Heat Pipe e Vapor Chamber – Differenze e come funzionano

Heat Pipe e Vapor Chamber sono ormai alla base della dissipazione dei nostro componenti per PC, infatti fanno sempre parte dei dissipatori delle nostre schede video e CPU ma sono impiegati anche per qualsiasi altro dispositivo elettronico che richiedere una dissipazione efficacie. Ma quali sono le differenze traHeat Pipe e Vapor Chamber, ci sono svantaggi e vantaggi tra le due tecnologie?

Heat Pipe e Vapor Chamber necessari per PC e non solo

Come ben sappiamo schede grafiche e CPU producono un sacco di calore in una superficie piccola e concentrata. Se questo calore non viene il più velocemente disperso si rischia di “fondere i chip”. I dissipatori per CPU e schede video usano la conduttività termica per dissipare il calore lontano dal chip e il più velocemente possibile. I dissipatori sono composti da Heat Pipe o vapor chamber (che a breve andremo a vedere nel dettaglio) e da strutture in metallo con molte alette che servono per aumentare la superficie, infine troviamo una o più ventole per migliorare ulteriormente la dissipazione.

I dissipatori come accennato possono usare heat pipe o vapor chamber, in alcuni casi anche un mix dei due.

Heat Pipe

Le heat pipe sono dei tubi di calore realizzati solitamente in rame, all’interno un fluido evapora in gas quando viene scaldato. Il gas che sale sposta il calore lontano dalla CPU e poi si condensa di nuovo in un liquido dove viene incanalato di nuovo verso il fondo. Il funzionamento è molto semplice ma efficace, anche il costo è esiguo e per questo vengono usate in molti dispositivi economici.

Purtroppo le heat pipe hanno il problema di trasferire il calore solo in una direzione, inoltre la loro forma è fisicamente difficile da collocare su una fonte di calore molto piccola. Per questo in alcuni casi viene utilizzata una base di contatto per diffondere il calore alle heat pipe ma comunque rimane una tecnologia limitata, l’alternativa sono le vapor chamber.

Vapor Chamber

Sapphire è stato il primo grande produttore di componenti per PC a produrre in massa una scheda grafica raffreddata con una Vapor Chamber, nel lontano 2008 con la sua Sapphire HD 3870 Atomic.

Vapor Chamber o in italiano camera di vapore si basa più o meno sullo stesso concetto delle heatpipe ma con un approccio diverso che assicura risultati migliori. Piuttosto che usare tubi separati, una camera di vapore usa tutto il suo corpo per raffreddare il chip che sia una CPU o una GPU. La sua struttura a tenuta stagna piatta permette al calore di essere trasferito uniformemente attraverso una piccola quantità di spazio, grazie ad una serie di strutture interne che hanno lo scopo di aiutare il liquido a fluire dove è necessario. Per questo le Vapor Chamber vengono impiegate anche in dispositivi estremamente compatti. Le camere di vapore sono molto più efficienti, dissipano fino a 700 watt per centimetro quadrato.

Nel caso dei portatili o altri dispositivi compatti è una soluzione obbligatoria, perchè la vapor chamber aiuta a far risparmiare spazio mentre aumenta l’efficienza termica, così da avere maggiori prestazioni e temperature inferiori. Le camere di vapore possono essere enormi o arrivare anche a 1mm di grandezza quindi applicabili in qualsiasi campo.

Forse l’unico svantaggio delle Vapor Chamber è il costo, per questo vengono di solito impiegate in dispositivi costosi quali GPU di fascia alta o altro. Nel caso di componenti per PC, una impianto a liquido serio rimane una scelta migliore per dissipare il calore, ma rimane una soluzione più costosa senza poi considerare manutenzione, spazio ecc.

Vapor Chamber 3D

La maggior parte delle camere di vapore per PC desktop hanno tubi di calore saldati sopra per aiutare il trasferimento di calore, ma la tecnologia Vapor Chamber 3D sviluppata da Cooler Master fa un’ulteriore passo in avanti. In una configurazione “3D” i tubi di calore sono effettivamente saldati nella camera, ottimizzando l’intero processo di raffreddamento. Invece di “aspettare” che i tubi di calore prendano il calore dalla camera, i tubi raccolgono il vapore stesso e lo mandano più in alto, aumentando significativamente la capacità di raffreddamento.

Loop LiquidCool – Il futuro

Non finisce qui, in questi anni sempre più aziende stanno cercando nuovi sistemi per migliorare la dissipazione del calore. Vapor Chamber rimane per ora una delle soluzioni migliori sul mercato ma Xiaomi ha dalla sua una tecnologia sulla carta rivoluzionaria.

Ispirata alle soluzioni di raffreddamento utilizzate nell’industria aerospaziale, la tecnologia Loop LiquidCool utilizza un effetto capillare che attira l’agente liquido raffreddante verso la fonte di calore, vaporizza e quindi disperde il calore in modo efficiente verso un’area più fredda, fino a quando l’agente non si condensa viene catturato tramite un canale unidirezionale ad anello chiuso.

Rispetto alle tradizionali soluzioni a camera di vapore, questa nuova tecnologia ha il doppio delle capacità di raffreddamento e si classifica come la soluzione di raffreddamento più efficiente, soprattutto per dispositivi piccoli quali smartphone. Bisognerà però attendere il 2022 inoltrato per vederla in azione.

Ora sapete qualcosa in più sulle Heat Pipe e Vapor Chamber, le loro differenze e come vengono impiegate nel PC gaming e non solo.