Активное охлаждение в ноутбуках с помощью потока воздуха существовало с момента их появления.
По принципу работы оно не меняется уже 45 лет, и до сих пор работает за счёт продувания большими вентиляторами. Хотя со временем лопасти сделали меньше, площадь они всё ещё занимают огромную.
В конце 2024 года Dell и Intel показали настоящий ноутбук с новым типом охлаждения от стартапа Ventiva, который полностью перевернет мир компактных устройств.
В нём поток воздуха формируется из абсолютно неподвижного модуля, который на 100% заменяет шумные вентиляторы в ноутбуках.
Если вам это кажется какой-то магией, то спешу удивить – оно и работает волшебно. Разбираемся, как устроено гениальное изобретение, которое может появиться в каждом втором ноутбуке совсем скоро.
Сначала разберёмся, почему вообще нужно менять текущее охлаждение.
Как работает обычное охлаждение в ноутбуках
От процессора отводят тепло двумя способами: активным и пассивным.
В первом случае внутри устройства есть движущийся элемент, который перегоняет горячий воздух, а во втором устанавливают только распределяющие тепло слои материала.
Активное охлаждение в ноутбуках занимает много места и выглядит как конструкция из чаще всего одного или двух плоских вентиляторов, к которым подведены исправительные трубки и металлическая основа, распределяющая тепло.
1. Когда тепло поступает от процессора на металлическую основу, она отводит его на исправительные трубки.
2. В трубках испаряется жидкий материал, который переходит в более холодную область.
3. Там пар охлаждается воздухом от вентиляторов, становится жидким и холодном виде поступает обратно в горячую зону процессора, сбрасывая его температуру – и так по кругу.
Часто такая система занимает до половины всей площади и объёма внутри ноутбука, поэтому устройства с активной системой охлаждения как правила толще и тяжелее.
Пассивное охлаждение не требует дополнительной площади, так как накладывается на сам процессор. Самые известные среди них это MacBook Air начиная с процессора M1 и чуть ранее MacBook 12.
Это тонкие устройства, потому что вентиляторов там нет, а, значит батареи можно сделать не толстыми и узкими, а плоскими и широкими.
В них есть слой теплопроводящего материала, например, из меди, расположенный вдоль материнской платы. Когда процессор нагревается, тепло распределяется и там самым частично отводится от него.
Метод малоэффективный, поэтому ноутбук быстро теряет в максимальной производительности под долгой нагрузкой.
На практике это значит, что скорость рендеринг видео или частота кадра в играх в первые секунды будут высокими, а потом резко снизятся, чего не происходит в нотбуках, где процессор охлаждается постоянно работающим вентилятором.
Чтобы добиться тех же тишины и компактности, в компании Ventiva наконец-то изобрели техолногию ICE.
Как работает охлаждение нового поколения без вентиляторов
Компания Ventiva изобрела новые модули охлаждения, технологию назвали ICE, Ionic Cooling Engine или механизм ионного охлаждения.
Как и вентиляторы, эти модули продувают воздух, однако в них нет движущихся частей, а сам компонент занимает гораздо меньше места.
Модуль состоит всего из трёх частей:
▪︎ Тонкий ионный генератор воздушного потока
▪︎ Глушитель электромагнитного поля в виде узкого бруска
▪︎ Блок питания
Тестовый образец со всеми компонентами. Сейчас инженеры активно работают над уменьшением блока питания
Генератор воздуха похож на продолговатую металлическую раму с решёткой и проводом посередине.
1. Когда на провод (эммитер) подаётся напряжение в 5000 Ватт и тем самым генерирует электромагнитное поле. Оно вытягивает из молекул воздуха электроны, ионизируя воздух.
2. Решётка (коллектор) заряжена негативным током, поэтому наличием электронов начинает притягивать ионизированные молекулы воздуха и тем самым создавать воздушный поток.
3. Чтобы электромагнитное поле не влияло на другие компоненты ноутбука, а воздушный поток шёл в верном направлении, к генератору потока присоединяется глушитель поля шириной в приблизительно как четыре генератора.
Сравнение стандартного кулера в ноутбуке и прототип ICE-модуля. Один блок питания ICE может обслуживать несколько генераторов воздуха, поэтому при масштабировании системы охлаждения она займёт меньше места, чем кулеры
Метод работы этого устройства настолько новый, что для явления перегонки воздуха таким способом ещё даже нет названия.
Чтобы создавать напряжение в 5000 Ватт, последним необходимым компонентом является специальный блок питания – обычный контроллер внутри ноутбука не подойдёт.
Несмотря на такой высокое напряжение, ток, измеряемый в амперах, там совсем крошечный, поэтому опасности для пользователя конструкции не представляет.
Так выглядит сам генератор, который производит воздух
Учли даже вопрос с накоплением пыли. Вся система управляется кастомными алгоритмами, а провод-эммитер способен работать как детектор пыли и сообщить о необходимости чистки или замены модуля.
Главный плюс такого кулера в том, что он занимает в два раза меньше места со всеми компонентами, чем обычные вентиляторы.
Такая компактность поможет производителям сделать ноутбуки тоньше и легче при той же мощности. Или сделать их мощнее при том же размере.
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
Блок питания (красный) пока занимает почти столько же места, сколько обычный кулер. Бирюзовым цветом обозначены генератор и глушитель поля
‣ Во время ионизации молекулы кислорода могут превратиться в озон, которым дышать нельзя. Хотя в опасных количествах модуль их не сможет произвести, наш нос крайне чувствительный, и изменения в запахе заметит.
Чтобы аннигилировать эти вредные молекулы, исправительные камеры должны содержать слой диоксид марганца.
С точки зрения производства это не проблема, просто дополнительный аспект, который нужно учитывать.
‣ Увеличить эффективность одного модуля нельзя, поскольку он ограничен вольтажем, который можно применить на воздух для его ионизации – если напряжение будет выше, то получится молния.
Настоящий ноутбук Dell с процессором Intel, который работает на охлаждении от Ventiva. Генераторы воздуха обозначены белым и требует отверстий прямо рядом с ними
‣ Модуль не может затягивать воздух издалека, потому что у него низкий показатель статического давления – показателя напора воздуха, который может создать вентилятор. Если в обычном куллерном вентиляторе он равен 50 Па то в Ventiva всего 12 Па.
Это значит, что решетка охлаждения должна находиться там, где установлен вентилятор, что потребует переработки дизайна внутренних компонентов.
‣ Поскольку технология ещё даже не на стадии производства, изначальная стоимость может превышать обычные киллеры в десяток раз. Поначалу ноутбуки с ICE с большой вероятностью будут премиальными моделями.
‣ Над уменьшением блока питания активно работают, поскольку в последней публичной версии он всё ещё слишком большой. Однако потенциал успеха в этом высокий.
Как выглядит первый ноутбук от Dell на этой технологии
Рабочий ноутбук с охлаждением ICE, который показали на CES 2025
Для демонстрации жизнеспособности идеи Ventiva удалость провести совместную работу с Intel и Dell над оптимизацией все компонентов в едином устройстве.
В итоге в январе 2025 года на CES Dell показала настоящий рабочий и тонкий ноутбук с нормальной производительностью, который ещё и оказался абсолютно бесшумным.
Глядя на эту технологию, становится интересно, какие устройства в ближайшее время начнут выпускать производители. Возможно, придётся сделать небольшой редизайн внутри ноутбуков, чтобы адаптироваться под особенности ICE, но это реальная технология, которая работает.
Возможно, Apple поторопилась расставаться с активным охлаждением. И совсем скоро бесшумными будут все ноутбуки, а жертвовать мощностью ради этого не придётся.
(80 голосов, общий рейтинг: 4.35 из 5)
Павел
@novraptureУ меня 4 новых года: обычный, свой, WWDC и сентябрьская презентация Apple. Последний — самый ожидаемый, и ни капли за это не стыдно.
33 комментариев
Форум →