زمان مطالعه7 دقیقه
می پسنـدم0
اندازه متن12
یکی از ویژگیهای جالب MacBook Air این است که برخلاف بسیاری از لپتاپهای ویندوزی، در مدلهای مجهز به تراشههای Apple Silicon از سیستم خنککننده فعال و فن استفاده نمیکند. شاید در نگاه اول عجیب باشد که یک لپتاپ باریک و سبک بتواند بدون فن کار کند، اما معماری تراشههای اپل و طراحی حرارتی دستگاه باعث شده این امکان فراهم شود.
مکبوک ایر در واقع با استفاده از خنککننده غیرفعال یا Passive Cooling گرمای تولیدشده توسط تراشه را از طریق بدنه و قطعات خنککننده داخلی دفع میکند.
مهمترین دلیل حذف فن از MacBook Air، مصرف انرژی پایین تراشههای Apple Silicon است.
اپل از تراشههایی مانند M1، M2، M3 و M4 در نسلهای مختلف مکبوک ایر استفاده کرده است. این تراشهها بر پایه معماری ARM طراحی شدهاند و تلاش میکنند با مصرف انرژی پایین، عملکرد بالایی ارائه دهند.
هرچه یک پردازنده انرژی بیشتری مصرف کند، گرمای بیشتری نیز تولید خواهد کرد.
بنابراین اگر بتوانیم همان سطح عملکرد را با توان الکتریکی کمتر ارائه کنیم، گرمای کمتری ایجاد میشود و نیاز به سیستم خنککننده قدرتمند نیز کاهش پیدا میکند.
در یک لپتاپ معمولی، گرمای پردازنده ابتدا به هیتسینک منتقل شده و سپس یک یا چند فن هوای گرم را از داخل دستگاه خارج میکنند.
اما MacBook Air بدون فن، مسیر متفاوتی دارد.
تراشه به یک سیستم انتقال حرارت متصل است و گرما بهتدریج در سطح داخلی دستگاه و بدنه پخش میشود. سپس گرما از طریق سطح بدنه به محیط اطراف منتقل میشود.
در نتیجه هیچ فن مکانیکی برای جابهجایی هوا وجود ندارد.
این روش را Passive Cooling یا خنکسازی غیرفعال مینامند.
این تصور که MacBook Air «اصلاً داغ نمیشود» درست نیست.
وقتی پردازنده تحت فشار قرار میگیرد، انرژی مصرف میکند و طبیعتاً گرما تولید میشود.
در یک لپتاپ بدون فن، این گرما نمیتواند با سرعت یک لپتاپ مجهز به فن دفع شود. بنابراین در پردازشهای طولانی و سنگین، دمای تراشه میتواند افزایش پیدا کند.
در چنین شرایطی سیستم برای جلوگیری از افزایش بیش از حد دما، ممکن است فرکانس پردازنده را کاهش دهد.
به این پدیده Thermal Throttling گفته میشود.
بزرگترین مزیت سیستم بدون فن کاملاً واضح است:
MacBook Air در هنگام کار صدای فن ندارد.
از آنجا که فن مکانیکی در دستگاه وجود ندارد، صدای چرخش فن یا تغییر سرعت آن نیز شنیده نمیشود.
این ویژگی برای افرادی که در:
کار میکنند، بسیار کاربردی است.
برای کارهایی مانند وبگردی، تایپ، تماشای فیلم، برنامهنویسی سبک و استفاده روزمره، سکوت کامل دستگاه تجربه بسیار خوبی ایجاد میکند.
اینجا تفاوت مهمی میان MacBook Air و MacBook Pro دیده میشود.
MacBook Pro برای پردازشهای سنگین و طولانی طراحی شده است.
کارهایی مانند:
میتوانند برای مدت طولانی فشار زیادی به CPU و GPU وارد کنند.
در چنین شرایطی داشتن فن باعث میشود گرما سریعتر از دستگاه خارج شود.
در نتیجه پردازنده میتواند مدت بیشتری در فرکانس بالا کار کند.
MacBook Air بیشتر برای کاربرانی طراحی شده که به یک لپتاپ:
سبک، باریک، کممصرف، بیصدا و سریع
نیاز دارند.
برای کارهای روزمره، پردازندههای Apple Silicon عملکرد بسیار خوبی ارائه میکنند و به همین دلیل نیازی نیست همیشه از یک سیستم خنککننده بزرگ استفاده شود.
اما اگر قرار باشد ساعتها پردازش سنگین انجام دهید، MacBook Pro به دلیل سیستم خنککننده فعال انتخاب مناسبتری است.
در پردازشهای کوتاه، معمولاً تفاوت زیادی احساس نمیشود.
برای مثال، وقتی یک فایل را فشرده میکنید، برنامهای را باز میکنید یا یک کار پردازشی کوتاه انجام میدهید، تراشه میتواند برای مدت کوتاهی با توان بالا کار کند.
مشکل زمانی بیشتر مشخص میشود که پردازش سنگین برای مدت طولانی ادامه پیدا کند.
در این شرایط، دما افزایش پیدا میکند و سیستم ممکن است برای کنترل دما عملکرد تراشه را کاهش دهد.
بنابراین:
کار کوتاه و سنگین → عملکرد بسیار خوب
کار طولانی و سنگین → احتمال کاهش عملکرد به دلیل محدودیت حرارتی
فناوری ساخت تراشه نیز در این موضوع اهمیت زیادی دارد.
هرچه طراحی تراشه بهینهتر شود، میتوان تعداد زیادی ترانزیستور را در فضای کوچکتری قرار داد و در عین حال عملکرد بالایی با مصرف انرژی کنترلشده ارائه کرد.
البته صرفاً کوچکتر شدن فناوری ساخت به معنی تولید نکردن گرما نیست؛ طراحی معماری، تعداد هستهها، فرکانس، ولتاژ و مدیریت توان نیز اهمیت زیادی دارند.
Apple Silicon مجموعهای از این بهینهسازیها را در یک SoC ترکیب میکند.
تراشههای Apple Silicon در قالب System on a Chip یا SoC طراحی شدهاند.
یعنی بخشهایی مانند:
در یک تراشه واحد قرار گرفتهاند.
این طراحی میتواند باعث کاهش جابهجایی داده بین قطعات و بهبود بهرهوری انرژی شود.
یکی از ویژگیهای مهم Apple Silicon نیز Unified Memory Architecture است که CPU و GPU از یک فضای حافظه مشترک استفاده میکنند.
بیفن بودن فقط به معنی حذف صدای فن نیست.
این طراحی مزایای دیگری نیز دارد:
البته این طراحی معایبی نیز دارد.
مهمترین مشکل، محدودیت حرارتی در پردازشهای طولانی است.
یک لپتاپ فندار میتواند هوای گرم را سریعتر خارج کند، در حالی که MacBook Air مجبور است گرما را بهصورت غیرفعال دفع کند.
در نتیجه اگر کاربر دائماً از پردازنده و GPU با حداکثر توان استفاده کند، MacBook Pro یا لپتاپهای دارای سیستم خنککننده فعال میتوانند عملکرد پایدارتری ارائه دهند.
MacBook Air برای بازیهای سبک و برخی بازیهای بهینهشده عملکرد خوبی دارد، اما هدف اصلی آن گیمینگ حرفهای نیست.
یکی از دلایل، همین سیستم خنککننده بدون فن است.
در بازیهای سنگین که GPU و CPU برای مدت طولانی تحت فشار هستند، محدودیت حرارتی میتواند خودش را بیشتر نشان دهد.
از طرف دیگر، پشتیبانی نرمافزاری بازیها در macOS نیز با Windows قابل مقایسه نیست.
بنابراین اگر هدف اصلی شما بازیهای AAA باشد، یک لپتاپ گیمینگ با GPU مجزا انتخاب منطقیتری است.
بله.
ایده استفاده از خنککننده غیرفعال فقط مخصوص اپل نیست.
با افزایش استفاده از پردازندههای کممصرف مانند Snapdragon X و برخی پردازندههای Intel Core Ultra، لپتاپهای بدون فن یا بسیار کمصدا نیز بیشتر شدهاند.
هدف همه این محصولات مشابه است:
ارائه عملکرد مناسب با مصرف انرژی پایین و تولید گرمای کمتر.
دلیل اصلی بدون فن بودن MacBook Air این نیست که تراشه آن اصلاً گرما تولید نمیکند؛ بلکه Apple Silicon نسبت عملکرد به مصرف انرژی بسیار خوبی دارد و مقدار گرمای تولیدشده در استفادههای معمول را میتوان با سیستم خنککننده غیرفعال مدیریت کرد.
در مقابل، هنگام اجرای پردازشهای سنگین و طولانی، نبود فن یک محدودیت محسوب میشود و ممکن است تراشه برای کنترل دما عملکرد خود را کاهش دهد.
به همین دلیل میتوان فلسفه طراحی این دو محصول را اینگونه خلاصه کرد:
MacBook Air → سکوت، سبکی و بهرهوری
MacBook Pro → عملکرد پایدارتر در پردازشهای سنگین
در نهایت، بدون فن بودن MacBook Air بیشتر از آنکه یک ترفند عجیب باشد، نتیجه ترکیب معماری کممصرف Apple Silicon، طراحی حرارتی مناسب و تمرکز اپل بر ساخت لپتاپهای باریک و بیصدا است.
