Одним их ключевых ограничений эволюции мобильных процессоров для ноутбуков, планшетов, портативных игровых приставок и т. п. является сложность размещения эффективной системы охлаждение в компактном корпусе устройства. Эта проблема становится всё более острой по мере замедления действия закона Мура. Калифорнийский производитель электроники Frore System анонсировал революционную систему охлаждения – так называемый «чип» AirJet, который появится в продаже в двух версиях – Mini и Pro.
В последние десятилетия мировая индустрия процессоров прилагает все усилия, чтобы соответствовать закону Мура, согласно которому каждые 2 года количество транзисторов на кристаллах увеличивается вдвое. Современные технологии позволяют размещать транзисторы с невиданной плотностью, следствием чего является рост тепловой отдачи и потребности в отведении тепловой энергии. Сегодня этот неизбежный тренд наиболее заметен в дискретных графических ускорителях, а особенно в их видеопамяти. Вместе с тем, несмотря на активное развитие вычислительных технологий, подход к их охлаждению практически не меняется уже на протяжении очень долгого времени, и самые популярные решения для отвода тепла по-прежнему полагаются преимущественно на радиаторы, тепловые трубки и вентиляторы.
В случае с настольными SoC ситуация выражена менее ярко исключительно по той причине, что в ПК или игровых консолях есть достаточно места для совершенствования системы контроля воздушных потоков. Однако ноутбуки, планшеты и портативные приставки заметно страдают от дефицита пространства для манёвра. Большинство производителей идут по проторенному пути максимальной оптимизации существующих систем охлаждения и предпочитают жертвовать вычислительной мощностью устройств. Frore System при содействии инвесторов вроде Mayfield, Addition, Clear Ventures и Qualcomm разработала AirJet – первый в мире твердотельный «чип» для активного охлаждения мобильных SoC. Пока что ассортимент компании представлен двумя вариантами – Mini (~28×42 мм, мощность 5,25 Вт) и Pro (~32×75 мм, 10,5 Вт). Хотя Frore System называет данное изделие чипом, в действительности оно не имеет никаких вычислительных мощностей, но представляет собой образец микроэлектромеханической системы (МЭМС), которые изготавливаются с применением аналогичных технологий на кремниевой подложке.
Если сравнивать AirJet с традиционными методами отведения тепла, то принцип действия «чипа» больше всего напоминает обычный вентилятор в том смысле, что он также работает за счёт физического воздействия на воздушные потоки. Данная система использует вибрацию мембран для создания зоны высокого давления в месте контакта с процессором. Подобно тому, как ветер всегда дует из области с высоким давлением в область с низким давлением, AirJet отводит горячий воздух от процессора в вентиляционные отверстия ноутбука (или любого другого устройства). При этом она создаёт давление около 1750 Па, что примерно в 10 раз больше, чем у среднестатистического вентилятора. Толщина системы составляет всего 2,8 мм. Уровень шума, производимого Mini и Pro версией составляет 21 дБ и 24 дБ соответственно. При весе от 11 до 22 г эти вибро-кулеры потребляют не более 1 и 1,75 Вт.
Представители Frore System утверждают, что система AirJet не только занимает меньше места и производит меньше шума, чем стандартный вентилятор кулера, но также эффективнее справляется с отводом тепла, предотвращая тротлинг процессора. По задумке разработчиков, блоки с 4 Mini можно использовать для охлаждения 13-дюймовых ARM-ноутбуков, а трио Pro справится с 15-дюймовыми устройствами. По данным компании, в ходе тестов они проверили работу младшей версии системы на 13-дюймовом ноутбуке толщиной 11 мм с максимальной тактовой частотой процессора 3,5 ГГц.
Под нагрузкой он уходил в тротлинг и скидывал частоту до 1,8 ГГц, однако с AirJet эта проблема отпала. Производитель также заявил, что внедрение блока охлаждения из 4 Mini позволило удвоить производительность ноутбука. Тем временем 15-дюймовый ноутбук с тремя «чипами» Pro показал скачок производительности в 1,5 раза. Впрочем, в Frore System признают, что на данном этапе AirJet справится с охлаждением устройств с относительно невысоким TDP около 28 Вт, но охладить игровой ноутбук с дискретной видеокартой и TDP под 100 Вт системе пока не под силу. Однако, возможно, с этим справятся следующие поколения «чипа».
Компания пока не озвучила цен на свои революционные системы охлаждения, но отметила, что они увидят мир уже в первом квартале 2023 года. А точнее, «чипы» AirJet пока не появятся в свободной продаже, но будут интегрированы в готовые устройства «производителей с мировым именем», которые дебютируют на рынке в следующем году. По словам CEO и соучредителя Frore System Сешу Мадхавапедди, в процессе разработки системы его команда активно сотрудничала со специалистами из Qualcomm и Intel, потому можно ожидать, что их изделия получат новинку одними из первых.
Источник фото: Frore System