Авторизуйся и получи скидку!

Системы охлаждения или +36,6 С


Опубликовано: 2013-06-26 10:55:16

Системы охлаждения или +36,6 ?С

Учитывая, что на дворе январь, почему бы не поговорить о холоде. Точнее, об охлаждении ПК. Без приличного охлаждение компьютеру работать сложновато, да и вообще все эти радиаторы, вентиляторы - неотъемлемая часть (есть одно исключение!) любого, даже самого бюджетно-древне-деревянного ПК. Что уж там говорить о «продвинутых системах».

Данная статья посвящена «классике» охлаждения – воздушному охлаждению (назовем ее «+36,6 ?С»). Далее будет статья о всякого рода достижениях технической мысли и смекалки: жидкий азот, системы водяного охлаждения и еще очень много всякого вкусного.

Под тему «холода», лучше подойдет что-то из выращенного на музыке Black Sabbath жанра Doom Metal, а именно - Paradise Lost.

Но возвращаемся к теме и будем двигаться по ней от большего к малому.

Процессор

В основном, при покупке процессора, к нему в нагрузку производитель «дает» свой собственный стандартный кулер (в названии процессора идет маркировка «BOX»). Такой кулер при «обычных» для процессора режимах его работы и нормальных условиях окружающей среды вполне успешно держит допустимый температурный режим. В общем, справляется. Покупка «другого» кулера целесообразна, если: 1) процессор будет работать при «не обычных для него режимах», т.е. разгон; 2) «боксовый» кулер громко и неприятно шумит (его вентилятор может иметь жуткие заводские косяки); 3) банальный перегрев процессора. Для каждой из этих целей есть свои поделки. Если имеют место быть причины № 2 и/или № 3, то можно на покупку кулера особо не раскошеливаться и не вникать в особенности принципов охлада. Если же имеет место быть причина № 1 (естественно, что основные покупатели кулеров, это совсем не всегда как бы оверклокеры, но как минимум «разгонщики» процессоров и бывалые пользователи), то придется и много читать интернет-материалов по данной теме, и прицениваться, и выбирать… …да, еще имеет место быть такая причина, как «эстетика». Боксовый кулер в мощном (пусть даже и не разогнанном) компьютере – это не по фэн-шую.

По большому счету кулеры для ЦП делятся на «суперкулеры» и «несуперкулеры». Те, что «супер», могут держать температуру хорошо разогнанного процессора в допустимых рамках даже при выставленном «хорошем» разгоне процессора на постоянную работу. Для экстремального или даже близкому к нему разгону они все равно не годятся. Среди оверклокеров есть даже такое своеобразное понятие и «дисциплина», как «максимальный разгон процессора «на воздухе»» - т.е. максимальная частота разогнанного процессора при которой он способен стабильно работать, при этом, не перегреваясь выше допустимого предела, охлаждаемого при этом воздушным кулером. Если «суперкулер» способен похвастаться хорошими показателями охлаждения, то похвастаться нормальной ценой он уже не в силах – производители просят за них не малые деньги: цена может добежать до 800 наших гривен (при этом высокая цена не всегда гарантирует, что покупается именно «суперкулер»). Соответственно «несуперкулер» стоит дешевле, но охлаждает хуже. Если сравнивать «потолок» температур для супер и несупер, то между ними может образоваться довольно большая разница.



По «конструткивному» исполнению кулеры для ЦП бывают с параллельным к материнской плате расположением радиатора-вентилятора (Т-образный или ТОП) и перпендикулярным к ней (башенный). Те, что «параллельные», они очень редко дотягивают до звания «суперкулер» (хотя и в таком исполнении есть очень даже хорошие варианты), а те, что «перпендикулярные», они уже посерьезнее (но тут, также есть много вариантов и исключений). Что касается «конструкторского исполнения», то «ТОП» имеет такую, не совсем понятную «фишку» - он направляет (дует) теплый воздух от радиатора кулера куда? …правильно, обратно на материнскую плату, тем самым «согревая» элементы подсистемы питания процессора и все, что находится ближе к сокету ЦП, да и самому процессору достается немного нагретого им же воздуха (здесь сохраняется возможность «перевернуть» вентилятор, чтобы он «тянул» холодный воздух через радиатор и направлял его в сторону от материнской платы, но проблему «вывода» тепла из корпуса (в случае установки боковой крышки корпуса) это не решит). Башенный кулер «гонит» воздух в сторону. Чаще всего его устанавливают так, чтоб теплый воздушный поток из него был направлен в сторону корпусного вентилятора, который уже выводит жару из корпуса во вне (здесь возможен вариант (если позволит размер кулера и его крепление) повернуть его таким образом, чтоб теплый воздух выводился вверх (физика, класс 5-й, максимум 6-ой: теплый воздух легче холодного и поднимается вверх, а холодный опускается вниз), на вентиляторы, установленные на верхней крышке корпуса и направляющие воздушный поток, соответственно, вверх, но это скорее фантастика).


Слева «ТОП», справа «башня» (пропорции не сохранены).



Конструктивно оба типа кулеров состоят из одних и тех же «запчастей», только выгнуты они в разные стороны:

- основание. Эта та «железяка», которой кулер контактирует с крышкой процессора. Чаще всего она выполняется из меди. К ней выдвигается такое требование, как «ровность» контактной поверхности, т.е. в идеальном случае, основание кулера должно быть идеально ровным и гладким. Чем «идеальнее» поверхность основания, тем лучше контакт (соприкосновение) основания с процессором и, следовательно, лучше происходит теплообмен между ними. Здесь даже именитые производители позволяют себе косячить и тогда поверхность основания приходится дорабатывать, выравнивать, полировать и всячески с ним возится (хотя довести до того самого «идеала» не поможет даже нанонапильник и тогда на помощь приходит термопаста, о которой будет рассказано далее). Для тех, кому мало возиться с основанием кулера, могут также повозиться с полировки контактной поверхности крышки теплообменника процессора (Profit – минус пара градусов и минус гарантия на процессор).

- тепловые трубки. «Элемент системы охлаждения, принцип работы которого основан на том, что в закрытых трубках из теплопроводящего металла (меди) находится легкокипящая жидкость. Перенос тепла происходит за счёт того, что жидкость испаряется на горячем конце трубки, поглощая теплоту испарения, и конденсируется на холодном, откуда перемещается обратно на горячий конец» - Википедия. Тепловая трубка «впечатывается» в основание кулера (дабы контакт был ого-го) и быстро - быстро передает тепло от основания на ребра радиатора, нагревая их. Их количество может варьироваться от 2-х и до значения, конструктивно позволяющего основанием. Требование к трубке – ее диаметр: обычно 4-6 мм, лучше 8 и более (если такие применяются).

- ребра радиатора. Тонкие пластины, обычно из алюминия, нанизанные на тепловые трубки. Для лучшей теплопередачи их припаивают к теплотрубкам. Пластины эти делают не всегда ровными – их могут сжимать по принципу «гармошка», тем самым увеличив площадь пластины, не перебрав с ее длиной. Больше площадь пластины – легче охлаждать. «Секций» радиаторов конструктивно может быть одна (изображение выше), а может и две:


 

К кулеру с одной секцией можно прикрутить 2 вентилятора, а если секций две – то три вентилятора почти «норма».

Также в последнее время пользуется популярностью и уважением технология прямого контакта тепловых трубок с процессором. Вот как это выглядит:



Здесь, конечно же, чем плотнее трубки расположены к друг дружке, тем лучше – идеал: сплошная поверхность, образованная сплющиванием трубок вплотную и последующая обработка «ровности» поверхности.

- ну и, конечно же, вентилятор. Вот здесь открывается множество выбора и пространства для экспериментов: комплектные вентиляторы кулера не всегда могут соответствовать предпочтениям и пожеланиям купившего этот кулер и тогда можно приобрести и прилепить другие «правильные» вентиляторы.

Главный показатель эффективности вентилятора – это воздушный поток им генерируемый. Чем больше воздуха может прокачать вентилятор, тем больше тепла с радиатора будет рассеяно и тем он круче. Главный показатель «не крутости» вентилятора (если с охлаждением он справляется) – его шум. Шум вентилятора = механический шум от его вращения + аэродинамический шум лопастей и воздуха * скорость вращения вентилятора (примерно так). Поэтому вентиляторы имеют две крайности: маленькие и очень быстрые (5К оборотов в минуту и больше) – у них «множество» воздушного потока достигается за счет быстрого вращения (их «-бонус» пронзительный, визжащий, громкий шум); большие и тихоходные – то же самое «множество» потока получается за счет большого размера лопастей при небольших оборотах (чаще около 1 – 2К в минуту), их «-бонус» – размер. Некоторые поделки успешно сочетают в себе все «–бонусы» обеих вариантов.

Между этими крайностями лежит рынок вентиляторов. Что касается кулеров для ЦП, то чаще всего в них применяются вентиляторы, размером 120 (чаще) или 140 (реже) мм. Это где-то та самая золота середина, позволяющая получить и поток и не перебрать с шумом. К тому же «правильные» вентиляторы имеют возможность (как программную, так и аппаратную) регулировки оборотов: нужно больше охлада – «накрутили» скорость и забиваем на шум, система работает без нагрузки и охлаждать практически нечего – сбрасываем обороты и наслаждаемся тишиной, либо находим золотую середину на все случаи жизни. Необходимость выжимать максимальные обороты возникает не часто, не всегда и не у всех.

Все чаще производители экспериментируют с формами лопастей вентиляторов – чем «удачнее» у них выйдет эта форма, тем ниже будет аэродинамический шум. Так же и с «начинкой» вентилятора – правильные подшипники меньше шумят.



Возможность экспериментов с установкой вентиляторов как-то больше распространяется на башенные кулеры, т.к. топ`ы зачастую не имеют такой возможности потому что их так собрали – конструкция не позволяет.

И последний, но не менее значимый, элемент кулера – его крепление. Для платформ на AMD и Intel идут разные крепления (чаще всего в комплект кулера кладут и то и это крепление, если в спецификации не указано иное). Так же под разные процессорные сокеты, даже в пределах одной платформы, необходимо «свое» крепление (например, кулер под устаревший сокет 775 не установится на сокет 1155, так как «дырки» в материнской плате расположены немного дальше друг от друга). При покупке кулера необходимо проверить его «лист совместимости» и лучше проверять его на сайте производителя кулера.

Чаще всего на признание «суперкуллером» как таковым претендуют следующие: Thermalright Archon SB-E; Silver Arrow SB-E Extreme; Noctua NH-D14 SE2011; Thermalright HR-02 Macho; Scythe Mugen 3.

Что касается эстетическо-художественного исполнения кулеров для ЦП, то здесь производители не напрягаются. Совсем. Упорно продолжают штамповать внешне практически одинаковые изделия с небольшим люфтом в одну из сторон. Одним из очень немногих производителей, обращавшим внимание на техно-красивую составляющую кулера была компания ASUS. Да, у них был такой бизнес, но сейчас его уже давно нет. ASUS выпускали хорошие кулеры, годные для хорошо разогнанных процессоров и не жадничали платить дизайнеру. Апогеем творчества был кулер ASUS Triton 79 AMAzing, выпущенный в количестве 3200 штук на одну планету Земля.



Если заинтересовала тема – в Интернетах можно посмотреть и другие продукты ASUS.

Видеокарты

Для начала разделим видеокарты на два типа: референсные и нереференсные. Референсная карта – это такая карта, которую выпускают партнеры-производители разработчика этой самой видеокарты строго по плану разработчика в части дизайна печатной платы, рабочих частот и самой системы охлаждения, т.е. они все одинаковые и вносить какие-либо «допилы» производитель не имеет права. К счастью период выпуска референсов быстро проходит, и производители начинают выпускать видеокарты нереференсные, в которых применяют всю мозговитость своих инженеров: собственные дизайны печатных плат (могут сильно отличатся, как от референсного дизайна, так и от поделок конкурентов), экспериментируют с разгоном чипа и памяти и применяют свои собственные системы охлаждения.

Расписывать эталонные СО референсов смысла нет – обычный небольшой радиатор и жутко визжащий вентилятор. С охлаждением чипа справляется с натяжкой, а если еще чип и разогнать, то… в общем, проехали. Спрос на данные карты у пользователей невелик и, в основном, люди запасаются терпением и ждут выхода именно нереференсных карт (а заодно и деньжат можно подкопить, так как реф стоит дороже).



Собственные системы охлаждения производителей куда интересней и эффективнее: на коробке к такой видеокарте в обязательном порядке указывается превосходство примененной СО над референсной. Да и с шумностью работы кулера дела обстоят куда лучше, о чем также не забывает указать производитель. Например: 25 % Cooler/ 10 dB quet, и, что самое главное, здесь нас обманывают реже всего.

В своих кулерах производители не стесняются экспериментировать и предлагать решения с самыми разными наваротами.

Количество вентиляторов СО варируется от 0 (пассивное охлаждение дешево-непроизводительной видеокарты, которой и греется особо никак) до 3-х (в основном).Была у Gigabyte попытка сделать мостро-кулер с 5-ю вентиляторами (диаметр каждого 40 или 50 мм), расположенными перпендикулярно текстолиту видеокарты и большим радиатором (со стороны видеокарта больше напоминала какой-то мега-галактический бластер, а рекламировала видеокарту на выставке девушка, внешние данные которой в комментариях к новостям о представлении поделки обсуждали не менее жарко, чем сам продукт Gigabyte). И, что самое интересное, данный продукт появлялся в некоторых интернет-магазинах. Вот, кстати и он:



Такое творение, скорее, просто эксперимент для повышения понтов. В основном на СО видеокарты ставят 1 вентилятор (для карт средне-производительного уровня) и 2 или 3 для чего-то посерьезнее.

На применяемые здесь вентиляторы распространяются те же самые правила, что и для вентиляторов на процессорные кулеры. Отличие состоит в том, что большой и тихий вентилятор, диаметром более 90 мм прикрутить будет очень сложно и в производство идут вентиляторы до 80 мм и скоростью вращении 2500 – 3000 оборотов в минуту. Поэтому зачастую самой громкой железякой в системнике становится видеокарта.

Так как у каждого уважающего себя производителя есть разные модели собственных СО (варьируется и количество вентиляторов и некоторые конструктивные особенности радиатора), то им дают свои «имена», напимер DirectCu II (два вентилятора) и DirectCu (соответственно, 1 ветилятор), WindForce 3x (три вентилятора) и WindForce 2х (ну вы поняли).



Если скрупулезно подходить при выборе видеокарты ко всем ее особенностям, то лучше походить по некоторым сайтам с обзорами заинтересовавшего продукта и поискать на них звуковые файлы с записью шума работы этого самого продукта – такое в последнее время часто практикуется.

Касательно «запчастей» радиаторов, то здесь точно также, как и с радиаторами к процессорным кулерам: основа, тепловые трубки, ребра радиатора и вентиляторы. Также применяется непосредственный контакт тепловых трубок с графическим процессором, пайка ребер, обрабатывается поверхность основы.



Да, к стати, для дополнительного охлаждения видеокарт часто (но не всегда) прикручивают так называемый «бэкплейт» - алюминиевая пластина, которая контактирует с обратной стороной платы видеокарты на участке, где распаян ГПУ. Эта пластина действительно хорошо отводит тепло и кроме этого служит таким ребром жесткости, которое не дает прогибаться текстолиту карты под тяжестью радиатора СО (для антипрогиба платы некоторые производители в комплект кладут телескопическую подставку, которая упирается в «пол» корпуса и подпирает видеокарту снизу, за, что и была прозвана «костылем»).

Также на рынке предлагаются и альтернативные системы охладждения видеокарт. Давно – давно производители как-то не ставили «собственные» СО на видеокарты и ограничивались «стандартным» кулером на «стандартном» текстолите карты, т.е. практически все видеокарты выпускались в эталонном дизайне. В это время на помощь оверклокерам приходила компания Zalman, предлагающая отличные альтернативные кулеры для видеокарт.



Позже производители видеокарт просекли тему и стали разрабатывать свои СО для своих карт, дабы больше заработать. Так как очень часто происходят всякие эксперименты с дизайном платы и применяемыми компонентами, то установка альтернативного кулера на такую плату не всегда возможна. Расположение точек крепления кулера может и сохранится, но могут помешать установленные «не там, где нужно» компоненты, а также их высота. Поэтому с выпуском систем охлаждения производителями видеокарт Zalman понемногу отошел от дел, уступив место тем же DirectCu`там и WindForce`ам. Да и учитывая, что «собственные» кулеры от производителя видеокарт действительно хороши и необходимость их менять на что-то альтернативное стремится к нулю, то Zalman остался без своего куска хлеба, переключившись на выпуск других продуктов. Место Zalman заняла компания DeepCool, которая все же решила продолжить тему выпуска альтернативных СО для видеокарт. В прайсах магазинов ее продукты можно встретить довольно часто. Если все же по каким-то причинам возникнет необходимость покупки какого-либо продукта DeepCool, то в обязательном порядке в листе совместимости смотреть подойдет выбранный продукт к конкретно вашей видеокарте: не «линейке», а именно конкретной модели карты.

Из всех видеокарт, которые мне попадались, больше всего понравилась СО WindForce 3x от Gigabyte, почетное второе место за DirectCu II от ASUS.

Термопаста

Термопаста – это такая… паста, которая обладает высокой теплопроводностью, т.е. быстро передает тепло от одного тела к другому. Мажут ей крышку процессора или чип видеокарты (на которых такие крышки применяются редко), дабы при установке кулера между его основанием и процессором/чипом не было всяких мкропустот и воздуха. Здесь мы возвращаемся к «идеалу» поверхности основания кулера, которое достигается практически никогда. «Лишняя» паста выдавливается за край того, что ею намазано, а между контактными поверхностями не остается пустот. Термопаста обязательна к применению!!! И бывает тоже разной.

Классика жанра – термопаста отечественная КПТ-8 (есть КПТ-16, но в природе встречается нечасто). У нее есть ряд преимуществ: она действительно по своим свойствам хороша (есть один момент, о котором напишу далее), она дешевая (20 грн. за 17 г тюбик, при цене буржуинских аналогов до 90 грн. за 4 грамма), и, следовательно, ее много. Одного тюбика КПТ-8 хватит навсегда. Выпускают ее 2 производителя (для пасты обязательным условием есть соответствие ГОСТу) – названий не помню, но, у одного паста идет в пластиковом тюбике, а у другого в жестяном. Ту, которая в пластике – не брать, она как-то не очень, а в жестяном – самое, то, но найти ее немного сложнее.

Что касается импортных термопаст, то их много и по характеристикам и по ценам. Есть как откровенная гадость, так и хорошие продукты, за которые попросят деньги. Разница температур процессора/чипа которую можно выиграть при применении разных паст может доходить до 5 - 7-ми градусов Цельсия, что в определенных случаях немаловажно.

Есть целые статьи и тесты, целиком посвященные термопастам – сравниваются максимальные температуры компонентов, при применении того или иного продукта. Признанным лидером является термопаста Arctic Cooling MX-4 (это именно она и стоит те самые 90 грн. за 4 г). Цена для такой мелочи великовата, но, думаю, раз в 2 - 3 года (при нормальном ее пользовании) раскошелиться можно.

Производители процессорных кулеров в комплекте дают капельку своей термопасты, а чип видеокарты, естественно, по умолчанию намазан ею, но эти пасты ой как не всегда нормальные.

Эволюция термопаст – жидкие металлы. Да, это действительно те самые жидкие металлы (робот - терминатор Т-1000 негодует!!!), со всеми вытекающими последствиями, типа электропроводности. Мазать ЖМ нужно очень аккуратно и с небольшим жлобством – дабы после выдавливания основанием кулера излишки не потекли туда, куда им течь не нужно. ЖМ действительно «съедает» 3 – 4 – 5 (может даже 6) градусов, по сравнению даже с Arctic Cooling MX-4, но стоит намного дороже, и помним об электропроводности.

Термопасту как и ЖМ не только наносят (при каждой новой мазке нужно использовать «свежую» пасту из тюбика), но и вытирают. Очистить процессор/ГП от жидкого метала очень непросто и можно самому им испачкаться так, что одежду придется сжечь (есть вроде бы для этого специальные жидкости). С термопастой проще – крышка ЦП просто протирается тканью, а вот с графическим чипом (а главное, с теми микрофигнюшками, которые распаяны недалеко от чипа на одной с ним подложке) иногда приходится повозиться. Здесь тканью пользоваться запрещено, так как можно случайно отломать одну из тех фигнюшек. Я пользуюсь старой зубной щеткой средней жесткости. Аккуратными легкими движениями щетинки выколупывают остатки термопасты даже из труднодоступных мест и ничего (при аккуратном !!! пользовании) не отломают.

Еще один момент – снятие штатного кулера с видеокарты и замена термопасты убивают гарантию на эту самую видеокарту (конечно, если сервисном центре спалитесь).

Оперативная память

Здесь все просто – основная масса планок памяти продается со штатными радиаторами и их вполне хватает (серьезно, от них действительно есть польза!). Если есть желание и потребность, можно найти в интернет-магазинах нечто подобное:



Но есть одно ограничение – большой кулер на ЦП. Его габариты не всегда позволят установить на планки памяти таки вот поделки с высоким радиатором. С кулером придется считаться.

Винчестер

А вот здесь польза уже под вопросом: мой работает при температуре под нагрузкой до 40 градусов, без нее – около 33-х. Единственное, что на это жалуется – это программа HDD Control 2 (и то не сильно). Также, в основном, для охлаждения винта продается всякая муть, от которой шума больше, чем пользы. Поэтому здесь я не советчик.

Блок питания

Да, в блоке питания тоже есть чему греться, и это что-то тоже желательно охладить. В БП тоже устанавливаются радиаторы и вентиляторы, а во всякого рода «продвинутых» изделиях от Zalman (про них знаю точно, остальные – не уверен) идут даже медные радиаторы на тепловых трубках. Вся начинка БП охлаждается вентилятором 120 – 140 мм. И этот вентилятор в случае необходимости можно заменить на другой, более годный. Гарантия убивается напрочь.



Итак, что мы имеем в итоге? Общие сведения о воздушном охлаждении и некоторые нюансы и «тонкости» выбора СО – для начала неплохо.

P.S. На просторах Интернетов наткнулся на довольно интересный проект «индивидуального» ПК под названием Zeus Edition от умельца Ronnie Hara. Вот, собственно, и его творение:



 

До новых встреть в эфире!

Автор: Артём О. (C)