10/10

چرا گوشی‌های هوشمند پرچم‌دار فن ندارند؟

با این حجم از قدرت پردازشی و گرافیکی، نیاز به فن حس می‌شود!

10/10 ۰ ۰۶ فروردین ۱۴۰۳ مقالات فناوری کپی لینک

قدرت پردازشی گوشی‌های هوشمند این روزها به اندازه یک لپ تاپ اقتصادی است اما چرا شرکت‌ها برایشان فن در نظر نمی‌گیرند؟

گوشی‌های هوشمند این روزها از لحاظ قدرت پردازشی و گرافیکی پیشرفت چشمگیری در مقایسه با چند سال قبل داشته‌اند. در حال حاضر یک گوشی پریمیوم به اندازه‌ی یک لپ تاپ اقتصادی قدرت پردازشی و گرافیکی دارد. اما در عین حال، این محصولات هیچ فن خنک‌کننده‌ای ندارند. در نتیجه یکی از بزرگ‌ترین ضعف‌های گوشی‌های هوشمند این است که زیر فشار سنگین داغ کرده و بخش بزرگی از توان خود را از دست می‌دهند.

مشکل داغی بیش از حد گریبان‌گیر گوشی‌های گیمینگ نمی‌شود. این گوشی‌ها از فن خنک‌کننده و محفظه‌های بسیار بزرگ برای جلوگیری از داغ شدن استفاده می‌کنند و در نتیجه حتی اگر پردازنده‌ی داغی هم درون آن‌ها باشد، باز هم زیر فشار سنگین آنقدرها افت توان را تجربه نمی‌کند.

ولی مثلا گلکسی S22 با پردازنده اگزینوس 2200 یا اسنپدراگون 8 نسل 1. در هر دو مدل این گوشی به شدت داغ می‌کرد و کاری هم از دست کاربر برای برطرف کردن این مشکل بر نمی‌آمد. افت فشار شدید حتی تا 50٪ هم برای دارندگان این گوشی‌ها یک چیز عادی بود. چرا این گوشی‌ها فن ندارند که عملکرد بهتری را از لحاظ پردازشی از آن‌ها شاهد باشیم؟ در ادامه به ما همراه باشید تا به بررسی دلایل عدم تجهیز گوشی‌های هوشمند به فن خنک‌کننده بپردازیم.

10 گوشی جذاب جهان با بالاترین سرعت شارژر را بشناسید

قطعات متحرک فن نیاز به فضا دارند و شاید بشکنند

سازندگان گوشی‌های هوشمند سال‌ها تلاش کردند تا بلکه بتوانند این دستگاه‌ها را تا جایی که امکان دارد باریک و سبک تولید کنند. برای این منظور هم تا جایی که امکان داشت، قطعات داخلی را کوچک‌تر ساختند و فاصله‌ی بین آن‌ها را از بین بردند. اگر قرار بر این باشد که فن خنک‌کننده برای گوشی‌های هوشمند تعبیه شود، طبیعتا تمام این زحمات هم بر باد خواهد رفت چون یک فن به فضای زیادی نیاز دارد تا بتواند به درستی کار کند.

فن‌های خنک‌کننده نسبتا بزرگ بوده و برای اینکه بتوانند به سادگی حرکت کنند، باید فضای خالی هم در شعاع آن‌ها باشد. اگر هم فشار کمی رویشان قرار بگیرد، به خاطر کوچک بودن و همچنین ظریف بودن پره‌ها، به سادگی می‌شکنند. اما این تنها دلیل شکستن فن‌ها نیست.

چه کاری به فن آسیب می‌زند؟

تقریبا هر کاری که با گوشی انجام می‌دهید که ممکن است آن را تحت فشار قرار دهد، می‌تواند باعث شکستن فن‌ها شود. برای مثال پرت کردن گوشی روی مبل، انداختن آن روی زمین، حتی خوردن گوشی به پا هنگام دویدن هم از جمله عواملی هستند که می‌توانند به سادگی به فن گوشی استرس وارد کرده و باعث شکستن آن شوند. مهم هم نیست از قاب محافظ استفاده می‌کنید یا خیر.

تمام قطعات دیگر درون گوشی شاید مشکلی برایشان پیش نیاید. اما فن به سر و صدا می‌افتد. شاید هنوز هم به درستی کارش را انجام دهد اما اینکه گوشی‌تان را دست بگیرید و صدای فن از آن خارج شود خیلی اتفاق جالبی نیست. شاید هم فن دیگر نتواند آنطور که باید کارش را انجام دهد. در نتیجه هم انرژی باتری را بی‌جهت مصرف می‌کند و هم اینکه می‌تواند باعث داغی بیش از حد قطعات شده و آن‌ها را هم در طول زمان از بین ببرد.

بنابراین باید بپذیریم که اگر قرار بر تعبیه‌ی یک فن درون گوشی باشد، آن فن به اندازه‌ی کافی بزرگ و محکم باشد. دوم اینکه باید قبول کنیم گوشی هوشمندمان دیگر به آن اندازه که می‌خواهیم باریک و سبک نباشد.

آیا با این موضوع موافقید؟

موافقید گوشی‌های هوشمند ضخیم باشند اما از فن بهره ببرند؟x

گوشی‌های هوشمند مجهز به فن نباید در جای شلوغ قرار داشته باشند

اگر دقت کرده باشید، می‌بینید که دستگاه‌هایی که برای خنک‌سازی به فن وابسته هستند، معمولا در یک جای شلوغ قرار ندارند. کافی است لپ تاپ خود را روی پا یا بالشت قرار دهید. آن وقت می‌بینید که چقدر زود داغ می‌کند و حتی ممکن است کارهای سنگینی که با آن مشغول انجام دادن هستید، لگ پیدا کنند. اینطور نیست که یک فن خیلی راحت و تحت هر شرایطی بتواند به خنک‌سازی سیستم کمک کند. فن زمانی می‌تواند کار خود را به درستی انجام دهد که وقتی پره‌های آن می‌چرخند، فضای کافی برای بیرون دادن گرما داشته باشند.

وقتی شما لپ تاپ را روی پای خود قرار دهید، دیگر چه فضایی برای انتقال گرما به بیرون وجود خواهد داشت؟ در این شرایط فن تحت فشار قرار می‌گیرد اما هیچ گرمایی به بیرون منتقل نمی‌شود. در نتیجه خود دستگاه بیشتر از آنچه که انتظارش را داشتید گرم و با مشکل مواجه خواهد شد.

گوشی‌های هوشمند با فن خنک‌کننده را نباید درون جیب قرار داد

حالا تصور کنید یک لپ تاپ با فن خنک‌کننده و در ابعاد بسیار کوچک درون جیب‌تان قرار داشته باشد. اگرچه گوشی‌ها در حالت استندبای نیاز به فن ندارند اما یک سری پردازش‌های مختلف دارد در آن‌ها صورت می‌گیرد که ممکن است باعث شود فن کار کند. یا اصلا در خیابان هستید و مجبورید کمی با گوشی کار کنید. در نتیجه‌ی این کار کردن، گوشی داغ می‌کند و فن آن هم شروع به چرخیدن می‌کند. کارتان تمام می‌شود. حالا چه اتفاقی می‌افتد؟ می‌توانید آن را درون جیب یا کیف قرار دهید؟ قطعا خیر. چون فن همچنان در حال گردش است و اگر گوشی را درون جیبتان قرار دهید، باز هم مشکلی که در بالا اشاره کردیم پیش می‌آید.

اگر گوشی را درون جیب‌تان قرار دهید، به احتمال زیاد دفعه‌ی بعدی که به سراغش بروید، آن را خاموش می‌یابید. چون گوشی‌های هوشمند در اثر گرمای زیاد برای حفاظت از قطعات داخلی خاموش می‌شوند. علاوه بر این‌ها، طول عمر باتری هم در نتیجه‌ی این اتفاق به شدت کاهی پیدا می‌کند. شاید کیف فضای بهتری باشد چون وقتی گوشی درون جیب باشد، حرارت بدن هم روی ان اثر می‌گذارد. اما در این صورت انتخاب بین بد و بدتر است. در این شرایط وضعیت لپ تاپ درون کیف بهتر است. چون لپ تاپ خاموش می‌شود و دیگر هیچ پردازشی روی آن صورت نمی‌گیرد. اگر هم خاموش نباشد، حالت اسلیپ یا هایبرنت هم فشاری روی آن وارد نمی‌کنند.

پردازنده‌های موبایل انرژی کمتری مصرف می‌کنند و گرمای کمتری هم تولید می‌کنند

برای اینکه متوجه شوید پردازنده مرکزی یا همان CPU شما چقدر مصرف انرژی دارند، باید به یک کلمه توجه کنید و آن هم TDP است. TDP یا همان Thermal Design Power به معنا نقطه طراحی حرارتی است که به زبان ساده‌تر، به حداکثر مقدار توانی که سیستم خنک‌کننده باید برای خنک‌سازی یک قطعه استفاده کند اشاره دارد. همچنین اگر بخواهیم این تعریف را کمی بچرخانیم باید بگوییم میزان گرمای خروجی یک دستگاه با واحد وات، TDP گفته می‌شود.

معمولا عددی که در مقابل TDP قرار می‌گیرد، میزان گرمای تولیدشده توسط آن قطعه زیر فشار سنگین یا همان Full Load را نشان می‌دهد. بنابراین یک پردازنده با TDP مثلا 450 وات فقط زمانی به این میزان دست پیدا می‌کند که تحت سنگین‌ترین فشار ممکن باشد.

در حال حاضر اسنپدراگون 8 نسل 3 بهترین و قدرتمندترین پردازنده‌ای است که کوالکام برای گوشی‌های هوشمند ساخته است. این تراشه که قدرت پردازشی و گرافیکی بی‌نظیری دارد، می‌تواند سنگین‌ترین بازی‌های موبایل را مثل آب خوردن اجرا کند. TDP این پردازنده 12.5 وات است که در مقایسه با پردازنده‌های اولیه‌ی کوالکام با توان 5 وات، خیلی زیاد به حساب می‌آید. اما در مقایسه با یک پردازنده اینتل، خیلی کم است و باید آن را با یک تراشه رده پایین مقایسه کرد.

برای مقایسه، RTX 4090 شرکت انویدیا از TDP حدودا 450 وات بهره می‌برد. تصور کنید این فقط یک قطعه از کامپیوتر است که از چنین TDP وحشتناکی بهره می‌برد. برای این قطعه از فن‌های 90 میلی‌متری سه‌گانه استفاده می‌شود اما برای یک گوشی نمی‌توان چنین امکاناتی را در نظر گرفت.

اسنپدراگون 8 اس نسل 3 از راه رسید؛ پردازنده‌ای قدرتمند برای قاتلین پرچم‌دار

TDP پردازنده گوشی‌های هوشمند همیشه 12.5 وات نمی‌ماند!

اما اگر بخواهیم واقع‌بین باشیم، 12.5 وات شاید انرژی نباشد که به فن خنک‌کننده نیاز نداشته باشد اما آنقدر زیاد هست که روش‌های خنک‌سازی منفعل کنونی بتوانند از پسش بر بیایند. همین اسنپدراگون 8 نسل 3 زیر فشار سنگین از لحاظ گرافیکی تا بیش از 40٪ افت می‌کند. این یعنی قدرت آن زیر فشار سنگین و پایدار، یک نسل کاهش پیدا می‌کند. این اصلا قابل قبول نیست و نشان می‌دهد که خنک‌کننده به خوبی از پس کارش بر نمی‌آید. این را هم باید در نظر گرفت که در آینده گوشی‌های هوشمند به TDP نزدیک به 20 وات هم نزدیک می‌شوند و شاید حتی آن را رد کنند.

با این حال شرکت‌های سازنده گوشی‌های هوشمند بدون فن خنک‌کننده هم فعلا تا حدودی در خنک‌سازی گوشی‌های خود موفق هستند. روش‌هایی نظیر کاهش توان پردازشی، توقف قدرت پردازشی برای چند میکروثانیه و… از جمله استراتژی‌هایی است که شرکت‌ها در نظر می‌گیرند تا پردازنده به سرعت خنک شود.

گوشی‌های هوشمند گرمای کمتری تولید می‌کنند و نیاز به فن یا خنک‌سازی شدیدی هم ندارند

شاید برایتان عجیب و غیر قابل باور باشد؛ نرم‌افزار شاید فضای فیزیکی را از نگاه ما اشغال نکند. اما از لحاظ انرژی، دارد این کار را انجام می‌دهد. نرم‌افزارهای پرسرعت به انرژی بیشتری نیاز دارند. کدهایی که برنامه‌نویس به خوبی آن‌ها را ننویسد هم انرژی زیادی را مصرف می‌کنند. برای مثال اگر یک برنامه به طور مداوم شبکه را مورد استفاده قرار دهد و همیشه نیازمند فرآیندهای پس‌زمینه برای بیدار شدن از حالت خواب باشد، در این صورت باعث مصرف بیشتر انرژی دستگاه می‌شود. در نتیجه تخلیه‌ی سریع انرژی و داغ کردن بیش از حد دستگاه می‌شود.

قصدمان توهین به برنامه‌نویسان نیست اما همه‌ی اپلیکیشن‌های موبایل که به بهترین شکل ممکن و توسط خبره‌ترین افراد کدنویسی نمی‌شوند. با این وجود زمانی که شما در حال ساخت یک برنامه موبایل هستید، تأثیر بر عمر باتری یکی از عواملی است که حتما باید به آن توجه داشته باشید. اگر کار با یک برنامه باعث تخلیه‌ی سریع شارژ گوشی شود، قطعا کاربران این موضوع را به شما گوشزد خواهند کرد. باید توجه داشته باشید که مصرف بالای انرژی به حرارت تبدیل می‌شود. با حفظ بهینه نگه داشتن اپلیکیشن‌ها، توسعه‌دهندگان هم به نوبه‌ی خود در خنک‌سازی گوشی‌های هوشمند بدون نیاز به فن کمک زیادی می‌کنند.

گوشی‌های هوشمند به روش خنک‌سازی منفعل نیاز دارند

فن‌ها نوعی از خنک‌کننده‌های فعال هستند. گوشی‌های هوشمند در حال حاضر از روش خنک‌سازی منفعل بهره می‌برند. یعنی تبادل حرارت تنها با استفاده از تفاوت رسانایی بین قطعات بدون هیچ کمکی از قطعات مکانیکی. به عبارت ساده‌تر، قطعات می‌توانند بدون نیاز به حرکت کردن (مثل پره‌ی فن)، خنک شوند.

برای اینکه خیلی راحت متوجه این مثال شوید باید بگوییم اجرای اسپلیت برای خنک کردن خانه شما یک نوع خنک‌کننده فعال است. اما باز گذاشتن پنجره، روش منفعل است. چون اتفاق مکانیکی خاصی رخ نمی‌دهد؛ بلکه جریان هوا به صورت طبیعی دارد محیط خانه را خنک می‌کند. گوشی‌ها عموماً از پلکان‌های فلزی بین اجزای الکتریکی و طراحی بدنه خارجی آن‌ها برای پراکندگی حرارت استفاده می‌کنند. طبیعتا این روش ضعیف‌تر از فن است اما چه کاری می‌توان کرد؟

خنک‌کردن منفعل برای عملکرد روزانه بسیار عالی است چرا که با کمترین انرژی، بیشترین کارایی را هم دارد. اما برخلاف خنک‌کردن فعال، نمی‌تواند گرمایی را حذف کند. درست مثل باز گذاشتن پنجره. هیچ گرمایی حذف نمی‌شود، فقط جابجا می‌شود. به همین دلیل بعضی از گوشی‌ها وقتی کارهای سنگینی مانند بازی انجام می‌دهند، بسیار گرم می‌شوند. پردازنده مرکزی شما بیشتر حرارت ایجاد می‌کند و گوشی توانایی تعویض این حرارت را ندارد. در این حالت، مکانیزم محدود کردن حرارتی (thermal throttling) فعال می‌شود و قدرت پردازشی و گرافیکی را کاهش می‌دهد تا به اجزا زمان بیشتری برای خنک شدن بدهد.

روش‌های دیگری جز فن برای خنک کردن گوشی‌های هوشمند در دست ساخت قرار دارد

برخی گوشی‌های هوشمند خاص از فن بهره می‌برند. مثلا گوشی لنوو لیجن فون Duel 2 در واقع دو عدد فن داشت. اما هیچوقت انتظار نداشتیم در بازار مثل سایر گوشی‌های دیگر مورد قبول کاربران قرار بگیرد.

سازندگان گوشی‌های هوشمند حالا به دنبال گزینه‌های دیگری برای خنک کردن گوشی در هنگام انجام بازی به مدت طولانی هستند. یک گزینه، استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده با فشار بخار است که از تبخیر و ترقیق یک مایع برای خنک کردن اجزای الکتریکی استفاده می‌کند. به عنوان مثال، سری گوشی‌های گلکسی S23 از سیستم‌های خنک‌کننده با فشار بخار استفاده می‌کنند. اگر می‌خواهید یک مثال از گذشته بزنیم باید بگوییم گوشی گلکسی نوت 9 دارای یک سیستم خنک‌کننده آب کربن بود.

اما به جای قرار دادن یک فن در داخل گوشی، گزینه دیگر این است که آن را به پشت گوشی ببندید. این روشی است که ایسوس با AeroActive Cooler 6 انجام داده است. فن خنک‌کننده یک لوازم جانبی برای گوشی ROG Phone 6 است. همچنین AeroActive Cooler 7 هم وجود دارد و این نشان می‌دهد روش ایسوس خیلی هم بد نبوده است.

فن خنک‌کننده برای گوشی‌های هوشمند هم خوب است و هم بد. آن‌ها باعث افزایش حجم، صدا و حساسیت بیشتر دستگاه‌ها می‌شوند. همچنین این امکان را فراهم می‌کنند که یک دستگاه قدرتمندتر باشد و زیر فشار سنگین با افت عملکرد مواجه نشود. گوشی‌های هوشمند اگر فن داشتند قدرتمندتر می‌شدند، اما بسیاری از ویژگی‌های جذاب کنونی را هم از دست می‌دادند. به جای فن، گوشی‌های هوشمند فناوری را به سمتی هدایت کرده‌اند که بشود بدون نیاز به آن هم دستگاهی را خنک کرد.