La Sapphire HD3870 TOXIC è dotata di un particolare dissipatore single slot, basato sulla tecnologia Vapor Chamber.
Le tecnologie alla base delle Vapor Chamber sono note da alcuni anni e han applicazioni nei campi più vari, dal raffreddamento dei blade server (server ad alta densità ) ad applicazioni militari. Nel ambito desktop, le Vapor Chamber sono state utilizzate nel dissipatore delle ATI HD2900XT, l'elevato calore generato, aveva spinto gli ingeneri ATI a creare un sistema di raffreddamento efficiente, integrando oltre ad una Vapor Chamber, anche un sistema di heatpipe.
A cosa serve?
Negli ultimi anni, le tecnologie produttive sono migliorate in modo notevole, portando ad una costante diminuzione della superficie dei circuiti integrati; questa evoluzione ha portato vantaggi nel campo delle prestazioni e dei costi di produzione, ma di contro rende la dissipazione del calore prodotto, sempre più complessa. La creazione di HOT SPOT ( letteralmente: punti caldi) è problematica perché può causare problemi di funzionamento all’intero sistema provocando, nel caso dei componenti elettronici, problemi di tenuta delle saldature, deformazioni indotte dagli sbalzi termici o rottura del componente stesso. Uno degli esempi più eclatanti di errata progettazione del sistema di raffreddamento di un componente elettronico, è il dissipatore della XBOX 360, la console infatti ha avuto nei suoi primi anni di vita una mortalità molto elevata, causata proprio dall’eccessiva temperatura raggiunta dalla GPU che ne provocava il distacco parziale.
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| Simulazione della diffusione del calore in un dissipatore standard | Simulazione della diffusione del calore in un dissipatore dotato di Vapor Chamber |
Le Vapor Chamber sono state progettate per risolvere, almeno in parte, questo problema. Questa tecnologia permette infatti di distribuire il calore generato da una fonte di ridotte dimensioni, ad una superficie maggiore, rendendo così più semplice lo smaltimento dello stesso.
Come funziona?
La Vapor Chamber è una camera sottovuoto, costituita internamente da una struttura porosa satura di liquido (nel caso del dissipatore Sapphire, questo liquido è acqua). Quando viene posta una fonte di calore sotto la Vapor Chamber, il liquido in esso contenuta vaporizza e si espande nella parte superiore, quando raggiunge il dissipatore, il vapore cede il suo calore latente e condensa; il ciclo può quindi ricominciare.
Data la natura delle Vapor Chamber, queste ultime possono essere utilizzate in ogni posizione, rendendone l'integrazione possibile nella maggior parte dei sistemi.
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Schema di funzionamento di una Vapor Chamber: il calore prodotto dalla GPU fa vaporizzare il liquido che si condensa sul dissipatore sovrastante e ritorna alla forma liquida. (rielaborazione di documentazione Thermacore, Inc.)
L'acqua è uno dei liquidi che meglio si adatta ad operare all'interno delle Vapor Chamber dedicate alle apparecchiature elettroniche, permette infatti di trasferire una quantità di energia maggiore a parità di fluido spostato, inoltre data la sua elevata tensione superficiale, ben si abbina con la naturale porosità del rame a cui viene abbinata.
Questa tecnologia può essere utilizzata anche per raffreddare più di una sorgente di calore con lo stesso dissipatore, infatti la temperatura si distribuirà uniformemente sulla superficie, chissà se ATI implementerà qualcosa di simile per le sue schede dotate di 2 GPU, risolvendo così il problema delle elevate temperature ottenute dal dissipatore misto rame alluminio.
Le immagini qui riportate fanno parte della documentazione tecnica Thermacore, Inc, azienda leader nella produzione di sistemi di raffreddamento evoluti.
