Система охлаждение корпуса компьютера

Автор: Константин Львов
Опубликовано в   журнале "Домашний компьютер"
№5 от 8 мая 2007 года

В разгар весны самое время подумать о приближающемся лете, а значит, о не самом лучшем времени для пользователей мощных и горячих ПК. Борьба за снижение температуры в корпусе — своего рода профилактика «болезни», что может поразить процессор, видеокарту, чипсет или винчестер. С другой стороны, заботясь об охлаждении, важно не перестараться, иначе ваш компьютер окажется слишком шумным. Давайте постараемся вместе найти золотую середину.

Ошибки клиента

При покупке компьютера большинство пользователей стремится уложиться в определенную сумму. Главное ведь — приобрести хороший (сейчас по моде — двухъядерный) процессор, шуструю видеокарту, материнскую плату от именитого производителя, ну и ЖК-монитор с максимальной диагональю. В суматохе часто забывают про кулер для процессора и про общую систему охлаждения корпуса. Соответственно, когда продавец в компьютерном салоне обращает внимание клиента на необходимость все же как-то определиться и с этими компонентами, средств хватает лишь на самые незамысловатые изделия.

Клиент, довольный покупкой, приходит домой, включает компьютер и… еще месяц (можно сказать, медовый) наслаждается общением с техникой, смотрит фильмы, играет, осваивает просторы Интернета. Но спустя этот самый месяц он осознает: что-то не так. Новый друг начинает казаться слишком шумным.

Включить музыку погромче и продолжать не обращать внимания — рецепт, подходящий далеко не для всех. Иной возьмет и отключит «корпусные» вентиляторы. Ведь есть же корпуса вовсе без вентиляторов на передней и задней панели. Вроде стало тихо, но скоро «заныл» кулер БП, он всегда наращивает обороты, если ему становится жарко, а когда нет продува, все тепло корпуса достается ему. Следующий шаг — открыть БП и перевернуть вентилятор. Все вроде бы хорошо: воздух извне охлаждает внутренности БП и датчик температуры не дает включать максимальные обороты, но вот беда — слышен назойливый писк чипсетного «пропеллера», да и видеокарта стала подвывать. «А это что за ужас?! — восклицает пользователь, нечаянно дотрагиваясь до поверхности жесткого диска. — Да на нем же яичницу жарить можно!»

Мы уверены, вам настолько дикая ситуация незнакома, но она вовсе не выдумана! Разумеется, выгоднее и проще решать задачу получения малошумной и несильно греющейся конфигурации еще до покупки, выбирая экономичные компоненты и эффективные средства охлаждения. Если компьютер уже куплен и не удовлетворяет вашим требованиям тишины и холода, то положение тоже можно исправить, но почти всегда это будет связано с дополнительными затратами.

Выбор корпуса…

Есть всего два требования к корпусу, чтобы построить комфортное охлаждение устанавливаемых компонентов. Внутреннее пространство должно по объему соответствовать конфигурации. Конечно, можно поставить и 4 винчестера в MiniTower , но как они там себя почувствуют? Обязательно должны иметься «посадочные» места для вентиляторов (диаметром 80 мм, а лучше 120) на передней и задней панели (вдув и выдув). Дополнительные необязательные, но желательные требования звучат так: наличие отверстий для выхода горячего воздуха на боковой стенке (на уровне процессорного кулера) и на верхней крышке корпуса.

В качестве достойного примера можно привести корпус серии YY-5603SV компании Yeong Yang. Кроме места под два 120-мм вентилятора на передней и задней части корпуса, у модели есть раструб, расположенный на боковой стенке напротив процессорного кулера.

Укладка проводов внутри корпуса также важна. Если сборщик неаккуратно собрал вам компьютер, оставив гроздья свисающих проводов, которые мешают нормальной циркуляции воздуха, придется самостоятельно наводить порядок. Для этого, отключив компьютер от сети, лишние ветки проводов питания скручиваем и убираем по возможности в места, отдаленные от главных магистралей воздушного потока, например в неиспользуемые отсеки для дисководов. Также поможет делу замена плоских IDE-шлейфов на круглые. Провода полезно закрепить стяжками.

… и вентиляторов

 

Установка корпусных вентиляторов помогает снизить общую температуру компонентов системы на 5–10 градусов. Причем наличие вентилятора «на вдув» обязательно, так как он призван не только нагнетать воздух внутрь корпуса, но и охлаждать винчестеры. Без подобной меры жесткие диски могут нагреваться выше 50–60 градусов, что снижает их срок службы.

При покупке корпусных вентиляторов совсем необязательно смотреть на характеристики вращения и шумности. Подключенный к стандартному разъему блока питания, любой вентилятор будет вращаться на максимальной частоте и шуметь, поэтому стремящимся соблюсти минимальную шумность мы советуем установить в компьютер модуль вроде Thermaltake Hardcano, позволяющий регулировать обороты вентиляторов. Принцип работы основан на переключении подачи напряжения: вместо привычных 12 В нашему «карлсону» предлагают от 5 В, тем самым в два раза снижая обороты, а значит, и шумность, на время, когда интенсивное охлаждение не требуется. Некоторые умельцы предлагают самостоятельно переделать molex-разъемы питания под 5 или 7 В, но тогда мы не сможем повышать обороты вентиляторов, ведь в экстренные моменты вроде многочасовых игр можно (и нужно) повышать обороты вентиляторов, дабы охладить разгоряченные внутренности ПК. Шум в этом случае нивелируется музыкой, криком убиваемых монстров, лязгом гусениц и т. п., словом, никак пользователя не волнует.

Теперь немного о практической разнице между 80- и 120-миллиметровыми вентиляторами. Сравним характеристики трех разных вентиляторов, предназначенных для установки в компьютерный корпус. Производительность типичного недорогого вентилятора Titan TFD-8025M12S (80х80 мм) — 32,40 CFM (Cubic Feet per Minute — кубические футы в минуту, единица для измерения силы воздушного потока, принятая среди производителей компьютерных кулеров) со скоростью вращения 2500 об./мин. При этом заявленный уровень шума — 28 дБА, так что бесшумным такой вентилятор не назовешь.

Другая модель корпусного вентилятора, GlacialTech GT8025SDLA1C01, тоже имеет размеры 80х80 мм, но скорость вращения крыльчатки у нее — всего 1700 об./мин. За понижение скорости вращения приходится расплачиваться производительностью, которая у этой модели составляет 26,3 CFM, что на 6,1 CFM меньше, чем у предыдущей. Правда, и шумность у нее меньше — всего 18,5 дБА, что позволяет, кстати, отнести этот вентилятор к абсолютно тихим моделям.

Производительность третьего вентилятора, GlacialTech GT1225EBDL-1, 120х120 мм, — 37 CFM, а заявленный уровень шума— 19 дБА при невысокой штатной скорости вращения 950 об./мин. То есть мы видим, что производительность этой модели лучше, чем у первой, при таком же уровне шума, как у второй.

Вывод прост. При построении эффективной и малошумной системы охлаждения предпочтительно использовать большие 120 мм вентиляторы с невысокой скоростью вращения крыльчатки, поскольку они обеспечивают такую же или лучшую производительность при существенно меньшем уровне шума, чем маленькие модели.

Выбор блока питания

Казалось бы БП — один из горячих элементов в системе, который надо охлаждать. На деле современный БП способен сыграть важную роль при проветривании других элементов компьютера.

В качестве примера возьмем БП с длинным названием Nuuo Series SUNNU550-EUAP компании Sunbeamtech. И не только потому, что у модели два вентилятора, но и потому, что дополнительно предоставляется панель, с помощью которой можно проводить мониторинг температур и управлять скоростью вентиляторов. Причем можно не бояться занизить обороты, тем самым допустив критическую температуру. Если нагрев самих греющихся компонентов БП достигнет 70 градусов, то вне зависимости от положения ручки на панели, система автоматически повысит скорость вращения лопастей, а устройство начнет издавать предупредительный писк.

«Круче», с технической точки зрения, могут быть только БП с полностью пассивным охлаждением: такие, например, как Zen (FSP300-60GNF) производства FSP Group или Silent PurePower (W0050RE) Thermaltake. Их цена находится в районе 160 долларов, мощность достигает 350 Вт. Для охлаждения используются пассивные радиаторы достаточно больших размеров и тепловые трубки (в случае Thermaltake такой радиатор даже выступает за заднюю стенку корпуса БП). Конечно, заманчиво приобрести подобное устройство и полностью избавиться от еще одного источника шума в системе, однако такие БП не потянут мощные компоненты, если, скажем, вы решили собрать крутую игровую станцию. Да, и никакого дополнительного охлаждения остальных компонентов в корпусе ожидать в таком случае не приходится.

Любителям тишины готовы посоветовать компромиссный вариант: уникальный БП компании Koolance, получивший маркировку PSU-1200ATX-12S. Устройство с небывалой мощностью в 1200 Вт состоит из двух частей: самого блока питания и водной системы охлаждения, причем оба модуля соединены двумя трубопроводами. Модуль охлаждения включает резервуар для хладогента, помпу и воздушный 120-мм вентилятор с LED-подсветкой. Разработчики сообщают, что уровень шума при этом находится на отметке в 25 дБ. Модуль охлаждения может вращаться на 180 градусов, и это делает устройство еще более универсальным. Ну а всех «нормальных» пользователей вполне устроят модели с большим (по возможности, во всю нижнюю стенку) вентилятором, которые предлагаются всеми ведущими компаниями — FSP, Chieftec, Delta и прочими.

Охлаждение центрального процессора

Центральный процессор считают одним из самых горячих компонентов в системе. Печально известными лидерами считаются двухъядерные процессоры Intel Pentium D серии 8xx. К примеру, тепловыделение далеко не самого топового представителя линейки Pentium D с частотой 2,8 ГГц — 120 Вт, что выше, чем у любой домашней лампы накаливания (попробуйте к такой прикоснуться рукой после 10 минут работы). У AMD данный показатель более умеренный — не выше 110 Вт для топового представителя линейки Athlon FX.

Современные процессоры Intel Core 2 Duo, либо «старые» бюджетные Celeron D, выделяют не больше 75 Вт тепла. Это относится и к основной линейке AMD Athlon 64 X2, чье реальное тепловыделение еще меньше, а бюджетные Sstrongpron и одноядерные Athlon 64, с переходом на 65-нм техпроцесс получают и вовсе по-ноутбучному низкий показатель — 45 Вт. Для экономичных процессоров, если вы не планируете их разгон, вполне подойдет обычный боксовый кулер, то есть прилагаемый к процессору самим производителем при коробочной поставке. Ну а для более «горячих» решений лучше приобрести разработанные сторонними компаниями радиаторы и вентиляторы.

Что такое эффективный кулер для процессора? Перечислим составляющие успеха: медное основание радиатора, несколько тепловых трубок (медь или алюминий), 120-милиметровый вентилятор. Регулировать обороты такого вентилятора можно как с помощью панели типа Hardcano, так и автоматически, выбрав материнскую плату с возможностью программного управления частотой вращения крыльчатки. Рассмотрим кулер Scythe Cooler SCNJ-1100P Ninja Plus, в котором использованы шесть тепловых трубок, а скорость вращения вентилятора диаметром 120 мм можно даже не регулировать, так как шумность не превышает 20 дБА.

Встречаются и полностью безвентиляторные кулеры, например, такие как Thermaltake CL-P0019 Fanless или Thermaltake Sonic Tower с медными тепловыми трубками и алюминиевыми радиаторами с большой площадью оребрения. Однако их использование требует соответствующей вентиляции корпуса.

Технологии энергосбережения

Есть еще один метод снижения нагрева процессора — задействовать технологии энергосбережения, такие, как AMD Cool’n’Quiet и Intel Enhanced SpeedStep (EIST). Суть технологий одинакова: во время простоя процессор сбрасывает свою тактовую частоту (снижает множитель) и напряжение, снижая выделение тепла.

Чтобы применить режим энергосбережения, требуется подобрать процессор, материнскую плату и кулер с поддержкой соответствующих технологий, а потом правильно их настроить. Но если ваш процессор поддерживает снижение частоты и напряжения, а материнская плата при этом не регулирует скорость вращения процессорного вентилятора, то максимум, чего вы можете достичь, — это снижения процессорной температуры. Выигрыша же по шумности при этом не будет (откуда ему взяться, если вентилятор все время вращается с неизменной скоростью)?

Технология энергосбережения по умолчанию не включена, и необходимо предпринять некоторые действия по настройке системы.

Как это сделать, расскажем на примере ECS NForce-A939. Для начала в BIOS материнской платы надо включить поддержку Cool’n’Quiet (в пункте Power managstrongent setup выбрать для Cool’n’Quiet control значение Enabled). С сайта производителя процессора скачать и установить соответствующий драйвер (часто прилагается к плате на CD вместе с остальными драйверами). И последнее — включить поддержку энергосберегающей технологии на уровне операционной системы. В Windows XP для этого надо через «Панель управления» открыть раздел «Электропитание» и выбрать соответствующую схему. В русских версиях Windows это «Диспетчер энергосбережения»

Что касается второй составляющей технологии Cool’n’Quiet, то для ее работы необходимо, чтобы материнская плата поддерживала интеллектуальное управление скоростью вентилятора. Обычно это тоже включается через BIOS, в пункте под названием Smart Fan (Q-Fan или нечто в этом роде). Сейчас даже недорогие платы основных производителей (MSI, Gigabyte, ECS, Foxconn) поддерживают такую возможность.

ASUS , не сильно заботясь о дешевых моделях, для дорогих старается по-максимуму. Продвинутые платы этой компании автоматически регулируют скорость вращения корпусных вентиляторов. Так, плата ASUS M2N-E имеет в BIOS два раздела: CPU Q-Fan control и Chassis Q-Fan control, и позволяет управлять скоростью вращения вентиляторов (до четырех) в зависимости от процессорной и «системной» температуры, измеренной датчиком на плате.

Охлаждение видеокарт

 

Графические процессоры видеокарт ставят настоящие антирекорды. Тепловыделение акселератора Radeon X1900 XTX в нагрузке способно превысить 130 Вт, а GeForce 8800 GTX — 220 Вт (!). Производители видеокарт самостоятельно снабжают свои изделия кулерами, и вроде бы пользователю не нужно ни о чем заботиться, однако зачастую штатное охлаждение — очень шумное и не всегда эффективное.

Журнал «Домашний компьютер» в своих статьях часто рекомендовал на видеокарты устанавливать кулер Zalman VF700-ALCU, который и обеспечивает добротное охлаждение, и работает практически бесшумно. Другой, весьма действенный вариант — применение жидкостных систем охлаждения (о них чуть ниже).

Если вы нацелились на покупку акселератора среднего или бюджетного уровня, имейте в виду, что на радость поборникам тишины на рынке среди таких моделей представлены образцы с пассивным охлаждением. GeForce 7600GT компании Gigabyte (маркировка GV-NX76T128D-RH) охлаждается массивным кулером на медных тепловых трубках. Аналогичное решение предложил и конкурент в лице MSI, выпустив акселератор NX7600GT-T2D256EZ. Выпускается и немало Radeon X1300 с пассивной (безвентиляторной) системой охлаждения вроде EAX1300PRO SILENT/ TD/256M компании ASUS.

Тем временем, компании Inno3D и Arctic Cooling готовят революционное безвентиляторное решение Accelero S2M, которое позволит умерить «пыл» видеокарт, если не самых дорогих, то высокого уровня, вроде GeForce 7900GT и Radeon X1950 Pro. Конструкция радиатора включает 22 алюминиевые пластины и 4 медные тепловые трубки. Остается дождаться появления Accelero S2M в продаже и первых тестов, чтобы оценить, так ли эффективна новинка. И, разумеется, помните, что применение любых пассивных кулеров автоматически должно означать дополнительную заботу о надежном удалении нагретого воздуха за пределы корпуса за счет корпусных вентиляторов.

Охлаждение чипсетов

Вслед за центральным и графическим процессорами активными системами охлаждения стали обзаводиться и чипсеты на материнских платах. Причем характерна такая деталь: для офисных низкопроизводительных решений устанавливаются небольшие радиаторы, для средних систем — чаще всего радиаторы с вентиляторами или просто массивные радиаторы, ну а дорогие решения обзаводятся пассивными системами на тепловых трубках. Первый и третий случаи рекомендуется оставить как есть, ну а «средний» вариант нередко требует доработки.

Если чипсет перегревается, нагрев превышает 55–60 градусов или наблюдаются сбои, лучше всего штатную систему с вентилятором демонтировать и заменить пассивным радиатором от Zalman: ZM-NB32J, ZM-NB47J, ZM-NBF47. Для максимального эффекта можно предусмотреть косвенный обдув. Автор статьи просто поставил вентилятор на видеокарту таким образом, чтобы воздух был направлен на радиатор чипсета, тем самым удалось сбить температуру с 57 до 40 градусов. Не менее удобно воспользоваться потоком от процессорного вентилятора, при выборе которого наиболее умудренные жизнью пользователи даже обращают внимание на направление ребер радиатора и предпочитают модели, способные дополнительно вытягивать воздух из зоны чипсета.

Охлаждение винчестеров

Вообще-то, специально винчестеры мало кто охлаждает. Ведь как мы уже выяснили, достаточно иметь корпус с вентилятором на вдув, установленным на передней панели, чтобы обеспечить постоянное проветривание жестким дискам. Как правило, за этим вентилятором в корпусе располагается корзина с винчестерами.

Но если такой возможности нет, а с любимым корпусом расставаться не хочется, то в этом случае на помощь готово прийти, к примеру, устройство CoolerMaster CoolDrive 6, монтируемое в 5,25-дюймовый отсек, внутрь которого ставится винчестер. Имеющиеся на передней панели вентиляторы нагнетают воздух внутрь корпуса, заодно охлаждая винчестер. Сей девайс недешев ($50), зато предоставляет дополнительные возможности: например, возможность управлять оборотами корпусных вентиляторов не хуже Hardcano, следить за температурой комплектующих и получать предупреждение при достижении критических температур. Если лишние навороты не нужны, то тихоходные (1300 об./мин) вентиляторы панели Glacial Tech IceCrown 1000 ($20) охладят жесткий диск. Есть и просто пассивные радиаторы для винчестеров, например Zalman ZM-2HC2, но они не так эффективны, и рекомендовать мы их, пожалуй, не будем.

Сейчас индустрия предлагает вовсе отказаться от жестких дисков и приобретать твердотельный винчестер на основе флэш-памяти компаний Ritek, Super Talent или Smart Modular Technologies. У таких накопителей вообще нет движущихся частей, и поэтому при работе они не издают шума и почти не греются. Правда есть и оборотная сторона медали: во-первых, не такое большое число циклов перезаписи по сравнению с дисковыми винчестерами, а во-вторых, емкость их, пока, крайне мала, точнее цена моделей, сравнимых по объему с винчестерами, очень высока.

Дорого и экзотично

Продолжим экскурс по экзотическим моделям. Лидер бесшумного охлаждения — система TNN 500A, предложенная Zalman. TNN — это Totally No Noise. И действительно, разработчики постарались создать корпус, в котором нет места вентиляторам вообще. TNN 500A представляет собой корпус-радиатор, к стенкам которого подведены тепловые трубки от процессора, видеокарты, чипсета и винчестера. Блок питания тоже безвентиляторный. Системамогла бы получить относительную популярность даже несмотря на высокую цену (порядка $1000), если бы не одно «но»: далеко не все комплектующие могут быть установлены внутрь TNN 500A. Если процессор может быть практически любой (теплоотвод до 150 Вт гарантирован), то тепловыделение видеокарты должно быть до 50 Вт. Мощность блока питания в 300 Вт тоже не всех устраивает. Определенно, за такую цену можно приобрести самую дорогую систему водяного охлаждения без подобных ограничений.

Есть еще один способ радикальной борьбы с шумом компьютера: размещение его в отдельной комнате или в нежилом помещении и подключение к нему консоли с помощью специального удлинителя, позволяющего продлить кабели подключения для монитора, клавиатуры и мыши на достаточную величину — до 150 метров.

Применение такого устройства даст возможность абсолютно не задумываться о снижении шумности охлаждающей системы компьютера: пусть шумит сколько угодно там, где это никому не мешает. Стоит оно относительно недорого (в районе 250 долларов). Но обычно его использование налагает ограничение на максимальное разрешение экрана (не более 1024х768), и, возможно, могут возникнуть некоторые трудности при трансляции на монитор динамично меняющегося графического изображения, такого как видео или игрового. Основное назначение подобных конфигураций — это удаленное администрирование серверов, шумность работы системы охлаждения которых нередко сравнима с очень мощным пылесосом.

Водяные системы охлаждения были и остаются дорогими решениями, однако они получили право на жизнь, и все потому, что предоставляют необходимый комфорт пользователям, не заставляя при этом отбирать компоненты среди маломощных или слабо греющихся. Из всех решений выделим Zalman Reserator 1 Plus ценой $220. Агрегат высотой 59,2 см и диаметром 15 см способен охладить практически любой современный компьютер. Если даже особо дорогие вентиляторы порою могут шуметь во время нагрузок, то водяное охлаждение всегда бесшумно. Можно заниматься разгоном комплектующих — запас имеется. Считалось, что система недолговечна, но если использовать дистиллированную воду и антикоррозийную жидкость, одобренную разработчиками, можно не переживать за работу устройства, включая водоблоки, в течение, как минимум, 5 лет.

Выводы

Человеческий слух устроен таким образом, что не существует линейной зависимости между физической величиной звукового сигнала и субъективной оценкой его громкости, и поэтому, не вдаваясь в подробности, можно сказать, что «сделать тихо» гораздо труднее, чем «сделать громко».

Поэтому каждый пользователь сам решит для себя — тишины какого уровня ему стоит достичь, чтобы испытывать удовольствие при общении с компьютером. Кому-то придется довести систему до пассивного охлаждения всех компонентов, включая безвентиляторный БП, а все потому, что компьютер работает ночью. Если важнее обеспечить сильную вентиляцию системы , то чтобы добиться наилучшего разгона хороша комбинация компонентов с тепловыми трубками и особые корпуса. На наш взгляд, весьма полезна, к примеру, регулировка оборотов корпусных вентиляторов вручную, водяное охлаждение процессора и видеокарты, косвенный обдув чипсета с радиатором.