Computer CPU Coolers

CPUs modernas consomem muita energia, chegando a 130 W. Essa energia acaba se transformando em calor residual. Na prática, um sistema moderno tem o equivalente a uma lâmpada incandescente de 50 W a 130 W queimando constantemente dentro do gabinete. Essa analogia subestima o problema: uma lâmpada dissipa seu calor a partir da superfície relativamente grande do bulbo. Um processador deve dissipar a mesma quantidade de calor sobre a área de superfície muito menor do chip do processador, normalmente cerca de 0,25 polegada quadrada (aproximadamente 1,6 cm²). Sem um dissipador de calor eficaz para remover esse calor, o processador poderia literalmente se queimar quase instantaneamente.

Quase todos os sistemas lidam com esse problema de calor colocando um dissipador de calor de metal maciço em contato próximo com o chip do processador (ou dissipador de calor integrado) e usando uma pequena fan para puxar ou empurrar o ar através das aletas do dissipador. Esse dispositivo é chamado de dissipador/fan ou cooler de CPU. À medida que o consumo de energia dos processadores continua crescendo, o mesmo acontece com o tamanho e a massa dos dissipadores de calor que utilizam. Mesmo os coolers padrão que acompanham os processadores vendidos no varejo hoje em dia são frequentemente bem grandes e pesados. Por exemplo, a Figura 5-6 mostra um cooler de CPU Intel Pentium 4 padrão à esquerda e um cooler de CPU de reposição Thermalright XP-120 à direita, com um par de pilhas AA mostradas para escala.

Figura 5-6: Cooler de CPU padrão Intel (esquerda) e cooler de CPU Thermalright XP-120, com pilhas AA para escala

Tubulação do Cooler de CPU

Aqueles itens que parecem canos no cooler Thermalright XP-120 são, de fato, canos. Tubulações de calor, para ser exato. Alguns coolers de CPU de alto desempenho, incluindo este modelo, usam tubulações de calor para aumentar a eficiência da refrigeração. As tubulações de calor funcionam de forma muito parecida com a sua geladeira. O calor gerado pelo processador vaporiza um fluido. O gás resultante sobe por convecção pela tubulação de calor até a seção do radiador no topo do cooler, onde condensa, transferindo seu calor para o radiador.

Ao contrário dos coolers padrão, alguns coolers de reposição, incluindo este modelo da Thermalright, não incluem uma fan. Isso ocorre porque tais coolers tendem a ser usados por entusiastas de PCs silenciosos e de alto desempenho, que preferem escolher uma fan com características específicas de fluxo de ar e ruído. Este cooler da Thermalright pode usar uma fan grande (120 mm), que, devido ao seu tamanho, pode operar relativamente devagar (e silenciosamente) enquanto ainda fornece um volume de fluxo de ar suficiente para resfriar o processador de forma eficaz. De fato, devido à sua grande área de superfície e alta eficiência, alguns coolers de reposição de alto desempenho, incluindo o XP-120, podem resfriar quase todos os processadores, exceto os mais rápidos e quentes, sem usar uma fan de CPU. O fluxo de ar de uma fan do gabinete é suficiente para remover o calor residual do cooler.

SÓ PORQUE ENCAIXA

Não presuma que apenas porque um dissipador de calor encaixa em um processador, ele é suficiente para resfriá-lo. Processadores mais rápidos são fisicamente idênticos aos modelos mais lentos, mas produzem mais calor. Os dissipadores de calor são classificados pela velocidade do processador. Por exemplo, um dissipador de calor classificado para um Pentium 4 de 2,4 GHz pode ser fisicamente instalado em um Pentium 4 de 3,8 GHz, mas é totalmente inadequado para resfriá-lo. Você também não pode julgar apenas pela velocidade do processador. Por exemplo, a Intel produziu processadores Pentium 4 de 2,8 GHz usando o núcleo Northwood anterior, que esquenta menos, e o núcleo Prescott posterior, que esquenta mais. Um dissipador de calor classificado para uso com um Pentium 4 de núcleo Northwood de 2,8 GHz não é bom o suficiente para um Pentium 4 de núcleo Prescott de 2,8 GHz. Certifique-se de que a unidade de dissipador/fan que você escolher esteja classificada para o processador específico com o qual você a utilizará.

Os dissipadores de calor são construídos com diferentes materiais, de acordo com seus preços e usos pretendidos. Um dissipador de calor barato, ou destinado ao uso com um processador mais lento, provavelmente terá uma construção toda em alumínio. O alumínio é barato e relativamente eficiente na transferência de calor. O cobre é muito mais caro que o alumínio, mas também é muito mais eficiente na transferência de calor. Assim, um dissipador de calor mais caro, ou destinado a um processador mais rápido, pode ser construído principalmente de alumínio, mas com superfícies de cobre onde o processador entra em contato com o dissipador. Os dissipadores de calor mais caros, e aqueles destinados ao uso com os processadores mais rápidos, são construídos de cobre puro.

As unidades de dissipador/fan também diferem no tipo e tamanho da fan que utilizam, e na velocidade de operação dessa fan. A velocidade da fan é uma questão importante, pois, mantendo todas as outras condições iguais, uma fan que gira mais rápido produz mais ruído. Para um fluxo de ar igual, uma fan maior e mais lenta produz menos ruído do que uma menor e mais rápida. Os tamanhos das fans aumentaram à medida que as velocidades dos processadores aumentaram, para fornecer o alto volume de fluxo de ar necessário para resfriar o dissipador de calor, mantendo a velocidade da fan (e o ruído) em um nível razoável. Por exemplo, os dissipadores de calor para processadores Pentium II usavam fans de 30 mm. Os dissipadores de calor para os primeiros processadores Pentium 4 e Athlon 64 normalmente usavam fans de 60 mm ou 70 mm. Alguns dissipadores de calor de "desempenho" de terceiros voltados para overclockers usam fans de 80 mm, 92 mm ou 120 mm. Alguns chegam a usar múltiplas fans.

Em geral, recomendamos o uso dos coolers de CPU que acompanham os processadores vendidos no varejo. Os coolers inclusos são geralmente de desempenho médio e nível de ruído intermediário: nem tão eficientes nem tão silenciosos quanto bons coolers de reposição, mas menos custosos.

No entanto, se você se preocupa com o ruído do PC, um cooler de CPU de terceiros é o caminho certo. Você pode gastar de US$ 15 a mais de US$ 100 em um cooler de CPU silencioso, dependendo do processador que está usando e de quão silencioso e eficiente você precisa que o cooler seja. A Arctic Cooling (http://www.arctic-cooling.com) fabrica vários modelos na faixa de US$ 15 a US$ 30 que são razoavelmente silenciosos e eficientes. Se você estiver disposto a gastar um pouco mais, dê uma olhada nos coolers das séries 7000 e 7700 da Zalman (http://www.zalmanusa.com), que ficam na faixa de US$ 30 a US$ 45, e são extremamente silenciosos e tão eficientes que alguns modelos podem ser operados sem fan (e, portanto, completamente silenciosos) com alguns processadores. Finalmente, se apenas o melhor servir e você estiver disposto a pagar US$ 60 ou mais por um cooler de CPU, escolha um modelo da Thermalright (http://www.thermalright.com) e adicione uma das fans recomendadas pela Thermalright.

O Composto Térmico É Fundamental

O melhor dissipador/fan não consegue resfriar um processador corretamente a menos que o composto térmico seja usado na interface processador/dissipador. O processador e a base do dissipador de calor são planos e polidos, mas mesmo quando são pressionados em contato próximo, uma fina camada de ar os separa. O ar isola bem, o que é a última coisa que você deseja, por isso o composto térmico é usado para deslocar o ar.

Ao instalar um dissipador de calor, e cada vez que você o remover e substituir, use composto térmico novo para garantir a transferência de calor adequada. O composto térmico está disponível na forma de "pasta" térmica viscosa e como almofadas térmicas de mudança de fase, que derretem à medida que o processador aquece e solidificam à medida que esfria. Certifique-se de que o composto térmico que você usa seja aprovado pelo fabricante do processador. Por exemplo, a AMD especifica almofadas térmicas de mudança de fase específicas para certos processadores seus e avisa que o uso de qualquer outro composto térmico anula a garantia.

USE O QUE VEIO COM ELE

Geralmente usamos o composto térmico ou meio de mudança de fase fornecido com o cooler. (A AMD, em particular, é muito específica sobre quais meios de transferência térmica são aceitáveis para seus processadores.) Ao reinstalar um cooler, geralmente usamos o composto térmico Antec Silver (http://www.antec.com), que é barato e tão bom ou melhor do que qualquer outra coisa que já usamos.

O Cooler de CPU Errado Pode Destruir Sua Placa-mãe

Escolher o melhor HSF de terceiros não é trivial. Verificar se o cooler é classificado para o seu processador é apenas o primeiro passo. Coolers especializados — aqueles que oferecem alta eficiência de refrigeração ou baixos níveis de ruído, ou ambos — são tipicamente grandes e pesados (e caros).

O tamanho é importante porque o espaço ao redor do soquete do processador é frequentemente obstruído por capacitores e outros componentes que podem impedir que um cooler grande seja assentado corretamente. Mais de um montador de sistema aprendeu para seu desalento que um cooler que parece encaixar pode, ao ser fixado, dobrar, danificar ou causar curto-circuito em componentes próximos. Nunca entendemos por que a maioria dos fabricantes de coolers de CPU de terceiros não fornece listas de compatibilidade de placa-mãe (a Zalman, por exemplo, fornece). Na ausência de tais listas, a melhor maneira de evitar danificar sua placa-mãe é verificar visualmente se todos os componentes não serão obstruídos pelo cooler antes de fixá-lo no lugar. Se ele não encaixar bem, esse é outro bom argumento para comprar de fornecedores que têm boas políticas de devolução.

O peso é importante porque a Intel e a AMD especificam pesos máximos para os dissipadores de calor para os quais os suportes de retenção de seus vários processadores são classificados. Muitos coolers de CPU especializados excedem o peso máximo permitido — às vezes por grandes margens —, o que introduz a possibilidade desagradável do cooler se soltar de sua montagem e ficar chacoalhando dentro do gabinete. Isso é um problema com qualquer sistema torre ou outro PC que monte a placa-mãe verticalmente, e é um perigo particular com sistemas portáteis, como PCs de LAN party. Os sistemas AMD Soquete A são particularmente propensos a esse problema, porque o cooler é fixado diretamente ao soquete da CPU em vez de a um suporte de retenção fixado à placa-mãe.

A melhor solução, se você precisar usar um cooler tão pesado, é escolher um que venha com um suporte de retenção personalizado em vez de depender do suporte padrão da placa-mãe. Também é uma boa ideia transportar tais sistemas com a placa-mãe na orientação horizontal para reduzir o risco de quebra durante o transporte.

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