Resfriamento líquido vs. resfriamento a ar: qual é a melhor opção?

I. Introdução: O dilema do resfriamento da CPU

Você sabia que coolers líquidos podem fornecer de 50 a 100 W a mais de calor do que um cooler a ar comum? Um cooler a ar praticamente não requer manutenção, enquanto os coolers líquidos são propensos a falhas na bomba. Então, qual você deve escolher? Vamos esclarecer esse dilema do resfriamento da CPU.

O método de resfriamento a ar utiliza uma ventoinha e um dissipador de calor que transferem o calor do processador para o ambiente. É uma solução fácil e barata, mas, quando se trata de resfriamento líquido em um processador, é mais caro, porém mais eficaz. O líquido retira o calor dos processadores e flui através de um radiador, onde uma ventoinha o resfria. O tipo de resfriamento usado em processadores modernos, seja líquido ou a ar, depende de vários fatores.

Com o aumento da demanda por altos requisitos computacionais, processadores modernos como Intel Core Ultra 9 e AMD Ryzen 9 são projetados com alto poder de design térmico, o que requer soluções de resfriamento robustas para operar com desempenho ideal e evitar o estrangulamento térmico. Alguns computadores são projetados com espaço limitado para ajustar ventoinhas e dissipadores de calor. Esses computadores têm formatos menores, como as versões Mini-ITX, que reduzem o fluxo de ar e causam gargalos térmicos; portanto, o resfriamento líquido é uma opção melhor nessas situações.

Os sistemas de resfriamento líquido também oferecem melhor estética com iluminação RGB em bombas e ventoinhas, maior capacidade de resfriamento para processadores de alto desempenho com overclocking e tamanho menor em comparação com o resfriamento a ar. Além disso, apresentam estética mais simples e menor desempenho de resfriamento com tamanhos maiores, embora alcancem a mesma capacidade de resfriamento de um sistema de resfriamento líquido.

II. Resfriamento a ar: o padrão confiável

Na era em rápida evolução, em que os microprocessadores estão em constante mudança, sua velocidade de computação também muda. Os métodos de resfriamento a ar continuam a fornecer uma solução confiável e eficiente para resfriar processadores básicos a intermediários, mantendo-os em temperaturas operacionais seguras.

Mecânica

O sistema de resfriamento a ar é composto por um dissipador de calor, tubos de calor, uma ventoinha e um exaustor. Um dissipador de calor é normalmente feito de cobre ou alumínio. Ele é colocado diretamente no processador, absorvendo seu calor e transferindo-o para tubos ocos cheios de um líquido que evapora e condensa, removendo assim o calor da CPU. Esses tubos são conectados a aletas para aumentar a área de superfície onde uma ventoinha é conectada para transportar o calor para longe da superfície metálica, e uma ventoinha de exaustão expele o ar quente para fora do gabinete da CPU. Não há peças complicadas no resfriamento a ar da CPU. Não há bombas ou radiadores com líquido de arrefecimento. Mesmo que a pasta térmica seja pré-aplicada, é sempre plug-and-play para um sistema de resfriamento a ar.

Vantagens

• Confiabilidade: A confiabilidade do sistema de refrigeração a ar para uma CPU é seu maior ponto forte. Ele não possui partes móveis, exceto a ventoinha, que tem uma vida útil de 150.000 horas para uma boa marca como Noctua, ESGAMING, Cooler Master ou DeepCool. Por exemplo, o Cooler ARGB Dual Tower de 6 Heat Pipes de Fácil Instalação (T2-2F) e o Cooler de Ar Gamer Colorido de 120 mm com 4 Heat Pipes de Venda Direta da Fábrica (EZ-4A) da ESGAMING oferecem resfriamento instantâneo e operação silenciosa, projetados para sistemas de alto desempenho. Isso significa que uma ventoinha pode funcionar continuamente por 15 anos sem falhas.
• Custo: Como há poucas peças rotativas, seu custo também é muito baixo em comparação com um sistema de resfriamento líquido. O preço varia de US$ 30 a US$ 150, dependendo da capacidade de resfriamento e confiabilidade. A maioria dos usuários que não querem gastar muito, mas precisam de um resfriamento eficiente, pode instalar um sistema de resfriamento a ar em sua CPU.
• Segurança: Os sistemas de resfriamento a ar são inerentemente seguros, pois não usam líquido de arrefecimento, eliminando o risco de danificar os componentes da CPU devido a vazamentos de líquido.
• Manutenção: Eles têm um desempenho excepcional, com apenas limpeza ocasional de poeira, e mantêm a temperatura bem abaixo dos limites de segurança. São a escolha ideal para servidores e PCs iniciantes devido aos seus baixos custos de manutenção.
• Durabilidade: A longo prazo, eles têm um bom desempenho, pois não há peças mecânicas que se desgastam com o tempo.

Desvantagens

• Tamanho: O tamanho do cooler de ar é uma preocupação para o sistema de resfriamento da CPU. Coolers grandes costumam apresentar problemas de espaço livre durante a instalação e, se não forem projetados adequadamente, podem obstruir a RAM e a CPU, causando problemas durante a instalação.
• Desempenho: Em comparação com o resfriamento líquido, o resfriamento a ar tem suas limitações. Seu desempenho depende da temperatura ambiente e do fluxo de ar. Mais importante ainda, esses coolers liberam calor da CPU para o gabinete e podem aumentar a temperatura de outros componentes se houver menos espaço disponível para a saída do ar quente.
• Ruído: Os usuários costumam se incomodar com o som gerado pela ventoinha do cooler. Usuários que preferem um sistema de resfriamento silencioso e eficiente para sua CPU geralmente enfrentam desafios, pois a maioria dos coolers de ar mais baratos vem com ventoinhas menos eficientes e mais barulhentas. Volume (problemas com RAM/espaçamento do gabinete), ruído (35-40 dBA) e interrupção do fluxo de ar são esperados no cooler de ar.
• Eficiência: Coolers de ar econômicos não são adequados para processadores de ponta devido à sua baixa eficiência, menor fluxo de ar e maior ruído. Coolers de ar de alta eficiência têm um custo comparável ao de um sistema de resfriamento líquido, dificultando a justificativa para o custo mais alto dos coolers de ar em relação aos coolers líquidos, que oferecem uma solução de resfriamento melhor.

III. Refrigeração líquida: desempenho e estética moderna

Com o avanço da tecnologia da computação, placas de vídeo e CPUs exigem soluções de resfriamento mais eficazes. Soluções de resfriamento a ar são adequadas e estáveis ​​para necessidades básicas de computação, mas para jogos e processamento de ponta, os consumidores exigem soluções de resfriamento líquido mais avançadas.

Mecânica

Uma solução de resfriamento líquido para uma CPU consiste em um bloco de água, uma bomba, tubulação e um radiador. O calor gerado pela CPU é absorvido por um bloco de líquido montado diretamente na CPU. Este bloco é feito de metal altamente condutor, como o cobre. O líquido é bombeado por uma bomba para esses blocos de água para remover o calor produzido pela CPU. Este líquido aquecido então entra no radiador, onde perde seu calor para o ar circundante quando uma ventoinha fornece fluxo de ar para a superfície externa do radiador. O radiador funciona como um trocador de calor em um sistema de resfriamento líquido. O líquido resfriado é novamente bombeado para o bloco de água, e este ciclo continua para remover o calor indesejado. Existem dois tipos de sistemas de resfriamento líquido disponíveis.

• Refrigerador AOI All-in-one, feito para consertar e usar como dispositivos plug-and-play
• Os circuitos de resfriamento de água personalizados são usados ​​para desempenhos muito mais altos, mas exigem melhor conhecimento de como usá-los e como mantê-los

Vantagem s

• Overclocking: Soluções de resfriamento líquido para CPUs são frequentemente utilizadas para atingir maior desempenho e reduzir a temperatura da CPU para aproximadamente a mesma temperatura ambiente. Isso permitirá que os usuários façam overclock da CPU para jogos e renderização de vídeo. Manter uma temperatura mais baixa tem um efeito direto no desempenho e na vida útil dos componentes.
• Eficiência: Com maior eficiência de resfriamento, as soluções de resfriamento líquido permitem que os usuários façam overclock em suas CPUs por um período mais longo, eliminando a necessidade de limitação térmica durante esse período.
• Suporte a alto TDP: CPUs modernas, como o Core i9, têm um design térmico de mais de 300 W. Sistemas de resfriamento a ar não são adequados para CPUs que produzem muito calor, mas um bom sistema de resfriamento líquido pode facilmente lidar com a tarefa.
• Estética: Os sistemas de refrigeração a água apresentam uma estética agradável com iluminação RGB. Eles são menores em comparação com os sistemas de refrigeração a ar, proporcionando melhor espaço e visibilidade de outros componentes, tornando-os mais atraentes.
• Silêncio: O resfriamento a líquido é mais silencioso do que os sistemas de resfriamento a ar. A presença de um radiador é um benefício adicional que permite que a ventoinha opere em velocidades mais baixas, reduzindo assim o consumo de energia. Seu nível sonoro em potência máxima não ultrapassa 35 dB. Com tamanhos variados de radiadores e um sistema multi-radiador, podemos obter benefícios adicionais de resfriamento para a CPU e a GPU simultaneamente. Conforme a necessidade, os tamanhos dos radiadores também podem variar de 120 mm a 420 mm, com ventoinhas simples ou triplas.

Desvantagens

O sistema de resfriamento líquido da CPU apresenta diversas vantagens em relação ao resfriamento a ar, mas também apresenta algumas desvantagens. Alguns dos pontos cruciais que discutiremos aqui:

• Custo: O custo de um sistema de resfriamento líquido é maior do que o de um sistema refrigerado a ar, variando de US$ 150 para um AOI ideal. No entanto, para um sistema líquido personalizado, o custo pode chegar a US$ 500. Como você pode ver, há uma enorme diferença de preço em comparação com um sistema refrigerado a ar de US$ 30.
• Confiabilidade: Um sistema de refrigeração líquida também apresenta um risco maior de falhas de componentes, como falha da bomba, que é a mais comum e pode resultar em fluxo baixo ou inexistente de líquido através do radiador, causando superaquecimento dos componentes e potencialmente levando à sua falha. Outro risco comum é o vazamento de líquido de arrefecimento, que, se espalhado sobre os componentes, também pode causar danos.
• Manutenção: Os sistemas de refrigeração líquida têm melhor desempenho do que os de ar, mas ainda exigem mais manutenção ao longo do tempo. A poeira se acumula no radiador e os usuários devem limpá-lo, pois a falta de limpeza pode levar a um desempenho inferior e temperaturas mais altas. Ao mesmo tempo, os sistemas de refrigeração líquida personalizados exigem manutenção mais rigorosa, como troca de líquido de arrefecimento e detecção de vazamentos.
• Instalação: O AIO vem com um sistema de jogo, mas é mais complexo de instalar do que um sistema refrigerado a ar. Um sistema líquido personalizado requer mais experiência para instalar, o que ajuda a evitar problemas de desempenho.

IV. Comparação Final e Veredicto

Para determinar se o resfriamento a ar ou a líquido é mais eficaz, podemos comparar seu desempenho em termos de confiabilidade. Sistemas de resfriamento a líquido ou a ar são usados ​​dependendo das necessidades do usuário. Uma solução de resfriamento líquido oferece resfriamento superior em processadores de alta carga térmica. Ela fornece melhor desempenho com uma CPU com maior potência por um período mais longo, enquanto ainda consegue reduzir a temperatura da CPU para níveis próximos à temperatura ambiente. Ainda assim, essa vantagem vem com menor confiabilidade em comparação com um sistema de resfriamento a ar porque um sistema de resfriamento líquido tem peças complexas que são propensas a falhas. Um sistema de resfriamento a ar tem uma construção mais simples, consistindo apenas de um dissipador de calor e um ventilador, o que o torna mais durável e confiável. Eles são menos propensos a falhas e quase não requerem manutenção.

Se compararmos, podemos ver neste artigo que os sistemas de resfriamento líquido se destacam em desempenho e estética, mas o resfriamento a ar é mais confiável e durável.

Veredito

A escolha entre uma solução de resfriamento a ar e um sistema de resfriamento líquido depende das suas necessidades específicas. Se você é um usuário básico de computador, um sistema de resfriamento a ar (por exemplo, ESGAMING, Noctua, Cooler Master, DeepCool) para sua CPU é sempre melhor, pois é mais confiável, durável e econômico, com menor impacto ambiental, já que a maioria de suas peças é reciclável. Por exemplo, o Cooler ARGB Gamer de 6 Heatpipes com duas ventoinhas de 120 mm (T1-2FS) da ESGAMING oferece resfriamento robusto para sistemas de médio porte com aletas de alumínio de alta eficiência.

Suponha que você seja um gamer ou aprecie estética. Nesse caso, você preferirá refrigeração líquida (ESGAMING, Corsair, Cooler Master, Arctic, Thermaltake) para obter melhor desempenho e overclocking sustentado, além de facilidade na troca para CPUs mais novas com maior potência térmica e para ter uma CPU atraente em sua mesa. O Water Cooler ARGB de 360 ​​mm com cabeça de bomba de 2,8 polegadas da ESGAMING (EW-360S3) e o Liquid Cooler Prism 240 White, com espelhos infinitos e controle inteligente de temperatura, elevam o desempenho e a estética de equipamentos gamer de ponta. Aqui está uma tabela comparando os dois tipos para uma análise mais aprofundada:

Tabela de resumo de comparação