Dissipatore CPU: meglio a liquido o ad aria? La prova sul campo

Abbinare il dissipatore giusto al nostro processore non è sempre una scelta semplice, se non per nostra insicurezza o scarsa competenza quantomeno per la vastissima offerta dei produttori che, tra dissipatori standard ad aria e impianti a liquido AiO/Custom, può creare spesso dubbi o confusione nell’utente meno esperto, in particolare quando si tratta di prodotti destinati alla fascia alta o comunque a sistemi ad alte prestazioni. Il recente lancio dei processori Intel Core 14a gen ci ha dato l’occasione di rimettere le mani sulla nostra bench test per tutte le prove del caso che, qualora non fosse noto, oltre alle sessioni di benchmark vere e proprie, prevede altrettante fasi preparatorie, ossia i momenti iniziali dove prendiamo dimestichezza con la piattaforma e, nel caso delle CPU, impariamo a conoscere il chip anche dal punto di vista energetico e termico.

In questi frangenti capita spesso di dover provare un processore con dissipatori “del momento ”, soluzioni che non sono sempre sistemi top di gamma a liquido (a volte il tempo scarseggia) e in molte occasioni vengono rimpiazzati da validi dissipatori ad aria. Questo spunto ci permette di “allacciarci” alla fatidica domanda, o meglio alla diatriba, meglio un impianto a liquido o un dissipatore ad aria top di gamma? O ancora, posso utilizzare un dissipatore ad aria su un processore flagship di ultima generazione?

Rispondere a queste domande può essere semplice ma al tempo stesso complicato; la cosa importante da fare però è non generalizzare, bisogna considerare caso per caso oltre alle richieste termiche che ci pone davanti l’hardware che abbiamo a disposizione; a queste poi si accodano o si coniugano le esigenze personali in fatto di estetica, gusti e budget (o viceversa). In questo articolo cercheremo di mettere in risalto le differenze tra un dissipatore ad aria e uno a liquido, non solo per quanto concerne specifiche tecniche e prezzo, ma anche per prestazioni offerte, spesso il vero punto cruciale quando siamo di fronte alla dissipazione un processore di fascia top.

Differenze tra dissipatore ad aria e a liquido

Prima di qualsiasi considerazione o discussione di tipo tecnico, facciamo una premessa che riguarda gli impianti a liquido custom, soluzioni che possiamo definire di nicchia e che, oltre a un costo decisamente importante, richiedono già una certa competenza in materia oltre che una manutenzione diversa e abbastanza frequente. Per quanto superiori per prestazioni assolute, pensando all’utente medio abbiamo invece considerato soluzioni pronte all’uso, o come si dice in gergo già pronte “out of the box”, prendendo quindi come riferimento impianti a liquido All-in-One, ormai sempre più efficienti e tecnologicamente avanzati. La differenza principale tra un dissipatore a liquido e uno ad aria è abbastanza semplice da individuare. Il primo sfrutta il circolo continuo dell’acqua (o meglio liquido refrigerante) in un impianto chiuso per “rimuovere” il calore dall’IHS della CPU attraverso una base in rame, sfruttando quindi l’elevata conduttività termica dei liquidi; il secondo invece estrae il calore sempre da una base in rame a diretto contatto con il processore, ma lo “trasferisce” direttamente a un sistema di heatpipe (o tubi di calore) in rame che, a loro volta, attraversano un corpo lamellare in alluminio. Da qui in poi il funzionamento è lo stesso, dove il corpo radiante (sia un radiatore per il liquido o una torre di alette per l’aria) viene a sua volta aiutato nella dissipazione da un sistema a singola, doppia o tripla ventola, in base alla configurazione e al design.

A oggi il mercato offre un numero spropositato di dissipatori per CPU, opzioni per tutte le tasche (siano questi a liquido AiO o ad aria) e in entrambi i casi anche con ottimi risultati in termini prestazionali; prendendo in considerazione la fascia alta però, possiamo affermare che attualmente gli impianti a liquido AiO garantiscono prestazioni superiori con costi più elevati, spesso anche triplicati rispetto ad esempio al migliore dei dissipatori ad aria. Principio di funzionamento e prezzo a parte, ci sono poi altre caratteristiche di cui tenere conto, molte delle quali sono simili o comunque fanno pendere l’ago della bilancia prima da una parte e poi dall’altra. Iniziamo parlando di impatto visivo (non estetico s’intende), installazione e supporto, tre elementi che ci troviamo subito ad affrontare nel momento della scelta e dell’installazione di un dissipatore per CPU. Guardandolo con gli occhi di un utente alle prime armi, il dissipatore ad aria ci appare sicuramente più pratico, magari meno ingombrante e probabilmente più semplice da installare anche per un neofita; al contrario il dissipatore a liquido AiO, magari da 360 o ancora di più da 420/480 millimetri, sembra di primo acchito più ingombrante (e lo è in effetti) e difficile da gestire, ma questo non significa che è meno pratico.

In realtà è il contrario. Se abbiamo già verificato che il nostro case supporta radiatori a liquido da 240, 360 o 420-480 mm, il processo di installazione è abbastanza snello e lineare; si posiziona il kit di ritenzione dietro la scheda madre, si fissa il radiatore con le viti sul case e si collega la testa del blocco waterblock/pompa al processore, tutto qui. Tranne alcuni particolari modelli che definiamo fuori scala, le dimensioni della testa del waterblock sono standard e ampiamente compatibili con tutte le schede madri presenti sul mercato; l’ingombro nella zona socket è minimo e avremo a che fare solo con la visione dei tubi che portano il liquido al radiatore. Per il dissipatore ad aria invece, considerando sempre modelli ad alte prestazioni, sono diverse le precauzioni da prendere, quasi tutte relative all’ingombro della zona socket, ma non solo. Quando acquistiamo un dissipatore ad aria, bisogna considerare in primis l’altezza della torre (con ventole installate) in base allo spazio offerto dal case (larghezza in questo caso) e il possibile ingombro della zona socket con i relativi dissipatori della scheda madre; oltre a questo, se prendiamo in esame un dissipatore di dimensioni importanti è altrettanto consigliato verificare che quest’ultimo non vada a scontrarsi con le memorie RAM, in particolare se queste ultime sono dotate a loro volta di sistema di dissipazione ad alto profilo.

Riguardo la manutenzione, non troviamo particolari differenze tra un dissipatore ad aria e uno a liquido AiO; si consiglia per entrambi la stessa procedura, ossia una pulizia cadenzata di ventole e radiatore/torre e, in base agli scenari, un cambio di pasta termoconduttiva con cadenza meno frequente. Parlando di affidabilità invece, per quanto oramai avanzati e qualitativamente impeccabili, i sistemi a liquido AiO hanno una percentuale di guasto più elevata rispetto a un classico dissipatore a torre che, tolta la ventola, non ha parti che possono subire danni o smettere di funzionare improvvisamente. Un impianto a liquido invece, essendo composto da diverse componenti, potrebbe andare incontro a problematiche di varia natura: dalla rottura della pompa, passando per quello waterblock (più raramente), il malfunzionamento di un controller o, cosa che spaventa di più, una perdita di liquido da qualche raccordo con conseguenze che tutti potete immaginare. Quest’ultimo scenario, insieme alla parte economica, è probabilmente quello che spaventa di più e che, in linea di massima, spinge l’utente verso un più tradizionale dissipatore ad aria con design a torre.

Chiudiamo questo paragrafo con un’ultima differenza che riguarda la gestione pratica e operativa dei due sistemi di dissipazione. Un dissipatore ad aria di qualità è dotato quantomeno di ventole con supporto PWM; una volta trovato il giusto compromesso tra regime rotativo, rumore e prestazioni, settiamo tutto da BIOS (con le varie curve, dove possibile) e lasciamo gestire il resto alla scheda madre. Sui sistemi AiO a liquido, soprattutto di ultima generazione, ogni produttore spinge per un ecosistema proprietario (da allargare ad altre periferiche/componenti) escludendo di fatto qualsiasi intervento dell’utente che non sia fatto via software. Ne risulta che se non installiamo l’utility del brand del nostro dissipatore, gestito ormai via USB tramite controller dedicato, non abbiamo la possibilità di modificare alcun parametro, comprese ventole e blocco pompa-waterblock.

Quale dissipatore comprare in base alle esigenze

Analizzate le differenze di base tra le due tipologie di dissipatore, vediamo ora cosa dobbiamo guardare quando siamo di fronte alla fatidica domanda, meglio un dissipatore ad aria o a liquido? Dando per scontato che chi si trova a leggere una guida di questo tipo non esclude a priori nessuna delle due opzioni, oltre al budget la cosa più importante da considerare è il TDP del nostro processore. Rimanendo sempre nella fascia alta del mercato, che è quella a cui mirano in sostanza anche i produttori di dissipatori per CPU, non è pensabile abbinare il primo dissipatore tower che ci capita a un Intel Core 9 serie K o a un Ryzen 9 7950X, le temperature saranno subito un problema in quanto il TDP di questi processori è abbastanza alto già di fabbrica (si parte da 125 watt, passando a 170 sino a 253 watt da specifiche AMD e Intel).

Abbiamo già detto che i sistemi AiO top di gamma hanno prestazioni assolute superiori rispetto ai migliori dissipatori ad aria, questo però non esclude a priori l’utilizzo di un buon tower (magari con doppia ventola) su qualsiasi processore ad alte prestazioni; quello che potrebbe essere un’ulteriore domanda da porsi a questo punto sarà invece: in ottica futura potrei avere dei problemi qualora pensassi di praticare un overclock sul mio costoso processore sbloccato? Guardando alle ultime due-tre generazioni di CPU Intel e AMD (soprattutto per Intel), non possiamo che sconsigliare l’utilizzo di dissipatori ad aria qualora puntiate a spremere tutto il potenziale da modelli come i Ryzen 9 7900X/7950X e relative varianti con cache 3D, oppure gli ultimi tre flagship Intel Core i9 desktop, inserendo in questa lista anche alcuni Core i7-13700K e 14700K. È vero che con qualche accortezza e un leggero tuning da BIOS si riescono a ridurre sostanzialmente le temperature e i consumi di questi chip, anche i dissipatori AiO traggono benefici da questa pratica, ma allo stesso tempo offrono ulteriore margine quando proviamo a spingere sul pedale dei megahertz, in particolare se parliamo di frequenza all-core.

Quanto appena detto, che può essere o meno condiviso, non ci ha comunque fermati nel voler verificare come si comporta oggi un buon dissipatore ad aria alle prese con un mostro di potenza (in tutti i termini) come il recente Intel Core i9-14900K; si tratta di una scelta che noi non faremmo nel quotidiano, ma ci aiuterà a capire perché un impianto AiO di qualità costi molto più del doppio rispetto al migliore dei dissipatori ad aria. Andando al sodo quindi, il nostro consiglio (senza considerare il budget a disposizione vista la fascia di riferimento) è di rimanere sui dissipatori ad aria top di gamma per CPU che si fermano a 150-200 watt di TDP; parliamo ovviamente solo di prodotti di alta qualità come possono essere i modelli dell’austriaca Noctua o similari, mentre per tutto quello che si trova sopra questa soglia optiamo per un buon AiO con radiatore da 360 millimetri, senza scendere mai sotto i modelli con radiatore da 280 millimetri (sempre di buona fattura).

Confronto tra top di gamma: ecco i modelli che abbiamo scelto

Viste le differenze tecniche di base e quale può essere la scelta migliore in base allo scenario di utilizzo oltre che al nostro budget, cercheremo ora di capire concretamente la reale differenza in fatto di specifiche tecniche tra un buon dissipatore ad aria e un AiO a liquido, portando successivamente il confronto sulle prestazioni a parità di processore e configurazione hardware. In questi casi, per avere uno scenario più realistico possibile, secondo noi ha senso fare paragoni tra prodotti top di alta qualità, motivo che ci ha spinto a scegliere due dei migliori modelli per ogni categoria; nel dettaglio metteremo a confronto il Noctua NH-D15 chromax.black e l’NZXT Kraken Elite 360 RGB, prodotto quest’ultimo che avevamo recensito solo lo scorso settembre con ottimi risultati.

NZXT Kraken Elite 360 RGB

Prima di vederli concretamente all’opera, diamo uno sguardo veloce ai dissipatori scelti per la nostra prova. Iniziamo da NZXT Kraken Elite 360 RGB, secondo noi uno dei più validi impianti AiO attualmente presenti sul mercato nonché modello di punta nel catalogo dell’azienda californiana. Siamo di fronte a un sistema AiO caratterizzato da un radiatore da 360 millimetri abbinato a una pompa Asetek di ultima generazione e tre ventole NZXT F120 RGB Core con una portata massima di 78,96 CFM a 1.800 RPM. Il blocco pompa-waterblock vanta una piastra in rame molto generosa, mentre il design interno è ottimizzato per garantire un flusso ottimale del liquido di raffreddamento; la pompa può raggiungere i 2.800 RPM a pieno regime, ma in linea di massima risulta abbastanza silenziosa e udibile solo quando siamo in modalità fanless.

Come la maggior parte dei dissipatori a liquido AiO di ultima generazione, anche questo modello NZXT può essere controllato solo via software (CAM per la precisione), una caratteristica come detto sempre più diffusa tra le aziende di settore che non critichiamo, ma allo stesso tempo non amiamo particolarmente in quanto per eventuali “problematiche” dell’impianto ci limiterebbe proprio per la mancanza di una sorta di “bypass” per una modalità hardware che invece è presente su prodotti più datati. Prima di passare allo sfidante del Kraken Elite 360 RGB, riassumiamo un attimo la scheda tecnica che, analizzata nel dettaglio manca di un particolare dato, il massimo valore di TDP gestibile; come altri brand, NZXT non ci fornisce questo dato, tuttavia dalle nostre prove abbiamo misurato che questo sistema può dissipare anche 300 watt.

Scheda Tecnica NZXT Kraken Elite RGB 360

• Tipologia: dissipatore a liquido AiO per CPU
• Pompa: Asetek 7a gen (max 2.800 RPM), silenziosa e regolabile
• Display: LCD 2,36” 640×640 px, 690 nit
• Base: in rame
• Radiatore: in alluminio da 360mm
• Dimensioni radiatore: 394 x 121 x 27mm
• Lunghezza tubi: 400 mm
• Ventole: 3x F120 RGB Core PWM 120 mm
• Caratteristiche Ventole: 120×26 mm, 500-1800 RPM, max 78,96 CFM
• Software: NZXT CAM supportato per AiO e ventole
• Socket Intel supportati: LGA 1700, 1200, 1150, 1151, 1156, 2011, 2066, 1366
• Socket AMD supportati: AM3, AM4, AM5, TR4, sTR4
• Garanzia 6 anni

Noctua NH-D15 chromax.black

Passiamo ora al Noctua NH-D15 chromax.black, prodotto che non ha bisogno di presentazioni e che risulta a nostro avviso tra i migliori dissipatori CPU ad aria per prestazioni e qualità, questo nonostante l’età ormai si faccia sentire. Sappiamo che l’azienda austriaca sta lavorando al suo successore che arriverà presto, una soluzione che migliorerà parecchio le prestazioni se consideriamo che solo qualche giorno fa Noctua ha presentato i dissipatori per AMD Ryzen ThreadRipper serie 7000 con TDP a 350 watt. Fatta quest’ulteriore premessa, il Noctua NH-D15 chromax.black in configurazione a doppia ventola può ancora dire la sua in molti casi, mostrando però il fianco a un chip del calibro del Core i9-14900K.

La proposta Noctua è un dissipatore a doppia torre davvero massiccio, costruito in rame e alluminio pesa quasi un chilogrammo ed è rifinito al meglio oltre che qualitativamente impeccabile; è alto 165 millimetri ed equipaggiato con una serie di 6 heatpipe in rame che estraggono calore dall’ampia base (sempre in rame) disperdendolo sull’ampio corpo lamellare in alluminio. Per smaltire più velocemente il calore sono presenti due ventole da 140 millimetri NF-A15 HS-PWM, a dir poco ottime per il rapporto prestazioni/rumore, oltre che rigorosamente in nero per questa versione del famoso dissipatore.

Scheda Tecnica Noctua NH-D15 chromax.black

• Tipologia: dissipatore tower ad aria per CPU
• Altezza: 160 mm
• Larghezza: 150 mm
• Profondità: 135 mm
• Peso senza ventole: 980 g
• Altezza con ventole: 165 mm
• Larghezza con ventole: 150 mm
• Profondità con ventole: 161 mm
• Peso con ventole: 1320 g
• Materiale: Rame per base e heatpipe
• Alette: in alluminio
• Rivestimento nichelato
• 6 heatpipe in rame
• Socket Intel supportati: Intel LGA 2066, LGA2011/LGA2011-3 (Square ILM), LGA 1700, LGA1200, LGA1156, LGA1155, LGA1151, LGA1150
• Socket AMD supportati: AMD AM2, AM2+, AM3, AM3+, FM1, FM2, FM2+ (con backplate), AM4, AM5
• Ventole compatibili 140x150x25 mm (con fori da 120mm), 140x140x25 mm (con fori da 120mm), 120x120x25 mm
• Garanzia 6 anni

Anche in questo caso manca il dato relativo al TDP che Noctua cataloga in base a una valutazione interna; in linea di massima però sappiamo che questo dissipatore dovrebbe reggere senza problemi processori sino a 225 watt, spingendosi a massimo regime sino i 250 watt (quasi in linea coi 253 watt nominali dell’Intel Core i9-14900K).

Piattaforma hardware e prestazioni a confronto

Come anticipato sopra, per mettere sotto torchio i due dissipatori in esame utilizzeremo il nuovissimo processore top di gamma Intel, il Core i9-14900K che abbiamo recensito solo qualche giorno fa. Parliamo di un chip molto esigente in termini termici che, allo stesso tempo, risulta più semplice da gestire rispetto ad esempio a un Core i9-13900KS; il Noctua NH-D15 chromax.black sulla carta parte già svantaggiato, tuttavia i nostri test saranno eseguiti rispettando le linee guida Intel, rimanendo per intenderci sui valori che può avere un Core i9-13900K di precedente generazione con parametri di MTP bloccati (ossia 253 watt). A seguire la build messa in piedi per l’occasione:

• Processore: Intel Core i9-14900K TDP 125 W – MTP 253 watt
• Dissipatori: NZXT KRAKEN ELITE 360 RGB, Noctua NH-D15 chromax.black
• Scheda madre: ASUS ROG Strix Z790 Gaming-E WiFi
• Memorie: 32 GB Kingston Fury 6.400 MT/s
• Scheda grafica: PNY GeForce RTX 3080
• Storage SSD: Corsair MP600 PRO LPX 2TB
• Alimentatore: Corsair RM1000x 1000W
• Sistema Operativo Windows 11 PRO e driver aggiornati all’ultima versione disponibile

Aver “bloccato” il TDP della CPU entro i valori prestabiliti da Intel, ossia PL1 125 watt e PL2 253 watt, potrebbe essere a prima vista un netto favore fatto al Noctua NH-D15 chromax.black; come vedremo a breve non è proprio così, o meglio, questo accorgimento permette di non fallire il nostro test dopo pochi secondi, ma allo stesso tempo le temperature fatte registrare dai due dissipatori a parità di TDP potrebbero avere (anzi hanno) un impatto sulle frequenze Boost della CPU. Questo ragionamento vale soprattutto nei carichi multi-core di un certo peso come può essere il test scelto per l’occasione, il pesante Cinebench R24 recentemente rilasciato da Maxon. Un’altra premessa, durante la nostra prova abbiamo modificato temporaneamente i limiti di temperatura del processore da BIOS, portando il fondo scala a 112 °C (a nostro rischio e pericolo aggiungiamo).

Vista la natura del test, non abbiamo guardato molto ai valori di rumorosità dei due dissipatori che, in questi casi, non sarà certo il nostro problema primario; non è concepibile infatti tenere un loop di Cinebench sul Core i9-14900K in modalità fanless o silent con nessun dissipatore attualmente presente sul mercato. Detto questo, i dati relativi alle prestazioni (temperature) che riportiamo a seguire si riferiscono quindi a sessioni di stress-test con ventole a pieno regime.

Il grafico riportato sopra ci restituisce un verdetto che non lascia spazio a molte interpretazioni e allo stesso tempo non ci stupisce più di tanto; viste le caratteristiche dell’Intel Core i9-14900K infatti, eravamo sicuri che il Noctua non avrebbe potuto fare molto per tenerlo a bada. Il risultato in realtà è abbastanza buono e conferma comunque che il Noctua NH-D15 chromax.black potrebbe gestire il flagship Intel entro i limiti delle specifiche termiche con TDP bloccato, il tutto non superando i 97 °C; al contrario, quando rimuoviamo i limiti di potenza e corrente dal BIOS, la situazione ci sfugge di mano e arrivati a 110 °C abbiamo concluso il test prima di danneggiare il processore. Nel frattempo il dissipatore AiO di NZXT ci permette di gestire il tutto senza superare i 96 °C anche con MTP del tutto sbloccato, che non sono pochi, ma comunque lontani dallo scenario visto in precedenza; sicuramente ottimizzando le tensioni, VCORE in primis, è possibile limare qualcosa in termini di potenza e calore prodotto in entrambi gli scenari, ma in linea di massima possiamo affermare che raffreddando il nostro chip ad aria avremmo comunque delle limitazioni anche a livello prestazionale.

Considerazioni

Le considerazioni da fare al termine di questo confronto tecnico-pratico tra dissipatore ad aria e a liquido AiO possono essere diverse, toccando più di una tematica. Ma andiamo in ordine e iniziamo col rispondere nuovamente e in maniera più diretta alla domanda che ispira questo articolo. Se parliamo di prestazioni assolute, l’AiO a parità di fascia di prezzo è superiore al dissipatore ad aria, sicuramente più indicato quando utilizziamo un chip come il Core i9-14900K e vogliamo sfruttarlo al 100% delle sue capacità; quando parliamo di capacità ovviamente ci riferiamo alle prestazioni, non tanto all’overclock che comunque su un chip del genere è quasi una prassi, ma anche alle frequenze operative che possiamo sostenere con parametri di fabbrica in entrambi gli scenari. Va segnalato infatti che, quando operiamo a temperature così elevate, le frequenze di clock possono essere nettamente “tagliate” per rientrare nelle specifiche e nei valori di temperatura massima predefinite. Per fare un esempio pratico, il Core i9-14900K con TDP bloccato restituisce prestazioni multi-core del tutto differenti quando utilizziamo il Noctua o l’NZXT; nel primo caso infatti, i 97 °C di picco registrati col Noctua fanno calare sensibilmente le frequenze Boost, scendendo anche a 5,3 GHz all-core, contro i 5,6-5,7 GHz fatti segnare dal sistema AiO NZXT che, inutile dirlo, impattano sensibilmente in un benchmark come può essere il Cinebench in multi-core.

Detto questo, arriviamo a sconsigliare un dissipatore ad aria per una CPU come il Core i9-14900K, dandogli invece spazio sulle build dove il processore non è così estremo come un Core i9, mentre con un Ryzen 9 serie 7000 avremmo uno scenario leggermente migliore ma tanto non diverso. Sicuramente da qui ai prossimi mesi arriverà qualche nuovo modello di dissipatore ad aria superiore al Noctua NH-D15 chromax.black (forse già c’è), ma lo stesso discorso vale per gli AiO, nettamente più veloci in quella che possiamo definire “evoluzione tecnica”. Discusse le prestazioni non possiamo che passare ai prezzi, soprattutto perché come visto in apertura abbiamo una sorta di pareggio riguardo la manutenzione, mentre ribadiamo che la scelta di un dissipatore ad aria di fascia alta e grandi dimensioni deve essere sempre fatta con criterio e un occhio di riguardo alla zona socket nonchè ai moduli della RAM. Tornando ai costi, la superiorità di un impianto AiO a liquido si paga, probabilmente in modo non lineare rispetto alle prestazioni offerte, ma non bisogna dimenticare che siamo di fronte a dispositivi realizzati con più di una componente e come minimo due o tre ventole (come nel nostro caso); se a questo aggiungiamo tutto quello che ruota intorno all’illuminazione RGB, con tanto di software proprietario e gestione di tutti i parametri dell’impianto, possiamo dire che il prezzo a quel punto può essere giustificato se le prestazioni sono di alto livello.

Riguardo il costo dei prodotti in prova, attualmente il Noctua NH-D15 chromax.black si trova su Amazon a 119,90 Euro, mentre il sistema AiO NZXT Kraken Elite RGB 360 si può acquistare a circa 295 euro (vedi offerta).

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