Непомітно формується тенденція: смартфони поступово перетворюються на настільні комп’ютери. Цей процес триває вже понад десятиріччя, починаючи з апаратних експериментів на кшталт ноутбучного корпусу з вбудованим смартфоном (Motorola ATRIX 4G Laptop Dock). Видання Wired тоді передбачало: “Менше ніж за два роки смартфон може стати вашим єдиним комп’ютером”. Виробники ж вирішили діяти інакше – замість масової інтеграції смартфона з ноутбуком зробили такі док-станції дорогими аксесуарами, щоб заробити більше.
Втім, еволюція смартфонів у напрямку персонального комп’ютера продовжилась завдяки програмним рішенням. Тепер користувач може підключити клавіатуру, мишу та монітор безпосередньо до телефону та отримати повноцінний робочий стіл. З появою USB-C можливості такого підключення значно розширилися. Найвідомішим прикладом стала технологія Samsung DeX, хоча існують і подібні рішення – Motorola Ready For, Huawei Desktop Mode, Android Native Desktop.
Крім того, мобільні операційні системи поступово набувають рис десктопних. Google вже офіційно заявила про плани просувати Android як платформу для ноутбуків на процесорах Qualcomm. iPad, який базується на iOS, нині практично став MacBook, а подейкують, що Apple може об’єднати iOS і macOS в одну систему.
Проте залишається головна апаратна проблема: у смартфонів дуже слабке охолодження. Це фактично унеможливлює перетворення їх на повноцінну альтернативу комп’ютеру. Дехто вважає, що наявність парових камер вирішує проблему, але це не так. Такі камери лише розподіляють тепло до корпусу смартфона, який зазвичай виготовлений зі скла або пластику – матеріалів із низькою теплопровідністю. Якщо ж пристрій поміщено у захисний чохол, ефективність охолодження знижується у кілька разів.
Останніми роками з’явилося кілька моделей смартфонів із повітряним охолодженням, тобто з вбудованим вентилятором. Деякі моделі навіть підтримують зовнішні вентилятори.
Основна проблема полягає в тому, що повітряне охолодження вимагає великої площі теплообміну. У рідинному охолодженні ця проблема вирішується інакше: тепло можна відводити у будь-яку частину корпусу, а гаряча рідина транспортується по каналах.
Нещодавно сталося те, що назвали проривом у сфері охолодження смартфонів – було представлено перший смартфон із повноцінною рідинною системою охолодження. Модель RedMagic 11 Pro Plus має справжню рідину, канали для її циркуляції та насос. Але чи є це справжнім технологічним проривом, чи лише маркетинговим трюком? Чи справді система охолоджує, чи це лише декоративна анімація? І чи варто встановлювати таке охолодження в iPhone? Нижче наведено результати перевірки.
Чому підвищення продуктивності процесорів сьогодні означає більше тепла
Технологія кремнієвих процесорів, які використовуються практично у всіх сучасних пристроях, майже вичерпала свій потенціал. Для споживача це означає, що збільшити продуктивність без підвищення енергоспоживання стає дедалі важче.
З фізичної точки зору будь-який процесор є, по суті, нагрівачем. Так, дуже складним і високотехнологічним, але все ж нагрівачем. Процесор перетворює електроенергію безпосередньо в тепло, тому параметр TDP (тепловиділення) має пряму кореляцію з продуктивністю в межах однієї архітектури.
Apple нещодавно продемонструвала це на практиці зі своїми процесорами M4 та M5. Як показав канал Space Design Warehouse, MacBook M5 Pro у середньому на 30% швидший за MacBook M4 Pro, але при однаковому навантаженні споживає приблизно у 1,5 раза більше енергії.
Смартфонні процесори також демонструють ту саму залежність між TDP та продуктивністю. Тест ефективності живлення, проведений Geekerwan у 2022 році, показав, що флагманський чип Snapdragon 8 Gen 1 (2021) поступається Snapdragon 865 (2019). При однаковому споживанні енергії він демонструє нижчу продуктивність і лише зрівнюється зі Snapdragon 855 (2018). Щоб досягти конкурентних показників, Snapdragon 8 Gen 1 збільшив енергоспоживання майже вдвічі – до 11 ватів.
Процесори iPhone також підвищують продуктивність ціною зростання споживання енергії. Наприклад, середня потужність у попередніх моделях становила 6-7 ватів, тоді як Apple A14 споживає майже 10 ватів.
Для розуміння: середня ємність батареї смартфона становить приблизно 18 ват-годин. Отже, якщо процесор Apple A14 або Snapdragon 8 Gen 1 працюватиме на максимальних 10 ватах, батарея розрядиться менш ніж за дві години. Проте на практиці цього не трапляється, оскільки через слабке охолодження процесори швидко перегріваються і починають знижувати продуктивність на 30-50%, зменшуючи енергоспоживання.
У деяких випадках процесори нагріваються настільки, що стають небезпечними. Наприклад, Snapdragon 810 перегрівався настільки сильно, що в Японії власникам Sony Xperia Z4, Sharp Aquos Zeta SH-03G та Fujitsu Arrows F-04G видавали попередження, як уникнути опіків. А в моделях на кшталт Xiaomi Poco X3 Pro від перегріву з часом руйнувалися паяні з’єднання, перетворюючи телефон на непрацюючий пристрій.
Як реалізоване охолодження у RedMagic 11 Pro Plus
Маркетингові матеріали RedMagic 11 Pro Plus обіцяють небачене: рідкий метал, парова камера, фторована рідина, вентилятор зі швидкістю 24 000 обертів на хвилину. І вишенька на торті – повернення 3,5 мм аудіороз’єму, який інші виробники вважають “занадто громіздким для корпусу”.
На щастя, смартфон швидко потрапив до рук Kingmi Mobile, і стало можливим перевірити ефективність цієї системи охолодження на практиці.
На відео видно синю рідину з білими пухирцями повітря всередині. У характеристиках зазначено “фторована рідина” – ймовірно, йдеться про метилперфторопропіловий ефір (“суху воду”), яка не проводить електрику та безпечна для електроніки. Синій барвник, ймовірно, додано лише для ефектного вигляду.
Наліпка приховує більшу частину системи, залишаючи лише невелику ділянку видимою. Без неї пристрій виглядає навіть краще.
Система рідинного охолодження є окремим автономним модулем, який містить рідину та насос у нижньому лівому куті.
Насос працює на п’єзоелектричному принципі: кремнієва пластина деформується під дією напруги, створюючи ефект мікрошприца. Для його роботи потрібно понад 70 вольт. Для порівняння: акумулятор смартфона має напругу 3,7 або 7,4 вольта, підсвічування екрана – 15-30 вольт, а розетка у США чи Канаді – 110 вольт.
Контактна площа системи з повітрям мінімальна, а сама вона розташована поверх акумулятора, під пластиковою плівкою та скляною кришкою – усі ці елементи є теплоізоляторами. Отже, вплив на охолодження мінімальний. Це скоріше декоративний елемент з технологічним виглядом, а не функціональна система охолодження.
Встановлення рідинного охолодження на iPhone для перевірки ефективності
Конструкція охолоджувального модуля дозволяє встановити його майже на будь-який смартфон. Це було перевірено на моделях iPhone 17 Pro Max та iPhone XR.
Перший пристрій (помаранчевий iPhone) показав результат 2 456 000 балів у тесті Antutu без модулю та 2 652 000 після його встановлення – приріст менше 8%. Другий (білий iPhone) продемонстрував ще меншу різницю: 645 368 проти 641 581 балів. Для порівняння, RedMagic 11 Pro Plus показав 4 144 000 балів із рідинним охолодженням і 4 124 000 без нього.
Кілька висновків перед завершенням
Перший масовий смартфон із рідинним охолодженням виявився радше маркетинговим, ніж технологічним проривом.
Рухома рідина на задній панелі виглядає цікавіше, ніж інші декоративні рішення – наприклад, миготливі елементи Nothing Phone або задній OLED-дисплей Xiaomi 17 Pro.
Дизайнерам RedMagic варто було зберегти ідею з кольоровою рідиною та білими пухирцями повітря, але чесно зазначити: це створено виключно для естетичного ефекту, а не для реального охолодження пристрою.
За маиеріалами: https://eb43.github.io/articles/liquid-cooling-smartphone-efficacy.html
