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:
- определению, к каким из каналов контроллера материнской платы подключены вентиляторы, и какие из них могут управляться программно;
- указанию, какие из температур должны влиять на скорость различных вентиляторов;
- 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 охлаждениеПассивными
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:
- включить использование поддерживаемой технологии в BIOS Setup;
- установить в используемой ОС соответствующие драйверы (обычно это драйвер процессора);
- 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):
- 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;
- установить ;
- 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).
На сегодняшний момент все современные системные блоки должны
комплектоваться хорошими системами охлаждения. И кулер играет огромную роль в
процессе охлаждения процессора на ПК. Благодаря таким устройствам компьютер
способен по-настоящему достигать огромной амплитуды в разгоне при этом, не
перегревая его, тем самым отводя тепло от места соприкосновения на материнской
плате. Заметьте эффект работы таких систем напрямую зависит от установленного
кулера в систему. Какие они бывают и насколько эффективны, решать вам. Эта тема
будет являться лишь небольшим обзором на хорошие кулера для процессора.
Лучший
кулер для процессора Премиум-класс
Noctua
NH-D15
– такой кулер, скорее всего, представляет собой, усовершенствованное
развитие от своего собрата - модель NH-D14, и который на протяжении очень
долгих лет занял на рынке позицию лидера, в категории оверклокер, единственное отличие его габариты он выше и
немного крупнее. Изготовлен его радиатор в виде двух башен и шести никелированных
тепло отводных трубок, каждая из которых имеет диаметр в 6 мм. Расстояние между
пластинами радиатора кулера имеет 2 мм, имея такие зазоры, его обдувка очень
эффективна даже на низкочастотных оборотах.
К плюсам можно отнести:
· Универсальное крепление;
· Комплектация вентиляторами
с большим временем работы ресурс часов;
· Огромный потенциал в
регулировки оборотов вращения.
К минусам:
· После установки такого
кулера, наружный вентилятор способен перекрывать слоты для памяти;
· Бывает такое, что если
материнка небольшого размера перекрывается крайний слот PCI-Express.
Кулер под небольшие игровые платформы
с небольшим разгоном
Deepcool
Lucifer V2
– Является одним из лучших кулеров, с небольшой ценовой
политикой, эта модель рассчитана на очень продвинутые геймерские системы и
которые были подвержены умеренному разгону процессора. Его дизайн похож на односекционное
строение в виде башенки, радиатор такого кулера по формам может напоминать
раскрытые крылышки бабочки. Промежуток между ребрами пластин достигает 2,7 мм, благодаря
этому такой кулер способен умещаться в корпусах с небольшим вентилированием.
Обдувание осуществляется 140 мм вентилятором, который базируется на
гидродинамическом подшипнике с антивибрационным покрытием.
К плюсам можно отнести:
· Эта установка способна
подойти к любой из современных платформ за исключением самых старых;
· Есть возможность установки
дополнительного вентилятора;
· Не очень большая цена.
К минусам:
· Охлаждающие пластины не
закреплены пайкой на теплоотводящих трубках;
· Вентилятор такой
конструкции очень сильно выступает над слотами с памятью, тем самым ограничивает
установку высоких модулей памяти;
· Не наилучшее разрешение
теплоотводящих трубок.
Лучший
бюджетный кулер с небольшой стоимостью
Deepcool
GAMMAXX 300
– Этот кулер отлично сочетает в себе
относительно недорогую стоимость и замечательный функционал. Такая модель
отлично подходит для процессоров, охлаждение теплоотдачи которых достигает 130
Вт. Такой монстр выполнен в классическом однобашенном дизайне имеющий три тепло
отводные трубки и универсальное крепление к материнской плате. Строение пластин
у этого радиатора имеет расстояние между собой до 2,5 мм, благодаря этому хороший
обдув вентилятором ему гарантирован в любом режиме его работы. Непосредственно
прямое соприкосновение процессора с подошвой, в которую впрессованы три медные трубки,
гарантирует отличное охлаждение, что свойственно такой технологии.
К плюсам можно отнести:
· Небольшие размеры, после
монтажа вентилятор не закрывает разъёмы памяти;
· Удобные защелки, которые
крепят его на штатное посадочное место;
· Вентилятор имеет гидродинамическим
подшипником, а не втулку.
К минусам:
· Нет винтового крепежного механизма
к бэкплейту
· Сокет LGA 2011 способен
поддерживаться всего лишь опционально и в некоторых случаях понадобится
приобретение дополнительных компонентов;
· Радиаторные пластины
просто надеты на теплоотводящие трубки, при этом места соединения не пропаяны.
Хорошая
система пассивного охлаждения ПК
Zalman
FX100
– Эта модель способна не только обеспечить абсолютную тишину
при работе в обычном режиме, а и достаточно хорошее охлаждение процессора
работающего с максимальной теплоотдачей до 95 Вт при небольшом разгоне. В
оригинале такая конструкция имеет четыре наружные и две внутренние секции, которые
соединяются между собой десятью медными трубками. Благодаря расстоянию в 4 мм между
пластинами происходит натуральный обдув и конвекция воздушных потоков.
К плюсам можно отнести:
· Крепление подходит ко всем
известным платформам;
· Есть возможность для
установки 92 мм вентилятора между секций;
· Не мешает после установки
размещать любые планки памяти любых размеров;
· Пластиковый кожух очень
легко можно снять.
К минусам:
· Если вы собираетесь
ставить его на платформу LGA 1366 и LGA 2011 то в этом случае производитель
советует поставить вентилятор;
· Все качества такого кулера
непосредственно зависят от самой вентиляции непосредственно в корпусе.
На этом небольшой обзор кулеров закончен. И если вы по прежнему не знаете,
какая система Вам нужна, советую почитать ранее написанную тему « ».
В настоящее время наиболее эффективными являются башенные кулеры на медных тепловых трубках. При грамотной реализации для обеспечения охлаждения любого серийного процессора в конструкции радиатора достаточно трех-четырех тепловых трубок. Дальнейшее наращивание числа трубок в радиаторах далеко не всегда приводит к снижению пиковых температур процессора, поэтому гнаться за этим не стоит. Пластины радиаторов и сами тепловые трубки обычно никелируются, что позволяет сохранять им практически идеальный внешний вид на протяжении всего срока службы.
При выборе кулера стоит обратить внимание на метод контакта трубок с основанием и пластинами радиатора. Если используется пайка (ее следы всегда хорошо заметны на стыках), такому устройству можно доверить свой процессор, а вот к простой опрессовке пластин на трубках и отсутствию желобков в основании стоит отнестись с долей скептицизма, хотя в среднем ценовом сегменте пайка встречается крайне редко. Широко распространены ставшие популярными в последние годы кулеры с технологией прямого контакта, когда у радиатора нет основания, а его роль выполняют тепловые трубки, обработанные в зоне основания до плоской поверхности. В таких моделях нужно обращать внимание на расстояние между трубками в основании - чем оно меньше, тем равномернее будет осуществляться теплообмен, а значит и эффективность кулера будет выше.
Размер радиатора действительно имеет значение. Чем больше площадь ребер и чем больше их количество, тем выше площадь радиатора и тем большее количество тепла он сможет рассеять. Не стоит недооценивать и различные виды оптимизации радиаторов - торцы ребер переменной высоты, расставленные в шахматном порядке трубки, а вот от испарительных камер или радиаторов радиальной формы эффект чаще всего минимален.
Стоит упомянуть и про кулеры так называемой «топ-конструкции», у которых радиатор расположен параллельно материнской плате, а вентилятор нагнетает воздушный поток к ее плоскости. Высота этих кулеров невелика (не более 150 мм), однако ввиду конструктивных ограничений их площадь сравнительно мала, поэтому их эффективность, как правило, ниже кулеров башенных конструкций. Зато воздушным потоком таких кулеров лучше охлаждаются элементы околопроцессорного пространства и радиаторы на материнской плате.
Уровень шума
Если эффективности даже самых простых воздушных кулеров оказывается вполне достаточно для штатных режимов работы процессоров, то их уровень шума устраивает далеко не всех. Единственным источником шума в воздушных кулерах является вентилятор. В общем и целом можно ориентироваться на следующие цифры: для 80- и 92-мм вентиляторов скорость должна составлять не выше 1500-1700 об/мин ; для 120-мм вентиляторов - не выше 1200-1300 об/мин ; для 140-мм вентиляторов и более - не выше 1000-1200 об/мин .
Практически все выпускаемые в настоящее время системы охлаждения оснащаются вентиляторами с поддержкой режима автоматической регулировки скорости , в зависимости от степени нагрузки на процессор и/или его температуры. Такие вентиляторы практически бесшумны в режиме низкой нагрузки на процессор и то же время чутко реагируют на любое ее повышение. Алгоритм регулировки задается в BIOS материнской платы, либо через программное обеспечение.
Немаловажной составляющей вентилятора является тип подшипника. Самый распространенный и дешевый - подшипник скольжения (sleeve bearing), типичный срок службы которого составляет 30 000 часов или около 3 лет непрерывной работы. Но на практике такие подшипники служат недолго, и уже после половины срока эксплуатации начинают шуметь. Более долговечны (и дороги) подшипники качения (ball bearing), которые могут прослужить более 100 000 часов, и при высоком качестве изготовления могут сохранять низкий уровень шума на протяжении всего срока службы. Компромиссным вариантом являются гидродинамические подшипники (FDB bearing). Как правило, они вдвое долговечнее подшипников скольжения и имеют низкий уровень шума.
За прошедшее время в нашей лаборатории накопилось много разнообразных вентиляторов. И начало летней жары — это самое подходящая пора, чтобы выяснить, какое же охлаждение самое лучшее. Поскольку наиболее востребованным для современных ПК является типоразмер 120 мм, с него и начнем. В выборе моделей мы не придерживались какого-то одного критерия. Однако большинство участников обзора — это вентиляторы для корпуса, обладающие низким и средним диапазоном скоростей. Без лишних предисловий, приступим.
Уникальный в своем роде вентилятор, который умеет самостоятельно регулировать скорость вращения в пределах 300-1350 об/мин в зависимости от температуры. Несмотря на «японский высокоточный гидродинамический подшипник» и «высококачественный японский термосенсор» (как написано на упаковке), имеет характерный для ШИМ треск и раздражающее слух цоканье во всем диапазоне оборотов, поэтому тихим его назвать сложно. Да и алгоритм управления оборотами совсем не очевидный.
Если верить графику, изображенному на обратной стороне коробки, до 32 градусов Цельсия вентилятор держит минимальные обороты, после чего наращивает скорость. После 38 градусов скорость крыльчатки достигает максимальной. Путем регулировки напряжения можно понизить только верхнюю планку оборотов.
Имеет два шнура — трехконтактный кабель питания и термосенсор, длиной 400 мм каждый. В комплект поставки входит наклейка и четыре самореза.
Эта модель чуть больше похожа на обычные вентиляторы, чем другие продукты компании. Полностью черного цвета, рамка стандартная. Лопасти маленькие с продольными полосками, задачей которых является снижение турбулентности воздушного потока и уменьшение аэродинамического шума. Стартовое напряжение составляет 3,5 В при 400 об/мин. Максимальная скорость вращения крыльчатки — 1350 об/мин. Вентилятор весьма тихий. До 900 об/мин (7,5 В) его сложно позиционировать на слух даже на близкой дистанции. Однако несильные вибрации рамки все же ощутимы.
Длина шнура питания — 350 мм. Подключение трехконтактное. В комплекте есть пять саморезов для крепления. Тип используемого подшипника — нарезная втулка. Коробка черного цвета, с красивой полиграфией, но без особых дизайнерских изысков.
Следующее поколение одной из самых тихих в мире серий вентиляторов Silent Wings. На сегодня вся линейка Dark Wings переименована в Silent Wings 2. Отличительные черты данных моделей — качественный гидродинамический подшипник, крыльчатка с характерными продольными полосками, улучшающими акустические показатели, и специальные виброизолирующие крепления. Пропеллер стартует с 3 В, работая на 400 об/мин и остается бесшумным вплоть до 8 В и 1100 об/мин. Даже на предельных 1500 об/мин крыльчатка вращается очень тихо. Никаких посторонних звуков не слышно, вне зависимости от ориентации пропеллера. Вибрации отсутствуют.
Крепления являются съемными и имеют два варианта. Первый — жесткий пластик, если требуется фиксация винтами. Второй вариант — гибкие резиновые вставки, имеющие две стороны. Первая «S» позволяет установить вентилятор заподлицо со стенкой корпуса. Вторая «L» отодвигает рамку на 1 мм от плоскости крепления. В качестве фиксаторов используются пластиковые шпильки. Круглая рамка вентилятора проложена мягкой резиной по контуру.
Среди аксессуаров есть переходник с трех контактов на «молекс», понижающий переходник с «молекса» на три контакта с вариантами подключений 5/7/12 В, пластиковые шпильки с резиновыми прокладками и пять обычных шурупов. И, конечно же, инструкция. Длина кабеля питания, заключенного в оплетку, — 450 мм. Подключение — трехконтактное.
Dark Wings DW1 120mm считается высокоуровневой моделью среди вентиляторов be quiet!, поэтому комплект поставки соответствует позиционированию. Упаковка — красивая матово-черная, с дополнительным разворотом спереди и пластиковым лотком внутри.
Представитель упрощенной и удешевленной версии Silent Wings. Основное отличие — вместо гидродинамического подшипника используется стандартная втулка с нарезкой для равномерного распределения масла. Для обычного пользователя это означает чуть больший уровень шума и меньшее время наработки на отказ. Стартует с 3 В (600 об/мин), бесшумен до 5 В (1100 об/мин), назойливое жужжание проявляется начиная с 7 В и 1500 об/мин. Максимальная скорость — 2200 об/мин. Если прислушаться, заметен легких шорох подшипника во всем диапазоне.
Резиновые изоляторы вибрации закреплены на рамке. Длина шнура питания — 450 мм, подключение трехконтактное.
В комплект поставки входят пять крепежных шпилек с прокладками и понижающий адаптер-переходник «молекс» на 7 В (три контакта).
Упаковка матового черного цвета, с изображением продукта на фронтальной стороне и техническими характеристиками на обратной.
Вентилятор, который можно разбирать на части. Максимальная скорость вращения 900 об/мин, стартует с 3 В и 300 об/мин, однако поток при этом практически не ощущается. Используемый подшипник называется Twister bearing — это втулка скольжения с магнитной стабилизацией. Работает бесшумно или очень тихо во всем диапазоне. Легкое цоканье электроники можно расслышать лишь при большом желании.
Пластиковая рамка состоит из двух частей, которые можно разъединить между собой. Кольцо рамки, с прорезями в форме логотипа фирмы — металлическое. Девятилопастная крыльчатка должна быть съемная (для облегчения чистки), правда, у нас отсоединить ее не получилось. Лопасти выполнены с закруглениями, как у крыльев летучей мыши — по заявлениям разработчиков это сильно снижает шум. Длина прозрачного трехконтактного кабеля питания — целых 500 мм.
В комплекте поставляется переходник с трех контактов на «молекс» и четыре шурупа.
Прозрачная пластиковая коробка сделана таким образом, чтобы доставать или прятать вентилятор было максимально неудобно.
Единственный в нашем тесте вентилятор, специально предназначенный для обдува радиаторов. Семь длинных, пологих лопастей должны создавать хорошее статическое давление. Вместо привычных ножек, удерживающих статор, Noctua NF-F12 PWM снабжен одиннадцатью неподвижными лопастями, задачей которых является выпрямление и фокусировка воздушного потока. В качестве подшипника использована фирменная разработка Noctua — SSO2 (гидродинамический, с магнитной стабилизацией). Скорость вращения крыльчатки контролируется с помощью ШИМ-модуляции в диапазоне от 300 до 1500 об/мин. Разъем питания четырехконтактный. В случае использования трехконтактного, стартовое напряжение составит 5,5 В, а скорость вращения — 700 об/мин. Вентилятор производит назойливое, хорошо различимое жужжание, начиная с 750 об/мин. Возможно, виновата необычная конструкция рамки.
Длина родного кабеля — 200 мм. При установке на радиатор больше и не требуется. Все провода заключены в мягкую прорезиненную оплетку. С обеих сторон по углам вентилятор оборудован резиновыми прокладками для виброизоляции. Комплект традиционно богатый.
Кроме инструкции, здесь есть резиновые шпильки и обычные саморезы. Присутствует четырехконтакный 300-мм удлинитель кабеля питания, ШИМ-разветвитель для подключения второго вентилятора и понижающий переходник. В случае использования этого резистора максимальная скорость вращения ограничивается 1200 об/мин.
Мы не будем подробно описывать использованные технологии, поскольку о них детально рассказано на двух разворотах упаковки и официальном сайте.
Не зря надпись на спартанского вида упаковке гласит что это «скрытный и бесшумный вентилятор».
В комплекте нет ровным счетом ничего. Массивная черная рамка, семилопастная крыльчатка, крупный отлично отбалансированный гидродинамический подшипник. Максимальные обороты очень скромные — всего 800 в минуту. Стартует он не менее чем с 8,5 В и 600 об/мин, поэтому не рекомендуем сильно занижать ему напряжение, да это и не нужно. Если устроить хорошую виброразвязку от корпуса, его просто не будет слышно. Трехконтактный шнур питания длиной 250 мм наводит на мысль, что эта модель предназначена в качестве вытяжной на заднюю стенку системного блока.
Вполне обычная 120-мм модель с девятью необычно изогнутыми лопастями волнистой формы. Изготовлен из дымчатого пластика, режущий край крыльчатки стильно выкрашен под металл. Бесшумен до 5 В и 900 об/мин. До 7 В и 1100 об/мин работает субъективно тихо. Потом возникает аэродинамический шум. Максимальная скорость — 1500 об/мин.
Подшипник — улучшенная втулка с медной осью. Сбалансирован он вполне прилично, и работает хорошо во всех положениях, кроме как крыльчаткой вниз. В таком варианте возникает вибрация. Особых претензий к общей акустике нет. Рамка оснащена четырьмя белыми светодиодами. Xigmatek XAF-F1254 обладает удивительно низким стартовым напряжением. Вопреки техническим характеристикам, уже при 2,5 В (500 об/мин) начинает вращаться пропеллер и загорается подсветка.
В комплекте находится переходник с трех контактов на «молекс» и четыре самореза. Длина шнура питания, заключенного в приятную черную оплетку, — 300 мм. Коннектор трехконтактный.
Прозрачный упаковочный блистер многоразовый. Причем, если судить по надписям и спецификациям, в нем может содержаться четыре варианта вентиляторов. Поэтому, при покупке обращайте внимание на маркировку.
Классический и хорошо знакомый энтузиастам по сочетанию цены и производительности вентилятор. Выполнен в черном цвете, не считая наклеек на статоре и роторе. В качестве подшипника используется усиленная втулка скольжения. Способен стартовать с 4,5 В (800 об/мин). Вибрирует довольно сильно, что говорит о плохой балансировке. Двигатель жужжит, хотя с дистанции 150 мм этого уже неслышно. До 6 В и 1100 об/мин работает относительно тихо. Начиная с 8 В (1400 об/мин) легко определяется на слух, а с 9 В до 12 В (1500-1800 об/мин) ощутимо шумит двигателем и крыльчаткой.
В комплекте поставляется понижающий резистор и четыре силиконовых «гвоздя» для монтажа на корпус. Резистор сбрасывает скорость до 1200 об/мин, но при этом ощутимо греется со временем (до 58-62 градусов Цельсия). Вентилятор с установленным резистором не стартует, пока не подается полных 12 В. Этот момент стоит учесть. Длина шнура питания 400 мм, а подключение — трехконтактное.
Простая картонная упаковка одновременно служит инструкцией по установке и содержит основные технические характеристики.
Прямой наследник популярного в народе Zalman ZM-F3 получил ряд усовершенствований. Самое главное из них — новый гидродинамический подшипник. Рамка приобрела красивый серый оттенок, а классическая семилопастная крыльчатка сделана прозрачной. Стартует вентилятор с 4 В (500 об/мин), до 7 В (900 об/мин) бесшумен. В остальном диапазоне (9-12 В при 1100-1500 об/мин) слышен аэродинамический шум, который особо не раздражает. Не имеет никаких призвуков в любой ориентации. Вибрации есть, но незначительные.
Комплект аналогичен предшественнику: четыре резиновые шпильки и резистор. С резистором старт происходит при 7,5 В (650 об/мин), максимальная же скорость падает до 1000 об/мин. Нужно сказать, что диапазон понижения выбран очень удачно. Подключение к питанию — трехконтактное, длина шнура — 400 мм.
Продукт упакован в одноразовый блистер. Тактико-технические данные и инструкция напечатаны с обратной стороны.
Вентилятор, призванный производить впечатление одним своим видом. Полностью в белом цвете, с черными прорезиненными вставками по углам. Крыльчатка — девятилопастная, с «акульими плавниками» на законцовках. Вращение начинается с 3 В (500 об/мин). Относительную тишину сохраняет до 5 В и 850 об/мин. Однако уже с 6 В (950 об/мин), шум заметен и только нарастает до 12 В (1500 об/мин).
Что в нем огорчает, так это втулочный подшипник с магнитным центрированием, обозначенный Zalman как ELQ (Everlasting Quiet) — «Вечная тишина». В силу таинственных причин смазка в нем или застаивается, или стекает в одном направлении и при старте ему требуется время чтобы «прочихаться», прошуршать и только потом работать более-менее тихо. При этом специфический треск присутствует во всем диапазоне оборотов.
Длина шнура питания — 400 мм, подключение — трехконтактное. На проводе есть черная оплетка. В комплект входят четыре силиконовые шпильки для крепления и понижающий резистор. С использованием резистора крыльчатка стартует на 6,5 В (600 об/мин), а максимальная скорость составляет 950 об/мин.
Упакован в аналогичный с Zalman ZM-F3 FDB прозрачный одноразовый блистер, содержащий основную информацию с обратной стороны.
Тестовый стенд
Очевидно, что основным параметром, характеризующими эффективность любого вентилятора является соотношения уровня шума к создаваемому воздушному потоку. Поэтому, двумя главными приборами для нас стали шумомер и анемометр. Кроме этого, фиксировались такие параметры как напряжение, сила тока и скорость вращения крыльчатки для каждого конкретного вентилятора. Статическое давление не измерялось, в связи с отсутствием необходимого оборудования. Заранее отметим, что полученные результаты не претендуют на абсолютную точность, однако их можно считать аккуратными друг относительно друга и демонстративными в плане сопоставления вентиляторов между собой.
Для тестирования 120-мм вентиляторов использовался стенд в составе:
- спецприбора в составе вольтметра/амперметра/реобаса (диапазон подаваемого напряжения 1,5-12 В, диапазон измерения силы тока 0,001-0,999 А);
- контроллера вентиляторов: Scythe Kaze Master Pro KM03-BK;
- анемометра UNI-T UT362;
- шумомера UNI-T UT352;
- 600-мм трубы, диаметром 115 мм;
- блока питания модели SPP34-12.0/5.0-2000 (12/5 В, 10-24 Вт).
Методика тестирования
Шум измерялся с дистанции 10 мм спереди от подшипника вентилятора, находящегося в вертикальном положении и подвешенном на виброразвязке. Уровень фонового шума в тихом помещении без посторонних источников звука составил 34 дБ (А). Минимальная чувствительность шумомера — 30дБ (А). Комфортным уровнем звукового давления можно считать 40 дБ (А), относительно того, как оно ощущается с дистанции 150 мм. Субъективно близким к бесшумному, является порог 37дБ (А) на той же дистанции.
Поскольку мы изучаем вентиляторы с точки зрения их использования в качестве корпусных, для замеров объема воздушного потока была использована труба с двумя отверстиями, имитирующая «идеальный корпус» — без плоскостей, создающих препятствия для движения воздуха. Входное отверстие соответствовало диаметру тестируемого вентилятора, а выходное — диаметру крыльчатки анемометра. Стендовый анемометр неспособен зафиксировать поток воздуха менее 30 м³/ч, поэтому приведены результаты, превышающие данный порог.
Скорость вращения и сила тока отмечались в зависимости от подаваемого напряжения, с шагом в 1 В, начиная со старта для каждого конкретного вентилятора. Поскольку обороты вентилятора и его потребление меняется из-за препятствий перед крыльчаткой или после нее, мы проводили замеры на свободно висящем, изолированном от вибраций вентиляторе и лишь потом измеряли анемометром расход воздуха в нашем импровизированном корпусе.
Технические характеристики вентиляторов
Результаты
Полученные результаты замеров представлены в виде сводного графика, где по вертикали отмечен объем воздушного потока, а по горизонтали — уровень шума, создаваемые вентиляторами. Интерпретировать результаты довольно просто. Чем больше кривая отклоняется вверх и влево — тем вентилятор лучше по сочетанию шума/производительности. Чем ближе к правому краю и ниже проходит линия, тем меньше воздуха способен прокачать пропеллер при высоком уровне шума.
Приступим к толкованию полученных результатов. Лучшими по сочетанию шума/производительности оказались вентиляторы Noctua NF-F12 PWM, be quiet! Silent Wings Pure 120mm и be quiet! Dark Wings DW1 120mm.На низких оборотах в категорию лучших попал и Thermalright TR-FDB-12-800, который обладает одинаковой производительностью с Enermax UCTB12, но при этом работает на 2 дБ (А) тише.
В отряде наиболее производительных моделей оказались be quiet! Shadow Wings SW1 120mm, Noctua NF-F12 PWM и Zalman ZM-F3. Последний попал и в число наиболее громких моделей в пересчете на производительность, что, впрочем, простительно учитывая его розничную цену.
Аутсайдером по эффективности стал Zalman ZM-SF3. Он был громче всех, и слегка превзойти по эффективности старичка Zalman ZM-F3 ему удалось лишь на оборотах, близких к максимальным. Что касается Zalman ZM-F3 FDB, то новая модель получилась определенно лучше своих предшественников, опередив их в пределах доступного диапазона оборотов.
Посмотрим же на максимальную производительность, без учета уровня шума. Здесь нет ничего неожиданного, вентиляторы распределились прямо пропорционально своим предельным оборотам. Чем выше скорость крыльчатки, тем больше воздуха она способна прогнать, какую бы форму лопастей не придумывали инженеры.
Но стоит взглянуть на производительность при условно-бесшумных оборотах. Здесь становится очевидной разница между отличными и средними подшипниками и двигателями, между аэродинамической оптимизацией лопастей и ее отсутствием.
Если выразить различие в процентном отношении, оно составит всего от 12% до 18%. Однако в субъективном восприятии это будет дистанция между «тихо» и «бесшумно». Как видим, в когорту лучших тихих вентиляторов попали продукты Noctua, be quiet! и Thermalright. Вентилятор Zalman ZM-F3 не смог поучаствовать в данном рейтинге, поскольку его стартовый уровень шума составляет 39 дБ (А).Итоги
Перефразируем классика — все вентиляторы нужны, все вентиляторы важны. Мы не станем делать выводы, ограничиваясь навешиванием ярлыков лучших или худших, победителей и проигравших. Более уместны здесь короткие заключения по каждой модели в отдельности, с описанием преимуществ, недостатков и возможной сферы применения. Итак, рассмотрим пропеллеры по порядку:
Очень специфическая и нишевая модель. Может подойти тем, кто не желает покупать котроллер вентиляторов, или тем, чья плата не умеет управлять их скоростью. Не отличается особой тишиной или производительностью, демонстрируя средние результаты. Цена изделия вполне демократичная, что может перекрыть недостатки.
Его, без преувеличения, можно назвать одним из лучших вентиляторов в мире по шумовым характеристикам и качеству изготовления. Демонстрирует хорошую производительность при относительно невысоком уровне шума. Имеет замечательный комплект поставки. Целиком оправдывает свою высокую стоимость.
Вполне обычный, качественно сделанный вентилятор с хорошим соотношением воздушного потока к шуму. Рыночная стоимость гораздо ниже за счет отсутствия комплекта поставки. Может быть рекомендован к покупке.
Качественный вентилятор с высокой скоростью вращения и соответствующим воздушным потоком. Уступает в плане шума моделям с гидродинамическим подшипником, особенно на пониженных оборотах. Можно рекомендовать в случае, если требуется именно пиковая производительность на максимальных оборотах.
Тихий вентилятор с красивым внешним видом и слегка завышенной ценой. Практически не шумит, создает средний по мощности воздушный поток. Можно применять в системных блоках, ориентированных на тишину, без контроллера вентиляторов.
Продукт премиум-класса. Инженеры Noctua не зря едят свой хлеб. Идея фокусировки воздушного потока в сочетании с высоким статическим давлением приносит свои плоды — вентилятор способен доставить порцию свежего воздуха без потерь в самый дальний уголок корпуса. Однако модель выполнена с уклоном в производительность, вопреки общей концепции фирмы. Несмотря на низкий уровень звукового давления, акустический диапазон Noctua NF-F12 PWM мало комфортен для человеческого восприятия. Особенно на скорости выше средней. Можно рекомендовать для применения на радиаторах СВО, или в качестве нагнетающего вентилятора в корпусе.
Вентилятор из разряда «поставил и забыл». По сочетанию шум/производительность/цена, данная модель является лучшей в классе тихоходных моделей. Подшипник не имеет посторонних шумов, понижение скорости вращения не требуется. Можно использовать в качестве корпусного вентилятора в любой ориентации, однако требуется виброизоляция.
Вентилятор имеет приятную акустику и очень низкое стартовое напряжение. В целом, весьма приличная модель по производительности, шуму и внешнему виду. Учитывая, что выбор хороших вентиляторов с белой подсветкой не так уже и широк, можно рекомендовать к использованию на процессорных радиаторах, корпусах и в блоках питания.
Обладает хорошей производительностью на высоких оборотах, за которую приходится расплачиваться не менее высоким уровнем шума. Подойдет для использования в любых узлах системного блока, если соотношение производительности к шуму некритично. Однако, главный козырь этого вентилятора — сочетание низкой стоимости с высокой мощностью. Хороший выбор для ПК офисного или производственного назначения.
Вентилятор идеален для использования в качестве корпусного. Среди прочих моделей Zalman, демонстрирует лучший воздушный поток при более низком уровне шума. По сочетанию цены/тишины/мощности/доступности, именно этот пропеллер вполне способен доминировать в среднем ценовом сегменте. Если требуется укомплектовать системный блок 5-8 тихими вертушками за минимальные деньги — это кандидат №1.
Последний и, к сожалению, далеко не лучший вентилятор. Единственное его преимущество — агрессивный и необычный внешний вид. С точки зрения акустического комфорта модель крайне неудачная. На стандартный уровень производительности она способна выйти только на оборотах, близких к максимальным.
Обобщим полученные результаты тестирования. С уверенностью можно констатировать, что гидродинамические подшипники — это будущее вентиляторной индустрии. Они обладают лучшим соотношением производительности, шумности и долговечности. Аэродинамическая оптимизация крыльчатки играет второстепенную роль в производительности, но важна для достижения хороших акустических показателей, равно как и виброизоляция рамки. Главными факторами, влияющим на мощность вентилятора, являются скорость вращения, размер и угол атаки его лопастей.
