Proč je PlayStation 5 tak vysoký a proč má na čipu tekutý kov? Inženýr Sony to objasňuje

21. 10. 2020 13:45 | Hardware | autor: Jiří Svák |

Jistě jste už viděli oficiální rozborku PlayStationu 5, kterou Sony publikovalo na svém YouTube (kdo tak ještě neučinil, mrkněte na náš shrnující článek). Konečně jsme tak mohli vidět, jak nová konzole vyřešila chlazení a zda se, alespoň teoreticky, můžeme těšit na tichý chod.

Sedm minut dlouhé video pochopitelně nemohlo přinést odpovědi na všechny technické dotazy, na to bude třeba konzoli nechat projít rukama nezávislých testerů. Několik doplňujících informací se však podařilo získat japonskému webu 4gamer.net, který vyzpovídal prezentéra rozborky, inženýra PlayStationu Jasuhira Ótoriho.

PlayStation 5 zdroj: PlayStation Blog

Dostalo se samozřejmě na otázku, která zajímá snad všechny potenciální kupce PS5: Proč je konzole tak velká, respektive vysoká?

Jsou pro to dva důvody. První z nich je designový. Návrháři prostě chtěli, aby konzole v poloze naležato působila štíhle. Dosáhnout se toho dalo jednoduše – protáhnutím nejdelší strany.

Druhý důvod je ekonomický. Vyšší zařízení, ač tenké, umožňuje přímočařejší osazení základní desky. Takový Xbox Series X se kvůli svým kvádrovitým proporcím se čtvercovou podstavou musel uchýlit k použití dvou základních desek. A dvě základní desky znamenají vyšší výrobní náklady. Tomu se Sony chtělo vyhnout, proto raději udělalo konzoli placatější s větší výškou a hloubkou.

PlayStation 5 zdroj: PlayStation Blog

S levnější výrobou souvisí i použití tekutého kovu jako teplovodivého materiálu mezi čipem a pasivem chladiče. Zní to jako paradox, protože tekutý kov se v PC světě považuje za něco prestižního, je to věc relativně drahá a používají ji třeba overclockeři, smetánka hardwarové komunity. Vysvětlení inženýra Sony ale dává smysl.

Při návrhu chlazení je vždy nutné uvažovat nad tím, jak co nejlépe odvést teplo z místa, kde je ho nejvíce, a následně se ho efektivně zbavit. Místem, kde se v konzoli koncentruje nejvíce tepla, je SoC. Pomocí teplovodivého materiálu je odtud nutné energii rychle transportovat do pasivu, kde se na velké ploše, a za pomoci ventilátorů, stihne vyzářit.

PlayStation 5 zdroj: PlayStation Blog

Podle Ótoriho přitom platí, že čím efektivnější přenos od zdroje tepla je, tím víc je možné snížit nároky na pasiv, který může být ve výsledku levnější. Dražší teplovodivý materiál, v tomto případě tekutý kov, tak dokáže cenu řešení nakonec zredukovat. A to i přesto, že výrobce musel systém s tekutým kovem vyvinout konzoli na míru, aby překonal některé problémy materiálu.

Tekutý kov totiž velmi rád způsobuje korozi při setkání s hliníkem. Z hliníku se ale díky jeho velké tepelné kapacitě, nízké váze a relativně příznivé ceně běžně vyrábějí pasivy chladičů, u kterých se předpokládá, že budou s teplovodivým materiálem přímo v kontaktu. Takže problém.

Je pravda, že kontakt může být realizován přes teplovodivé trubičky (heatpipes), které jsou tvořeny z mědi a ta by měla působení tekutého kovu odolat. Podle interních testů Sony ale není rezistence stoprocentní, proto se rozhodli kontaktní plochy ošetřit materiálem, který se složením tekutého kovu vůbec nereaguje.

Druhý problém tkví v samotné podstatě tekutého kovu: Je vodivý. Pokud by vytekl na plošný spoj, mohl by něco zkratovat. Jako řešení má PlayStation 5 kolem čipu „ohrádku“ z porézního materiálu, který zabraňuje protečení tekutého kovu, ale zároveň nelimituje přítlak chladiče. Chytré.

PlayStation 5 zdroj: PlayStation Blog

U chlazení ještě zůstaneme. Podle slov inženýra Sony by totiž měla PS5 uzpůsobovat chlazení na míru jednotlivým hrám. Konzole k tomu obsahuje čtveřici teplotních sond (SoC + 3× na desce), které dohromady ovlivňují, jak rychle se bude ventilátor točit. Sony má v plánu sbírat uživatelská data o provozu her a podle nich pak chce ladit profily chlazení k jednotlivým titulům, aby ventilátor neběžel zbytečně nahlas, nebo naopak aby při dlouhodobé zátěži dostatečně zabral.

A pokud vás zajímá, zda bude mít PlayStation 5 hendikep v chlazení, pokud ho položíte na bok, Ótori odpovídá jednoznačně: nebude. Při aktivním chlazení ventilátorem je prý vliv komínového efektu na úrovni chyby měření, takže si konzoli můžete postavit, jak je vám libo.

Nejnovější články