Chi di voi ha avuto modo di vedere un computer aperto, avrà potuto notare i diversi componenti da cui è costituito, magari senza riconoscerli. Ma probabilmente quello che maggiormente avrà attirato la vostra attenzione è il dissipatore del processore.
Quel che potete vedere in figura 1 è il classico dissipatore senza troppi orpelli e raffinatezze, ma vi siete mai chiesti come funzioni in tutte le sue molteplici declinazioni? Vediamo insieme le varie tipologie e cerchiamo di capirne il funzionamento, al di là della semplice dissipazione del calore.
Come il nome stesso suggerisce i dissipatori hanno il compito di “catturare” il calore prodotto dal processore (o CPU), per trasferirlo all’esterno, anche se nella maggior parte dei casi lo trasferiscono all’interno del case. Il trasferimento avviene per contatto diretto con la superficie della cpu, con l’ausilio di un sottilissimo strato di pasta termoconduttiva atta a facilitare lo scambio di calore.
Solitamente la parte del dissipatore a stretto contatto con la cpu è costituita da un blocchetto di rame incassato in una struttura a lamelle d’alluminio. La scelta dei materiali è dettata dalle loro doti termo conduttive. La struttura a lamelle, invece, aumenta lo scambio di calore presentando una superficie radiante maggiore. Il tutto è sovrastato da una ventola che estrae il calore proiettandolo all’interno del case.
Per certi versi simili, ma dalle prestazioni nettamente superiori sono i sistemi dotati di heatpipe, ossia di “condutture” in rame atte ad un più efficiente trasferimento di calore lontano dalla cpu.
Questi dissipatori (vedi figura 2) hanno in comune con quelli standard la struttura ad alette e la superficie a contatto con il processore. Le prime, nei modelli più economici, sono in alluminio mentre la seconda in rame. Solitamente, è da qui che si dipanano le heatpipe in modo che possano raccogliere la maggior quantità possibile di calore trovandosi prossime alla cpu.
Ma avendole definite condutture, è doveroso spiegarne la struttura attraverso l’immagine 4 che ne rappresenta una sezione. All’interno di questi piccoli tubi troviamo del liquido che raccoglie a sua volta il calore catturato dalle pareti delle heatpipe. A questo punto, per il noto principio fisico secondo il quale un materiale liquido o gassoso tende ad essere più leggero e quindi a spostarsi verso l’alto, si genera un movimento che fa spostare il liquido verso la parte alta delle heatpipe. Questa zona è posta in prossimità della ventola.
Quest’ultima, con il flusso d’aria generato dalla sua rotazione, raffredda le pareti in rame delle condutture. E conseguentemente il liquido caldo salito al loro interno che tende a raffreddarsi e quindi a tornare più “pesante”. Una volta che sarà tornato nella parte bassa, il ciclo ricomincerà.
Questo tipo di dissipatori mantiene comunque la struttura ad alette per rendere il raffreddamento delle heatpipe ancor più rapido e consentire un più veloce scambio di calore. In alcuni casi, quando cioè la cpu non risulti avere un TDP particolarmente elevato, è possibile omettere l’installazione della ventola. Alcuni produttori nei loro modelli di punta la rende addirittura un optional.
È il caso del dissipatore rappresentato in figura 3. Come si può notare è presente un secondo blocco di alette collegate al principale dalle heatpipe. Questo secondo blocco si trova in corrispondenza della ventola posteriore presente nella maggior parte dei case. Questo garantisce un raffreddamento sufficiente alla maggior parte delle configurazioni.
Ma se questi sistemi non dovessero ancora bastare a raffreddare i bollenti spiriti del vostro processore, o se il rumore prodotto dalle ventole dovesse infastidirvi, la soluzione giusta è optare per un sistema a liquido.
I sistemi a liquido, racchiudono un po’ tutti i concetti espressi fino ad ora, con la differenza che il liquido questa volta è spinto da una pompa. Questa, dal canto suo, produce rumore in quanto dotata di parti meccaniche. Però è solitamente più silenziosa di una ventola che gira a pieno regime pilotata dai voltaggi settati dalla scheda madre, voltaggi a loro volta direttamente proporzionali alla temperatura del processore.
I sistemi a liquido sono costituita da un water block, una pompa, un radiatore e i tubi. Al loro interno scorre un liquido particolarmente tarmo conduttivo simile al liquido utilizzato per le autovetture, che porta il calore verso il radiatore dove viene raffreddato e pompato nuovamente verso la cpu.
Il water block è il blocchetto che si installa sul processore ed al suo interno presenta una struttura finemente lavorata. La conduttura si dipana su un percorso a serpentina per portare la maggior quantità possibile di liquido sulla zona calda. E a sua volta presenta delle lavorazioni che ne aumentano la superficie. Maggiore è la superficie, più efficiente sarà il trasferimento di calore al liquido per potrà entrare a contatto con un’area maggiore.
Il radiatore è costituito da una serpentina, all’interno della quale viene pompato il liquido, che corre in mezzo ad una serie di alette di alluminio. Su queste agiscono una o più grandi ventole che, come sappiamo, hanno un coefficiente di rumorosità inversamente proporzionale alle loro dimensioni. Purché il volume d’aria spostata al minuto (CFM) rimanga invariato. Il radiatore è solitamente posto all’esterno del case, ma questo deve presentare i fori atti al passaggio dei due tubi per il liquido. Uno per l’andata e l’altro per il ritorno. Se si avesse la possibilità di vederne uno da vicino, sarebbe possibile notare l’estrema somiglianza con il radiatore di cui la vostra automobile è dotata.
