Привет.
Думаю, что с жидкостными системами охлаждения, так или иначе, знаком каждый из нас. По крайней мере, применительно к системным блокам. Сегодня так уж точно никак не скрыться от всех этих распаковщиков, который вынуждают пускать слюни на комплект топового железа в каком-нибудь стильном корпусе. Вот, например, гляньте:
Или вообще собранная на заказ система, которую разместили в столешнице. Там заодно на пальцах и объясняют, как все работает. Признаться, я бы не смог за таким сидеть. Отвлекался бы постоянно.
И хотя проблема перегрева смартфона сегодня не пустой звук, подобных систем мы почему-то не видим. Не спешите кидать ссылки и названия смартфонов, чуть ниже мы все подробно разъясним. А пока давайте скажем пару слов по изобретению из прошлого выпуска.
Обратная связь
В «Уголке №97» было изобретение, в котором мы воплощали вездеход, способный спасать альпинистов в тяжелых горных условиях, когда за ними нельзя отправить вертолет из-за погоды. Идея навеяна новостями о недавней трагедии на пике Победы. Подробнее с нашими предложениями можно ознакомиться по ссылке ниже:
Если коротко, то мы предложили гусеничный транспорт в виде сороконожки с капсулой-телом на пару человек и гибким строением, который бы буквально заползал в гору. Разумеется, в комментариях мы встретили знатоков реальных горных условий, которые поделились соображениями о несостоятельности подобной конструкции. Что ж, возможно, они и правы, я в такие горы не ходил. Идея возникла исходя из невозможности использования никакого другого транспорта. Если следили за новостями, то вертолет оказался непригоден и альтернативой стало просто сворачивание спасательной операции. Многие в комментариях выразились в пользу точки зрения, что подобные увлечения сопряжены с опасностью для жизни и нужно принять вероятность, что ты можешь не вернуться. Я отчасти согласен с этим мнением, поскольку если сделать гору проходным двором с канатной дорогой до вершины, то достижение может и обесцениться. А так ты герой, если преодолел, или ориентир для следующей группы, если остался. Думаю, во многом именно поэтому никакого специального транспорта и не предполагается. На подъем отваживаются только хорошо подготовленные люди. А разрабатывать и внедрять способы спасения, которые стоят гигантских денег, ради единичных случаев никто не будет. Как-то так. Едем дальше.
Проблема
Во вступлении мы коснулись ситуации, когда часто наблюдаем троттлинг из-за того, что процессор смартфона перегревается. Уверен, что вы все видели скриншоты из программы для тестирования этого явления. Привычный зеленый график с кривыми разной степени ступенчатости:
Это результаты работы процессора в Galaxy S25 Ultra Эльдара, который функционировал в разных условиях окружающей среды. Подробнее о его изысканиях можно почитать в этом материале. Суть в том, что во втором случае, где скачки производительности процессора были умеренными, смартфон весьма серьезно охлаждался благодаря тому, что на улице, где и запускался тест, было около -20 °C. И здесь возникает несколько вопросов. Во-первых, кому нужны подобные показатели? Сценарий использования смартфона в большинстве случаев никогда не разгонит его до подобных значений. Во-вторых, почему для подобной работы не предусмотрены соответствующие системы охлаждения? Ответ же кроется в том, что чуть ли не единственным сценарием, когда подобный нагрев может себя проявить, являются игры. Производительные такие игры. Ну или профессиональная обработка видео. Хотя удобство последнего вызывает вопросы. Программ толком нет, да и на 7-дюймовом экране что-то редактировать — такое себе удовольствие. В общем, игры. Многие могут сказать, что для игровых устройств есть специальные кулеры, которые обдувают заднюю крышку или в случае более продвинутых вариантов — металлическую пластину, которая может остывать до -7 °C. Главное — приложить точно к месту нагрева, где и находится процессор. Но, как я читал в отзывах, подобный подход приводит к выигрышу всего нескольких градусов из-за пластиковых крышек или выпирающих элементов корпуса, которые мешают приложить ту самую охлажденную пластину всей площадью поверхности. Металлические плоские крышки в этом случае более выигрышный вариант.
В этой схеме учесть стоит то, что к охлаждению прибегают только в конкретных случаях. Запустил игру — охлаждай. Если же пользуешься в типовых условиях серфингом по Сети, то едва ли смартфон так нагреется, что система будет вынуждена снижать производительность процессора. Но даже подключенный кулер решает вопрос нагрева через стопку посредников. А что, если от них избавиться?
Уровень техники
Сразу стоит сказать, что проекты смартфонов с жидкостным охлаждением уже были. Например, OnePlus 11 Concept.
В смартфоне используется система Active CryoFlux, которая включает замкнутый контур и миниатюрную пьезоэлектрическую помпу. Однако даже недолгое осмысление приводит к мысли о том, что объем корпуса смартфона не позволит разместить достаточный бак для жидкости, чтобы отведенная от процессора порция успела остыть.
В качестве еще одного варианта можно рассмотреть активную систему охлаждения с небольшими вентиляторами, но в ней ни о какой жидкости речи, разумеется, не идет. Недавно мы показывали вам смартфон как раз с такой системой охлаждения, которую тестировали на герметичность весьма необычным способом:
И снова. Поток воздуха такими вентиляторами существенно не охладит процессор. А потому выигрыш в пару градусов за счет внедрения системы с дополнительным вращающимся элементом — это не самый лучший с точки зрения надежности вариант. А что нам подскажут изобретательские приемы?
Если оценить, какой из них использовать, то отталкиваться следует от задачи. А она стоит так, что ориентироваться следует не на постоянное использование. Следовательно, подобную систему следует выполнить выносной и подключаемой тогда, когда нам это нужно. Аналогом могут служить вот такие элементы:
Да-да, это тот самый прототип, который демонстрировался на видео в начале материала. Компьютерный вариант системы охлаждения, которая может спокойно размещаться внутри корпуса. Места хватает. Над процессором устанавливается специальная пластина с входом и выходом для той самой жидкости:
В данном варианте они (вход и выход) располагаются рядом и выведены в боковом направлении, видимо, для того, чтобы равномернее распределять вновь подведенную жидкость. Хотя, может, и для того, чтобы были более плавные изгибающие нагрузки от подсоединенных шлангов на саму конструкцию. В конце концов, одно дело — вращать над процессором пластину, создавая трущиеся элементы, и совсем другое — когда шланги будут пытаться раскачивать его на плате.
Внутри же той самой пластины выполнены каналы для охлаждающей жидкости. Довольно простое устройство.
Итак, мы решили, что охлаждающая система должна быть вынесена за пределы смартфона, но в то же время должна охлаждать процессор, который расположен глубоко внутри. На ум приходит конструкция, в которой плотно к процессору прилегает пластина с аналогичными показанным выше каналами, выполненная с возможностью внешнего подключения шлангов системы охлаждения. То есть вместо примагничивающегося к корпусу кулера мы получаем аналог коннектора, только для шлангов. Ну а чтобы обеспечить подачу воды, можно положиться на принцип вот этого устройства:
Давайте опишем получившееся изобретение.
Осуществление изобретения
Пользователь смартфона в соответствии с настоящим изобретением запускает ресурсоемкое приложение, максимальные показатели которого достижимы только при дополнительном охлаждении процессора. Пользователь берет охлаждающую систему в соответствии с настоящим изобретением и подключает ее к смартфону через коннектор на задней крышке смартфона. В момент подключения происходит совмещение каналов подачи и приема жидкости охлаждающей системы с таковыми каналами на приемной пластине внутри смартфона. Пользователь соединяет противоположные подключенным к смартфону концы трубок охлаждающей системы с емкостью с охлажденной водой (или другой жидкостью) и включает устройство в сеть питания. Насос охлаждающей системы начинает качать воду (или другую жидкость) из емкости с охлажденной водой (или другой жидкостью) в направлении приемной пластины внутри смартфона. Вода омывает пластину, которая нагревается от взаимодействия с процессором смартфона, охлаждая ее и одновременно процессор. Следует отметить, что подключение к емкости с охлажденной водой (или другой жидкостью) может осуществляться посредством простого погружения свободных концов шлангов системы охлаждения в емкость с водой. Также приемная пластина может быть выполнена с разветвленной системой каналов и взаимодействовать не только с процессором, но и, например, с аккумулятором.
Формула изобретения
- Смартфон с системой жидкостного охлаждения, содержащий корпус, экран, кнопки, по меньшей мере один разъем, электронные компоненты, блок памяти, программное обеспечение;
- упомянутая система жидкостного охлаждения выполнена в виде коннектора на корпусе смартфона, соединенного с приемной пластиной, прилегающей к процессору смартфона и выполненной с по меньшей мере одним каналом для жидкости и по меньшей мере одним входным отверстием для жидкости и одним выходным отверстием для жидкости; при этом к входному отверстию для жидкости подключен шланг подвода жидкости с интегрированным в него насосом, а к выходному отверстию для жидкости — шланг для слива.
- Смартфон с системой жидкостного охлаждения по п.1, отличающийся тем, что:
- упомянутая система жидкостного охлаждения выполнена в виде замкнутого контура, где шланг с интегрированным в него насосом и шланг для слива жидкости с одного конца соединены с приемной пластиной, а с другого — с закрытой герметичной емкостью для жидкости.
- Смартфон с системой жидкостного охлаждения по п.1 и п.2, отличающийся тем, что:
- упомянутая система жидкостного охлаждения выполнена с возможностью работы от сети питания переменного тока.
- Смартфон с системой жидкостного охлаждения по п.1 – п.3, отличающийся тем, что:
- упомянутая система жидкостного охлаждения выполнена с возможностью работы от аккумулятора.
- Смартфон с системой жидкостного охлаждения по п.1 – п.4, отличающийся тем, что:
- приемная пластина прилегает к процессору и аккумулятору.
Мне так и видится, как на вечеринках у современных подростков вместо фонтана с абсентом на столе стоит бак с водой и грудой льда, от которого отходит несколько пар шлангов, подключенных к сетевому фильтру. Ребята собираются, объединяют свои смартфоны в водяной контур и запускают какой-нибудь PUBG или еще какую сетевую игру. Проигравший подбрасывает льда из морозильной камеры.
Традиционно ждем вас в комментариях.
Смелых идей, отличных изобретений и успешных продуктов. Удачи!