L'utilizzo dei sistemi di raffreddamento è evidente in molti aspetti della nostra vita quotidiana, sebbene non ne siamo pienamente consapevoli! Abbiamo bisogno di raffreddare una grande quantità di oggetti ogni giorno perché continuino a funzionare correttamente. Ad esempio, le nostre auto utilizzano l'acqua (in genere mescolata con prodotti antigelo) per raffreddare il motore.
Spieghiamolo in maniera molto semplice: il calore viene trasferito all'acqua quando l'acqua di raffreddamento passa attraverso un motore caldo. Il calore viene quindi dissipato dall'acqua tramite il radiatore dell'auto, il che significa che l'acqua fredda torna al motore e il ciclo ricomincia.
Quindi, questo processo di raffreddamento in un'auto aiuta a regolare la temperatura del motore e a prevenire il surriscaldamento (ed eventuali problemi). Proprio come avviene per le nostre auto, anche i dispositivi di data storage devono essere mantenuti a una temperatura ottimale per evitare che si verifichino problemi ai componenti.
Vi siete mai chiesti perché il vostro laptop si riscalda quando lo tenete sulle gambe o il telefono è più caldo quando lo tenete in mano? Scopriamo perché i dispositivi si riscaldano e in che modo possono essere raffreddati.
Perché mantenere freddi i dispositivi
Senza entrare in questioni di fisica, i dispositivi elettronici funzionano grazie all'elettricità che passa attraverso il dispositivo stesso, il che a sua volta crea calore. Se i dispositivi non vengono adeguatamente raffreddati, possono verificarsi problemi di performance e danni ai componenti interni, il che può provocare l'arresto del dispositivo e/o impedirvi di accedere ai vostri dati.
Nel caso delle tecnologie di data storage, ci sono modi differenti con cui è possibile raffreddare i dispositivi e mantenerli funzionanti con una temperatura ottimale. Per citarne un paio, il modo più tradizionale consiste in una ventola posizionata all'interno del dispositivo, che genera un flusso d'aria e mantiene i componenti freddi durante l'utilizzo.
Le ventole sono piccole e piuttosto economiche ed è per questo che si trovano sulla maggior parte dei dispositivi della vita quotidiana, come PC, laptop e console di gioco. Le avrete probabilmente sentite ronzare di tanto in tanto nei dispositivi accesi da un po' di tempo.
Molti dispositivi utilizzano anche ciò che viene chiamato dissipatore, che è di fatto un pezzo di metallo collegato a un componente del computer soggetto a un aumento della temperatura (come un processore o una scheda grafica). Il metallo conduce il calore su un'area di superficie più ampia. Il calore viene poi espulso tramite una ventola.
Dispositivi raffreddati a liquido
I sistemi di raffreddamento a liquido sono molto più efficienti di quelli con raffreddamento ad aria. Si utilizza lo stesso principio delle auto; il liquido passa attraverso un componente al fine di ridurre la temperatura e trasferire il calore all'esterno.
Parliamo di "liquido", perché non è necessario utilizzare per forza l'acqua come per le auto. È possibile anche usare l'elio liquido o l'azoto liquido, anche se i costi e i rischi associati al mantenimento e alla conservazione di tali sistemi diventano in un certo senso eccessivi per la maggior parte delle applicazioni a livello di tecnologia informatica. Inoltre, non tutti abbiamo a disposizione l'elio liquido!
Potreste pensare che i liquidi e l'elettricità non vanno esattamente d'accordo… e non avete torto (ovviamente!). C'è sempre una possibilità che le cose non vadano per il verso giusto e che i componenti possano guastarsi, il che potrebbe portare il liquido a causare un danno all'hardware che sta utilizzando il sistema di raffreddamento.
Comunque, se tutto va bene, il raffreddamento a liquido può essere utilizzato in molte situazioni, in particolare nei sistemi high-end come computer per il gioco top-spec, data center o computer mainframe, ovunque ci siano volumi di elaborazione importanti.
Applicazioni di calcolo high-end
Predisporre un sistema di raffreddamento a liquido fai da te per un PC domestico non è in effetti così difficile, mentre le complessità del sistema di raffreddamento si manifestano quando si prende in considerazione il mondo dei data center o un supercomputer.
A causa della quantità di dispositivi che operano in prossimità, i data center hanno spesso complessi sistemi di raffreddamento per mantenere una temperatura ottimale ed evitare guasti hardware.
Tuttavia, ci sono situazioni in cui occorre fare un passo avanti. Ad esempio, Google ha recentemente introdotto il raffreddamento a liquido per l'elaborazione dei dati AI, che consiste nel passaggio del liquido direttamente ai chip del processore, invece che attorno al componente o con un semplice passaggio di aria.
Perché il mio smartphone non è raffreddato a liquido?
“Se funziona per i computer…” – Marcus Ren
Come vengono quindi raffreddati i cellulari? Non converrebbe utilizzare il raffreddamento a liquido? Sarebbe possibile?
I nostri telefoni possono surriscaldarsi per una serie di motivi differenti , uno dei quali potrebbe essere l'eccessiva sollecitazione del processore quando, per esempio, si utilizza Google Maps per le indicazioni stradali o lo streaming di un video di YouTube. Una maggiore potenza di elaborazione richiede una maggiore energia e più energia equivale, di conseguenza, a più calore.
Il fatto che il telefono si riscaldi non ci deve preoccupare nella maggior parte dei casi, e per come sono fatti i telefoni moderni, in genere, si raffreddano da soli abbastanza rapidamente quando si ripristinano le condizioni normali. A causa della complessità e dello spazio ridotto che li caratterizza, si tende a non utilizzare il raffreddamento a liquido in un telefono, tuttavia…
All'inizio del 2018 il produttore Xiaomi ha rilasciato un telefono specificatamente progettato per i giochi, che in effetti integra un sistema di raffreddamento ad acqua! È il primo telefono a utilizzare questo tipo di funzionalità, che contribuisce a evitare il surriscaldamento come conseguenza dell'utilizzo prolungato e permette agli utenti di continuare a giocare.
Saremmo molto sorpresi di trovare questo tipo di tecnologia nel prossimo iPhone, ma bisogna prendere in considerazione il tipo di applicazioni per cui questa tecnologia può essere utilizzata.
Con i dispositivi che diventano sempre più potenti in termini di velocità di elaborazione, alcune forme di raffreddamento a liquido potrebbero rivelarsi come la soluzione giusta per i dispositivi del futuro, perfino per i nostri telefoni!
Volete saperne di più riguardo i dispositivi di data storage e il loro funzionamento? Contattateci tramite Twitter @OntrackITA
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