Os Fenômenos

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História dos Radiadores

No início da invenção do automóvel, seu próprio inventor, Karl Benz, notou que o resfriamento de seu motor, através de um líquido, era muito abaixo do que ele precisava, e dessa forma, desenvolveu um sistema simples, com tubos em espiral, para que a água fosse resfriada, antes que chegasse ao motor. Já na virada do século, Wilhelm Maybach mudou o desenho do radiador automotivo, substituindo o simples conjunto de tubos em espiral, por milhares de tubos de 6 milímetros quadrados, em uma estrutura parecida com um favo de mel. O modelo de Wilhelm Maybach aprimorou o sistema de refrigeração automotiva, diminuindo sua estrutura geral e aumentando a sua capacidade de resfriamento dos motores. Com a passagem dos anos, todos os sistemas automotivos começaram a evoluir, e os radiadores não foram diferentes. Certas empresas como General Motors e Ford, começaram a testar mudanças nos sistemas de resfriamento, como o tamanho dos tubos, a introdução de outros produtos junto a água (como etilenoglicol), para abaixar o ponto de congelamento da mesma, assim aumentando sua absorção de calor e sistemas externos, como ventiladores e bombas, que forçaram a circulação do líquido e do ar dentro do sistema de resfriamento. Atualmente, os radiadores que eram produzidos com bronze e cobre, foram substituídos por radiadores de alumínio, pois este material, fazia o sistema mais leve e permitia que houvesse uma refrigeração eficiente, mesmo que este não seja tão bom quanto os outros na condução de calor (CARROS,2017).

O que são WaterCoolers

WaterCoolers são sistemas de refrigeração usados em computadores modernos e que possuem princípios muito parecidos com os sistemas de refrigeração dos automóveis, citados acima como Radiadores. Comumente, o dispositivo refrigera o processador, chipset e placa mãe do computador, onde fica acoplado, além de memórias e placas de vídeo. Atualmente, seu alto poder de resfriamento se tornou muito interessante a vários usuários de computadores potentes, que possam ser utilizados com overclock, que nada mais é, que o uso máximo da capacidade de uma processador, aumentando, de forma constante, sua frequência.

História dos WaterCoolers

Em março de 2003, pesquisadores da Universidade Purdue (Estados Unidos), começaram a testar sistemas de refrigeração para computadores, pois com a integração dos milhões de transistores, em chips cada vez menores, o índice de temperatura também aumentava significativamente, o que fazia necessário, a descoberta deste sistema. Os cientistas então, liderados por Issam Mudawarm, desenvolveram um pequeno sistema, que bombeava líquido e gerava troca de calor por convecção, utilizando uma pequena bomba que não causava bolhas dentro dos tubos, e que refrigerava muito bem todo o sistema. O primeiro protótipo era constituído, por dois tubos verticais e paralelos, onde flui um líquido não condutor de eletricidade, por microcanais em uma parede metálica,que ficava em contato com o chip (OVERBR,2018).

- DESENVOLVIMENTO

Em analogia como os carros antigos os computadores modernos sofrem com o problema do aquecimento devido a seus potentes processadores com cada vez mais núcleos e clocks cada vez mais alto e para fazer a dissipação desse calor é algo muito complicado já que os processadores possuem uma pequena área. Diante disso, os dissipadores de calor juntamente com os coolers auxiliam na refrigeração dos componentes, porém com o avanço da tecnologia seu desempenho já não está mais tão satisfatório.

Portanto, teve se a ideia de trazer o conceito do radiador utilizado em veículos automotivos para o mundo da computação, ou seja, desenvolver um radiador em menor escala para fazer o resfriamento dos dispositivos do computador, principalmente as placas gráficas e os processadores, dando início ao que conhecemos como water coolers. O seu funcionamento é de forma bem parecida com os radiadores automotivos, conforme mostra a Imagem 1 abaixo.

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Imagem 1: Representação do funcionamento de um water cooler.

Primeiramente a bomba (Pump) faz a sucção da água destilada fria do reservatório (Reservoir) que vai passar sobre o bloco do processador (Water Block) que está aquecido devido ao calor gerado pelo funcionamento do processador, então quando a água em menor temperatura passa sobre essa área ocorre a troca térmica, retirando calor do processador. Esse líquido aquecido é encaminhado para o radiador (Radiator + fans) onde é feito o seu resfriamento e após esse processo ele é novamente direcionado ao reservatório. A imagem 2, mostra um sistema de water cooler montado em um computador, a coloração amarela é devido a corantes que são adicionados a água para facilitar a visualização da sua movimentação.

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Imagem2: Water cooler instalado em um computador.

Afim de se analisar o quanto eficiente pode ser o uso de um Water Cooler em um sistema de computador, foi feita uma análise na qual verifica-se testes realizados pelo canal GAMEPLAY R7 (https://www.youtube.com/watch?v=KkAWozvmNUc), no qual se fez um comparativo entre utilizar um cooler do tipo convencional, e quais seriam os resultados logo após a instalação do Watter Cooler. Durante o teste foi realizado a renderização de vídeos em 1080p, utilizando o Sony Vegas, tal tarefa já se faz conhecida por utilizar extremo processamento, o que a torna um cenário ideal para fazer testes e comparar os resultados obtidos. No teste foi utilizado um Water Cooler modelo Corsair h100i (Imagem 3), com o papel de refrigerar um AMD FX-8302E, octa-core de 3,2 Ghz;

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Imagem 3: Corsar H100i

No início do teste observa-se que o processador faz ótimo uso de sua capacidade de processamento, tirando-se proveito de todo o poder que o mesmo tem a oferecer, mas com o passar do tempo, em torno de 1 minuto, com subir da temperatura, onde a mesma passa a atingir a faixa de 80ºC, o desempenho do mesmo começa a cair devido a redução de seu clock como tentativa de amenizar sua temperatura e se estabilizar a mesma.

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Imagem 4: Níveis de temperatura atual, mínimo e máximo atingidos

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