Computer CPU Coolers

I moderni processori consumano molta energia, arrivando fino a 130 W. Tale energia si trasforma in calore di scarto. In effetti, un sistema moderno ha l'equivalente di una lampadina a incandescenza da 50 W a 130 W accesa costantemente all'interno del case. Questa analogia sottostima il problema: una lampadina dissipa il calore dalla superficie relativamente ampia del bulbo. Un processore deve dissipare la stessa quantità di calore su una superficie molto più piccola, quella del die del processore, tipicamente circa 0,25 pollici quadrati (1,6 cm²). Senza un dissipatore di calore efficace per allontanare questo calore, il processore potrebbe letteralmente bruciarsi quasi istantaneamente.

Quasi tutti i sistemi affrontano questo problema di calore posizionando un massiccio dissipatore di calore in metallo a stretto contatto con il die del processore (o con l'heat spreader integrato) e utilizzando una piccola ventola per aspirare o spingere l'aria attraverso le alette del dissipatore. Questo dispositivo è chiamato dissipatore di calore/ventola (HSF) o dissipatore CPU. Poiché il consumo energetico dei processori ha continuato a crescere, sono aumentate anche le dimensioni e la massa dei dissipatori che utilizzano. Anche i dissipatori forniti di serie con i processori venduti al dettaglio oggi sono spesso piuttosto grandi e pesanti. Ad esempio, la Figura 5-6 mostra un dissipatore di calore per CPU Intel Pentium 4 di serie a sinistra e un dissipatore di calore aftermarket Thermalright XP-120 a destra, con un paio di batterie stilo AA mostrate per confronto dimensionale.

Figura 5-6: dissipatore di calore per CPU Intel di serie (a sinistra) e dissipatore di calore per CPU Thermalright XP-120, con batterie stilo AA mostrate per confronto dimensionale

Condutture del dissipatore CPU

Quelle cose che sembrano tubi sul dissipatore Thermalright XP-120 sono tubi. Heat pipe, per l'esattezza. Alcuni dissipatori di calore per CPU di fascia alta, incluso questo modello, utilizzano le heat pipe per aumentare l'efficienza di raffreddamento. Le heat pipe funzionano in modo molto simile al tuo frigorifero. Il calore generato dal processore vaporizza un fluido. Il gas risultante sale per convezione lungo la heat pipe fino alla sezione del radiatore nella parte superiore del dissipatore, dove condensa, cedendo il proprio calore al radiatore.

A differenza dei dissipatori di serie, alcuni dissipatori aftermarket, incluso questo modello Thermalright, non includono una ventola in dotazione. Questo perché tali dissipatori tendono a essere utilizzati da appassionati di PC silenziosi e ad alte prestazioni, che preferiscono scegliere una ventola con particolari caratteristiche di flusso d'aria e rumorosità. Questo dissipatore Thermalright può utilizzare una ventola grande (120 mm) che, grazie alle sue dimensioni, può girare relativamente lentamente (e silenziosamente) pur fornendo un volume di flusso d'aria sufficiente a raffreddare il processore in modo efficace. Di fatto, grazie alla loro ampia superficie e all'elevata efficienza, alcuni dissipatori aftermarket ad alte prestazioni, tra cui l'XP-120, possono raffreddare quasi tutti i processori, ad eccezione dei più veloci e caldi, senza utilizzare una ventola per CPU. Il flusso d'aria proveniente da una ventola del case è sufficiente per rimuovere il calore di scarto dal dissipatore.

NON DARE PER SCONTATO CHE SIANO COMPATIBILI

Non dare per scontato che solo perché un dissipatore di calore si adatta a un processore, sia sufficiente per raffreddarlo. I processori più veloci sono fisicamente identici ai modelli più lenti, ma producono più calore. I dissipatori di calore sono classificati in base alla velocità del processore. Ad esempio, un dissipatore di calore classificato per un Pentium 4 da 2,4 GHz può essere fisicamente installato su un Pentium 4 da 3,8 GHz, ma è assolutamente inadeguato a raffreddarlo. Né puoi giudicare esclusivamente in base alla velocità del processore. Ad esempio, Intel ha prodotto processori Pentium 4 da 2,8 GHz utilizzando il precedente core Northwood, che scalda meno, e il successivo core Prescott, che scalda di più. Un dissipatore di calore classificato per l'uso con un Pentium 4 con core Northwood da 2,8 GHz non è sufficiente per un Pentium 4 con core Prescott da 2,8 GHz. Assicurati che l'unità dissipatore di calore/ventola che scegli sia classificata per lo specifico processore con cui la utilizzi.

I dissipatori di calore sono costruiti con materiali diversi, a seconda del loro prezzo e dell'uso previsto. Un dissipatore di calore economico, o destinato all'uso con un processore più lento, sarà probabilmente realizzato interamente in alluminio. L'alluminio è economico e relativamente efficiente nel trasferire il calore. Il rame è molto più costoso dell'alluminio, ma è anche molto più efficiente nel trasferire il calore. Di conseguenza, un dissipatore di calore più costoso, o destinato a un processore più veloce, potrebbe essere costruito principalmente in alluminio, ma con superfici in rame dove il processore entra in contatto con il dissipatore di calore. I dissipatori di calore più costosi, e quelli destinati all'uso con i processori più veloci, sono costruiti in rame puro.

Le unità dissipatore di calore/ventola differiscono anche per il tipo e la dimensione della ventola utilizzata e per la velocità di rotazione della stessa. La velocità della ventola è una questione importante perché, a parità di altre condizioni, una ventola che gira più velocemente produce più rumore. A parità di flusso d'aria, una ventola più grande e lenta produce meno rumore di una più piccola e veloce. Le dimensioni delle ventole sono aumentate man mano che le velocità dei processori sono aumentate, per fornire l'elevato volume di flusso d'aria necessario per raffreddare il dissipatore di calore mantenendo la velocità della ventola (e il rumore) a un livello ragionevole. Ad esempio, i dissipatori di calore per i processori Pentium II utilizzavano ventole da 30 mm. I dissipatori di calore per i primi processori Pentium 4 e Athlon 64 utilizzavano tipicamente ventole da 60 mm o 70 mm. Alcuni dissipatori di calore "performance" di terze parti destinati agli overclocker utilizzano ventole da 80 mm, 92 mm o 120 mm. Alcuni ne utilizzano persino più di una.

In generale, consigliamo di utilizzare i dissipatori CPU forniti insieme ai processori venduti al dettaglio. I dissipatori inclusi sono generalmente di fascia media in termini di prestazioni e livello di rumorosità: non sono efficienti o silenziosi quanto i buoni dissipatori aftermarket, ma sono meno costosi.

Tuttavia, se ti preoccupa la rumorosità del PC, un dissipatore CPU di terze parti è la soluzione ideale. Puoi spendere da circa 15 $ a oltre 100 $ per un dissipatore CPU silenzioso, a seconda del processore che utilizzi e di quanto silenzioso ed efficiente vuoi che sia il dissipatore. Arctic Cooling (http://www.arctic-cooling.com) realizza diversi modelli nella fascia da 15 $ a 30 $ che sono ragionevolmente silenziosi ed efficienti. Se sei disposto a spendere un po' di più, dai un'occhiata ai dissipatori della serie Zalman 7000 e 7700 (http://www.zalmanusa.com), che si trovano nella fascia da 30 $ a 45 $ e sono estremamente silenziosi ed efficienti al punto che alcuni modelli possono essere utilizzati senza ventola (e quindi in modo completamente silenzioso) con alcuni processori. Infine, se vuoi solo il meglio e sei disposto a pagare 60 $ o più per un dissipatore CPU, scegli un modello Thermalright (http://www.thermalright.com) e aggiungi una delle ventole consigliate da Thermalright.

La pasta termica è fondamentale

Il miglior dissipatore di calore/ventola non può raffreddare correttamente un processore a meno che non venga utilizzata la pasta termica all'interfaccia tra processore e dissipatore di calore. Il processore e la base del dissipatore di calore sono entrambi piatti e lucidati, ma anche quando vengono premuti a stretto contatto, un sottile strato d'aria li separa. L'aria è un buon isolante, che è l'ultima cosa che desideri, quindi si usa la pasta termica per spostare l'aria.

Quando installi un dissipatore di calore, e ogni volta che lo rimuovi e lo riposizioni, utilizza della pasta termica fresca per garantire un corretto trasferimento del calore. La pasta termica è disponibile sotto forma di composto termico viscoso e come pad termici a cambiamento di fase, che si sciolgono quando il processore si riscalda e si solidificano quando si raffredda. Assicurati che la pasta termica che utilizzi sia approvata dal produttore del processore. Ad esempio, AMD specifica determinati pad termici a cambiamento di fase per alcuni dei suoi processori e avverte che l'utilizzo di qualsiasi altra pasta termica invalida la garanzia.

USA QUELLO CHE HAI TROVATO IN CONFEZIONE

Generalmente utilizziamo la pasta termica o il mezzo a cambiamento di fase fornito con il dissipatore. (AMD, in particolare, è molto specifica riguardo ai mezzi di trasferimento termico accettabili per i suoi processori.) Quando reinstalliamo un dissipatore, solitamente utilizziamo Antec Silver Thermal Compound (http://www.antec.com), che è economico e altrettanto buono o migliore di qualsiasi altra cosa abbiamo usato.

Il dissipatore CPU sbagliato può uccidere la tua scheda madre

Scegliere il miglior dissipatore CPU (HSF) aftermarket non è banale. Verificare che il dissipatore sia classificato per il tuo processore è solo il primo passo. I dissipatori speciali, quelli che offrono un'elevata efficienza di raffreddamento o bassi livelli di rumorosità, o entrambi, sono tipicamente grandi e pesanti (e costosi).

Le dimensioni sono importanti perché lo spazio attorno alla presa del processore è spesso ingombro di condensatori e altri componenti che potrebbero impedire a un grande dissipatore di essere posizionato correttamente. Più di un costruttore di sistemi ha imparato con sgomento che un dissipatore che sembra adattarsi può, una volta bloccato, piegare, danneggiare o mandare in cortocircuito i componenti vicini. Non abbiamo mai capito perché la maggior parte dei produttori di dissipatori CPU di terze parti non fornisca elenchi di compatibilità con le schede madri (Zalman, ad esempio, lo fa). In assenza di tali elenchi, il modo migliore per evitare di danneggiare la tua scheda madre è verificare visivamente che tutti i componenti non ostacolino il dissipatore prima di bloccarlo in posizione. Se non si adatta bene, questo è un altro buon motivo per acquistare da venditori che hanno buone politiche di reso.

Il peso è importante perché Intel e AMD specificano i pesi massimi del dissipatore di calore per i quali sono classificate le staffe di ritenzione per i loro vari processori. Molti dissipatori CPU speciali superano il peso massimo consentito, a volte di margini ampi, il che introduce l'orribile possibilità che il dissipatore si rompa dal suo supporto e sbatta liberamente all'interno del case. Questo è un problema con qualsiasi sistema tower o altro PC che monta la scheda madre verticalmente, ed è un pericolo particolare con i sistemi portatili, come i PC da LAN party. I sistemi con socket A di AMD sono particolarmente inclini a questo problema, perché il dissipatore si blocca direttamente sulla presa della CPU anziché su una staffa di ritenzione fissata alla scheda madre.

La soluzione migliore, se devi usare un dissipatore così pesante, è sceglierne uno dotato di una staffa di ritenzione personalizzata invece di dipendere dalla staffa standard della scheda madre. È anche una buona idea trasportare tali sistemi con la scheda madre in posizione orizzontale per ridurre il rischio di rotture durante il trasporto.

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