«Сердцу системы», как часто называют центральный процессор, необходимо охлаждение. Дело в том, что он состоит из огромного числа транзисторов, каждый из которых нуждается в питании. Энергия, как известно, никуда не девается, а переходит из электрической в тепловую. Разумеется, эту энергию необходимо отвести от процессора. В магазинах можно найти устройства охлаждения различного типа, размера и формы. Сегодняшняя статья поможет выбрать кулер для процессора.

Слово «Кулер» происходит от английского cooler - охладитель. Применимо к компьютерной технике, подразумевается воздушная система охлаждения, которая состоит, чаще всего, из радиатора и вентилятора, и служит для охлаждения компонентов компьютера, тепловыделение которых больше, чем 5Вт.
Изначально процессоры обходились собственной поверхностью для рассеивания необходимого количества тепла, затем на них крепили простенькие алюминиевые радиаторы. С ростом мощности, следовательно, и тепловыделения, этого стало не хватать. На радиаторы начали устанавливать вентиляторы. Естественно, производители стремились улучшить конструкцию и материалы, что в итоге привело к разнообразию вариантов систем охлаждения.

Виды систем охлаждения процессора по способу отведения тепла.

1) Воздушные системы охлаждения, которые также называют «кулеры».
Именно им и посвящена сегодняшняя статья.

2) Жидкостные системы охлаждения.
Тепло отводится при помощи жидкости. На процессоре находится водоблок, который снимает тепло. Насос, который включен в контур, эту жидкость прокачивает по трубкам к удаленному радиатору. Там тепло отводится, а жидкость возвращается в водоблок. Этот цикл непрерывен. Существуют необслуживаемые системы и обслуживаемые. В первом случае – собирают и заливают жидкость на заводе. Вторые приобретаются в виде набора, и собираются уже под конкретную систему.

Плюсы по сравнению с большинством воздушных систем:

Меньше шум
+Выше эффективность
+Гибкость установки
+Интересный внешний вид.

Минусы:

Выше цена
-Риск протечек
-Сложность установки
-Требуется обдув околосокетного пространства.

3) Экстремальные системы охлаждения.
Это системы, основанные на принципе фазового перехода, системы открытого испарения, а также так называемые «чиллеры». Такого рода системы используются только энтузиастами для достижения результатов в разгоне компьютерных компонентов.

Всегда ли необходимо подбирать кулер? ВОХ и OEM процессоры.

При выборе комплектующих для сборки системного блока, сначала определяются с процессором. Тут же возникает вопрос: «А почему процессор одной модели в одном и том же магазине можно купить по различной цене?». Дело в том, что есть OEM – версия, а есть BOX, обычно это указывается в названии. Первая означает то, что процессор приехал в точку продажи на паллете, и используется для сборки ПК. BOX - версия предусматривает то, что процессор находится в коробке с устройством охлаждения, инструкцией, и, обычно, увеличенной гарантией. Нужно отметить, что самые мощные процессоры, даже в BOX – версии не всегда комплектуются системами охлаждения. В таком случае, размер коробки меньше, а отсутствие кулера указывается на коробке и в описании.

Вполне логично то, что для OEM-процессоров необходим кулер. Однако часто его приобретают и к BOX-версии. Комплектный кулер, естественно справится с охлаждением, но только в идеальных условиях. Если же корпус плохо продувается, в случае жары, либо разгона процессора, в лучшем случае вентилятор будет сильно шуметь, а температуры будут предельными. В худшем – процессор перегреется и замедлит свою работу, будет пропускать такты. В случае офисного системного блока можно использовать комплектный, коробочный кулер, но связка из ОЕМ-версии и кулера стороннего производителя будет стоить меньше.

Подбор кулера в зависимости от сокета.

Как только процессор выбран, нужно посмотреть, для какого сокета он предназначен. Это первый пункт в подборе кулера. Сокет – гнездо на материнской плате, в которое ставится процессор. Производители процессоров довольно часто меняют сокеты. Реже происходит замена стандартов крепления процессорных систем охлаждения.
Обычно, простые кулеры с небольшой стоимостью подходят только для одного процессорного разъема. Мощные системы охлаждения производители делают универсальными, это позволяет использовать их продукцию для различных платформ, даже снятых с производства.
Чтобы выбрать подходящий нам кулер, просто в конфигураторе выбираем нужный нам сокет, например, AM3+ , и так далее.

Подбор кулера в зависимости от рассеиваемой мощности.

TDP - Thermal Design Power - это мощность, на отвод которой должна быть рассчитана система охлаждения процессора. Измеряется в Ваттах. Этот параметр никто не скрывает, его также можно посмотреть в характеристиках процессора. Рассеиваемая кулером мощность должна быть больше или равна TDP процессора. Конечно, в случае равенства мощностей, системы охлаждения хватит, но тут все также как и в случае с комплектным BOX - кулером – лучше взять с запасом. Даже если перегрева не будет, то кулер с большей рассеиваемой мощностью будет работать тише, и его не придется менять в случае апгрейда. Если в планах разгон процессора, нужно учесть, что тепловыделение растет пропорционально поднятию напряжения. В результате TDP возрастает, иногда даже в разы.

Условно можно выделить несколько групп процессорных кулеров в зависимости от рассеиваемой мощности:

До 45Вт – для офисных ПК
45-65Вт – для мультимедийных ПК
65-80Вт – для игровых ПК среднего класса
80-120Вт – для игровых ПК высокого класса
Больше 120Вт – мощные игровые, либо профессиональные ПК,также разогнанные процессоры.

Подбор кулера в зависимости от конструкции.

Конструктивно все процессорные кулеры можно разделить на две группы: обычной конструкции и башенной . Первая подразумевает вентилятор параллельно материнской плате, а ребра радиатора перпендикулярно. В случае же башенной конструкции все наоборот. Встречаются высокоэффективные кулеры обычного типа, но чаще всего они похожи на те, что идут в комплекте с BOX - процессорами.
Добиться высокой мощности рассеивания тепла гораздо проще в кулерах башенного типа. За счет теплотрубок радиатор можно отнести дальше от материнской платы, есть возможность установить несколько вентиляторов, а также изготовить радиатор любого размера. Теплый воздух башенный кулер выдувает в сторону задней стенки, а не материнской платы. Он не будет мешать околосокетному пространству и планкам оперативной памяти.
В кулерах обычного типа за счет расположения вентилятора, обеспечивается лучший обдув пространства вокруг сокета. Также к плюсам стоит отнести и габариты - высота кулеров данного типа меньше, чем у башенных.

Высоту следует учитывать в кулерах любой конструкции - она должна быть меньше, чем та, что указана в парметрах компьютерного корпуса. В противном случае стенка не сможет закрыться.

Теплотрубки, за счет кипящей в них жидкости, переносят тепло от одного места к другому практически мгновенно. В случае компьютерных кулеров – от основания кулера к радиатору. Чем больше трубок - тем более эффективным будет устройство охлаждения. Также, на производительность кулера влияет и диаметр теплотрубок - чем они толще, тем быстрее трубки могут отводить тепло.

Выбор материалов радиатора и основания кулера.

Медь и алюминий – два материала, которые используют все производители кулеров. Медь обладает более высокой теплопроводностью, но при этом намного тяжелее и дороже алюминия. Простой кулер без теплотрубок изготовлен обычно полностью из алюминия . Встречаются модели со вставками из меди в основании . Бывают и полностью медные модели, но если тепловых трубок нет - хорошо охлаждать мощные процессоры они не смогут.
Кулеры башенного типа комбинируют – основание из меди, а радиатор алюминиевый . Полностью медные башни - довольно редкие кулеры, так как возрастает стоимость и вес, а увеличение производительности несущественное. По цвету определить материал получится далеко не всегда - иногда для предотвращения окисления основание и теплотрубки покрывают никелем.

Параметры комплектных вентиляторов.

Чтобы радиатор эффективно отводил тепло – его необходимо продувать. Осуществляется это вентиляторами. Иногда производители используют свой типоразмер, иногда стандартные вентиляторы с квадратной рамкой 80, 92, 120, 140мм. В случае выхода из строя стандартного вентилятора – его запросто можно приобрести отдельно. Чем больше размер вентилятора – тем он тише, так как при тех же оборотах прокачивает больше воздуха.
Чаще всего кулеры комплектуются одним вентилятором , редко встречаются безвентиляторные (пассивные) модели. Мощные устройства могут комплектоваться двумя , и даже тремя вентиляторами, что обеспечивает лучшую продуваемость. Впрочем, производители часто оставляют возможность дооснастить кулеры. Максимальное число устанавливаемых вентиляторов – один , два или три .
Чем выше будут обороты вентиляторов, тем лучше будет продуваться радиатор. Это позволит снизить температуры, но повысит уровень шума. Этот уровень измеряется в децибелах (дБ), и зависит от скорости вращения, типа подшипника вентилятора, формы и количества лопастей. Вентиляторы до 25 дБ условно можно считать тихими, что чаще всего соответствует вращению со скоростью меньшей, чем 1500 оборотов в минуту .
Впрочем, оборотами вентиляторов можно управлять. Есть кулеры, где это осуществляется вручную . В комплекте присутствует регулятор, вращая ручку которого или передвигая ползунок, можно добиться приемлемого уровня шума. Впрочем, в таком случае придется самостоятельно отслеживать температуру процессора и поднимать обороты в моменты максимальной нагрузки. Иногда в комплекте встречается не переменный регулятор, а постоянный резистор. То есть подключив вентилятор напрямую к материнской плате – получим одну скорость, а через резистор – меньшую, но тоже фиксированную.
Если материнская плата поддерживает PWM, лучше приобрести кулер с [Это не более чем эксперимент, на роль первооткрывателя я не претендую!]
Приветствую читателей блога.
Мне всегда были интересны нестандартные решения в компьютерных системах. Водяное охлаждение, пассивное охлаждение, разгон и другие вещи не нужные обычному пользователю. Тяга к “выявлению всех скрытых возможностей” компьютера у меня началась во время выхода intel core первого поколения. В домашнем компьютера стоял i3 530 . Позже он был разогнан с 3 до 4 Ггц., по шине. Я до сих пор смеюсь, когда вспоминаю фразы с различных форумов, что этот процессор не разгоняется. После удачного разгона, я понял, что это доступно каждому, главное прочитать достаточное количество нужной информации. Компьютеры для меня стали интересным конструктором (для взрослых). Стал собирать системы моим друзьям. Одного подсадил на разгон. Иногда приобретал ноутбуки, но не выдерживал и видя в продаже систему на каком нибудь fx 8350 за недорого, я продавал ноутбук и покупал пк. Так у меня трудился в майнинге fx 8350 на 4,7 Ггц.

Недавно я приобрел DEEPCOOL DRACULA за небольшую сумму. Взял на будующее, планирую поставить на карту r9 290x. Ну а пока охлад пылился на полке, в мою голову пришла очередная мысль. Этот кулер отводит 250 вт тепла, когда процессор выделяет 50-120 вт (не берем в расчет последнии amd fx, их тепловыделение за 250вт считаю бредом). А что, если примерить этот кулер на итак холодный камушек intel. Мысли крутились в моей голове, руки чесались. И я провел данные манипуляции.В конце статьи я озвучу минусы и плюсы.

ТЕСТОВЫЙ СТЕНД

Скажу честно, система собиралась из того что было.

Материнская плата:GIGABYTE GA-Z68P-DS3
Процессор:intel pentium g2020
Оперативная память: Corsair Vengeance Low Profile(CML4GX3M1A1600C9)
Кулер 1: DEEPCOOL Theta 9
Кулер 2:DEEPCOOL DRACULA
Жесткий диск western digital 160 gb
Видео: графическое ядро intel.
Термопаста: комплектная из DEEPCOOL DRACULA
Блок питания chieftec aps 850cb
Операционная система: windows 8.1

Участник тестирования DEEPCOOL DRACULA


Подошва как всегда ровная.


Сравнение кулеров в размерах (относительно друг друга)

Сборка

Сборка оказалась весьма забавной. Сначала я хотел выпилить крепления из металла, но потом я отказался от данной идеи, и решил немножко схалявить.:)
Решено было подложить резинки и стянуть все прочными нитями (стяжек не было по рукой, да и нити хорошо подошли)
Вот так выглядит реализованная схема крепления.




Вроде как боле менее на вид, однако ужасно с обратной стороны:D




На счет оперативной памяти. С таким радиатором даже две низкопрофильных планки устанавливаются с проблемами. Вторую можно поставить, но она будет под наклоном, может царапаться во время монтажа. Поэтому я не стал усложнять себе жизнь.

Установка видеокарты. Эту проблему я тоже обдумал. Используем райзер. Я не использовал видеокарту в тестировании, но для читателей сделал фото, райзера с этим охлаждением.


Отпечаток термопасты.Как вы видите,кулер не рассчитан для CPU , поэтому прилегает не по всей поверхности теплораспределительной крышки.


Итак, сборка подходит к концу. Вот так выглядит установленный кулер.
Он занимает ужасно много места в таком расположении.




У самого сокетного разъема.


Охлаждение перекрывает все слоты. Ну да и ладно у нас есть удлинители (райзеры). Следует признать, это решение не стандарт, отсюда и вытекают такие казусы.




Фото с линейкой.




И для сравнения, фото с обычным кулером

Подключаем блок питания, жесткий диск, и боец готов к бою.


Я использовал не видеокарту, а графическое ядро. Поэтому я подключаю hdmi кабель прямо в материнскую плату.


Переходим к тестированию.

ТЕСТИРОВАНИЕ

Я пользовался моим любимым инструментом LinX 0.6.4 и real temp для замеров температуры.
Как известно LinX существует с AVX и без него.

Первый тест. Пассивное охлаждение. LinX без AVX
во время теста


завершение теста


Запускаю LinX AVX . Температура подросла.Но все еще держится в хороших пределах. Можно без проблем использовать 24/7 с таким пассивным охлаждением.

Тесты с DEEPCOOL Theta 9 .
Отключаю вентилятор.Температура в порядке. Небольшое тепловыделение процессора дает о себе знать.

Подключаю вертушку кулера.

DEEPCOOL Theta 9 с включенной вертушкой.Проходим LinX AVX.


Температура всего 45-47 градусов. И опять заслуга небольшого пакета тепловыделения.

УРОВЕНЬ ШУМА

Но не стоит забывать о шуме. К сожалению у меня нет шумометра. Но примерную картину я попробую передать вам с помощью программы.
Уровень шума в комнате 30db

Уровень шума во время прохождения теста.


Можно сделать вывод, что система как и ожидалось не издает звуков.

И на последок уровень шума с DEEPCOOL Theta 9.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Минусы:
-нет крепления для CPU
-перекрывает все слоты pci
-не рационально располагается в корпусе.
-подошва выполнена не для cpu
Плюсы:
+создание АБСОЛЮТНО бесшумной системы
+справляется с 250вт тепла

Стоит сказать, что DEEPCOOL DRACULA отлично справляется с тепловыделением 55вт без вентиляторов. Температуры под LinX AVX составили 67-68 градусов. Это приличный результат. Конечно с таким пакетом тепловыделения справляются на ура и кулер за 200 руб, показывая в том же тесте температуру 45-47 градусов, но при этом издавая сильный шум. DEEPCOOL DRACULA подходит для создания системы на пассивном охлаждении. Стоит только заменить жесткий диск на ssd , снять вертушку с блока питания, и ваша система больше не издаст звуков. Уровень шума будет равняться нулю .

Высокие температуры, в дополнение к вредоносным программам и механическим повреждениям, одна из самых серьезных угроз для вашего компьютера.

Для защиты вашего компьютера от перегрева есть несколько эффективных методов его охлаждения.

Для решения проблем с охлаждением сначала нужно определить, очаг тепла на вашем компьютере.

Эффективность компьютерных комплектующих

Компьютерные компоненты, такие как процессор или видеокарта больше всего генерируют тепло.

Производители стараются увеличить максимальную эффективность. Одним из основных методов уменьшения размеров компонентов.

Тогда уменьшается требуемое напряжение для питания. Уменьшается расход энергии и таким образом уменьшается теплоотдача.

Несмотря на огромный прогресс в этой области в последние годы, компьютерные компоненты, все же требуют охлаждения.

Активное и пассивное охлаждение

Современная электронная техника (в том числе компьютеры) обычно используют активный или пассивный режим охлаждения.

Активный режим хорошо известный большинству владельцев компьютеров. Включает в себя вентилятор, который заставляет воздух охлаждать радиатор.

Радиатор подключен к компоненту слоем пасты, что дополнительно улучшает теплопроводность. Он эффективно собирает тепло от компонентов компьютера.

Современные вентиляторы PWM работатают быстрее и тише, что дает пользователю лучший комфорт.

Пассивное — работает на основе естественной конвекции. В нем нет вентилятора. Радиатор должен справиться со всем в одиночку. Оно встречаются в смартфонах и планшетах.

Водяное охлаждение

Водяное – это тип охлаждения, который сочетает в себе преимущества пассивных и активных методов.

В прошлом считалось это слишком экстравагантно. Сегодня становится все более популярным.

Такая система состоит из пластиковых трубок, установленных внутри корпуса. Блок, в свою очередь состоит из медной или алюминиевой пластины, которая соприкасается с нагревательными элементами.

Вторая часть блока действует в качестве резервуара для воды. Система жидкостного охлаждения также включает также радиатор, который является элементом для охлаждения воды.

Кроме того, там еще есть насос, который обеспечивает циркуляцию жидкости и действует как резервуар расширительного бачка.

Недостатком является, стоимость. Полная система для установки составляет расходы до нескольких сотен долларов.

Охлаждение для ноутбуков

Ноутбуки в течение нескольких лет постепенно начали заменять стационарные модели.

В прошлом охлаждение было очень простое — в соответствующих местах установлен радиатор и вентилятор, чтобы поддерживать правильные рабочие параметры.

Проблемы, связанные с перегревом, появились в поколении нетбуков и ультрабуков.

Не помогли даже гигантские вентиляционные отверстия (как правило, расположены на боковой стороне корпуса).

Новые поколения процессоров привели к повышению эффективности охлаждения. Они используют другие типы материалов, которые характеризуются значительно более высокой теплопроводностью.

Современный корпус использует эти элементы, чтобы уменьшить нагревание.

Уход за системой охлаждения

Чтобы гарантировать максимальную мощность охлаждения в первую очередь вы должны помнить об очистке.

В случае настольного компьютера суть проста — снять боковую панель и сжатым воздухом очистить пыль

Пыль является проблемной по нескольким причинам. Во-первых, входит в подшипники вентилятора и, таким образом, препятствует его работе.

Второе — действует как тепловой изолятор, уменьшая эффективность радиаторов.

Очистка ноутбука является более сложной – снятие крышки приведет к аннулированию гарантии.

Таким образом, часто приходится чистить ноутбуки в сервисах. Это дело в течение года или двух после даты покупки, в зависимости от того, насколько производитель дал гарантию.

Безнадежно грязные или изношенные подшипники могут вызвать необходимость замены вентилятора.

В случае ноутбуков такая процедура может быть дорогой. Упрямые пылевые сгустки можно сначала попытаться удалить пластмассовым пинцетом, а затем обработайте сжатым воздухом.

Температурную диагностику ПК позволяет выполнить программа под названием SpeedFan .

Она получает доступ к встроенным компонентам и датчикам температуры, которые используются для аварийного отключения при обнаружении перегрева.

SpeedFan поможет вам увидеть, насколько система работает должным образом.

Замена термопасты

Каждые 2-3 года потребуется замена термопасты между GPU и радиатором. Для этого, вы должны отвинтить вентилятор, вытащить блок, а затем аккуратно удалить старую пасту.

После этого нанести новый слой в соответствии с инструкциями на упаковке. Затем правильно установите вентилятор.

Альтернатива пасты — теплопроводные ленты. Они используется преимущественно там, где мы имеем дело с мелкими деталями.

Правильное поведение

Даже лучшее охлаждение не освобождает вас от обязанности применять некоторые хорошие практики в деле ликвидации избыточного тепла.

Среди наиболее важных правил, это обеспечить надлежащий поток воздуха.

Избегайте стола со специальными полками для компьютера – их стенки часто слишком близки к корпусу, в котором имеются отверстия для получения прохладного воздуха.

Не ставьте ноутбук на одеяло или другую мягкую поверхность, которая плотно соприкасается с нижней частью корпуса.

Кроме того, вы можете купить специальную подставку. Она не только улучшает охлаждение, но и повышает эргономику.

В жаркие дни можно применять небольшой вентилятор USB, а поток воздуха направить прямо на клавиатуру.

Некоторый эффект в борьбе с высокой температурой, можно получить обновлением БИОС и частей программного обеспечения. Успехов.

Часто для построения большого радиатора используют тепловые трубки (англ.: heat pipe ) — герметично запаянные и специальным образом устроенные металлические трубки (обычно медные). Они очень эффективно переносят тепло от одного своего конца к другому: таким образом, даже самые дальние рёбра большого радиатора эффективно работают в охлаждении. Так, например, устроен популярный кулер

Для охлаждения современных производительных графических процессоров применяют те же методы: большие радиаторы, медные сердечники систем охлаждения или полностью медные радиаторы, тепловые трубки для переноса тепла к дополнительным радиаторам:

Рекомендации по выбору здесь такие же: использовать медленные и крупноразмерные вентиляторы, максимально большие радиаторы. Так, например, выглядят популярные системы охлаждения видеокарт и Zalman VF900 :

Обычно вентиляторы систем охлаждения видеокарт лишь перемешивали воздух внутри системного блока, что не очень эффективно, с точки зрения охлаждения всего компьютера. Лишь совсем недавно для охлаждения видеокарт стали применять системы охлаждения, которые выносят горячий воздух за пределы корпуса: первыми стали и, схожая конструкция, от бренда :

Подобные системы охлаждения устанавливаются на самые мощные современные видеокарты (nVidia GeForce 8800, ATI x1800XT и старше). Такая конструкция зачастую более оправдана, с точки зрения правильной организации воздушных потоков внутри корпуса компьютера, чем традиционные схемы. Организация воздушных потоков

Современные стандарты по конструированию корпусов компьютеров среди прочего регламентируют и способ построения системы охлаждения. Начиная ещё с , выпуск которых был начат в 1997 году, внедряется технология охлаждения компьютера сквозным воздушным потоком, направленным от передней стенки корпуса к задней (дополнительно воздух для охлаждения всасывается через левую стенку):

Интересующихся подробностями отсылаю к последним версиям стандарта ATX.

Как минимум один вентилятор установлен в блоке питания компьютера (многие современные модели имеют два вентилятора, что позволяет существенно снизить скорость вращения каждого из них, а, значит, и шум при работе). В любом месте внутри корпуса компьютера можно устанавливать дополнительные вентиляторы для усиления потоков воздуха. Обязательно нужно следовать правилу: на передней и левой боковой стенке воздух нагнетается внутрь корпуса, на задней стенке горячий воздух выбрасывается наружу . Также нужно проконтролировать, чтобы поток горячего воздуха от задней стенки компьютера не попадал напрямик в воздухозабор на левой стенке компьютера (такое случается при определённых положениях системного блока относительно стен комнаты и мебели). Какие вентиляторы устанавливать, зависит в первую очередь от наличия соответствующих креплений в стенках корпуса. Шум вентилятора главным образом определяется скоростью его вращения (см. раздел ), поэтому рекомендуется использовать медленные (тихие) модели вентиляторов. При равных установочных размерах и скорости вращения, вентиляторы на задней стенке корпуса субъективно шумят несколько меньше передних: во-первых, они находятся дальше от пользователя, во-вторых, сзади корпуса расположены почти прозрачные решётки, в то время как спереди - различные декоративные элементы. Часто шум создаётся вследствие огибания элементов передней панели воздушным потоком: если переносимый объём воздушного потока превышает некий предел, на передней панели корпуса компьютера образуются вихревые турбулентные потоки, которые создают характерный шум (он напоминает шипение пылесоса, но гораздо тише).

Выбор компьютерного корпуса

Практически подавляющее большинство корпусов для компьютеров, представленных сегодня на рынке, соответствуют одной из версий стандарта ATX, в том числе и по части охлаждения. Самые дешёвые корпуса не комплектуются ни блоком питания, ни дополнительными приспособлениями. Более дорогие корпуса оснащаются вентиляторами для охлаждения корпуса, реже - переходниками для подключения вентиляторов различными способами; иногда даже специальным контроллером, оснащённым термодатчиками, который позволяет плавно регулировать скорость вращения одного или нескольких вентиляторов в зависимости от температуры основных узлов (см. напр. ). Блок питания включается в комплект не всегда: многие покупатели предпочитают выбирать БП самостоятельно. Из прочих вариантов дополнительного оснащения стоит отметить специальные крепления боковых стенок, жёстких дисков, оптических приводов, карт расширения, которые позволяют собирать компьютер без отвёртки; пылевые фильтры, препятствующие попаданию грязи внутрь компьютера через вентиляционные отверстия; различные патрубки для направления воздушных потоков внутри корпуса. Исследуем вентилятор

Для переноса воздуха в системах охлаждения используют вентиляторы (англ.: fan ).

Устройство вентилятора

Вентилятор состоит из корпуса (обычно в виде рамки), электродвигателя и крыльчатки, закреплённой при помощи подшипников на одной оси с двигателем:

От типа установленных подшипников зависит надёжность вентилятора. Производители заявляют такое типичное время наработки на отказ (количество лет получено из расчёта круглосуточной работы):

С учётом морального старения компьютерной техники (для домашнего и офисного применения это 2-3 года), вентиляторы с шарикоподшипниками можно считать «вечными»: срок их работы не меньше типового срока работы компьютера. Для более серьёзных применений, где компьютер должен работать круглосуточно много лет, стоит подобрать более надёжные вентиляторы.

Многие сталкивались со старыми вентиляторами, в которых подшипники скольжения выработали свой ресурс: вал крыльчатки дребезжит и вибрирует при работе, издавая характерный рычащий звук. В принципе, такой подшипник можно отремонтировать, смазав его твёрдой смазкой, - но многие ли согласятся ремонтировать вентилятор, цена которому всего пара долларов?

Характеристики вентиляторов

Вентиляторы различаются по своему размеру и толщине: обычно в компьютерах встречаются типоразмеры 40×40×10 мм, для охлаждения видеокарт и карманов для жёстких дисков, а также 80×80×25, 92×92×25, 120×120×25 мм для охлаждения корпуса. Также вентиляторы различаются типом и конструкцией устанавливаемых электродвигателей: они потребляют различный ток и обеспечивают разную скорость вращения крыльчатки. От размеров вентилятора и скорости вращения лопастей крыльчатки зависит производительность: создаваемое статическое давление и максимальный объём переносимого воздуха.

Объём переносимого вентилятором воздуха (расход) измеряется в кубометрах в минуту или кубических футах в минуту (CFM, cubic feet per minute). Производительность вентилятора, указанная в характеристиках, измеряется при нулевом давлении: вентилятор работает в открытом пространстве. Внутри корпуса компьютера вентилятор дует в системный блок определенного размера, потому он создаёт в обслуживаемом объёме избыточное давление. Естественно, что объёмная производительность будет приблизительно обратно пропорциональна создаваемому давлению. Конкретный вид расходной характеристики зависит от формы использованной крыльчатки и других параметров конкретной модели. Например, соответствующий график для вентилятора :

Из этого следует простой вывод: чем интенсивнее работают вентиляторы в задней части корпуса компьютера, тем больше воздуха можно будет прокачать через всю систему, и тем эффективнее будет охлаждение.

Уровень шума вентиляторов

Уровень шума, создаваемый вентилятором при работе, зависит от различных его характеристик (подробнее о причинах его возникновения можно прочесть в статье ). Несложно установить зависимость между производительностью и шумом вентилятора. На сайте крупного производителя популярных систем охлаждения , в мы видим: многие вентиляторы одного и того же размера комплектуются разными электродвигателями, которые рассчитаны на различную скорость вращения. Поскольку крыльчатка используется одна и та же, получаем интересующие нас данные: характеристики одного и того же вентилятора при разных скоростях вращения. Составляем таблицу для трёх самых распространённых типоразмеров: толщина 25 мм, и .

Жирным шрифтом выделены самые популярные типы вентиляторов.

Посчитав коэффициент пропорциональности потока воздуха и уровня шума к оборотам, видим почти полное совпадение. Для очистки совести считаем отклонения от среднего: меньше 5%. Таким образом, мы получили три линейные зависимости, по 5 точек каждая. Не Бог весть, какая статистика, но для линейной зависимости этого достаточно: гипотезу считаем подтверждённой.

Объёмная производительность вентилятора пропорциональна количеству оборотов крыльчатки, то же самое справедливо и для уровня шума .

Используя полученную гипотезу, мы можем экстраполировать полученные результаты методом наименьших квадратов (МНК): в таблице эти значения выделены наклонным шрифтом. Нужно, однако, помнить: область применения этой модели ограничена. Исследованная зависимость линейна в некотором диапазоне скоростей вращения; логично предположить, что линейный характер зависимости сохранится и в некоторой окрестности этого диапазона; но при очень больших и очень малых оборотах картина может существенно измениться.

Теперь рассмотрим линейку вентиляторов другого производителя: , и . Составим аналогичную табличку:

Наклонным шрифтом выделены расчётные данные.
Как было сказано выше, при значениях скорости вращения вентилятора, существенно отличающихся от исследованных, линейная модель может быть неверна. Полученные экстраполяцией значения следует понимать как приблизительную оценку.

Обратим внимание на два обстоятельства. Во-первых, вентиляторы GlacialTech работают медленнее, во-вторых, - эффективнее. Очевидно, это результат использования крыльчатки с более сложной формой лопастей: даже при одинаковых оборотах, вентилятор GlacialTech переносит больше воздуха, чем Titan: см. графу прирост . А уровень шума при одинаковых оборотах примерно равен : пропорция соблюдается даже для вентиляторов разных производителей с различной формой крыльчатки.

Нужно понимать, что реальные шумовые характеристики вентилятора зависят от его технической конструкции, создаваемого давления, объёма прокачиваемого воздуха, от типа и формы преград на пути воздушных потоков; то есть, от типа корпуса компьютера. Поскольку корпуса используются самые разные, невозможно напрямую применять измеренные в идеальных условиях количественные характеристики вентиляторов — их можно только сравнивать между собой для разных моделей вентиляторов.

Ценовые категории вентиляторов

Рассмотрим фактор стоимости. Для примера возьмём в одном и том же интернет-магазине и : результаты вписаны в приведённых выше таблицах (рассматривались вентиляторы с двумя шарикоподшипниками). Как видно, вентиляторы этих двух производителей принадлежат к двум разным классам: GlacialTech работают на более низких оборотах, потому меньше шумят; при одинаковых оборотах они эффективнее Titan - но они всегда дороже на доллар-другой. Если нужно собрать наименее шумную систему охлаждения (например, для домашнего компьютера), придётся раскошелиться на более дорогие вентиляторы со сложной формой лопастей. При отсутствии таких строгих требований или при ограниченном бюджете (например, для офисного компьютера), вполне подойдут и более простые вентиляторы. Различный тип подвеса крыльчатки, используемый в вентиляторах (подробнее см. раздел ), также влияет на стоимость: вентилятор тем дороже, чем более сложные подшипники используются.

Ключом разъёма служат скошенные углы с одной из сторон. Провода подключены следующим образом: два центральных - «земля», общий контакт (чёрный провод); +5 В - красный, +12 В - жёлтый. Для питания вентилятора через молекс-разъём используются только два провода, обычно чёрный («земля») и красный (напряжение питания). Подключая их к разным контактам разъёма, можно получить различную скорость вращения вентилятора. Стандартное напряжение в 12 В запустит вентилятор со штатной скоростью, напряжение в 5-7 В обеспечивает примерно половинную скорость вращения. Предпочтительно использовать более высокое напряжение, так как не каждый электромотор в состоянии надёжно запускаться при чересчур низком напряжении питания.

Как показывает опыт, скорость вращения вентилятора при подключении к +5 В, +6 В и +7 В примерно одинакова (с точностью до 10%, что сравнимо с точностью измерений: скорость вращения постоянно изменяется и зависит от множества факторов, вроде температуры воздуха, малейшего сквозняка в комнате и т. п.)

Напоминаю, что производитель гарантирует стабильную работу своих устройств только при использовании стандартного напряжения питания . Но, как показывает практика, подавляющее большинство вентиляторов отлично запускаются и при пониженном напряжении.

Контакты зафиксированы в пластмассовой части разъёма при помощи пары отгибающихся металлических «усиков». Не составляет труда извлечь контакт, придавив выступающие части тонким шилом или маленькой отвёрткой. После этого «усики» нужно опять разогнуть в стороны, и вставить контакт в соответствующее гнездо пластмассовой части разъёма:

Иногда кулеры и вентиляторы оборудуются двумя разъёмами: подключёнными параллельно молекс- и трёх- (или четырёх-) контактным. В таком случае подключать питание нужно только через один из них :

В некоторых случаях используется не один молекс-разъём, а пара «мама-папа»: так можно подключить вентилятор к тому же проводу от блока питания, который запитывает жёсткий диск или оптический привод. Если вы переставляете контакты в разъёме, чтобы получить на вентиляторе нестандартное напряжение, обратите особое внимание на то, чтобы переставить контакты во втором разъёме в точности таком же порядке . Невыполнение этого требования чревато подачей неверного напряжения питания на жёсткий диск или оптический привод, что наверняка приведёт к их мгновенному выходу из строя.

В трёхконтактных разъёмах ключом для установки служит пара выступающих направляющих с одной стороны:

Ответная часть находится на контактной площадке, при подключении она входит между направляющими, также выполняя роль фиксатора. Соответствующие разъёмы для питания вентиляторов находятся на материнской плате (как правило, несколько штук в разных местах платы) или на плате специального контроллера, управляющего вентиляторами:

Помимо «земли» (чёрный провод) и +12 В (обычно красный, реже: жёлтый), есть ещё тахометрический контакт: он используется для контроля скорости вращения вентилятора (белый, синий, жёлтый или зелёный провод). Если вам не нужна возможность контроля над оборотами вентилятора, то этот контакт можно не подключать. Если питание вентилятора подведено отдельно (например, через молекс-разъём), допустимо при помощи трёхконтактного разъёма подключить только контакт контроля за оборотами и общий провод - такая схема часто используется для мониторинга скорости вращения вентилятора блока питания, который запитывается и управляется внутренними схемами БП.

Четырёхконтактные разъёмы появились сравнительно недавно на материнских платах с процессорными разъёмами LGA 775 и socket AM2. Отличаются они наличием дополнительного четвёртого контакта, при этом полностью механически и электрически совместимы с трёхконтактными разъёмами:

Два одинаковых вентилятора с трёхконтактными разъёмами можно подключить последовательно к одному разъёму питания. Таким образом, на каждый из электромоторов будет приходится по 6 В питающего напряжения, оба вентилятора будут вращаться с половинной скоростью. Для такого соединения удобно использовать разъёмы питания вентиляторов: контакты легко извлечь из пластмассового корпуса, придавив фиксирующий «язычок» отвёрткой. Схема подключения приведена на рисунке далее. Один из разъёмов подключается к материнской плате, как обычно: он будет обеспечивать питанием оба вентилятора. Во втором разъёме при помощи кусочка проволоки нужно закоротить два контакта, после чего заизолировать его скотчем или изолентой:

Настоятельно не рекомендуется соединять таким способом два разных электромотора : из-за неравенства электрических характеристик в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) один из вентиляторов может не запускаться вовсе (что чревато выходом электромотора из строя) или требовать для запуска чрезмерно большой ток (чревато выходом из строя управляющих цепей).

Часто для ограничения скорости вращения вентилятора примеряются постоянные или переменные резисторы, включенные последовательно в цепи питания. Изменяя сопротивление переменного резистора, можно регулировать скорость вращения: именно так устроены многие ручные регуляторы скорости вентиляторов. Конструируя подобную схему нужно помнить, что, во-первых, резисторы греются, рассеивая часть электрической мощности в виде тепла, - это не способствует более эффективному охлаждению; во-вторых, электрические характеристики электродвигателя в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) не одинаковы, параметры резистора нужно подбирать с учётом всех этих режимов. Чтобы подобрать параметры резистора, достаточно знать закон Ома; использовать нужно резисторы, рассчитанные на ток, не меньший, чем потребляет электродвигатель. Однако лично я не приветствую ручное управление охлаждением, так как считаю, что компьютер - вполне подходящее устройство, чтобы управлять системой охлаждения автоматически, без вмешательства пользователя.

Контроль и управление вентиляторами

Большинство современных материнских плат позволяет контролировать скорость вращения вентиляторов, подключённых к некоторым трёх- или четырёхконтактным разъёмам. Более того, некоторые из разъёмов поддерживают программное управление скоростью вращения подключённого вентилятора. Не все размещённые на плате разъёмы предоставляют такие возможности: например, на популярной плате Asus A8N-E есть пять разъёмов для питания вентиляторов, контроль над скоростью вращения поддерживают только три из них (CPU, CHIP, CHA1), а управление скоростью вентилятора - только один (CPU); материнская плата Asus P5B имеет четыре разъёма, все четыре поддерживают контроль за скоростью вращения, управление скоростью вращения имеет два канала: CPU, CASE1/2 (скорость двух корпусных вентиляторов изменяется синхронно). Количество разъёмов с возможностями контроля или управления скоростью вращения зависит не от используемого чипсета или южного моста, а от конкретной модели материнской платы: модели разных производителей могут различаться в этом отношении. Часто разработчики плат намеренно лишают более дешёвые модели возможностей управления скоростью вентиляторов. Например, материнская плата для процессоров Intel Pentiun 4 Asus P4P800 SE способна регулировать обороты кулера процессора, а её удешевлённый вариант Asus P4P800-X - нет. В таком случае можно использовать специальные устройства, которые способны управлять скоростью нескольких вентиляторов (и, обычно, предусматривают подключение целого ряда температурных датчиков) - их появляется всё больше на современном рынке.

Контролировать значения скорости вращения вентиляторов можно при помощи BIOS Setup. Как правило, если материнская плата поддерживает изменение скорости вращения вентиляторов, здесь же в BIOS Setup можно настроить параметры алгоритма регулирования скорости. Набор параметров различен для разных материнских плат; обычно алгоритм использует показания термодатчиков, встроенных в процессор и материнскую плату. Существует ряд программ для различных ОС, которые позволяют контролировать и регулировать скорость вентиляторов, а также следить за температурой различных компонентов внутри компьютера. Производители некоторых материнских плат комплектуют свои изделия фирменными программами для Windows: Asus PC Probe, MSI CoreCenter, Abit µGuru, Gigabyte EasyTune, Foxconn SuperStep и т.д. Распространено несколько универсальных программ, среди них: (shareware, $20-30), (распространяется бесплатно, не обновляется с 2004 года). Самая популярная программа этого класса - :

Эти программы позволяют следить за целым рядом температурных датчиков, которые устанавливаются в современные процессоры, материнские платы, видеокарты и жёсткие диски. Также программа отслеживает скорость вращения вентиляторов, которые подключены к разъёмам материнской платы с соответствующей поддержкой. Наконец, программа способна автоматически регулировать скорость вентиляторов в зависимости от температуры наблюдаемых объектов (если производитель системной платы реализовал аппаратную поддержку этой возможности). На приведённом выше рисунке программа настроена на управление только вентилятором процессора: при невысокой температуре ЦП (36°C) он вращается со скоростью около 1000 об/мин, - это 35% от максимальной скорости (2800 об/мин). Настройка таких программ сводится к трём шагам:

1. определению, к каким из каналов контроллера материнской платы подключены вентиляторы, и какие из них могут управляться программно;
2. указанию, какие из температур должны влиять на скорость различных вентиляторов;
3. заданию температурных порогов для каждого датчика температуры и диапазона рабочих скоростей для вентиляторов.

Возможностями по мониторингу также обладают многие программы для тестирования и тонкой настройки компьютеров: , и т. д.

Многие современные видеокарты также позволяют регулировать обороты вентилятора системы охлаждения в зависимости от нагрева графического процессора. При помощи специальных программ можно даже изменять настройки механизма охлаждения, снижая уровень шума от видеокарты в отсутствие нагрузки. Так выглядят в программе оптимальные настройки для видеокарты HIS X800GTO IceQ II :

Пассивное охлаждение

Пассивными системами охлаждения принято называть такие, которые не содержат вентиляторов. Пассивным охлаждением могут довольствоваться отдельные компоненты компьютера, при условии, что их радиаторы помещены в достаточный поток воздуха, создаваемый «чужими» вентиляторами: например, микросхема чипсета часто охлаждается большим радиатором, расположенным вблизи места установки процессорного кулера. Популярны также пассивные системы охлаждения видеокарт, например, :

Очевидно, чем больше радиаторов приходится продувать одному вентилятору, тем большее сопротивление потоку ему нужно преодолеть; таким образом, при увеличении количества радиаторов часто приходится увеличивать скорость вращения крыльчатки. Эффективнее использовать много тихоходных вентиляторов большого диаметра, а пассивные системы охлаждения предпочтительнее избегать. Несмотря на то, что выпускаются пассивные радиаторы для процессоров, видеокарты с пассивным охлаждением, даже блоки питания без вентиляторов (FSP Zen), попытка собрать компьютер совсем без вентиляторов из всех этих компонент наверняка приведёт к постоянным перегревам. Потому, что современный высокопроизводительный компьютер рассеивает слишком много тепла, чтобы охлаждаться только лишь пассивными системами. Из-за низкой теплопроводности воздуха, сложно организовать эффективное пассивное охлаждение для всего компьютера, разве что превратить в радиатор весь корпус компьютера, как это сделано в :

Сравните корпус-радиатор на фото с корпусом обычного компьютера!

Возможно, полностью пассивного охлаждения будет достаточно для маломощных специализированных компьютеров (для доступа в интернет, для прослушивания музыки и просмотра видео, и т.п.) Охлаждение экономией

В старые времена, когда энергопотребление процессоров не достигло ещё критических величин - для их охлаждения хватало небольшого радиатора - вопрос «что будет делать компьютер, когда делать ничего не нужно?» решался просто: пока не надо выполнять команды пользователя или запущенные программы, ОС даёт процессору команду NOP (No OPeration, нет операции). Эта команда заставляет процессор выполнить бессмысленную безрезультатную операцию, результат которой игнорируется. На это тратится не только время, но и электроэнергия, которая, в свою очередь, преобразуется в тепло. Типичный домашний или офисный компьютер в отсутствие ресурсоёмких задач загружен, как правило, всего на 10% - любой может удостовериться в этом, запустив Диспетчер задач Windows и понаблюдав за Хронологией загрузки ЦП (Центрального Процессора). Таким образом, при старом подходе около 90% процессорного времени улетало на ветер: ЦП занимался выполнением никому не нужных команд. Более новые ОС (Windows 2000 и далее) в аналогичной ситуации поступают разумнее: при помощи команды HLT (Halt, останов) процессор полностью останавливается на короткое время - это, очевидно, позволяет снизить потребление энергии и температуру процессора при отсутствии ресурсоёмких задач.

Компьютерщики со стажем могут припомнить целый ряд программ для «программного охлаждения процессора»: будучи запущенными под управлением Windows 95/98/ME они останавливали процессор с помощью HLT, вместо повторения бессмысленных NOP, чем снижали температуру процессора в отсутствие вычислительных задач. Соответственно, использование таких программ под управлением Windows 2000 и более новых ОС лишено всякого смысла.

Современные процессоры потребляют настолько много энергии (а это значит: рассеивают её в виде тепла, то есть греются), что разработчики создали дополнительные технические по борьбе с возможным перегревом, а также средства, повышающие эффективность механизмов экономии при простое компьютера.

Тепловая защита процессора

Для защиты процессора от перегрева и выхода из строя, применяется так называемый thermal throttling (обычно не переводят: троттлинг). Суть этого механизма проста: если температура процессора превышает допустимую, процессор принудительно останавливается командой HLT, чтобы кристалл имел возможность остыть. В ранних реализациях этого механизма через BIOS Setup можно было настраивать, какую долю времени процессор будет простаивать (параметр CPU Throttling Duty Cycle: xx%); новые реализации «тормозят» процессор автоматически до тех пор, пока температура кристалла не опустится до допустимого уровня. Безусловно, пользователь заинтересован в том, чтобы процессор не прохлаждался (буквально!), а выполнял полезную работу — для этого нужно использовать достаточно эффективную систему охлаждения. Проверить, не включается ли механизм тепловой защиты процессора (троттлинга) можно при помощи специальных утилит, например :

Минимизация потребления энергии

Практически все современные процессоры поддерживают специальные технологии для снижения потребления энергии (и, соответственно, нагрева). Разные производители называют такие технологии по-разному, например: Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), AMD Cool’n’Quiet (CnQ, C&Q) - но работают они, по сути, одинаково. Когда компьютер простаивает, и процессор не загружен вычислительными задачами, уменьшается тактовая частота и напряжение питания процессора. И то, и другое уменьшает потребление процессором электроэнергии, что, в свою очередь, сокращает тепловыделение. Как только загрузка процессора увеличивается, автоматически восстанавливается полная скорость процессора: работа такой схемы энергосбережения полностью прозрачна для пользователя и запускаемых программ. Для включения такой системы нужно:

1. включить использование поддерживаемой технологии в BIOS Setup;
2. установить в используемой ОС соответствующие драйверы (обычно это драйвер процессора);
3. в Панели управления Windows (Control Panel), в разделе Электропитание (Power Management), на закладке Схемы управления питанием (Power Schemes) выбрать в списке схему Диспетчер энергосбережения (Minimal Power Management).

Например, для материнской платы Asus A8N-E с процессором нужно (подробные инструкции приведены в Руководстве пользователя):

1. в BIOS Setup в разделе Advanced > CPU Configuration > AMD CPU Cool & Quiet Configuration параметр Cool N"Quiet переключить в Enabled; а в разделе Power параметр ACPI 2.0 Support переключить в Yes;
2. установить ;
3. см. выше.

Проверить, что частота процессора изменяется, можно при помощи любой программы, отображающей тактовую частоту процессора: от специализированных типа , вплоть до Панели управления Windows (Control Panel), раздел Система (System):

AMD Cool"n"Quiet в действии: текущая частота процессора (994 МГц) меньше номинальной (1,8 ГГц)

Часто производители материнских плат дополнительно комплектуют свои изделия наглядными программами, наглядно демонстрирующими работу механизма изменения частоты и напряжения процессора, например, Asus Cool&Quiet:

Частота процессора изменяется от максимальной (при наличии вычислительной нагрузки), до некоторой минимальной (при отсутствии загрузки ЦП).

Утилита RMClock

Во время разработки набора программ для комплексного тестирования процессоров , была создана (RightMark CPU Clock/Power Utility): она предназначена для наблюдения, настройки и управления энергосберегающими возможностями современных процессоров. Утилита поддерживает все современные процессоры и самые разные системы управления потреблением энергии (частотой, напряжением…) Программа позволяет наблюдать за возникновением троттлинга, за изменением частоты и напряжения питания процессора. Используя RMClock, можно настраивать и использовать всё, что позволяют стандартные средства: BIOS Setup, управление энергопотреблением со стороны ОС при помощи драйвера процессора. Но возможности этой утилиты гораздо шире: с её помощью можно настраивать целый ряд параметров, которые не доступны для настройки стандартным образом. Особенно это важно при использовании разогнанных систем, когда процессор работает быстрее штатной частоты.

Авторазгон видеокарты

Подобный метод используют и разработчики видеокарт: полная мощность графического процессора нужна только в 3D-режиме, а с рабочим столом в 2D-режиме современный графический чип справится и при пониженной частоте. Многие современные видеокарты настроены так, чтобы графический чип обслуживал рабочий стол (2D-режим) с пониженной частотой, энергопотреблением и тепловыделением; соответственно, вентилятор охлаждения крутится медленнее и шумит меньше. Видеокарта начинает работать на полную мощность только при запуске 3D-приложений, например, компьютерных игр. Аналогичную логику можно реализовать программно, при помощи различных утилит по тонкой настройке и разгону видеокарт. Для примера, так выглядят настройки автоматического разгона в программе для видеокарты HIS X800GTO IceQ II :

Тихий компьютер: миф или реальность?

С точки зрения пользователя, достаточно тихим будет считаться такой компьютер, шум которого не превышает окружающего шумового фона. Днём, с учётом шума улицы за окном, а также шума в офисе или на производстве, компьютеру позволительно шуметь чуть больше. Домашний компьютер, который планируется использовать круглосуточно, ночью должен вести себя потише. Как показала практика, практически любой современный мощный компьютер можно заставить работать достаточно тихо. Опишу несколько примеров из моей практики.

Пример 1: платформа Intel Pentium 4

В моём офисе используется 10 компьютеров Intel Pentium 4 3,0 ГГц со стандартными процессорными кулерами. Все машины собраны в недорогих корпусах Fortex ценой до $30, установлены блоки питания Chieftec 310-102 (310 Вт, 1 вентилятор 80?80?25 мм). В каждом из корпусов на задней стенке был установлен вентилятор 80?80?25 мм (3000 об/мин, шум 33 дБА) - они были заменены вентиляторами с такой же производительностью 120?120?25 мм (950 об/мин, шум 19 дБА). В файловом сервере локальной сети для дополнительного охлаждения жёстких дисков на передней стенке установлены 2 вентилятора 80?80?25 мм , подключённые последовательно (скорость 1500 об/мин, шум 20 дБА). В большинстве компьютеров использована материнская плата Asus P4P800 SE , которая способна регулировать обороты кулера процессора. В двух компьютерах установлены более дешёвые платы Asus P4P800-X , где обороты кулера не регулируются; чтобы снизить шум от этих машин, кулеры процессоров были заменены (1900 об/мин, шум 20 дБА).
Результат : компьютеры шумят тише, чем кондиционеры; их практически не слышно.

Пример 2: платформа Intel Core 2 Duo

Домашний компьютер на новом процессоре Intel Core 2 Duo E6400 (2,13 ГГц) со стандартным процессорным кулером был собран в недорогом корпусе aigo ценой $25, установлен блок питания Chieftec 360-102DF (360 Вт, 2 вентилятора 80×80×25 мм). В передней и задней стенках корпуса установлены 2 вентилятора 80×80×25 мм , подключённые последовательно (скорость регулируется, от 750 до 1500 об/мин, шум до 20 дБА). Использована материнская плата Asus P5B , которая способна регулировать обороты кулера процессора и вентиляторов корпуса. Установлена видеокарта с пассивной системой охлаждения.
Результат : компьютер шумит так, что днём его не слышно за обычным шумом в квартире (разговоры, шаги, улица за окном и т. п.).

Пример 3: платформа AMD Athlon 64

Мой домашний компьютер на процессоре AMD Athlon 64 3000+ (1,8 ГГц) собран в недорогом корпусе Delux ценой до $30, сначала содержал блок питания CoolerMaster RS-380 (380 Вт, 1 вентилятор 80?80?25 мм) и видеокарту GlacialTech SilentBlade GT80252BDL-1 , подключенными к +5 В (около 850 об/мин, шум меньше 17 дБА). Используется материнская плата Asus A8N-E , которая способна регулировать обороты кулера процессора (до 2800 об/мин, шум до 26 дБА, в режиме простоя кулер вращается около 1000 об/мин и шумит меньше 18 дБА). Проблема этой материнской платы: охлаждение микросхемы чипсета nVidia nForce 4, Asus устанавливает небольшой вентилятор 40?40?10 мм со скоростью вращения 5800 об/мин, который достаточно громко и неприятно свистит (кроме того, вентилятор оборудован подшипником скольжения, имеющим очень небольшой ресурс). Для охлаждения чипсета был установлен кулер для видеокарт с медным радиатором , на его фоне отчётливо слышны щелчки позиционирования головок жёсткого диска. Работающий компьютер не мешает спать в той же комнате, где он установлен.
Недавно видеокарта была заменена HIS X800GTO IceQ II , для установки которой потребовалось доработать радиатор чипсета : отогнуть рёбра таким образом, чтобы они не мешали установке видеокарты с большим вентилятором охлаждения. Пятнадцать минут работы плоскогубцами - и компьютер продолжает работать тихо даже с довольно мощной видеокартой.

Пример 4: платформа AMD Athlon 64 X2

Домашний компьютер на процессоре AMD Athlon 64 X2 3800+ (2,0 ГГц) с процессорным кулером (до 1900 об/мин, шум до 20 дБА) собран в корпусе 3R System R101 (в комплекте 2 вентилятора 120×120×25 мм, до 1500 об/мин, установлены на передней и задней стенках корпуса, подключены к штатной системе мониторинга и автоматического управления вентиляторами), установлен блок питания FSP Blue Storm 350 (350 Вт, 1 вентилятор 120×120×25 мм). Использована материнская плата (пассивное охлаждение микросхем чипсета), которая способна регулировать обороты кулера процессора. Использована видеокарта GeCube Radeon X800XT , система охлаждения заменена на Zalman VF900-Cu . Для компьютера был выбран жёсткий диск , известный низким уровнем создаваемого шума.
Результат : компьютер работает так тихо, что слышен шум электродвигателя жёстких дисков. Работающий компьютер не мешает спать в той же комнате, где он установлен (соседи за стенкой разговаривают и того громче).

Тайваньская компания Thermalright является одним из лидеров в производстве воздушных систем охлаждения. Продукция этой фирмы уже давно присутствует на нашем рынке и представлена широким ассортиментом кулеров различного назначения. Одним из приоритетных направлений в работе компании, безусловно, является производство высокоэффективных процессорных охладителей. Сегодня в нашу тестовую лабораторию попал не совсем обычный кулер. Его особенность заключается в возможности работы в пассивном режиме, то есть без обдува вентиляторами. По крайней мере, по заверениям производителя этот продукт спроектирован именно как пассивный кулер. Насколько хорошо справится радиатор с охлаждением современного процессора в отсутствии обдува, нам и предстоит выяснить. Итак, героем нашего тестирования стал процессорный кулер Thermalright HR-02.

Вообще, идея сборки максимально тихого компьютера не нова. Многим пользователям не нужна запредельная производительность ценой шума и непомерного энергопотребления. Домашний компьютер может и вовсе без разгона справляться с мультимедийными задачами и не слишком ресурсоёмкими играми. А вот абсолютно беззвучный ПК имеет ряд преимуществ. Например, можно поставить ночью очередь загрузок из Интернета и компьютер не будет мешать спать своим шумом. Кроме того, тихую работу системного блока по достоинству оценят ценители качественного звука и обладатели профессиональных акустических систем. Таких примеров можно приводить ещё много, но перейдём непосредственно к обзору.

Упаковка и комплектация

Кулер поставляется в картонной коробке средних размеров. Стиль оформления упаковки привычен для продукции Thermalright — строгий внешний вид коробки, никаких лишних картинок, окошек и прочих маркетинговых «фишек».

Сам радиатор находится в кульке и плотно уложен в защитную пенополиуретановую форму. Вероятность повреждения при транспортировке минимальна. Аксессуары находятся в отдельной коробочке из белого картона.

Приятным сюрпризом для покупателя станет достаточно качественная отвёртка, поставляемая с кулером.

Комплект поставки следующий:

• руководство пользователя;
• наклейка с логотипом производителя;
• набор креплений для LGA 775/1155/1156/1366;
• скобы для крепления 120-мм вентилятора;
• скобы для крепления 140-мм вентилятора;
• крестовая отвёртка;
• ключик для прижима кулера;
• антивибрационные уголки для вентилятора;

Конструкция радиатора

Охладитель Thermalright HR-02 был изначально спроектирован с целью отвода до 130 ватт тепла от центрального процессора без использования вентиляторов. Разумеется, для такого режима работы нужна большая площадь рассеивания тепла. Радиатор представляет собой конструкцию, состоящую из медного основания и шести медных тепловых трубок, пронизывающих 32 перфорированных алюминиевых пластины. Диаметр трубок 6 мм. Толщина рёбер равна 0,5 мм, а межрёберное расстояние составляет 3 мм. Радиатор полностью никелирован.

Общая расчётная площадь радиатора около 9770 кв. см. Для сравнения, площадь теплорассеивателя Noctua NH-D14 равна 12020 кв. см. Толщина пластин, большое межрёберное расстояние и перфорация в пластинах говорят о том, что радиатор спроектирован для работы именно в пассивном режиме.

Несомненно, это один из самых крупных (если не самый) односекционных башенных кулеров. Радиатор выглядит массивно даже на фоне двухсекционного Silver Arrow . Также хорошо заметно насколько больше у HR-02 межрёберное расстоянии, чем у «стрелы».

Качество изготовления находится на высочайшем уровне. Взяв в руки это радиатор, создаётся впечатление, что он является литой деталью, а не конструкцией из множества сегментов. Все соединения тепловых трубок с основанием и пластинами оребрения качественно пропаяны. Никаких «соплей» в виде подтёков припоя не обнаружено.

Одной из особенностей Thermalright HR-02 является нестандартное расположение тепловых трубок. Весь радиатор как-бы смещён в бок относительно основания. По задумке производителя такая конструкция должна сделать эксплуатацию более удобной и упростить доступ пользователя к корпусным вентиляторам на задней стенке корпуса. Мы же посмотрели с несколько другой стороны и заметили, что такая конструкция может позволить устанавливать модули памяти с высокими радиаторами во все слоты DIMM. Так ли это, нам ещё предстоит выяснить.

Такая форма нисколько не должна вредить производительности. Тепловые трубки расставлены грамотно и должны распределять тепло по пластинам радиатора достаточно равномерно. Если же речь идёт об установке вентилятора, то положение тепловых трубок как раз будет соответствовать наибольшему воздушному потоку, минуя «мёртвую зону» вентилятора.

Основание нельзя назвать идеальным, но оно достаточно ровное, чтобы обеспечить более или менее равномерный отвод тепла от крышки-теплораспределителя. Если сравнить качество изготовления с кулером Noctua NH-D14, то австрийская компания всё же впереди.

Подошва радиатора отполирована до зеркального блеска. Конечно, следы фрезы видны при детальном осмотре, но для эффективности охлаждения это не критично.

Дабы не разочаровывать любителей активного охлаждения, инженеры предусмотрели возможность установки вентиляторов. В сборе со 140-миллиметровым Thermalright TY-140 кулер выглядит следующим образом.

Скобы продеваются в специальные отверстия в пластинах радиатора, затем прижимается вентилятор. Стоит заметить, что такая система установки вентиляторов характерна для всех кулеров данного производителя и у неё есть один заметный недостаток. Для установки или снятия вентиляторных скоб требуется демонтаж кулера. Опять же тайваньским инженерам стоило бы обратить внимание на NH-D14, в котором крепление вентиляторов реализовано более рационально и удобно.

Что ж, внешность и качество изготовления радиатора Thermalright HR-02 впечатляют. Рассмотрим спецификации и перейдём непосредственно к тестированию.Установка и совместимость

Радиатор можно установить на все платформы Intel. Система крепления точно такая же, как на всех современных процессорных кулерах Thermalright. Сначала нужно прикрепить к системной плате пластину жёсткости:

Затем устанавливается крепёжная рамка, к которой и будет прикручиваться радиатор. Рамка позволяет установить радиатор в любое из четырёх возможных положений. Это очень удобно, так как делает продукт более универсальным. Мы выбрали такое положение, при котором можно установить модули памяти с высокими «гребешками».

Сам радиатор прикручивается с помощью двух накидных гаек, а затем зажимается большим болтом посередине основания.

В пластинах присутствуют специальные отверстия, предназначенные для монтажа радиатора с использованием отвёртки. Вот только не понятно, для чего нужно было делать эти отверстия настолько большими, ведь для отвёртки достаточно и более мелких. Возможно, это сделано для красоты, однако потеря рабочей площади налицо.

Поставляемые в комплекте скобы предназначены для одного 120- и одного 140-миллиметрового вентилятора. Мы же воспользовались скобами от Thermalright Silver Arrow и установили два вентилятора модели TY-140.

И тут обнаружилась ещё одна неприятная особенность крепления вентиляторов. Скобы мешают установке в первый слот DIMM памяти с высоким гребешком. Учитывая конструкцию кулера, инженеры могли бы потрудиться и над созданием новых скоб (по примеру Noctua или Prolimatech). Тогда кулер стал бы ещё лучше, а вентилятор, расположенный сразу за «гребешками» оперативной памяти, обеспечивал бы и их продув.

Спецификации

Модель кулера		Thermalright Silver Arrow	Noctua NH-D14
Разъем	LGA775/1155/ 1156/1366 AM2(+)/AM3	LGA775/1155/ 1156/1366 AM2(+)/AM3	LGA775/1155/ 1156/1366 AM2(+)/AM3
Размеры радиатора, мм	102x140x163	147x123x165	140x130x160
Вес радиатора, г	860	830	900
Материал радиатора		Медное основание и тепловые трубки, алюминиевые рёбра, всё покрыто никелем	Медное основание и тепловые трубки, алюминиевые рёбра, всё покрыто никелем
Количество пластин	32	55x2	42x2
Расстояние между пластинами, мм	3	1,7	2,5
Модель вентилятора(ов)	-	Thermalright TY-140	NF-P12/NF-P14
Размеры вентилятора(ов), мм	-	160x140x26	120х120х25 140x140x25
Вес каждого вентилятора, г	-	140	170
Частота вращения вентилятора(ов), об/мин	-	900—1300 (PWM-управление)	900—1300 900—1200 (с использованием переходников U.L.N.A.)
Поток воздуха, куб. ф./мин	-	56—73	37—54,1 48,8—64,7
Заявленный уровень шума, дБА	-	19—21	12,6—19,8 13,2—19,8
Наработка на отказ, тыс. ч	-	н/д	>150
Ориентировочная стоимость, $	80	90	80

Стенд и методика тестирования

Конфигурация тестового стенда была следующая:

• материнская плата: ASRock P67 Extreme4 (Intel P67 Express);
• центральный процессор: Intel Core i7-2600K ES (3,33@5,0 ГГц, VCore 1,45 В);
• оперативная память: Kingston KHX2333C9D3T1K2/4GX (2x2 Гбайт);
• видеокарта: HIS Radeon HD6950 2GB;
• жесткий диск: Western Digital WD6401AALS;
• блок питания: Hiper Type RII 680W (680 Вт).
• термопаста: Noctua NT-H1.

Тестирование проводилось на открытом стенде при температуре воздуха в помещении, равной 22 градусам Цельсия. Прогрев процессора осуществлялся в операционной системе Windows 7 Ultimate Edition x64 программой LinX 0.6.4 (10 проходов Linpack в каждом цикле теста при объёме используемой оперативной памяти 2048 Мбайт). Для мониторинга температуры использовались утилиты CoreTemp и AIDA 64. Для каждого кулера тестирование повторялось три раза с заменой термопасты.

Процессор функционировал на частоте 4 ГГц при напряжении 1,175 В с пассивным охлаждением и на частоте 5 ГГц при напряжении 1,45 В с обдувом радиатора. Кулер Noctua NH-D14 проверялся так же с вентиляторами Thermalright TY-140, в связи с тем, что последние являются несколько более производительными, чем его штатные NF-P12 и NF-P14.

Результаты тестирования

Сразу стоит отметить, что все протестированные кулеры смогли обеспечить работу процессора Intel Core i5-2600K на частоте 5,0 ГГц при напряжении 1,45 В.

Анализ диаграмм показывает, что производительность побывавших в нашей лаборатории кулеров находится на высоком уровне. Двухсекционные «башни» Noctua NH-D14 и Thermalright Silver Arrow сравнимы по эффективности, с
незначительным превосходством последней. Thermalright HR-02 опережает этот тандем в безвентиляторном режиме, но ещё более заметно проигрывает в активном режиме. Учитывая особенности его конструкции, в частности небольшое количество пластин радиатора, такой результат вполне логичен и закономерен. В первом случае определяющую роль играет грамотная проектировка кулера, во втором — меньшая площадь рассеивания тепла.

Заключение

Результаты тестирования кулеров в пассивном режиме показывают небольшое превосходство HR-02 над конкурентами, однако два других участника также вполне могут эксплуатироваться без обдува. Поэтому нельзя говорить о том, что для пассивного охлаждения годятся только специально спроектированные для этого модели. Практически любой высокоэффективный радиатор с большой площадью рассеивания способен обеспечить нормальный отвод тепла без использования вентиляторов. Впрочем, не стоит забывать о том, что наш тестовый процессор Intel Core i7-2600K намного холоднее, чем, например, процессоры LGA1366, да и мощных видеокарт с пассивным охлаждением в продаже не так уж много. То есть любителям беззвучного компьютера придётся в любом случае позаботиться о выборе соответствующих комплектующих. Так или иначе, протестированный кулер Thermalright HR-02 станет отличным выбором при построении бесшумного ПК. Если же говорить об активном охлаждении, то данный продукт хоть и показывает хорошие результаты, но далеко не оптимален по соотношению «цена/производительность». HR-02 без вентиляторов в комплекте стоит около 80 долларов. В сумме покупка этого радиатора и дополнительного вентилятора обойдётся заметно дороже, чем приобретение более эффективных двухсекционных кулеров.

Подводя итоги, можно безоговорочно причислить Thermalright HR-02 к когорте высококлассных процессорных охладителей. Продукт не претендует на лидерские позиции, но при этом обладает набором редких качеств, благодаря чему, несомненно, найдёт своего покупателя.

Единственным серьёзным недостатком является его стоимость, однако на рынок уже вышла версия Thermalright HR-02 Macho, которая комплектуется вентилятором и стоит существенно дешевле из-за отсутствия никелировки. Возможно, в скором времени Macho попадёт в нашу тестовую лабораторию, и мы проверим, насколько важно никелевое покрытие, или же оно выполняет сугубо эстетическую роль.

Оборудование для тестирования было предоставлено следующими компаниями:

• ASRock — материнская плата ASRock P67 Extreme4;
• Intel — процессор Intel Core i7-2600K;
• Noctua — кулер Noctua NH-D14 и термопаста NT-H1;
• Thermalright — кулеры Thermalright HR-02 и Silver Arrow.