¿Cómo es que los teléfonos no tienen ventiladores como las computadoras?

Bueno, no todas las computadoras tienen ventiladores. Ha habido varias computadoras personales: muchas de las computadoras tipo hobby que se vendieron en la década de 1980: la serie Apple II, Commodore 64/128, BBC Micro, etc. no tenían ventiladores. Incluso el Apple Macintosh original no tenía ventilador.

Este listado muestra varias computadoras en 2018 que no tienen ventiladores:
Una lista detallada de computadoras portátiles y ultrabooks sin ventilador disponibles en 2018

Así que principalmente se trata de si se necesita o se desea un ventilador.

El propósito principal de un ventilador es aumentar el flujo de aire sobre los componentes, o sobre un disipador de calor conectado a los componentes, para disipar el calor más rápido que sin flujo de aire forzado.

El calor proviene del funcionamiento eléctrico de los componentes, en general, cuanto más rápido o más rendimiento se desea, más potencia se requiere y en el curso de estas operaciones, la potencia se convierte en calor, que debe transferirse lejos de estos componentes. para evitar que excedan la temperatura máxima de operación segura donde funcionarán mal o peor, fallar permanentemente. También importa cuál sea la densidad de potencia, la potencia sobre un área de superficie más grande es más fácil de mantener fría que la potencia sobre un área de superficie más pequeña.

El deseo de un rendimiento realmente alto en las computadoras de hoy ha llevado a componentes potentes, particularmente los sistemas de CPU y GPU, con densidades de potencia muy altas, de modo que cuando se ejecutan en sus niveles de rendimiento más altos, las necesidades de enfriamiento térmico no se pueden satisfacer sin la ayuda de un ventilador.

Ahora, este mismo deseo de alto rendimiento y ancho de banda también existe en un teléfono y muchos ahora están diseñados con CPU y GPU que son versiones de menor escala que las de las computadoras. De hecho, para muchos teléfonos hoy en día, si estos componentes se ejecutaran continuamente a un nivel completo de rendimiento, también podrían disipar suficiente energía para requerir un gran disipador de calor y / o un ventilador.

Hay dos razones principales por las que eso no ha sucedido.

El primero es probablemente bastante obvio, ¡es difícil hacer que un ventilador funcione en un factor de forma de teléfono móvil! Un ventilador ocupa un volumen considerable, solo para las aspas del ventilador y el motor, luego una entrada y un escape para dirigir el flujo de aire sobre los componentes. O bien, sacará otros componentes que desee en un teléfono móvil, como una batería grande, o hará que el teléfono sea un poco más grande.

También es difícil hacer que un ventilador sea perfectamente silencioso, hasta el punto que no se puede notar, especialmente para un dispositivo que las personas aún pueden querer sostener al lado de sus oídos para hablar. O un ventilador silencioso puede funcionar a una potencia más baja que es prácticamente inaudible. Aún así, un desafío.

¡El siguiente es el poder! Un ventilador también tomará algo de energía, y todo el conjunto probablemente le quitará espacio a la batería. Entonces, la pregunta es, ¿vale la pena el espacio para poner un ventilador, que probablemente solo se usará cuando el teléfono se esté agotando en este modo de alto rendimiento? Y para el caso, ¿cuánto tiempo puede durar la batería del teléfono de todos modos mientras está a plena potencia? ¿30 minutos como máximo? ¿Vale la pena dedicar un ventilador para esas veces que el usuario va a ejecutar el dispositivo a plena potencia (posiblemente mientras esté conectado a una fuente de alimentación, es decir, un cargador)?

No. En cambio, el software del teléfono tiene algunos algoritmos sofisticados de administración de energía en el sistema operativo y en la CPU, que monitorea la energía y la temperatura del teléfono, y se esfuerza por reducir la energía siempre que sea posible, y limitar la duración del teléfono puede funcionar a plena potencia, sin que el usuario se dé cuenta de este rendimiento golpeó tanto como sea posible. En combinación con un buen diseño térmico (propagación del calor de los componentes calientes a todo el cuerpo del teléfono) y, en la práctica, mantener la energía baja en promedio para la mayoría de las tareas (a fin de prolongar la duración de la batería), la única vez que el teléfono ” podría necesitar un ventilador cuando ejecute algún cálculo hipotético de alto rendimiento durante mucho tiempo, en cuyo caso esta aplicación se estrangulará en la medida en que el teléfono pueda tolerarlo, térmicamente.

Porque no los necesitan. Solo diseña un ventilador en un producto si la disipación de energía (que siempre termina en calor) es tan alta que no puede mantener las diversas partes dentro de sus límites de temperatura de funcionamiento sin una. Ese no es el caso de los teléfonos, que están diseñados para consumir la mínima potencia posible y así maximizar la duración de la batería.

La respuesta rápida es “porque no funcionan tan bien como las computadoras”.

Todas las computadoras (PC y teléfonos y cualquier otra cosa) convierten la electricidad en calor, y el sistema necesita alejar ese calor de sus componentes hacia el aire o fallará.

Si solo tiene un poco de calor (como con un teléfono), entonces puede salirse con la suya con enfriamiento pasivo. La carcasa del teléfono se calienta e irradia calor al aire, y generalmente todo está bien. En un día caluroso al sol puede hacer tanto calor que se apaga, pero en un día frío nunca hace * realmente * calor. Es solo una función de cuán frío es el aire exterior, porque eso determina qué tan rápido escapará el calor del teléfono al aire.

Sin embargo, su computadora tiene dos cosas que funcionan en su contra: puede producir * mucho * más calor que el teléfono (al enchufarlo a la pared en lugar de quedarse sin batería, podría generar tanto calor como una tostadora o un secador de pelo o Un calentador de espacio). Además, incluso si mueve el calor al aire, ese aire caliente tiende a quedar atrapado dentro de la caja.

La primera parte también se puede arreglar con enfriamiento pasivo, solo un poco más: disipadores de calor masivos, etc. A veces eso no es práctico: un disipador de calor gigante en la CPU no siempre cabe en la carcasa o romperá la placa base, por lo que coloque un ventilador para que pueda ser más pequeño y aún así alejar la misma cantidad de calor de la CPU. Sin embargo, todo eso no tiene valor si el aire dentro de la caja se calienta demasiado, por lo que también necesita un método para sacar el aire caliente y el aire frío. Es posible confiar en la convección y las ventilaciones para sacar el aire caliente de la parte superior de la caja. (o deshacerse de la carcasa por completo y confiar en el aire exterior como el teléfono), pero a menudo es más eficiente instalar ventiladores que circulen el aire automáticamente por los componentes calientes.

Luego, hasta que toda su habitación o casa se caliente demasiado, generalmente está bien. 🙂

Es porque no usan suficiente energía para que realmente necesiten estos ventiladores. Piénsalo.

Las computadoras son probablemente alrededor de 20 veces el tamaño de su iPhone normal. Por lo tanto, agregar un ventilador a un iPhone no sería necesario, ya que es probable que una computadora explote o simplemente fríe una parte si la usa por encima de su límite. Además, la mayoría de los teléfonos no le permiten superar su límite, pero las computadoras son un trato completamente diferente.

El ventilador en un teléfono no sería práctico teniendo en cuenta las condiciones en que se utilizan. Un ventilador no funcionaría bien en un bolsillo, por ejemplo. Los fabricantes necesitan trabajar la dispersión de calor de otras maneras. Una producción de calor significativa es indeseable, ya que agotaría la batería. Los teléfonos suelen usar procesadores Arm que son más eficientes que los de Intel.