Raffreddamento a liquido o ad aria: qual è la scelta migliore?

I. Introduzione: il dilemma del raffreddamento della CPU

Sapevi che i dissipatori a liquido possono fornire 50-100 W di calore in più rispetto a un tipico dissipatore ad aria? Un dissipatore ad aria è praticamente esente da manutenzione, mentre i dissipatori a liquido sono soggetti a guasti alla pompa. Quindi, quale scegliere? Facciamo chiarezza su questo dilemma del raffreddamento della CPU.

Il metodo di raffreddamento ad aria utilizza una ventola e un dissipatore di calore che trasferiscono il calore dal processore all'ambiente. È una soluzione semplice ed economica, ma quando si tratta di raffreddamento a liquido in un processore, è più costoso ma più efficace. Il liquido assorbe il calore dai processori e scorre attraverso un radiatore, dove una ventola lo raffredda. Il tipo di raffreddamento utilizzato nei processori moderni, liquido o ad aria, dipende da diversi fattori.

Con l'aumento della richiesta di elevate prestazioni di calcolo, i processori moderni come Intel Core Ultra 9 e AMD Ryzen 9 sono progettati con un elevato TDP (Thermal Design Power), che richiede soluzioni di raffreddamento robuste per funzionare a prestazioni ottimali ed evitare il thermal throttling. Alcuni computer sono progettati con spazio limitato per installare ventole e dissipatori. Questi computer hanno fattori di forma più bassi, come le build Mini-ITX, che riducono il flusso d'aria e causano un collo di bottiglia termico; pertanto, il raffreddamento a liquido è un'opzione migliore in tali situazioni.

I sistemi di raffreddamento a liquido offrono anche un'estetica migliore con illuminazione RGB su pompe e ventole, offrono maggiori capacità di raffreddamento per processori ad alte prestazioni con overclocking e hanno dimensioni più ridotte rispetto al raffreddamento ad aria. Inoltre, hanno un'estetica più semplice e prestazioni di raffreddamento inferiori con dimensioni maggiori, sebbene raggiungano la stessa capacità di raffreddamento di un sistema di raffreddamento a liquido.

II. Raffreddamento ad aria: la soluzione predefinita affidabile

Nell'era della rapida evoluzione dei microprocessori, anche la loro velocità di elaborazione sta cambiando. I metodi di raffreddamento ad aria continuano a fornire una soluzione affidabile ed efficiente per raffreddare i processori di fascia base e media, mantenendoli entro temperature operative sicure.

Meccanica

Il sistema di raffreddamento ad aria comprende un dissipatore di calore, tubi di calore, una ventola e una ventola di scarico. Un dissipatore di calore è solitamente realizzato in rame o alluminio. Viene posizionato direttamente sul processore, assorbendone il calore e trasferendolo a tubi cavi riempiti con un liquido che evapora e condensa, rimuovendo così il calore dalla CPU. Questi tubi sono fissati a delle alette per aumentare la superficie su cui è fissata una ventola che trasporta il calore lontano dalla superficie metallica, mentre una ventola di scarico espelle l'aria calda dal case della CPU. Il raffreddamento ad aria della CPU non prevede componenti complessi. Non ci sono pompe o radiatori con refrigerante. Anche se la pasta termica è pre-applicata, il sistema di raffreddamento ad aria è sempre plug-and-play.

Vantaggi

• Affidabilità: l'affidabilità del sistema di raffreddamento ad aria per una CPU è il suo punto di forza. Non ha parti mobili, ad eccezione della ventola, che ha una durata di 150.000 ore per marchi affermati come Noctua, ESGAMING, Cooler Master o DeepCool. Ad esempio, il dissipatore ARGB a doppia torre con 6 heat pipe e facile installazione (T2-2F) di ESGAMING e il dissipatore ad aria da gaming colorato con 4 heat pipe da 120 mm e vendita diretta in fabbrica (EZ-4A) offrono un raffreddamento istantaneo e un funzionamento silenzioso, progettati per sistemi ad alte prestazioni. Ciò significa che una ventola può funzionare ininterrottamente per 15 anni senza guasti.
• Costo: poiché presenta pochissime parti rotanti, il suo costo è molto basso rispetto a un sistema di raffreddamento a liquido. Il prezzo varia da 30 a 150 dollari, a seconda della capacità di raffreddamento e dell'affidabilità. La maggior parte degli utenti che non vogliono spendere molto ma necessitano di un raffreddamento efficiente può installare un sistema di raffreddamento ad aria nella propria CPU.
• Sicurezza: i sistemi di raffreddamento ad aria sono intrinsecamente sicuri, poiché non utilizzano refrigerante liquido, eliminando il rischio di danneggiare i componenti della CPU a causa di perdite di liquido.
• Manutenzione: offrono prestazioni eccezionali, richiedono solo una pulizia occasionale della polvere e mantengono la temperatura ben al di sotto dei limiti di sicurezza. Sono la scelta ideale per PC server e PC per principianti grazie ai bassi costi di manutenzione.
• Durata: nel lungo periodo, funzionano bene, poiché non hanno parti meccaniche che si usurano nel tempo.

Svantaggi

• Dimensioni: le dimensioni del dissipatore ad aria sono un fattore determinante per il sistema di raffreddamento della CPU. I dissipatori di grandi dimensioni spesso presentano problemi di spazio durante l'installazione e, se non progettati correttamente, possono ostruire la RAM e la CPU, causando problemi durante l'installazione.
• Prestazioni: rispetto al raffreddamento a liquido, il raffreddamento ad aria presenta dei limiti. Le sue prestazioni dipendono dalla temperatura ambiente e dal flusso d'aria. Soprattutto, questi dissipatori espellono il calore proveniente dalla CPU verso il case, e possono aumentare la temperatura di altri componenti se lo spazio disponibile per l'espulsione dell'aria calda è ridotto.
• Rumore: gli utenti sono spesso infastiditi dal rumore generato dalla ventola del dissipatore. Gli utenti che preferiscono un sistema di raffreddamento silenzioso ed efficiente per la propria CPU di solito si trovano ad affrontare delle difficoltà, poiché la maggior parte dei dissipatori ad aria economici è dotata di ventole meno efficienti e rumorose. Ingombro (problemi di spazio per RAM/case), rumore (35-40 dBA) e interruzione del flusso d'aria sono prevedibili nel dissipatore ad aria.
• Efficienza: i dissipatori ad aria economici non sono adatti ai processori di fascia alta a causa della loro bassa efficienza, del flusso d'aria ridotto e della maggiore rumorosità. I ​​dissipatori ad aria ad alta efficienza hanno un costo paragonabile a quello di un sistema di raffreddamento a liquido, il che rende difficile giustificare il costo più elevato dei dissipatori ad aria rispetto a quelli a liquido, che offrono una soluzione di raffreddamento migliore.

III. Raffreddamento a liquido: prestazioni ed estetica moderna

Con il progresso della tecnologia informatica, schede grafiche e CPU richiedono soluzioni di raffreddamento più efficaci. Le soluzioni di raffreddamento ad aria sono adatte e stabili per le esigenze di elaborazione di base, ma per il gaming e l'elaborazione di fascia alta, i consumatori richiedono soluzioni di raffreddamento a liquido più avanzate.

Meccanica

Una soluzione di raffreddamento a liquido per una CPU è composta da un waterblock, una pompa, tubi e un radiatore. Il calore generato dalla CPU viene assorbito da un waterblock montato direttamente sulla CPU. Questo blocco è realizzato in metallo ad alta conduttività come il rame. Il liquido viene pompato da una pompa verso questi waterblock per dissipare il calore prodotto dalla CPU. Il liquido riscaldato entra quindi nel radiatore, dove cede il suo calore all'aria circostante quando una ventola fornisce un flusso d'aria alla superficie esterna del radiatore. Il radiatore funziona come uno scambiatore di calore in un sistema di raffreddamento a liquido. Il liquido raffreddato viene nuovamente pompato verso il waterblock e questo ciclo continua a rimuovere il calore indesiderato. Esistono due tipi di sistemi di raffreddamento a liquido disponibili.

• Dispositivo di raffreddamento AOI All-in-one, progettato per essere fissato e utilizzato come dispositivo plug-and-play
• I circuiti di raffreddamento ad acqua personalizzati vengono utilizzati per prestazioni molto più elevate, ma richiedono una migliore conoscenza di come utilizzarli e come mantenerli

Vantaggio s

• Overclocking: le soluzioni di raffreddamento a liquido per CPU vengono spesso utilizzate per ottenere prestazioni più elevate e ridurre la temperatura della CPU a circa quella ambiente. Ciò consentirà agli utenti di overclockare la CPU per scopi di gaming e rendering video. Mantenere una temperatura più bassa ha un effetto diretto sia sulle prestazioni che sulla durata dei componenti.
• Efficienza: grazie alla maggiore efficienza di raffreddamento, le soluzioni di raffreddamento a liquido consentono agli utenti di overcloccare le proprie CPU per un periodo di tempo più lungo, eliminando la necessità di limitazione termica durante questo periodo.
• Supporto TDP elevato: le CPU moderne, come il Core i9, hanno un TDP (Thermal Design Power) superiore a 300 W. I sistemi di raffreddamento ad aria non sono adatti alle CPU che generano calore elevato, ma un buon sistema di raffreddamento a liquido può facilmente gestire il problema.
• Estetica: i sistemi di raffreddamento a liquido hanno un'estetica gradevole, con illuminazione RGB. Hanno dimensioni più ridotte rispetto ai sistemi di raffreddamento ad aria, offrendo maggiore spazio e visibilità sugli altri componenti, rendendoli più accattivanti.
• Silenziosità: il raffreddamento a liquido è più silenzioso dei sistemi di raffreddamento ad aria. La presenza di un radiatore è un ulteriore vantaggio che consente alla ventola di funzionare a velocità inferiori, riducendo così il consumo energetico. Il livello sonoro a piena potenza non supera i 35 dB. Con radiatori di diverse dimensioni e un sistema multi-radiatore, possiamo ottenere ulteriori vantaggi di raffreddamento sia per la CPU che per la GPU contemporaneamente. A seconda delle esigenze, le dimensioni del radiatore possono variare da 120 mm a 420 mm con ventole singole o triple.

Svantaggi

Il sistema di raffreddamento a liquido della CPU presenta diversi vantaggi rispetto al raffreddamento ad aria, ma presenta anche alcuni svantaggi. Ecco alcuni degli aspetti cruciali che discuteremo qui:

• Costo: il costo di un sistema di raffreddamento a liquido è superiore a quello di un sistema raffreddato ad aria, partendo da 150 dollari per un AOI ottimale. Tuttavia, per un sistema a liquido personalizzato, il costo può arrivare fino a 500 dollari. Come si può vedere, la differenza di prezzo rispetto a un sistema raffreddato ad aria da 30 dollari è enorme.
• Affidabilità: un sistema di raffreddamento a liquido comporta anche un rischio maggiore di guasti ai componenti, come il guasto della pompa, che è il più comune e può causare un flusso di liquido basso o nullo attraverso il radiatore, causando il surriscaldamento dei componenti e potenzialmente causandone il guasto. Un altro rischio comune è la perdita di refrigerante che, se distribuita sui componenti, può causare danni.
• Manutenzione: i sistemi di raffreddamento a liquido offrono prestazioni migliori rispetto al raffreddamento ad aria, ma richiedono comunque una maggiore manutenzione nel tempo. La polvere si accumula sul radiatore e gli utenti devono pulirlo, poiché la mancata pulizia può comportare prestazioni inferiori e temperature più elevate. Allo stesso tempo, i sistemi di raffreddamento a liquido personalizzati richiedono una manutenzione più rigorosa, come la sostituzione del liquido di raffreddamento e la rilevazione delle perdite.
• Installazione: un sistema AIO è dotato di un sistema di riproduzione, ma è più complesso da installare rispetto a un sistema raffreddato ad aria. Un sistema a liquido personalizzato richiede maggiore competenza per l'installazione, il che aiuta a evitare problemi di prestazioni.

IV. Confronto finale e verdetto

Per determinare se il raffreddamento ad aria o a liquido sia più efficace, possiamo confrontarne le prestazioni in termini di affidabilità. I ​​sistemi raffreddati ad aria o a liquido vengono utilizzati a seconda delle esigenze dell'utente. Una soluzione di raffreddamento a liquido offre un raffreddamento superiore nei processori ad alto carico termico. Offre prestazioni migliori con una CPU più potente per un periodo di tempo più lungo, riuscendo comunque a ridurre la temperatura della CPU a livelli prossimi a quelli ambientali. Tuttavia, questo vantaggio si traduce in una minore affidabilità rispetto a un sistema di raffreddamento ad aria, poiché un sistema di raffreddamento a liquido presenta componenti complessi soggetti a guasti. Un sistema di raffreddamento ad aria ha una struttura più semplice, costituita solo da un dissipatore di calore e una ventola, il che lo rende più durevole e affidabile. Hanno meno probabilità di guasti e richiedono una manutenzione pressoché nulla.

Facendo un confronto, possiamo vedere da questo articolo che i sistemi di raffreddamento a liquido eccellono in termini di prestazioni ed estetica, ma il raffreddamento ad aria è più affidabile e durevole.

Verdetto

La scelta tra una soluzione di raffreddamento ad aria e un sistema di raffreddamento a liquido dipende dalle proprie esigenze specifiche. Se si è un utente di computer di base, un sistema di raffreddamento ad aria (ad esempio ESGAMING, Noctua, Cooler Master, DeepCool) per la CPU è sempre preferibile, in quanto più affidabile, durevole ed economico, con un impatto ambientale inferiore, poiché la maggior parte dei suoi componenti è riciclabile. Ad esempio, il dissipatore ARGB Gamer Dual 120mm Fan 6 Heatpipe di ESGAMING (T1-2FS) offre un raffreddamento robusto per sistemi di fascia media con alette in alluminio ad alta efficienza.

Supponiamo che tu sia un gamer o che apprezzi l'estetica. In tal caso, preferirai il raffreddamento a liquido (ESGAMING, Corsair, Cooler Master, Arctic, Thermaltake) per ottenere prestazioni migliori e un overclocking duraturo, con facilità nell'aggiornamento a CPU più recenti con maggiore potenza termica e per avere una CPU accattivante sulla tua scrivania. Il dissipatore a liquido ARGB Factory da 2,8 pollici con testa della pompa da 360 mm (EW-360S3) e il dissipatore a liquido Prism 240 White di ESGAMING, dotati di specchi infiniti e controllo intelligente della temperatura, migliorano sia le prestazioni che l'estetica per i sistemi da gaming di fascia alta. Ecco una tabella che confronta due tipologie per un'analisi più approfondita:

Tabella riassuntiva comparativa