Coolers de CPU: resfriamento líquido vs. resfriamento a ar

Assim como qualquer hardware de PC poderoso, a CPU gera calor durante a operação, exigindo resfriamento adequado para desempenho ideal.

Como explica o arquiteto térmico e mecânico da Intel, Mark Gallina, durante a operação normal, os transistores dentro da CPU convertem energia elétrica em energia térmica (calor). Esse calor aumenta a temperatura da CPU. Sem uma solução de resfriamento eficaz, a CPU pode exceder sua temperatura operacional segura.

Então, qual a melhor forma de manter a CPU funcionando na temperatura ideal? Embora existam vários métodos para resfriar processadores, a maioria dos desktops e laptops usa refrigeradores de ar ou líquidos. Vamos nos aprofundar nos princípios, vantagens e desvantagens da refrigeração líquida e da refrigeração a ar.

 

1. Princípios de funcionamento de coolers de CPU

1.1 Resfriamento a Ar

Os coolers de ar e líquido para CPU operam com princípios semelhantes. Essencialmente, eles absorvem o calor da CPU e depois o dissipam do hardware. O calor gerado pelo processador é disperso na tampa metálica do Distribuidor de Calor Integrado (IHS) da CPU. Posteriormente, o calor é transferido para a placa de base do refrigerador. Em seguida, ele viaja através de tubos de líquido ou de calor até um ventilador, que afasta o calor do cooler e, por fim, sai do PC. Embora o mecanismo básico seja semelhante, os dois métodos diferem significativamente na forma como conseguem a dissipação de calor.

1.2 Resfriamento Líquido

As opções de refrigeração líquida podem ser amplamente categorizadas em refrigeradores All-In-One (AIO) ou circuitos de refrigeração personalizados. Aqui, vamos nos concentrar nos coolers líquidos AIO, embora os princípios básicos de como o líquido resfria a CPU sejam os mesmos em ambos.

O processo de resfriamento em coolers líquidos começa a partir da placa de base conectada ao IHS da CPU. O IHS possui uma camada de pasta térmica para melhorar a transferência de calor entre as duas superfícies. A superfície metálica da placa de base faz parte do bloco de água, projetado para reter o líquido de resfriamento.

À medida que o líquido de resfriamento passa pelo bloco de água, ele absorve calor da placa de base. O líquido então avança pelo sistema, chegando ao radiador por meio de um ou dois tubos. O radiador expõe o líquido ao ar, auxiliando no resfriamento. Posteriormente, a ventoinha acoplada ao radiador afasta o calor do refrigerador. O líquido de resfriamento entra novamente no bloco de água e o ciclo se repete.

 

2. Fatores a serem considerados ao escolher um método de resfriamento

2.1 Preço

Os preços variam significativamente com base nos recursos priorizados. Geralmente, os refrigeradores de ar são mais econômicos porque operam de maneira mais direta. Ambos os tipos possuem versões básicas e topo de linha. Os refrigeradores de ar avançados podem apresentar dissipadores de calor maiores, ventiladores melhores e designs estéticos diversos. Os refrigeradores líquidos AIO de última geração podem ter radiadores maiores e oferecer opções de personalização, como controle de software para velocidade do ventilador e iluminação.

2.2 Facilidade de instalação

Embora a instalação de refrigeradores líquidos AIO seja normalmente mais complexa do que os refrigeradores de ar padrão, ela permanece relativamente simples. A maioria dos AIOs inclui um bloco de água, duas mangueiras para circulação do líquido de resfriamento e um radiador. Etapas adicionais envolvem conectar o bloco de água, semelhante à instalação de um refrigerador de ar, e depois conectar o radiador e o ventilador para dissipar o excesso de calor com eficiência. Como o líquido de resfriamento, a bomba e o radiador estão integrados no dispositivo (daí "All-In-One"), é necessária supervisão ou manutenção mínima após a instalação.

Por outro lado, instalar um loop personalizado requer mais esforço e conhecimento. O processo de instalação inicial pode ser mais demorado, mas a flexibilidade adicional permite mais personalização. Além disso, outros componentes como a GPU podem ser incluídos no loop, se necessário. Quando implementados corretamente, esses loops personalizados mais complexos podem suportar vários formatos e tamanhos.

2.3 Tamanho

Os refrigeradores de ar podem ocupar uma grande área, mas estão confinados a uma área específica, em vez de distribuídos por todo o sistema. Ao usar um AIO, é necessário alocar espaço para o radiador e considerações como a correta orientação e alinhamento do bloco de água e dos tubos de líquido devem ser levadas em consideração. Se o computador for relativamente pequeno, um refrigerador de ar grande pode não ser a melhor escolha. Refrigeradores de ar fino ou refrigeradores de líquido AIO com radiadores menores podem ser mais adequados. Ao planejar atualizações ou selecionar um gabinete, certifique-se de que haja espaço suficiente disponível para a solução de resfriamento escolhida e que o gabinete suporte o hardware selecionado.

2.4 Ruído

O resfriamento líquido, especialmente com AIOs, costuma ser mais silencioso do que os ventiladores dos coolers de CPU. No entanto, isto não é absoluto, pois existem refrigeradores de ar concebidos especificamente para reduzir o ruído. As configurações dos ventiladores ou a escolha dos ventiladores também podem afetar o ruído gerado. Em geral, o resfriamento líquido tende a produzir menos ruído, uma vez que as bombas pequenas geralmente são bem isoladas e as velocidades das ventoinhas no radiador são frequentemente mais baixas do que as dos coolers do processador.

2.5 Regulação de Temperatura

Para tarefas com uso intensivo de CPU, como renderização ou streaming de vídeo, o resfriamento líquido pode ser a escolha preferida. O resfriamento líquido é mais eficiente do que a condução pura na dispersão do calor sobre uma área de superfície de convecção maior (o radiador), permitindo velocidades mais baixas do ventilador (melhor redução de ruído) ou maior potência geral. Em outras palavras, é mais eficaz e muitas vezes mais silencioso. Se o objetivo é atingir as temperaturas mais baixas possíveis ou ter uma solução mais silenciosa e o processo de instalação um pouco mais complicado for aceitável, o resfriamento líquido pode ser a escolha ideal.

Os coolers a ar são excelentes na transferência de calor para longe da CPU, mas o calor posteriormente se dispersa no gabinete, aumentando a temperatura geral do sistema. Os resfriadores líquidos, com ventiladores no radiador, são mais eficazes na transferência de calor para fora do sistema.

 

A escolha entre refrigeração líquida e a ar depende de como o computador é usado e do desempenho e carga de trabalho esperados. Se uma operação quase silenciosa, um resfriamento ideal e a disposição de pagar um preço mais alto são prioridades, o resfriamento líquido é a escolha adequada. Para quem busca uma solução mais econômica e de fácil instalação, disposto a sacrificar algum desempenho e redução de ruído, recomenda-se o resfriamento a ar.

 

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