Авторизуйся и получи скидку!

Сравнительное тестирование вентиляторов


Опубликовано: 2013-06-26 11:25:54

Часть I. Австрийская наука против китайского конвейера.

Где-то в конце лета 2007 года я купил себе на то время очень даже не кислый компьютер – система бралась вся с нуля. На этой волне и началось увлечение разгонами и прочими издевательствами над железом. Естественно, что под это дело были куплены и годные СО. На двухядерный процессор Intel Core 2 Duo был установлен кулер от ASUS – Silent Square Evo. Тогда сей девайс был довольно крут по эффективности и тишине (а еще в нагрузку к этому он классно смотрится в системнике) и на некоторых сайта по тестам даже претендовал на лавры суперкулера. После смены системы на Soket 1155 кулер с 775-го успешно переехал на новое место дислокации с помощью дрели и ножовки – нужно было немного переделать крепление. Но, ничто не вечно и в кулере начал стучать подшипник вентилятора, а это значит, что вентилятор нужно менять. Вот об этих телодвижениях и поговорим.

Раз уж речь пойдет о жаре и техничности, то музыкальное сопровождение пусть будет соответствующим. Была раньше такая группа Clawfinger, играющая самые зачатки индастриала – даже Rammstein по-началу у них на разогреве – подпевках выступали… Их и подрядим к выполнению работ. 

Из всего, что можно было найти в наших магазинах, были присмотрены Noctua NF-B9 PWM (в ранних версиях вентилятора он не поддерживал ШИМ-управление оборотами, но после эту возможность ему прикрутили) и Cooler Master Blade Master 92. В пользу Noctua NF-B9 PWM (не счтая ТТХ) была вписана вот эта рекламная строчка: «Исследовательская работа над Noctua NF-B9 велась около 18 месяцев и в результате была создана уникальная форма крыльчатки. В разработке вентилятора принимали участие инженеры компании Noctua и ученые австрийского университета (есть у них такой профильный институт по вопросам аэродинамики).


Также был естественный вопрос: «А что я меняю? Какие характеристики у имеющегося вентилятора?». Для того чтоб его хотя бы идентифицировать были найдены старые обзоры ASUS Silent Square Evo - SUNON KDE1209PTVX.


 

Как выяснилось, вентилятор был изготовлен, конечно же, совсем китайской но «хорошей китайской» компанией Sunon, специализирующейся на производстве, как ни странно, именно вентиляторов. Средняя цена вентилятора - 10 – 12 долларов американских (опт) и что самое странное – вентилятор имеет очень даже не кислые на сегодняшний день параметры. И воздуха качает много и дует его как следует. И применяют их даже в серверах.


Наименование

Coolermaster Blade Master 92

Noctua NF-B9 PWM

SUNON KDE1209PTVX

Максимальная скорость вращения вентиляторов

2800 об/мин

1600 об/мин

2300об/мин

Воздушный поток

54.8 CFM

37,85 CFM (64.3 м3/ч)

? 65 CFM

Давление

4.27 мм H2O

1.61 мм H2O

? 2,5 мм H2O

Уровень шума

35 дБ

17.6 дБ

? 18??? (скорее 30 - 35 дБ)

По ТТХ Cooler Master Blade Master 92 жутко хорош, но шум… 35 Cooler Master`овских децибел это очень много. Да и формула: инженеры + ученые + 18 месяцев = 17 дБ выглядит заманчиво. Куплен был Noctua NF-B9 PWM.


 

Часть I.I. ТТХ вентиляторов.

Децибел.

Для начала – децибел (дБ, в акустике – величина звукового давления) децибелу рознь. Все производители указывают шум изделия, но почти никто не указывает, как и какой линейкой, эти дБ мерились. Фишка вот в чем: берется источник шума и к нему очень близко устанавливается измеряловка – получаем одно значение. Если расстояние от источника да прибора увеличить (например, сантиметров 30 - 50), то значение будет совсем другим, а если прибор вообще задвинуть подальше, то результат измерений превзойдет все самые лучшие ожидания. Здесь уже начинает работать маркетинг. Второй вариант нарисовать красивые показатели – указать шум при минимальных оборотах вентиляторов (если количество оборотов можно регулировать), а приставку «от» забыть указать, но это уже нужно быть совсем хитрож… производителем или рекламщиком.


Вообще «санитарная норма» по шуму составляет до 40-ка дБ в дневное время суток и до 30-ти дБ в ночное. Вот на эти нормы и следует ориентироваться. А это так, для справки (SPL, Sound Pressure Level - уровень звукового давления):
10 дБ SPL — почти не слышно, шёпот, тиканье часов, тихий шелест листьев;
25 дБ SPL — тихо, сельская местность вдали от дорог;
40 дБ SPL — хорошо слышно, тихий разговор, учреждение (офис) без источников шума, уровень звукового фона днём в городском помещении с закрытыми окнами, выходящими во двор;
85 дБ SPL — очень шумно, громкий крик, мотоцикл с глушителем;
110 дБ SPL — крайне шумно, шум работающего трактора на расстоянии 1 м, громкая музыка, вертолёт;
140 дБ SPL — травма внутреннего уха, взлёт реактивного самолёта на расстоянии 25 м, максимальная громкость на рок-концерте;
150 дБ SPL — контузия, травмы, взлёт ракеты на Луну с экипажем, на расстоянии 100 м, реактивный двигатель на расстоянии 30 м,
180 дБ SPL — светошумовая граната, воздушная ударная волна давлением 0,02 МПа, длительный звук с таким давлением вызывает смерть;
374 дБ SPL — давление в ядерном заряде в момент ядерного взрыва;


Да и вообще, децибелы величина логарифмическая, т.е. они не складываются, а возводятся в степень по формулам. 2 дБ шумнее 1-го не на 1 дБ, а в 1,25 раза. 3 дБ шумнее 2-х в 2 раза, 10 дБ превосходит 9 дБ в 10 раз и так далее. Разница шума между 10-ю и 15-ю дБ на слух, в самом деле, куда ощутимее, чем в цифрах.


Но и это еще не все. Разные вентиляторы издают шум разного диапазона звучания - звучат они по-разному: для одного человека звук шума, издаваемого конкретным вентилятором, может быть хоть и немного громким, но не напрягающим – т.е. конкретно для него «это» звучит приемлемо. А вот для другого человека, да еще и наделенного абсолютным музыкальным слухом, тот же самый шум, точнее его звук, диапазон – уже вешалка. В общем – цифры дБ на коробке принимать за чистую монету не стоит.


Конечно, просьба менеджеру подключить в магазине выбранный вентилятор на пробу ведет к деликатному, но все же, посылу. Поэтому тру-покупатели вентиляторов обзавелись вот таким вот девайсом:



Обычная батарейка на 9 – 12 вольт и двухпиновый разъем подключения вентилятора. «Прибор» можно усовершенствовать, добавив к нему самый примитивный регулятор оборотов, типа Zalman`новского – это позволит прослушать весь диапазон звучания конкретного вентилятора – «примерить» его на свои уши, и, что не маловажно, отсеять явный брак еще до того, как ваши деньги закрыли в кассовом аппарате.

Воздушное давление.

Единственное, что смущало в сравнении ТТХ вентиляторов – величина статического давления вентилятора (у Noctua NF-B9 PWM самый низкий показатель). Статическое давление вентилятора это вот так: берем небольшую, но герметичную коробку с небольшим отверстием по размеру вентилятора. В коробке при таких условиях находится обычное атмосферное давление. При включении вентилятора он начинает нагнетать воздух в эту коробку и соответственно, давление в этой коробке начинает повышаться. Вот то давление выше нормального, которое способен создать вентилятор в коробке и называется статическим давлением. На практике - чем выше этот параметр, тем сильнее поток воздуха, генерируемый вентилятором (дует сильнее). Для корпусного вентилятора этот параметр не так уж и важен, а для «кулерного» уже сложнее: вентилятор должен не только качать воздух, но и продувать им ребра радиаторов и пыль, которая в этих ребрах обязательно соберется. Если у вентилятора этот параметр совсем плох, то установка такого вентилятора в кулер затея не важная. Зависит это самое статическое давление не столько от количества оборотов вентилятора, сколько от формы лопастей и угла их наклона (угол атаки).

Воздушный поток.

Тут все просто – количество воздуха, которое может прогнать вентилятор за единицу времени. Сложности возникают, когда разные производители указывают этот параметр в разных единицах измерения: кубический фут в минуту (CFM) и кубометр в час (м3/ч). Да и каждый продавец жонглирует этими единицами измерения, как хочет: на значение кубометров по привычке ставит обозначение «CFM» и в итоге мы получаем почти в два раза более мощный вентилятор по сравнению с другими изначально CFM`ными вентиляторами. Например, для Noctua NF-B9 PWM:


 

Самый верный способ не попасться на красивые цифры – посчитать их самому с сайта производителя (на примере Noctua NF-B9 PWM, в каталоге указан объем в 64.3 м3/ч): 1 кубический метр – это 35.31 кубических фута; 64.3 м3/ч – это 2 271 кубических футов в час; дале «часы» футов делим на 60 минут = 37,85 кубических футов в минуту. Совсем просто: CFM умножаем на 1,7 – получаем м3/ч; соответственно м3/ч делим на 1,7 и получаем CFM.

Часть I.II. Тест.

Прогревать будем процессор Intel Core i5 2500К на штатных 3300 MHz + turbo boost (разогнать процессор не разрешает материнка, так что обойдемся без него). Кулер - ASUS Silent Square Evo. Обороты обоих вентиляторов зафиксированы на 100 %. В качестве термоинтерфейса выступает Arctic Cooling MX-4. В качестве грелки - утилита OCCT Перестройка: 1 минута без нагрузки, 9 минут жарки 100 % нагрузкой, после - 4 минут простоя (для определения именно температур такого отрезка вполне хватит, если нужно проверить на стабильность разогнанный процессор – то время теста устанавливается на гораздо дольше). Градусником выступит утилита RealTemp v. 3.70. Температура в комнате – около 23-х градусов по Цельсию.

Первый тест проводился без участия корпусного вентилятора, который установлен на выдув как раз напротив кулера ЦП, для проверки возможностей конкретно каждого из участников.

SUNON KDE1209PTVX (2276 об.)

Noctua NF-B9 PWM (1771 об.)

********

core 1

core 2

core 3

core 4

********

core 1

core 2

core 3

core 4

t, min

24

27

25

27

t, min

25

28

26

28

t, max

48

52

49

52

t, max

49

52

51

52

t min п.п.*

25

28

24

28

t min п.п.

25

29

26

29

t min п. п. – после прогона; температура, к которой возвращается процессор после 4-х минутного теста без нагрузки (простой).

Теперь в помощь вентиляторам кулера добавим корпусную 120-ку Cooler Master Excalibur в очень щадящем режиме работы: 40 % – если этот вентилятор включить на полную, то в плане производительности создает он целый ураган, но и шум воздушного потока можно сравнить с шумом работы средненькой серверной СО. Здесь возвращаемся к децибелам и линейкам: на коробке Excalibur`а написано 30 дБ (которые должны вписываться в ночные санитарные нормы), но за такие 30 дБ ночью можно не кисло отхватить по шапке от жены-невесты, родителей и прочих фанатов ночной тишины. Если 30 дБ у Excalibur`а – это перебор, то 35 у Blade Master`а – наверное, вообще вешалка.

SUNON KDE1209PTVX (2209 об.)

Noctua NF-B9 PWM (1719 об.)

********

core 1

core 2

core 3

core 4

********

core 1

core 2

core 3

core 4

t, min

24

27

24

27

t, min

24

28

25

28

t, max

45

49

47

48

t, max

47

52

49

51

t min п.п.

23

28

25

28

t min п.п.

24

26

25

26

Из результатов тестов видно, что китайский конвейер семилетней давности по общей эффективности даже немного опережает сегодняшнюю австрийскую мысль (касательно силы воздушного потока - Noctua NF-B9 PWM «дует» немного слабее, но при «чистых» радиаторах, как оказалось, это не так уж и критично). При значительно более низких ТТХ Noctua NF-B9 PWM справляется со своей задачей только уж совсем немного хуже китайского конкурента. Слив 2-х / 3-х градусов скорее напоминает погрешность измерений, но все же это хоть и небольшой, но проигрыш. Если Intel Core i5 2500К разогнать до среднестатистических 4,5 ГГц, то температурный разрыв, скорее всего, будет больше, но Noctua NF-B9 PWM по идее должен справится с охлаждением камня, и до критических температур дело дойти не должно.


В защиту Noctua NF-B9 PWM выступает еще и действительно низкий как для 92-ух миллиметрового вентилятора уровень шума и, конечно же, целый подшипник. От замены вентилятора при данных условиях хуже уж точно не стало. Да и так вообще заведено, что если хочешь тишины – готовься к повышению температур.


Что касается субъективного уровня шума, то сравнивать испытуемых не совсем корректно: один только что приехал из магазина, а второй шесть лет пахал до убийства подшипника. Хотя, помнится, когда был куплен кулер, то шум работы вентилятора никаких особенных нареканий не вызывал. Мега-тихим (даже «очень тихим») он, конечно, не был, но желания заменить штатный вентилятор на что-то получше тоже не было.

Часть II. Нано-напильник в действии.

На этапе домашнего просмотра купленного вентилятора Noctua NF-B9 PWM смутили всякие мелкие касяки на лопастях, свойственные при не очень качественном литье детали: заусеницы, наплывы пластика, облой. Сперва идет «рекламный» вентилятор с сайта Noctua (ровненький и аккуратненький), соответственно, далее тот же вентилятор IRL (качество фото , естественно, не фонтан, но что смог…).


IRL

 

Разницы больше, чем нужно. И все бы ничего не посмотри я когда то раньше по Discovery передачу про одну компанию, которая выпускает корабельные винты и винты для совсем небольших самолетов. Много там рассказывали про расчеты профилей лопастей, аэро- и гидродинамику, насколько там все должно быть строго, точно и качественно. Отдельно и долго рассказывали и о качестве поверхностей винтов: даже небольшой касяк на поверхности или краю изделия, зазубринка или вообще хоть что-нибудь «левое», не предусмотренное чертежом, приводило к отбраковке изделия. Если брать аэродинамику (она как-то ближе к вентиляторам кулеров), то подобные дефекты приводят к разбалансировке винта (причем очень быстро за счет большого количества оборотов и интенсивному воздействию внешних сил), он начинает вибрировать и в конце концов отламывается (чаще это происходит, когда самолет находится в воздухе, что придает пикантности происходящему). Это раз. Два – это создание касяками аэродинамических завихрений, а для нас они то есть особо ненужными, так как в основной массе шума работающего вентилятора виноваты именно эти самые завихрении – аэродинамический шум (косвенно они также способствуют отламыванию винта самолета). В общем, даже за незначительный касяк с винтом виновного и ответственного сотрудника в специально отведенной для этого подвальной подсобке избивали всем отделом контроля качества.

Что мы имеем в следствие некачественной обработки пропеллера:
1) вибрации пропеллера => шум => плохо
2) воздушные завихрении => очень много шума => очень плохо

Поэтому было принято решение разобрать вентилятор (к стати, после разборки кулера было сразу заметно, что пыль как раз именно на всех этих касяках очень любит собираться в стайки) и обработать пропеллер нанонапильником. Пришлось вооружиться наждачной бумагой разной мелкозернистости и навыками владения наждачной бумагой, полученной за много лет постройки авиамоделей. Первым препятствием в разборе вентилятора оказалось то, что вентилятор неразборной. Т.е. если снять наклейку с обратной стороны нормального вентилятора и приподнять резиновую заглушку, то можно получить доступ к стопорной шайбе пропеллера, убрав которую мы снимаем пропеллер.



В Noctua NF-B9 резиновой заглушки нет, есть цельнолитая пластмассовая основа.


Неразборной? Ха! Есть у авиамоделистов очень полезный инструмент «Скрабер». Это такой острый металлический типа-крючок, он используется для прорисовки на пластмассе канавок, имитирующих расшивку фюзеляжа, люки и прочие нужные вещи. Когда им проводишь по пластмассе, ненужное он выгребает наружу, оставляя за собой линию-канавку с аккуратными краями. Несколько кругов скрабером вокруг центра основания вентилятора (там есть ориентировочный круг) и доступ к стопорной шайбе был получен, а пропеллер вынут (вообще, если решите заняться авиамоделированием, то уже через полгода - год обзаведетесь целой ГОРОЙ годных и полезных в чем угодно и где угодно инструментов). Есть вариант рассверлить отверстие дрелью, но, во-первых, дрель в гараже, а гараж чужой – поэтому статья была бы закончена лет через пять - шесть, после отсидки за кражу и проникновение со взломом; а во-вторых, можно увлечься и угробить вентилятор, что тоже не желательно.


Вот, что получилось осле обработки:

Было


Стало

Раз уж подопытный все равно разобран, то можно ему залезть и немного глубже: втулка и штифт пропеллера были заполированы до зеркального состояния постой «ГОИ». Паста… такой зеленый камень, которым натирается полирующая поверхность. Паста была придумана в Горьковском оптическом институте (отсюда и такое название) для полировки линз. Потом простые смертные, не обремененные докторскими научными степенями, тоже нашли массу способов применения пасты в своей бытовой не научной жизни, и продукт пошел в массы. Конечно, данные детали обрабатываются заводом – изготовителем, но «hand made» все же на порядок качественнее. А чем выше качество поверхностей, тем меньше механический шум от трения таких деталей.


Кстати о полировке: не лишним будет отполировать и основание самого кулера (если позволяет конструкция кулера) – это может срезать 3 (если качество обработки основания было «не фонтан», то и 4, и 5) градусов от максимума. Делается это так: берем стекло размером где то от 15 на 15 см и не самое тонкое; на стекло наносим несколько капель машинного масла и крошим посту ГОИ (без фанатизма); когда крошки растворились в масле – приступаем. Кулер ставим на это стекло и прижимаем сверху рукой (тоже в разумных пределах, прижим должен быть равномерным), и начинаем круговыми движениями полировку. Необходимое время полировки пряморопорционально карявости поверхности основания. Критерий годности проделанной работы: на чистое стекло наносим небольшую каплю термопасты и прижимаем кулер. Если приподнять кулер и стекло от него не отвалилось (действуют силы натяжения и вакуумная муть; катит при не совсем большой массе стекла) – то все сделано правильно. Если стекло даже не «прилипло» - полируем дальше. Если основание кулера имеет тяжкие касяки – выпуклость или наоборот, то технология выравнивания та же самая, но для начала берется не самая крупная абразивная паста для обработки основания, а потом все это уже полируется пастой ГОИ.


Также можно отполировать и крышку теплообменника процессора (обратная сторона процессора с контактными площадками обязательно заклеивается малярным скотчем) – это еще минус пара градусов, но и минус гарантия на процессор.



Масло. Иногда на разных форумах проскакивают вопросы типа: «А чем лучше смазывать вентилятор?», «А что лучше подойдет: синтетика, полусинтетика или минеральное?» и им подобные. В моем распоряжении оказались: старое масло неизвестного происхождения, назначения и состава; хороший солидол (им смазывают подшипники тру авто- и другие мастера), и полусинтетика для двигателя авто. Все три варианта были опробованы и никой особой разницы между ними нет. Разве что полусинтетика вреде где то, как-то получше.


Здесь единственное правило: масло не должно быть «кухонным», слишком плотным и вязким – если перебрать с двумя последними параметрами, то моторчик может и не раскрутить вентилятор – сил не хватит. При низких оборотах такой вентилятор может даже полностью остановиться.

На последок. После разборки – чистки – смазки – сборки вентилятора лучше ему дать минут 20 – 30 поработать на полных оборотах: детали притрутся друг к другу и смазка растечется куда надо.

ИТОГО

Что есть в итоге: действительно очень тихий вентилятор в кулере ЦП и несколько часов ментального кайфа от творчества и созидания.

При первом сравнении свежекупленного Noctua NF-B9 PWM с его предшественником был следующий поток мыслей: “И это все? И над «вот этим» 18 месяцев парили себе головы инженеры и ученые? Скорее всего, они 17 с половиной месяцев бюджет на разработку прожигали где-нибудь в Монте-Карло, а потом за 5 минут для отчетности набросали схемку вентилятора и дорисовали ему эти зазубрины и рельефности – типа научные изыскания и все такое…. Заявили: «Вот чё мы придумали!». Получили за это дело премию и погнали обратно зависать».


После допиливания вентилятора, которое аж никак не прошло зря, коэффициент довольности Noctua NF-B9 PWM значительно подрос: 80 – 85 % оборотов – это так, просто узнать, что он крутится, 90 % - это даже и шумом назвать сложно, еле слышная работа, 100 % - слышно, но это как -ни как 100 % (полностью бесшумный вентилятор – пока что фантастика). И это при том, что системник стоит на столе где-то в полуметре от меня и никаких боковых крышек. Если закрыть корпус, то о вентиляторе в кулере ЦП можно забыть. Конечно, было бы хорошо все это дело измерить каким-нибудь шумометром или типа того, но ничего такого нет и достать никак.


Вообще 99,999999….9 процентов попыток утихомирить системный блок имеют одно практически нерушимое правило: убрав один источник шума – получаешь другой. Пройдя тяжелый путь кулеров, вентиляторов и всего такого, в конце концов, упираешься в шум работы винчестера. Здесь очень круто, но дорого – это полностью отказаться от использования HDD и перейти на SSD. Набрать среднестатистический терабайт на SSD – жутко дорого, но если пользоваться небольшим объемом памяти с умом: не «Плюшкинечать» на тонны ненужного хлама, не хранить всякие блу-рейные фильмы, и прочий объемный мусор, то должно хватить и 512-ти гигабайт на все (у меня в системнике 60-ти гиговая SSD и винт на 256 ГБ – иногда с большим напрягом, но все же вполне хватает). Второй вариант – использовать гибкие подвесы винчестера, т.е. он, по сути, просто болтается на резинках. Так как винчестер не контактирует с корпусом ПК, то шума становится значительно ниже – нет колебаний корпуса, которые издают не очень приятный низкочастотный шум. Но здесь палка о двух концах: винчестер не охлаждается корпусом. За счет плотного контакта стенок HDD с корпусом температура винта передается корпусу, а дальше успешно рассеивается. Ставить вентилятор для охлаждения винта, это + 1 источник шума.


Совсем радикальный способ за 5 минут раз и навсегда избавится от ВСЕХ шумов ПК не вкладывая в это денег и не замарачиваясь с чем бы то ни было – это перенести весь корпус компьютера куда-нибудь в пыле-влаго защищенный ящик с вентиляцией на балконе/ лоджии, а провода дотянуть до места расположения пользователя (кнопки управления ПК также успешно протягиваются проводами). Вариант, конечно, дикий, но используется он чаще, чем может показаться.

P.S. Бывает и такое…


Всё.

Автор: Артём О. (С)