Хотя производители вычислительной техники стараются сделать свои продукты максимально эффективными, сводя потери используемой ими энергии к минимуму, общая тенденция такова, что с ростом быстродействия компьютеров увеличивается и потребляемая ими мощность — эта энергия практически полностью рассеивается в виде тепла.
Максимум потребляемой энергии приходится на те устройства, которые обрабатывают больше всего информации — и графический процессоры. Слабее, но тоже заметно нагреваются память и набор микросхем материнской платы. Все чипы могут работать в строго определенных температурных рамках — чрезмерный нагрев чреват поломкой электроники.
На практике это означает следующее: если не позаботиться об отводе выделяемого тепла, т.е. охлаждении, любой современный компьютер сразу после включения в лучшем случае отключится (сработает встроенная защита от перегрева), а в худшем — выйдет из строя. В этой статье мы расскажем, как наиболее эффективно отвести излишки тепла от основных микросхем ПК.
Соотношение цена/шум
В большинстве случаев выбор всякого технического устройства сводится к нахождению оптимальной «точки равновесия» между ценой и качеством.
Что является критерием качества для системы охлаждения? Она должна справляться со своей задачей — поддержанием «штатного» теплового режима всех устройств компьютера — оптимальным для пользователя способом.
Жертвовать производительностью в данном случае нельзя: если система не справляется с исполнением возложенных на нее функций, это приводит к неработоспособности всего компьютера. Жертвовать надежностью крайне нежелательно по тем же причинам. Известно, что именно система охлаждения является главным источником шума в компьютере.
Таким образом, основное противоречие, которое приходится разрешать в случае выбора этой составляющей ПК, — соотношение цена/шум. Бюджетные компьютеры оборудуются охлаждением из соображений минимизации стоимости: устанавливается один или два (в зависимости от рассеиваемой компьютером мощности) дешевых корпусных вентилятора, а процессор оснащается штатным кулером. Получается дешево, сердито и шумно.
Есть ли альтернативы такому подходу? Безусловно. Наиболее простая — использование воздушного охлаждения, но пассивного, то есть вообще без движущихся механических частей. Сразу стоит сказать, что удовольствие это недешевое и не всегда легко реализуемое. Например, отвести тепло от мощного игрового ПК без использования вентиляторов практически невозможно.
Корпус — основа любой системы охлаждения
Сборка любой системы охлаждения начинается с выбора корпуса — именно он является залогом грамотного отвода тепла. Хороший корпус прежде всего должен быть достаточно просторным и позволяющим оптимизировать движение воздушных потоков и устранить нежелательные преграды на их пути. Важно уменьшить сопротивление потоку воздуха за счет достаточно больших отверстий для вентиляции, компактной укладки шлейфов и проводов.
Также желательно, чтобы корпус обладал местами для крепления вентиляторов как можно большего диаметра (от 120 мм) на передней, задней и боковой стенках. Выбор размера корпуса зависит от производительности используемых комплектующих. Для мультимедийного компьютера с дискретной видеоплатой подойдут модели форм-фактора MidiTower или FullTower. Если вы планируете обойтись возможностями встроенного в чипсет материнской платы видеоядра и энергоэффективным двуядерным процессором, то можно использовать и менее габаритные корпуса — MiniTower или специальные модели для сборки домашнего кинотеатра на основе ПК (HTPC).
Корпуса начального и среднего уровней поставляются в комплекте с блоком питания, в системе охлаждения которого обычно используются один или два стандартных вентилятора. Иногда их качество оставляет желать лучшего. Поэтому первое, что можно сделать, если вас раздражает издаваемый блоком питания шум, — разобрать его и заменить вентилятор заведомо качественным и тихим.
Также в розничной продаже доступны безвентиляторные блоки питания, работающие абсолютно бесшумно. Они стоят от $100 рублей и обладают мощностью до 500 Вт. Подобные модели тяжелее обычных и могут иметь как минимум один выступающий наружу радиатор. Если вы решили установить в свой системный блок одно из таких устройств, неплохим выбором станет модель ZEN 400 от компании FSP мощностью 400 Вт. Ее средняя розничная цена составляет около 5500 рублей.
Процессор — самый горячий элемент ПК
Однозначный чемпион по нагреву среди комплектующих — центральный процессор. О его охлаждении стоит позаботиться в первую очередь. В коробочный комплект поставки CPU входит кулер — система охлаждения, состоящая из радиатора и вентилятора. Как и большинство любых стандартных наборов, такой вариант является бюджетным и подлежит пересмотру.
При выборе системы охлаждения для процессоров следует руководствоваться таким параметром, как термопакет (TDP, Thermal Design Power). Эта характеристика микросхем показывает максимальное количество тепла, которое должна рассеивать система охлаждения, чтобы чип не перегревался. Мы не рекомендуем устанавливать пассивное охлаждение на процессоры с TDP выше 90 Вт.
Для сборки тихих мультимедийных ПК подойдут такие модели CPU, как Intel Pentium Dual-Core E5200 (средняя розничная цена — $85, TDP — 65 Вт) или AMD Athlon 64 X2 4850e (средняя розничная цена — $110, TDP — 45 Вт). Для отвода тепла от них можно воспользоваться как специально спроектированной пассивной системой охлаждения, так и активной со снятым вентилятором.
Главное требование, предъявляемое к кулеру в последнем случае, — достаточно большая площадь радиаторов и наличие нескольких тепловых трубок. Этим критериям соответствует универсальная система охлаждения CoolerMaster GeminiII, совместимая с процессорными разъемами Socket 775/774/939/940/AM2. В ее основе лежат шесть тепловых трубок, которые эффективно отводят тепло от медного основания и передают его массивному радиатору. Размеры последнего составляют 175x125x82 мм.
Производитель рекомендует использовать вместе с радиатором два 120-миллиметровых вентилятора, отверстия для крепления которых предусмотрены на нем. Однако в нашей тестовой системе с процессором Intel Core 2 Duo E4700 и видеоплатой GeForce 8600 GT от Gigabyte с пассивной системой охлаждения Silent Pipe II мы воспользовались CoolerMaster GeminiII без вентиляторов, оставив только один 120миллиметровый на передней панели корпуса. Даже в этом случае температура процессорных ядер под нагрузкой не превышала 60 °C.
Видеокарта — только среднего или начального уровня
Графические процессоры мощных игровых видеоплат могут выделять в несколько раз больше тепла, чем CPU, поэтому без вентиляторов им не обойтись. Однако для охлаждения видеоплат среднего уровня, которые установлены в компьютерах большинства пользователей, вполне хватит качественной пассивной системы охлаждения. Ее можно приобрести отдельно либо в комплекте с видеоплатой. В них используется тот же принцип, что и в системах охлаждения для CPU: несколько тепловых трубок отводят горячий воздух от графического процессора и распределяют его между несколькими радиаторами.
На сегодняшний день самыми быстрыми видеоплатами с пассивной системой охлаждения являются решения на основе графического процессора Radeon HD 4850 — например, GV-R485MC-1GH производства компании Gigabyte. Если же вы хотите оснастить пассивным охлаждением уже имеющуюся у вас видеоплату, рекомендуем обратить внимание на систему Accelero S1 Rev. 2 от компании Arctic Cooling. Она совместима с большинством современных видеоплат, в том числе Radeon HD 4830/4850/4870 и HD 36xx, GeForce 9800GTX/GT, 9600, 8800GT/8600.
Тесты показали, что в пассивном режиме она справляется с отводом тепла от GeForce 8800 GT лучше, чем штатная система охлаждения с вентилятором. При использовании последней чип нагрелся под нагрузкой до 80 °C, а в случае Accelero S1 Rev. 2 — всего до 59 °C.
Жесткий диск: охлаждение продлевает срок службы
С остальными чипами компьютера все намного проще. Наиболее горячими элементами материнской платы являются чипсеты. Греются они гораздо меньше, чем CPU, но все же слишком заметно, для того чтобы оставить их без охлаждения. Нагрев мостов, особенно южного, зависит от количества и типа подключенной к компьютеру периферии. Но в подавляющем большинстве случаев для охлаждения этих чипов достаточно простых радиаторов. Не помешают они и элементам подсистем питания центрального процессора. Обычно материнские платы поставляются с уже предустановленными радиаторами, и менять их нет необходимости.
Модули памяти среднего и топового уровней, предназначенные для работы в условиях разгона, поставляются с предустановленными теплораспределителями. Микросхемы начального уровня их лишены и в большинстве случаев не требуют использования дополнительного охлаждения. Современным винчестерам также необходим отвод тепла. Перегрев не всегда выводит их из строя мгновенно, как микросхемы, но снижает срок службы. Так, по утверждению весьма именитого разработчика жестких дисков — Seagate, повышение температуры корпуса винчестера примерно вдвое (с 22 до 50 °C) на столько же снижает его ресурс.
Одно из возможных решений для бесшумного охлаждения HDD — Zalman ZM-2HC2 (средняя розничная цена — $35). После установки винчестера в своеобразную «решетку» (сверху — десяток медных тепловых трубок, по бокам — два алюминиевых радиатора вдоль всего корпуса винчестера), вся конструкция крепится на прорезиненных трубках в 5,25-дюймовый отсек, что в качестве бонуса дает дополнительное снижение уровня шума и вибрации при работе винчестера.
Полностью пассивное охлаждение — недостижимый идеал?
Заметим, что относительно легко применить пассивное охлаждение к отдельному устройству, но непросто собрать таким образом весь компьютер, принудительно не продувая корпус воздухом, поскольку он покидает замкнутое пространство корпуса достаточно медленно и успевает за это время разогреться до высоких температур.
В случае сборки полностью пассивной системы охлаждения желательно установить на корпус один или несколько тихих вентиляторов. При прочих равных условиях (качество сборки, используемые материалы, подшипники и т. п.) создаваемый ими шум пропорционален скорости вращения. Поэтому следует всегда выбирать вентилятор наибольшего возможного размера. Они работают на более низких скоростях, чем маленькие, и при этом обеспечивают такой же воздухопоток. Для хорошего продува корпуса один из вентиляторов должен работать на вдув воздуха, а другой — на выдув.
Вспомнив из курса физики, что теплый воздух поднимается вверх, нужно решить, какому вентилятору как и куда дуть: один должен подавать холодный воздух в нижнюю часть корпуса, второй — выдувать нагретый из верхней. При этом воздушный поток должен проходить через весь корпус, по возможности не встречая затруднений (например, в виде неправильно расположенных соединительных кабелей) и обязательно обдувая все нуждающиеся в охлаждении устройства.
Поэтому мы рекомендуем установить один 120-миллиметровый вентилятор на передней стенке корпуса внизу, а второй — на задней вверху