Aria o Liquido? Come scegliere il dissipatore giusto per un PC da gaming

Un breve viaggio nel mondo dei dissipatori, per capire insieme quale può essere la scelta giusta per ognuno di noi.

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Il paradosso di avere un'enorme quantità di opzioni a disposizione ci porta spesso a non capire di cosa si ha bisogno veramente. Questo è quanto mai vero quando si parla di scegliere il sistema di raffreddamento ideale per il nostro PC. In un mercato sostanzialmente saturo di opzioni infatti, questa scelta non è mai scontata.
Trovarsi con un prodotto sottodimensionato, spendere più del necessario sacrificando nostro malgrado le performance o peggio ancora, acquistare sistemi incompatibili, sono solo alcune delle problematiche che chiunque abbia assemblato un computer almeno una volta nella vita ha affrontato.

L'importanza della pasta termoconduttiva

Prima di avventurarci nell'analisi dei principali sistemi di raffreddamento in circolazione è essenziale approfondire il concetto di pasta termica, un composto in grado di consentire un trasferimento omogeneo e costante del calore da una superficie all'altra, rendendo il più efficiente possibile lo scambio di calore tra la CPU e il dissipatore. Che sia ad aria o a liquido, ogni sistema di raffreddamento avrà bisogno di questo tramite per lavorare correttamente.

La presenza dell'aria, un cattivo conduttore di calore, andrà inevitabilmente a formare un velo nell'interfaccia fra le due superfici, causando dei picchi di temperatura nocivi nel giro di pochissimo tempo. Diretta conseguenza di eventuali aumenti di temperatura è il throttling, un fenomeno che porta la CPU ad autolimitarsi riducendo enormemente le proprie prestazioni, per evitare danni fisici.
Esistono diverse tipologie di pasta termoconduttiva ed esse differiscono fra loro in base alla composizione. I più diffusi sono i composti a base ceramica, con particelle di argento o senza. In entrambi i casi si tratta di materiali poco o per nulla conduttivi da un punto di vista elettrico.

Una terza tipologia di tramite termoconduttivo è il metallo liquido, ma il suo utilizzo è estremamente sconsigliato ai meno esperti. Si tratta infatti di materiali estremamente conduttivi e un eventuale leak comporterebbe danni irrecuperabili. Il suo utilizzo è limitato principalmente alla pratica del delid, una metodica avanzata che prevede l'apertura del coperchio d'alluminio, o heatspreader, dalla CPU per applicarla sul Die, il semiconduttore vero e proprio.Benché fra l'utilizzo e l'omissione di questo composto vi sia una differenza sostanziale in termini di temperatura, non si può dire lo stesso riguardo l'utilizzo dell'una o dell'altra tipologia di pasta termica. Sono numerosi gli studi e le comparative che hanno ormai chiarito come anche il composto più performante in assoluto non porti a benefici superiori ai 3-5 gradi centigradi rispetto a prodotti di fascia economica. L'unica vera differenza è data dai tempi di utilizzo. I composti high-end infatti tenderanno a resistere maggiormente alla prova del tempo e quindi a ridurre la necessità di nuove applicazioni.
Per sapere come applicare la pasta termica o per qualunque altra curiosità sull'assemblaggio dei PC, vi consigliamo di seguire la nostra guida dedicata.

I sistemi di dissipazione

Le principali tipologie di raffreddamento per il mercato consumer sono tre:

- raffreddamento ad aria;
- raffreddamento a liquido All-In-One;
- raffreddamento a liquido Custom Loop.

Quest'ultimo in particolare, per quanto affascinante ed esteticamente appagante, è un settore meritevole di approfondimenti dedicati, in quanto costruire da zero un circuito di raffreddamento a liquido richiede una preparazione notevole, oltre a un livello di expertise avanzato in fase di assemblaggio.

I dissipatori ad aria

Semplici, affidabili e necessitano di pochissima manutenzione. In moltissimi casi sono addirittura già inclusi in bundle con le CPU. I dissipatori della linea Wraith ad esempio, venduti insieme ai processori AMD Ryzen, hanno prestazioni decisamente soddisfacenti.

Il meccanismo che permette a un heatsink di funzionare è relativamente semplice. Il calore generato dalla CPU viene trasferito a una piattina, solitamente di Nichel o Rame, dalla quale parte un numero variabile di heatpipe, tubi in Rame o Alluminio con una struttura interna cava rivestita da un intreccio di fibre metalliche o da una texture di tipo polveroso. All'interno delle heatpipe è disposto un fluido che, in seguito all'acquisizione di calore subisce una rapida trasformazione in gas. Il gas per sua natura si espande e quindi si diffonde verso le zone più periferiche, ovvero nel corpo del dissipatore vero e proprio, cioè quel complesso di lamelle sul quale agisce la ventola. Una volta raffreddato subirà un altro cambio di stato e la struttura a maglia interna all'heatpipe gli consentirà di tornare alla base per ricominciare il ciclo.

Un altro interessante sistema di dissipazione ad aria utilizza le Vapor Chamber, ovvero delle strutture metalliche chiuse, contenenti un fluido, il cui funzionamento è simile a quello delle heatpipe, solo con una superficie più ampia e con meno lamelle. Per approfondire questa tecnologia vi rimandiamo al nostro speciale dedicato ai dissipatori ad aria.
Spesso i due sistemi si trovano in combinazione, soprattutto nelle configurazioni a basso profilo per build particolarmente compatte.I dissipatori ad aria sono, nella stragrande maggioranza dei casi, estremamente semplici da montare, non necessitano di particolare manutenzione eccezion fatta per la periodica pulizia di tutto il sistema.

L'unica componente realmente sottoposta a usura è la ventola e l'efficienza di questi sistemi è garantita in minima parte anche in modalità passiva perciò, qualora dovesse venir meno quest'ultima, si avrà il tempo per accorgersene prima di far andare il computer in surriscaldamento, throttling ed eventualmente danneggiare le componenti.
Sul piatto della bilancia però non possono esserci solo vantaggi. L'efficienza del raffreddamento ad aria è strettamente legata alla sua struttura, ma anche alla sua dimensione.

Fluido e gas condividono lo stesso percorso e questo rende di fatto il sistema meno efficiente rispetto al raffreddamento a liquido. Proprio per questo motivo non saremo mai del tutto al riparo dagli spike di temperatura della CPU, fenomeno non sempre preoccupante, ma che i metodi di raffreddamento a liquido riescono ad arginare in maniera molto più efficiente.

L'aspetto negativo più "ingombrante" dei dissipatori ad aria è invece la dimensione. Benché fra le specifiche dei principali case in commercio sia sempre indicata la clearance, cioè lo spazio a disposizione per il collocamento del dissipatore ad aria, questa rappresenta un'evidente limitazione nella scelta del case o del dissipatore stesso.
Un ulteriore motivo di preoccupazione quando si parla del volume dei dissipatori ad aria riguarda la presenza della RAM. Un dissipatore particolarmente compatto potrebbe infatti entrare in collisione con i banchi di memoria. Niente paura però! I principali produttori di dissipatori non mancheranno di segnalare eventuali limitazioni, per cui vale la pena concentrare la scelta solo su prodotti sui quali sono disponibili informazioni e feedback in abbondanza.

I dissipatori AIO

I sistemi di dissipazione a liquido All-In-One, o Closed Loop, si stanno diffondendo a macchia d'olio per via di una politica dei prezzi che punta sempre più in basso senza sacrificare per questo la qualità costruttiva.
I principi di funzionamento sono totalmente diversi in quanto il liquido presente nei dissipatori AIO, per quanto sia sempre veicolo del calore prodotto dal sistema, non subirà alcun cambio di stato.
Il principale vantaggio di questa tipologia di dissipatori risiede nel fatto che il liquido viaggia a senso unico, quindi avrà un'entrata e un'uscita dal waterblock, ovvero il blocco posto sul processore. Questo significa che, all'interno di questa struttura, in ingresso ci sarà sempre del liquido precedentemente rinfrescato e pronto allo scambio di calore.
Il waterblock può essere in Rame, Nichel o Alluminio. La struttura preposta al raffreddamento del liquido invece è il radiatore, un monolite facilmente riconoscibile composto solitamente di Alluminio. Per quanto apparentemente ingombranti, trovargli un posto all'interno di qualunque case è estremamente semplice, poiché occuperanno sempre il posto di una o più ventole.La maggior parte dei dissipatori AIO in commercio è presente in più varianti che differiscono fra loro per via della dimensione del radiatore e per il numero di ventole, da una a tre solitamente. Vien da sé che la dimensione del radiatore influenzerà le performance del sistema di raffreddamento, ma anche i sistemi singoli hanno dimostrato di essere in grado di reggere carichi abbastanza importanti.

Il waterblock posto sulla CPU integra al suo interno anche una pompa che permette al liquido di circolare. Ed è qui che inizia la lista degli aspetti negativi. La pompa è una parte meccanica in movimento e in quanto tale sarà inevitabilmente sottoposta a usura. Per quanto sia difficile fare una stima precisa e affidabile, la lifespan di una pompa per AIO si aggira intorno ai 3-5 anni.

Altro motivo di preoccupazione è dato dalla corrosione galvanica. Si tratta di un processo naturale che porta all'erosione di materiali metallici differenti messi a contatto fra loro. Nel caso dei dissipatori a liquido questo processo è veicolato dalla presenza di un fluido all'interno del circuito, che funge da connessione fra i metalli presenti all'interno del sistema. Solitamente il radiatore e il waterblock sono dello stesso materiale ma altre componenti possono innescare questo processo, rallentabile ma non del tutto evitabile.

Per quanto concettualmente questo possa spaventare l'utenza, si tratta di un processo molto lento ed è raro che si riveli determinante per la compromissione del dissipatore.L'aspetto negativo in assoluto più preoccupante quando si parla di liquido è il rischio di perdita, benché si tratti di una problematica legata soprattutto ai Custom Loop. Un rischio raro, ma sussiste. Qualora si verifichi, difficilmente è associato a danni alle componenti, principalmente perché i liquidi contenuti all'interno dei dissipatori All-In-One sono trattati per essere quanto meno conduttivi possibile. Vale la pena ricordare che alcuni sistemi top di gamma di nuova generazione possiedono anche delle tecnologie anti-leak.

Quale scegliere?

Il consiglio più utile che si possa dare a chi si affaccia a questo mondo per la prima volta è quello di valutare l'efficienza del sistema di dissipazione stock, qualora fosse incluso.
Effettuare un upgrade, in ogni caso, è più comune e semplice di quanto si immagini e le motivazioni principali dietro questa scelta possono essere molteplici:

- Danneggiamento del sistema in uso;
- Necessità di overclock;
- Temperature troppo elevate;
- Riduzione del rumore delle ventole.

In particolare quest'ultimo aspetto è il fronte su cui si trarrà maggiore beneficio da un upgrade del sistema di dissipazione. Abbassare le temperature infatti, permetterà alle ventole della CPU e di sistema di andare a velocità inferiori. Da questo punto di vista, se il budget è limitato, i sistemi AIO rappresentano un'alternativa ottima, ma è vero anche che il costo di un dissipatore a liquido economico si avvicina a quello di un dissipatore ad aria di fascia media, dalle prestazioni molte volte sovrapponibili ma che necessitano di volumi adeguati per entrare nel case.

Esiste quindi una verità assoluta? Ancora una volta, la risposta è no. Per via dell'enorme eterogeneità che caratterizza il mondo dei PC da gaming, nessuna macchina sarà mai identica a un'altra e quindi ogni sistema avrà necessità differenti, così come ogni utente avrà esigenze diverse.