Por Filipe Garrett, para o TechTudo


O ROG Phone da Asus conquistou a liderança do ranking de smartphones mais rápidos com Android, segundo o AnTuTu Benchmark no último mês de setembro. O telefone voltado para jogos lidera uma lista formada por ainda outros nove aparelhos, todos eles equipados com o mesmo processador Snapdragon 845, algo que levanta a questão: o que explica a vantagem de alguns modelos sobre outros, sendo que o processador é o mesmo? Uma das explicações está na forma como cada fabricante resolveu o problema do superaquecimento da CPU em seu aparelho.

Asus ROG Phone é o mais rápido do mundo segundo AnTuTu; explicação pode estar no controle do calor — Foto: Divulgação/Asus Asus ROG Phone é o mais rápido do mundo segundo AnTuTu; explicação pode estar no controle do calor — Foto: Divulgação/Asus

Asus ROG Phone é o mais rápido do mundo segundo AnTuTu; explicação pode estar no controle do calor — Foto: Divulgação/Asus

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O problema do calor

Não só em celulares, mas em computadores de todos os tipos e tamanhos, o calor é um efeito natural do funcionamento: ele é gerado pela resistência dos componentes à passagem da corrente elétrica. É gerado em maior ou menor intensidade de acordo com o “volume” de energia em circulação nos circuitos eletrônicos do dispositivo: é por isso que seu celular, console ou PC gamer esquenta bastante quando você exige mais dele.

Do ponto de vista da engenharia, combater a produção de calor no smartphone vai além da necessidade de conforto ao segurar o aparelho: calor demais pode danificar componentes e comprometer a bateria, além de reduzir o desempenho.

Quando esquenta demais, um circuito pode deformar e danificar os terminais. É por isso que processadores e outros controladores monitoram a temperatura em tempo real (caso ficasse sem controle, seu processador derreteria em segundos). Assim que o calor ultrapassa um patamar razoável, o processador desacelera para diminuir a circulação de energia, algo que em consequência baixa a temperatura e evita danos físicos irreversíveis no circuito.

Essa oscilação de desempenho em virtude do calor, acelerando e desacelerando o processador de acordo com a temperatura do momento, tem o nome de “thermal throttling”.

Formas de combater o calor

Esse equilíbrio entre manter a alta performance pelo intervalo de tempo mais longo possível, mas impedir a geração de calor, explica as formas cada vez mais engenhosas que fabricantes de celulares têm apresentado para combater a alta temperatura interna.

A busca é por saídas que facilitem a troca de calor do aparelho com o ar em temperatura ambiente no seu entorno. Entre as tecnologias em uso no momento, chamam a atenção as câmaras de vácuo, heatpipes e líquidos de arrefecimento, além de até mesmo um cooler destacável criado pela Asus.

Asus ROG Phone

Imagem revela o design interno da câmara de vácuo do ROG Phone. Componente melhora a capacidade do celular trocar calor com o ambiente — Foto: Divulgação/Asus Imagem revela o design interno da câmara de vácuo do ROG Phone. Componente melhora a capacidade do celular trocar calor com o ambiente — Foto: Divulgação/Asus

Imagem revela o design interno da câmara de vácuo do ROG Phone. Componente melhora a capacidade do celular trocar calor com o ambiente — Foto: Divulgação/Asus

Uma prova prática da importância de uma abordagem agressiva para controle de calor como forma de garantir maior performance é o ranking mensal repleto de modelos que investem nessa estratégia a ponto de entregarem mais desempenho que seus concorrentes.

No aparelho da Asus, a solução embarcada é a chamada câmara de vácuo (vacuum chamber em inglês). Basicamente, trata-se de um tipo de cápsula de vácuo, em que um líquido circula no interior. Assim que o processador começa a liberar mais calor, esse líquido aquece e entra no estado gasoso e começa a circular pelo espaço da câmara.

O gás condensa em pontos específicos da câmara e flui novamente para ferver e continuar trocando calor num processo que você deve conhecer bem dos automóveis, já que é basicamente a mesma noção por trás do funcionamento de um radiador: líquidos em geral têm uma capacidade de troca de calor muito maior do que o metal em contato com o ar e são normalmente usados em aplicações que precisam de controle preciso e agressivo de temperatura.

Não satisfeita com a câmara de vácuo, a Asus ainda incluiu um minúsculo cooler no pacote. Operando de forma similar às ventoinhas que você encontra no PC, esse ventilador é um acessório opcional do aparelho e que funciona acelerando o fluxo de ar no entorno do ROG Phone de forma a garantir que a troca de calor seja mais eficiente.

Xiaomi Black Shark

Heatpipe de notebook é fixado sobre processador e GPU, prolongando-se até encontrar o cooler; smartphones usam solução parecida — Foto: Filipe Garrett/TechTudo Heatpipe de notebook é fixado sobre processador e GPU, prolongando-se até encontrar o cooler; smartphones usam solução parecida — Foto: Filipe Garrett/TechTudo

Heatpipe de notebook é fixado sobre processador e GPU, prolongando-se até encontrar o cooler; smartphones usam solução parecida — Foto: Filipe Garrett/TechTudo

O vice-líder também tem DNA gamer e processador Snapdragon 845. O Black Shark da Xiaomi usa um conceito parecido ao do Asus para refrigeração: o chamado heatpipe (cano de calor em tradução livre).

Um heatpipe é um tubo metálico com um vácuo no interior em que um líquido vai ao estado gasoso e condensa, num processo contínuo que libera calor. Embora pareça a mesma coisa do que uma câmara de vácuo, há algumas diferenças. Heatpipes funcionam direcionando o fluxo do gás aquecido – e consequentemente, do calor – para uma região distante do ponto de aquecimento (em geral, o processador). Nesse espaço mais frio, o gás condensa e flui por outra tubulação em direção ao ponto de saída para ferver novamente e continuar o processo.

Heatpipes são mais baratos do ponto de vista da manufatura e mais maleáveis em termos de design, aparecendo em diversos tipos de dispositivos diferentes.

A Xiaomi afirma que o sistema de refrigeração líquida do Black Shark garante uma redução de 8º Celsius na temperatura média do processador – o que é uma quantidade sensível de temperatura, sobretudo levando-se em consideração o uso intenso em games.

Galaxy Note 9 e muitos outros

Black Shark da Xiaomi usa sistema de heatpipe e líquidos encontrado também em outros aparelhos — Foto: Divulgação/Xiaomi Black Shark da Xiaomi usa sistema de heatpipe e líquidos encontrado também em outros aparelhos — Foto: Divulgação/Xiaomi

Black Shark da Xiaomi usa sistema de heatpipe e líquidos encontrado também em outros aparelhos — Foto: Divulgação/Xiaomi

Controle agressivo do calor gerado pelo processador durante o seu funcionamento ajuda a explicar a vantagem de performance de celulares gamers, como Asus ROG Phone e Xiaomi Black Shark, diante de outros aparelhos caros e badalados, como o Note 9 da Samsung.

Como a busca por temperaturas mais controladas não é uma necessidade apenas entre aparelhos gamers. Outros aparelhos gamers, como o Nubia Red Light, também apostam nesse sistema, que também é encontrado no interior de celulares top de linha da Samsung, Motorola, Sony e LG há alguns anos.

O primeiro celular a chamar atenção por conta de um sistema com heatpipes e líquidos de arrefecimento foi o Lumia 950 da Microsoft em 2015.

Outros fatores

Além de processador escolhido a dedo, Asus ainda oferece um cooler externo para o ROG Phone — Foto: Divulgação/Asus Além de processador escolhido a dedo, Asus ainda oferece um cooler externo para o ROG Phone — Foto: Divulgação/Asus

Além de processador escolhido a dedo, Asus ainda oferece um cooler externo para o ROG Phone — Foto: Divulgação/Asus

Se quase todo mundo que usa o Snapdragon 845 tem, no mínimo, heatpipes, por que a performance pode ser tão diferente entre os aparelhos? Alguns fatores extras explicam as disparidades. Quantidade e velocidade de memória RAM disponível, versão e nível de otimização do Android de cada fabricante e qualidade dos drivers dos componentes, que variam bastante de aparelho e aparelho, são fatores relevantes.

Entra em cena também questões relacionadas à própria natureza da fabricação de semicondutores. Nenhum Snapdragon 845 é 100% idêntico ao outro em termos de suas capacidades – um ou outro serão mais rápidos, outros esquentam mais, outros menos e assim por diante. Isso ocorre por conta de imperfeições incontornáveis do próprio processo de fabricação de qualquer microchip.

A Asus, por exemplo, tem um contrato especial com a Qualcomm para ter acesso somente aos melhores chips Snapdragon 845 de cada fornada: no ROG Phone, a marca usa apenas componentes que, em tese, terão performance melhor do que um Snapdragon convencional que vai parar no modelo mais sofisticado de uma outra marca qualquer.

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