Una sottile membrana vibrante che spinge l’aria senza l’aiuto delle ventole potrebbe essere il futuro del raffreddamento. Ecco come funziona il raffreddamento a stato solido basato su piezoelettrico e perché è uno degli sviluppi più entusiasmanti nella tecnologia di raffreddamento degli ultimi anni.
Che cos’è il raffreddamento a stato solido e come funziona?
La tecnologia di raffreddamento a stato solido di cui stiamo discutendo qui utilizza l’effetto piezoelettrico per creare un dispositivo di raffreddamento attivo che non contiene ventole, pompe dell’acqua, radiatori o enormi dissipatori di calore. Tieni presente che il raffreddamento a stato solido basato su piezoelettrico non è l’unica tecnologia di raffreddamento a stato solido in circolazione. Ad esempio, hai anche la tecnologia di raffreddamento a stato solido basato sull’effetto Peltierche non ha davvero preso il volo nello spazio hardware dei PC consumer.
L’effetto piezoelettrico è un fenomeno per cui alcuni materiali generano carica elettrica quando sottoposti a stress meccanico. Al contrario, gli stessi materiali iniziano a vibrare quando sono sotto l’influenza di una carica elettrica. Questo effetto è alla base della tecnologia di raffreddamento a stato solido sviluppata da Sistemi Frore. E poiché sono gli unici produttori di prodotti di raffreddamento a stato solido di livello consumer basati sull’effetto piezoelettrico, utilizzeremo i loro prodotti di raffreddamento AirJet per spiegare come funziona questa tecnologia di raffreddamento.
I raffreddatori AirJet di Frore System utilizzano membrane super sottili che vibrano a frequenze ultrasoniche, il che significa molto, molto velocemente, quando sono sotto carica elettrica. Queste membrane possono creare un potente flusso d’aria se posizionate all’interno di un chip di raffreddamento AirJet. Il modulo ha minuscoli ingressi nella parte superiore attraverso i quali l’aria ambiente entra nel modulo, aspirata dalle membrane pulsanti all’interno del chip, come mostrato nell’immagine seguente.
Sistemi Frore Una volta aspirata l’aria all’interno del modulo, le membrane trasformano la corrente d’aria in potenti getti d’aria – da qui il nome “AirJet” – che raccolgono il calore che sale dal diffusore di calore in rame inferiore a diretto contatto con il componente che viene raffreddato; una CPU nel caso dello schema riportato di seguito. Questi getti d’aria fuoriescono dal chip di raffreddamento attraverso un sottile beccuccio situato su un lato del modulo, rimuovendo il calore accumulato e raffreddando il componente.
Sistemi Frore
Raffreddamento a stato solido, raffreddamento passivo e raffreddamento ad aria attivo
Il raffreddamento a stato solido presenta numerosi vantaggi rispetto ad altri tipi di raffreddamento utilizzati nei laptop, nei PC palmari, nei mini PC e in alcuni componenti del PC con cui è possibile utilizzare i dispositivi di raffreddamento AirJet. Stiamo confrontando solo il raffreddamento a stato solido con raffreddamento ad aria passivo e attivo Perché raffreddamento a liquido le soluzioni sono utilizzate molto raramente nei laptop—solo pochi modelli di laptop da gioco utilizzare configurazioni di raffreddamento a liquido—e non si trovano da nessuna parte nei dispositivi più compatti come PC palmari, tablet o smartphone.
Raffreddamento a stato solido e raffreddamento passivo
Rispetto al raffreddamento passivo, il raffreddamento a stato solido può dissipare una quantità notevolmente maggiore di calore con lo stesso ingombro o con un ingombro inferiore pur essendo estremamente silenzioso e utilizzando solo tra 1 W e 1,75 W di potenza. Ad esempio, un singolo modulo del modello AirJet più compatto, AirJet Mini Slim, può dissipare fino a 5,25 W utilizzando 1 W di potenza e generando 21 dBA di rumore. L’emissione di rumore è soggettivamente quasi uguale all’assenza di rumore, praticamente corrispondente all’emissione di rumore pari a zero delle soluzioni di raffreddamento passivo.
Ad esempio, il 15 pollici MacBookAir con il Chip Apple M2, il fiore all’occhiello di un laptop con una configurazione di raffreddamento passivo ben progettata, anche se ancora piuttosto limitante, ha un TDP massimo di circa 10 W. IL CPU M2 all’interno del MacBook Air da 15 pollici è possibile utilizzare più energia, fino a 20 W, ma solo a raffiche brevi. In caso di carico sostenuto, il consumo energetico scende a soli 9 W-10 W circa. Il risultato è una prestazione notevolmente inferiore rispetto al MacBook Pro M2 nonostante il portatile sia dotato esattamente dello stesso chip M2 del MacBook Pro con M2, che utilizza una soluzione di raffreddamento attiva.
Tuttavia, se equipaggiato con tre moduli AirJet Mini, come si vede nel video YouTube qui sotto per gentile concessione del canale YouTube di PCWorld, il MacBook Air da 15 pollici con M2 può eguagliare le prestazioni di un MacBook Pro equivalente, almeno in Cinebench. Questa mod è stata realizzata senza alcuna modifica strutturale al telaio grazie al minuscolo spessore di 2,8 mm del modulo AirJet Mini.
Raffreddamento a stato solido e raffreddamento ad aria attivo
Quando contrapposto all’attivo aria condizionatail raffreddamento a stato solido può ottenere risultati simili in laptop sottili e leggeri, mini PC e PC palmari, ma con un rumore inferiore e un ingombro ridotto.
Prendiamo ad esempio lo Steam Deckun singolo modulo AirJet Pro può dissipare circa 8 W di potenza che, abbinato a 7 W di dissipazione del calore passiva, equivale a 15 W, la stessa quantità di potenza massima del Deck TDP. Un altro vantaggio qui è il fatto che un singolo modulo AirJet Pro utilizza 1,75 W di potenza, inferiore alla ventola presente nel modello Ponte a vaporeche raggiunge i 2,5 W.
La metrica delle prestazioni a cui io, e quasi tutti gli altri possessori di Steam Deck, sono più interessato è il volume. Con soli 24 dBA, un singolo chip AirJet Pro è notevolmente più silenzioso della ventola di Steam Deck, che può aumentare fino a circa 38 dBA sotto carico, secondo Recensione del mazzo Gamers Nexus Steam. Nel complesso, ciò significa che un singolo modulo di raffreddamento a stato solido è in grado di dissipare la stessa quantità di energia della soluzione di raffreddamento di Steam Deck utilizzando meno energia ed essendo praticamente impercettibile.
Un altro vantaggio del raffreddamento a stato solido nei laptop sottili e leggeri e nei PC palmari è l’ingombro ridotto rispetto ai normali sistemi di raffreddamento presenti in questi dispositivi. Ciò può portare a batterie più grandi e migliorare un importante avvertimento di molti PC palmari e laptop ultracompatti da 13 pollici: durata della batteria tutt’altro che ideale.
D’altro canto, almeno nella sua versione attuale, il raffreddamento a stato solido non ha nulla in confronto alle robuste soluzioni di raffreddamento ad aria presenti sui laptop da gioco e workstation di fascia alta, che spesso devono gestire 100 W o più di potenza combinata utilizzata dalla CPU e GPU. Ad esempio, avresti bisogno di qualcosa come una dozzina di moduli AirJet Pro per raffreddare un laptop da gioco di fascia media, con l’intera configurazione che consuma più di 20 W di potenza, il che è molto per una soluzione di raffreddamento.
Il secondo importante avvertimento riguardo al raffreddamento a stato solido è il suo prezzo apparentemente elevato. Al momento, l’unico dispositivo dotato di raffreddamento AirJet che puoi acquistare è il Zotac ZBOX PICO PI430AJ con AirJetun mini PC barebone dotato di Intel Core i3-N300 con 8 GB di RAM e senza SSD incluso che costa $ 600.
Una rapida ricerca su Amazon ha restituito un mini PC altrettanto potente di MINISFORUM dotato della stessa CPU e 8 GB di RAM ma dotato anche di un SSD da 256 GB, tutto questo per soli $ 249. Certo, il mini PC Zotac è più compatto e sembra avere una qualità costruttiva superiore, ma il prezzo è piuttosto alto per quello che ottieni. Speriamo che i futuri dispositivi dotati di raffreddamento AirJet presentino prezzi più digeribili.
Quali dispositivi possono trarre vantaggio dal raffreddamento a stato solido?
Laptop sottili e leggeri, mini PC e PC palmari possono trarre vantaggio dal raffreddamento a stato solido. Invece di venire con deboli soluzioni di raffreddamento passivo o configurazioni di raffreddamento attivo che occupano molto spazio e sono piuttosto rumorose sotto carichi intensi, i prodotti di raffreddamento a stato solido come AirJet offrono la stessa o migliore capacità di raffreddamento in un pacchetto molto più piccolo e silenzioso.
Personalmente, mi piacerebbe vedere un PC da gioco portatile raffreddato da AirJet, che molto probabilmente consentirebbe una batteria più grande, nonché un funzionamento silenzioso durante i giochi impegnativi. E anche se non mi dispiace che la ventola aumenti e diventi più rumorosa sul mio deck o ROG Ally, sarebbe fantastico vedere una maggiore durata della batteria, soprattutto su quest’ultimo.
Considerando che Valve è riuscita ad aumentare la capacità della batteria sullo Steam Deck OLED del 25% rispetto all’OG Deck solo utilizzando un pannello OLED più sottile, immagino che l’aumento della capacità della batteria sia ottenuto utilizzando il raffreddamento AirJet ultracompatto invece della grossa ventola —o due fan, nel caso di ROG Ally—andrebbero ben oltre questo.
Un’altra linea di prodotti in cui vedo che AirJet e soluzioni simili diventeranno popolari in futuro è quella di fascia alta NVMe SSD. Già di fascia alta SSD PCIe5 necessitano di grossi dissipatori di calore o addirittura di un raffreddamento ad aria attivo per evitare strozzature termiche quando li si sperona per più di un paio di minuti, e il futuro PCIe6 Molto probabilmente gli SSD diventeranno ancora più caldi sotto carico.
Altri dispositivi che potrebbero trarre vantaggio dal raffreddamento a stato solido includono tablet robusti sulla scia del iPadProtelefoni di punta, in particolare telefoni da gioco di fascia alta, contenitori SSD NVMe a raffreddamento passivo, computer a scheda singola e PC stick ultracompatti.
Dove posso acquistare dispositivi di raffreddamento a stato solido?
Non è possibile acquistare realmente dispositivi di raffreddamento a stato solido, almeno per ora. Il mercato sta emergendo e dovresti aspettarti di vedere il raffreddamento a stato solido incorporato in molti dei tipi di dispositivi di cui ho parlato qui, come SSD ad alte prestazioni, tablet e così via.
Esiste anche il potenziale per parti dirette al consumatore. Non sarei sorpreso se vedessimo un dispositivo di raffreddamento della CPU ad aria a basso profilo realizzato appositamente PC desktop con fattore di forma ridotto (SFF). in futuro, ma per ora Frore Systems, la società dietro AirJet, si rivolge solo ai produttori.
D’altra parte, è possibile acquistare un dispositivo dotato di un sistema di raffreddamento a stato solido. Puoi acquistare il già citato ZBOX PICO PI430AJ con AirJet mini PC da Zotac, sul sito Zotac.
