Представьте себе ноутбук, который остается холодным и практически не вибрирует при значительной нагрузке. Хотя это звучит как фантастика, это почти реально. Dell недавно представила прототип устройства с инновационной системой охлаждения, которая отказывается от традиционных кулеров и вентиляторов.
Эта технология, известная как ICE (Ingenious Cooling Element), работает на совершенно иных принципах. Вместо того чтобы гонять воздух лопастями, она, по сути, «выталкивает» тепло из корпуса с помощью специальных материалов и умной конструкции. Можно провести аналогию с капиллярным эффектом, когда жидкость сама поднимается по тонким трубкам против силы тяжести.
Основным преимуществом этого метода является тишина вентиляторов, поскольку в нем нет движущихся частей, которые вызывают раздражающий гул вентиляторов. Этот метод также обеспечивает комфорт и потенциально более высокую надежность, поскольку не будет никаких проблем с ремонтом. Кроме того, освобождается ценное внутреннее пространство, которое можно использовать для более емких батарей или других деталей.
Несмотря на то, что это только начальные этапы, серийные ноутбуки с такой технологией, возможно, не появятся сразу. Тем не менее, сам факт, что инженеры нашли совершенно новый метод борьбы с перегревом, вселяет оптимизм, поскольку будущее портативных компьютеров может быть действительно тихим и холодным.
Dell представила ноутбук ICE, совершенно новую систему охлаждения, которая не использует традиционные вентиляторы, что гарантирует, что устройство почти не шумит даже при значительной нагрузке. Вместо кулера используются методы пассивного отвода тепла, такие как эффективные тепловые трубки и испарительные камеры, которые быстро удаляют тепло из процессора. Благодаря этому ноутбук компактен, оставаясь хладнокровным, но при этом полностью тихий, а батарея продолжает работать дольше — теперь мощность можно сочетать с комфортом.
Как работает обычное охлаждение в ноутбуках
Активные компоненты охлаждения ноутбуков с вентиляторами-кулерами
Два метода отвода тепла от процессора — активный и пассивный.
В первом случае внутри устройства есть движущийся элемент, который перегоняет горячий воздух; во втором случае устанавливаются только слои материала, распределяющие тепло.
Активное охлаждение ноутбуков занимает много места и состоит из обычно одного или двух плоских вентиляторов с исправительными трубками и металлической основой для распределения тепла.
1. Тепло от процессора на металлическую основу передается на исправительные трубки.
2. Жидкий материал в трубках испаряется, а затем переходит в более холодную зону.
3. Воздух от вентиляторов охлаждает пар, который затем превращается в жидкость и становится холодным. Затем он возвращается в горячую область процессора, снижая его температуру.
Такая система обычно занимает половину объема и площади ноутбука, поэтому устройства с активной системой охлаждения обычно тяжелее и толще.
Металлизированная матеpинская плата улучшает рассеивание энергии.
Пассивное охлаждение накладывается на процессор и не требует дополнительной площади. MacBook Air с процессором M1 и MacBook 12 — самые известные из них.
Поскольку в них нет вентиляторов, эти устройства тонкие. Это позволяет сделать батареи плоскими и широкими, а не толстыми и узкими.
В них есть слой теплопроводящего материала, такого как медь, на материнской плате. Когда процессор нагревается, тепло распределяется по нему и частично отводится.
Ноутбук быстро истощается из-за неэффективного метода.
На практике это означает, что скорость рендеринга видео или частота кадра в играх увеличатся в первые секунды, а затем резко снизятся. Это не так в нотбуках, где процессор охлаждается вентилятором, работающим постоянно.
Компания Ventiva наконец-то разработала техолногию ICE, которая так же компактна и тиха.
Как работает охлаждение нового поколения без вентиляторов
Компания Ventiva изобрела новые модули охлаждения, технологию назвали ICE, Ionic Cooling Engine или механизм ионного охлаждения.
Эти модули продувают воздух, как и вентиляторы, но в них нет движущихся частей, а сам компонент занимает меньше места.
Все модули состоят из трёх частей:
Тонкий ионный генератор воздушного потока, узкий брусок для изоляции электромагнитного поля и блок питания
Сейчас инженеры активно работают над уменьшением блока питания.
Генератор воздуха представляет собой продолговатую металлическую раму с решеткой и проводом в центре.
1. Когда на провод (эммитер) подается напряжение в 5000 Ватт, создается электромагнитное поле, которое вытягивает электроны из молекул воздуха, вызывая ионизацию воздуха.
2. Когда решетка или коллектор заряжена негативным током, электроны притягивают ионизированные молекулы воздуха, что приводит к образованию воздушного потока.
3. Глушитель поля шириной примерно в четыре генератора присоединяется к генератору потока, чтобы электромагнитное поле не влияло на другие части ноутбука, а воздушный поток шел правильным курсом.
Спавнение прототипа ICE-модуля и стандартного кулера ноутбука. Один блок питания ICE может обслуживать несколько генераторов воздуха, поэтому он занимает меньше места при масштабировании системы охлаждения, чем кулеры.
Этот метод работы устройства настолько новый, что ему еще не дали названия явления перегонки воздуха, которое происходит в результате этого метода.
Чтобы создать напряжение в 5000 Ватт, обычный контроллер внутри ноутбука не подходит; для этого необходим специальный блок питания.
Несмотря на такое высокое напряжение, ток, измеряемый в амперах, очень мал, поэтому конструкция не представляет опасности для пользователя.
Так выглядит сам генератор воздуха.
Проблема накопления пыли даже решена: кастомные алгоритмы управляют всей системой, а провод-эммитер может работать как детектор пыли и сообщать о необходимости чистки или замены модуля.
Основным преимуществом этого кулера является то, что он занимает в два раза меньше места со всеми частями, чем обычные вентиляторы.
Производители могут сделать ноутбуки легче, тоньше и мощнее при том же размере благодаря компактности.
Технология рассчитана для ноутбуков, потребление которых доходит до 30 Вт. Для сравнения, в MacBook Air M2 он всего 15 Вт.
Какие проблемы ещё нужно решить
Пока красный блок питания занимает почти столько же места, сколько обычный кулер. Генератор и глушитель поля обозначены бирюзовым цветом.
В процессе ионизации молекулы кислорода могут превратиться в озон, который дышать нельзя. Несмотря на то, что модуль не сможет произвести озон в опасных количествах, наш нос чрезвычайно чувствителен к любым изменениям в запахе и температуре.
Исправительные камеры должны иметь слой диоксида марганца, чтобы нейтрализовать эти вредные молекулы.
Это просто дополнительная деталь, которую нужно учитывать с производственной точки зрения.
Поскольку один модуль ограничен вольтажем, который можно применить на воздух для ионизации, увеличение его эффективности невозможно. Если напряжение будет выше, возникнет молния.
Ноутбук Dell с процессором Intel и охлаждением Ventiva. Белые генераторы воздуха требуют отверстий рядом с ними.
Поскольку у модуля низкий показатель статического давления (показатель напора воздуха, создаваемого вентилятором), он не может извлекать воздух издалека. Для Ventiva это всего 12 Па, тогда как для обычного куллерного вентилятора это 50 Па.
Это означает, что вентилятор должен находиться рядом с решеткой охлаждения, что потребует изменения дизайна внутренних частей.
Ноутбуки с ICE, скорее всего, будут премиальными версиями, поскольку технология еще не вышла на рынок, и их начальная стоимость может превышать обычные киллеры в десять раз.
Поскольку последний публичный вариант блока питания все еще слишком большой, над уменьшением его активно работают. Тем не менее, этот проект имеет большой потенциал успеха.
Технология ICE от Dell является инновационным достижением. Звучало фантастично полностью отказаться от вентиляторов ноутбука при сохранении высокой производительности. Но первый продукт компании демонстрирует, что это возможно.
Суть в том, что инженеры использовали умную систему испарения и конденсации жидкости внутри герметичных камер вместо громоздких кулеров. Тепло от процессора просто уносится паром и тихо распределяется по корпусу.
Пользователям это означает будущее, когда ноутбуки станут полностью бесшумными. Пользователи не будут беспокоиться, работая или играя в полной тишине, и не будут слышать неприятный гул под нагрузкой.
Несмотря на то, что технология относительно новая, и ее надёжность будет оценена с течением времени в различных условиях, сам факт ее существования меняет правила игры. Вскоре громкий ноутбук может стать таким же архаичным, как и механический жёсткий диск.
