori AIO.

Soluzioni passive massicce

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La terza opzione di raffreddamento desktop utilizza grandi dissipatori di calore che utilizzano il flusso naturale e la convezione dell'aria per raffreddare il sistema. Dal momento che queste unità non utilizzano ventole, devono essere gigantesche, a volte fino a raggiungere il doppio o il triplo dei dispositivi di raffreddamento attivi.

Questi progetti sono realizzati in modo da poter eseguire computer completamente silenziosi. Questi sistemi non hanno il leggero ronzio che emettono le ventole quando si accende il PC. Questo li rende perfetti per le persone che hanno bisogno del silenzio completo quando lavorano sui loro computer, come gli artisti della registrazione.

Tuttavia, poiché non esiste un raffreddamento attivo, questi dissipatori di calore di raffreddamento sono generalmente solo per chip con prestazioni medio-basse. Devi anche aspettarti che questi chip funzionino un po' più caldi delle soluzioni alimentate a ventola.

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Come i laptop si mantengono freschi

Raffreddare un computer quando puoi lavorare con molto spazio è una cosa, ma raffreddare una lastra sottile di metallo e plastica in cui tutti i componenti sono schiacciati insieme è una palla completamente diversa gioco.

Non puoi dare uno schiaffo a una normale soluzione di ventola e dissipatore di calore su un computer portatile, molto più un AIO o un dissipatore di calore passivo. Ecco perché laptop e dispositivi mobili utilizzano tecnologie di raffreddamento completamente diverse.

Tubi di calore

Una delle prime soluzioni sviluppate per il raffreddamento dei laptop sono i tubi di calore. Ecco come funzionano i tubi di calore, secondo Celsia, un produttore di dissipatori di calore.

I tubi di calore sono costruiti con un sottile strato di struttura simile a uno stoppino applicato alle loro pareti interne per assorbire il liquido di raffreddamento. Viene quindi riempito con un liquido di raffreddamento, come l'acqua, e sigillato sottovuoto. Questo processo assicura che il liquido di raffreddamento sia distribuito uniformemente in tutto il tubo.

Quando un'estremità del condotto termico viene riscaldata, il liquido di raffreddamento assorbito nello strato interno evapora e viaggia verso l'estremità più fredda del condotto termico. Il vapore del liquido di raffreddamento quindi condensa e viene riassorbito nella struttura dello stoppino. Il liquido di raffreddamento liquefatto viaggia quindi attraverso lo stoppino verso la sezione riscaldata tramite un'azione capillare.

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Questi tubi di calore sono solitamente collegati al chip tramite una piastra di base conduttiva, con un materiale di interfaccia termica tra i due per aiutare a condurre il calore. Tuttavia, poiché i processori sono diventati più potenti e potenti, questa applicazione è diventata presto insufficiente. Alcuni produttori hanno risolto questo problema disponendo di tubi di calore che contattano direttamente il chip, ma non è così efficiente nel raffreddare l'intera superficie del chip. Questo perché i tubi non entrano in contatto con l'intera superficie del processore.

Camera di vapore

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Questa è la soluzione al problema della patch di contatto limitato del tubo di calore. Le camere di vapore sono essenzialmente tubi di calore appiattiti e sagomati per seguire la forma della parte che genera calore. Quindi, indipendentemente dal fatto che si tratti di un quadrato piatto o abbia diversi dossi e avvallamenti, le camere di vapore rimangono a contatto con l'intera superficie per un efficiente trasferimento del calore.

Secondo Celsia, le camere di vapore migliorano le prestazioni di raffreddamento dal 20 al 30%. Ciò significa che i laptop possono ora disporre di soluzioni di raffreddamento più sottili senza ridurre le prestazioni, consentendo ai produttori di creare laptop sottili e leggeri ad alte prestazioni.

Laptop raffreddati ad acqua?

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Mentre la maggior parte di noi penserebbe che sia impossibile o poco pratico raffreddare ad acqua un laptop, alcuni produttori non la pensano così. Alcuni produttori offrono laptop ad alte prestazioni che puoi utilizzare con il raffreddamento ad acqua. Questi di solito comportano un dock secondario che richiede un paio di connessioni al computer. I laptop raffreddati ad acqua offrono un aumento delle prestazioni, ma sono un prodotto estremamente di nicchia. Questo perché è scomodo dover collegare e scollegare il sistema ogni volta che si sposta il laptop.

Devi stare molto attento che non rimanga acqua nel sistema quando lo sposti, poiché potrebbe fuoriuscire e danneggiare il tuo dispositivo. Inoltre, il modulo di raffreddamento ad acqua è ingombrante, il che lo rende poco pratico per un computer portatile del genere.

Interfacce chip-dissipatore di calore

Il dissipatore di calore del chip e la camera di vapore o la base in rame del dissipatore di calore sono realizzati con metalli duri. Ciò significa che ci saranno sicuramente microscopici traferri d'aria tra i due, il che riduce drasticamente le prestazioni di raffreddamento.

Ecco perché è necessario installare un pad termico, una pasta termica o un metallo liquido tra le due superfici per aiutare a condurre il calore.

Cuscinetti termici

Questi cuscinetti sono la soluzione più facile da applicare per condurre il calore. Questo perché si tratta di materiali solidi e morbidi che devi semplicemente appoggiare sulla superficie del chip che devi raffreddare. Tuttavia, poiché sono ancora solidi, sono meno efficaci nel colmare tutti i vuoti d'aria tra il dispositivo di raffreddamento e il processore.

Pasta termica

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Questa è generalmente la soluzione preferita da più appassionati di computer. Questo perché sono efficaci nel mantenere in contatto il chip e il dispositivo di raffreddamento pur rimanendo convenienti. Inoltre, la pasta termica di solito non è conduttiva, quindi anche se lasci accidentalmente che parte di essa tocchi i componenti della scheda madre, è improbabile che si verifichino problemi.

Come suggerisce il nome, questo materiale utilizza il metallo per condurre il calore in modo efficace. Poiché il metallo è altamente conduttivo, fa un ottimo lavoro nel mantenere freschi i tuoi chip. Tuttavia, il suo principale svantaggio è che è costoso, a volte fino al 50% in più. Inoltre, poiché il metallo è conduttivo, se ne lasci accidentalmente versare una parte sul chip o sulla scheda e non lo pulisci, potresti incorrere in problemi.

Questo materiale è meglio lasciare a professionisti ed esperti che sanno cosa stanno facendo con i computer.

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Più prestazioni, più calore, più raffreddamento

Man mano che i chip del computer diventano potenti, richiedendo più energia per funzionare, la loro produzione di calore aumenterà. Ecco perché è fondamentale disporre di una soluzione di raffreddamento efficiente se si desidera spingere il proprio hardware al limite.

Tuttavia, non hai bisogno del miglior sistema di raffreddamento disponibile se non hai intenzione di spingere al massimo il tuo hardware. Per la maggior parte degli utenti, la configurazione stock del dissipatore di calore e della ventola fornita con il processore e la GPU sarebbe sufficiente.

E se hai un laptop, non devi preoccuparti di queste cose. Questo perché il produttore avrà installato il miglior sistema di raffreddamento sul tuo computer, considerando le sue prestazioni, la portabilità e il prezzo.

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