Компьютер + Охлаждение

Активное охлаждение компонентов компьютера уже давно ни для кого не является новостью. Пользователи так сильно увлечены воздушными потоками, давлением внутри корпуса, что забывают о том, что не каждый вентилятор подходит на отведенную ему роль в полной мере. И не последнее значение в этом играет тип подшипника вентилятора.

Немного истории

Изначально подшипники выглядели совсем не так как сейчас. Как следует из названия, это то, во что упирается шип.

Простая конструкция за счет малого диаметра оси создает большое отношение плеч рычага и даже большой коэффициент трения не создает существенного противодействия вращению. А чтобы износ был как можно меньше, в качестве подшипника используется более твердый материал. Сегодня такая конструкция встречается в механических часах.

Так или иначе прогресс взял свое, и современные конструкции уже более совершенны.

Подшипник скольжения

Традиционный спутник бюджетных вентиляторов. Внешне максимально простая конструкция, состоящая из латунной втулки и стального вала, но в своей работе не так уж и проста.

Небольшая разница в диаметре вала и втулки заполнена маслом. При вращении вала силы трения между валом и маслом нагнетают масло в место соприкосновения вала и втулки, создавая давление масляного клина. Если это давление будет достаточно большим, оно предотвращает контакт вала и втулки.

h — толщина слоя смазки, ω — угловая скорость вращения вала, d — диаметр вала, P — величина нагрузки, s —средний зазор, e — эксцентриситет  

Как видно из рисунка слабым местом этого подшипника является то, что давление прилагается только с одной стороны вала — это не способствует гашению вибраций, а даже наоборот вызывает их при малой величине нагрузки.

По мере работы нагрев делает масло более жидким, что уменьшает давление масляного клина. Также нагрев способствует ускорению испарения масла и в итоге вал с втулкой начинает контактировать. При повышении окружающей температуры на 20 градусов срок эксплуатации такого подшипника снижается в 3 раза. То есть, для вентилятора с обычным подшипником скольжения наиболее удачным будет место с низкой температурой. А для уменьшения, микровибраций, которые изнашивают втулку и в итоге становятся слышимыми вибрациями нужна нагрузка на вал. Такие условия в сборке башенного типа актуальны только на фронтальной панели.

По мере усовершенствования этого типа подшипника появились самосмазывающиеся вариации, а также с винтовой нарезкой. Их особенностью является большее количество масла, доступное для смазки, а также некоторое подобие насоса за счет винтовых конструкций, обеспечивающее циркуляцию масла в любом положении.  

Использование полиоксиметилена (POM) также идет на пользу. Этот материал частенько используют в редукторах дешевого электроинструмента. Но в данном случае это замена мягкой втулки из медного сплава, которая в редукторе рассыпалась бы моментально. Полимерный материал уменьшает коэффициент сухого трения и появление частиц с абразивными свойствами, которые в свою очередь ускоряют износ.   

Все эти ухищрения не устраняют полностью недостатки конструкции подшипника скольжения, хотя и позволяют ему проработать несколько лет даже в неудачном положении. Наиболее живучим будет вентилятор, имеющий защиту IP6X. В нем применяется герметизирующая втулка для защиты от пыли, которая также мешает испаряться и вытекать маслу.

Гидродинамический подшипник

Считается вечным, ведь пока в нем есть масло, вал и втулка не могут соприкоснуться. Это обеспечивается особым профилем либо втулки, либо вала, обеспечивающих повышенное давление в некоторых участках. Обычно это встречные косые углубления на втулке. Их проще выполнить в мягком металле, не нарушая балансировки вала. Но на практике может встретиться все что угодно, щедро сдобренное маркетинговыми названиями.

Как видно по результатам моделирования, повышенное давление действует на вал со всех сторон. За счет этого вал меньше вибрирует и практически исключается контакт со втулкой. Но главная проблема подшипников скольжения — высыхание масла тут тоже присутствует. И добавляется еще одна: в лежачем положении масло, по мере высыхания, либо скопится в масляной камере (при этом некоторые конструкции исключают достаточное поступление масла за счет капиллярного эффекта), либо постепенно будет покидать подшипник через недостаточно герметичное уплотнение вала.     

И ко всему этому еще добавляется очень большая восприимчивость к работе на низких оборотах. Давление масла зависит от оборотов, и если они будут недостаточны, то гидродинамический подшипник превращается в обычный подшипник скольжения. Недаром производители зачастую ограничивают нижнюю частоту вращения вентиляторов с гидродинамическими подшипниками в 600 оборотов в минуту. Но даже с таким ограничением пользователи отмечают появление посторонних звуков.

Подшипники с магнитным центрированием

Большая часть вентиляторов пользуется магнитной левитацией за счет притяжения постоянного магнита ротора и полюсов статора. Убедиться в наличии магнитной левитации просто — достаточно вдоль оси потолкать крыльчатку. Она свободно перемещается на некоторое расстояние и тут же возвращается. В вентиляторах с магнитным центрированием добавляют еще один магнит, придающий больше жесткости, и упор оси вала, который может быть выполнен как из пластика, так и из гидродинамического подшипника.   

Дополнительная жесткость уменьшает вибрацию вала на низких оборотах и позволяет гидродинамическому подшипнику работать на любых оборотах и в любом положении.

Подшипник качения

Как можно понять из названия, принцип его работы основан на качении. Чем тверже материал, меньше шероховатость поверхности и точнее детали, тем дольше прослужит такой подшипник. Чем ниже рабочие обороты в подшипнике качения,  тем дольше он проработает (даже в перерасчете на суммарное количество оборотов).

  Ориентация в пространстве на работе никак не сказывается, поэтому вентиляторы на его основе можно применять в любой части сборки.  

Но такой подшипник шумный, что делает его применение на низких оборотах бессмысленной затеей, и с течением времени создаваемый шум растет постепенно. Наиболее долговечная разновидность выполняется из керамики.

А самую тихую модификацию без сепаратора, в которой шарики не создают шума постукиванием друг о друга, скорее всего в компьютерных вентиляторах мы никогда и не увидим.

Заключение

Подшипники компьютерных вентиляторов имеют свои слабые и сильные стороны, учитывая которые можно избежать ускоренной поломки и бессмысленных трат.

Обычный подшипник скольжения дешевый, быстро выходит из строя, но на фронтальной панели может прослужить вполне долго.

Самосмазывающиеся подшипники, особенно с применением пластика (POM) и класса защиты IP6Х могут работать в любой части сборки, не уступая в долговечности другим типам.

Гидродинамический подшипник в самом простом исполнении даже капризнее чем обычный подшипник скольжения. Оптимальным будет использование на оборотах, близких к максимальным, если избегать «лежачего» положения.

Магнитное центрирование позволяет гидродинамическим подшипникам работать в любом положении и оборотах.

Подшипник качения самый надежный, но шумный. Зачастую заранее предупреждает о своей грядущей поломке повышенным шумом, что позволяет избежать внезапной остановки. 

P/S

Cрок наработки вовсе не означает, что устройство отработает его и тут же "умрёт".
правильная цифра получается  когда расчитывают нарботку на отказ по партии большого размера и количества отказов произошедших в течении некоторого времени, но обычно цифра "рисуется" исходя из технологии производства подшипника и двигателя на основании предыдущих измерений.

Трактовать эту цифру следует следующим образом

 вероятность сбоя в течении года = 1-е^(-8760/MTBF)

Охлаждение компонентов компьютера — дело ответственное. Если подбирать кулеры и корпус без учета тепловыделения «железа», то в лучшем случае можно получить перегрев комплектующих, а в худшем — их поломку. В попытках улучшить охлаждение пользователи нередко прибегают к нестандартным решениям. Например, кладут корпус на бок. Есть ли польза от такого положения, или оно только вредит?

Немного теории — циркуляция воздуха в корпусе ПК

На первый взгляд, идея расположить корпус лежа выглядит нелепо — ведь в таком положении системный блок требует заметно больше места для своего размещения. Но именно о нем все чаще думают владельцы габаритных процессорных кулеров и крупных видеокарт. Их страхи можно понять: тяжелые «железки» прогибают материнскую плату. От долгого воздействия большого веса текстолит платы может треснуть, что приведет к ее быстрому выходу строя. А если расположить корпус горизонтально, то такой нагрузки не будет.

Но самые жаркие споры вызывает эффект от такой позиции корпуса на температуру комплектующих и шум от систем их охлаждения. Ведь в любой модели, спроектированной для вертикального размещения, под него же оптимизировано расположение отверстий и вентиляторов для создания необходимого потока воздуха.

В горизонтальном положении их ориентация становится отличной от той, что учитывал производитель. Однако общая направленность воздушного потока при этом остается неизменной. Все благодаря тому, что любой корпус представляет собой аналог компактной аэродинамической трубы, где движение воздуха осуществляется направленно и непрерывно — лишь бы вентиляторы были установлены правильно.

Но, помимо вентиляторов и отверстий, меняет свое положение в корпусе и направленность источников тепла. Вдобавок забор холодного и выдув горячего воздуха начинает осуществляться на одной высоте, что тоже не очень хорошо. К тому же, правая боковая крышка, ранее служившая естественным радиатором, в таком положении не имеет контакта с воздухом. В теории, все это должно привести к ухудшению температурного режима, а вместе с ним — и к увеличению шума. Но так ли это на самом деле? Проверим на практике.

Тестовый стенд

Наши эксперименты будем проводить на следующем тестовом стенде:

Центральный процессор: Intel Core i5-14400F;

Материнская плата: ASRock B760M PG Lightning WiFi;

Система охлаждения процессора: DEEPCOOL AG400 PLUS;

Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4 (2019 Edition);

Дисковая подсистема: SSD Lexar NM620 1 ТБ + HDD TOSHIBA HDWD120 2 ТБ;

Оперативная память: Lexar ARES RGB LD5U16G60C34LA, 2x16 ГБ;

Корпус: Gigabyte Sumo Omega;

Блок питания: FSP Hydro PRO 800W;

Видеокарта 1: XFX Speedster MERC 319 Radeon RX 6800 XT;

Видеокарта 2: XFX Speedster QICK 308 Radeon RX 6600 XT.

С центрального процессора были сняты лимиты по энергопотреблению, а для оперативной памяти был установлен профиль XMP (6000 МГц @ 1.3В, тайминги 34-38-38-76). Кривая вентиляторов процессорного кулера была настроена вручную через BIOS материнской платы для обеспечения минимального шума при температуре ниже 90°C. Корпус «старой школы» Gigabyte Sumo Omega был спроектирован с учетом максимальной продуваемости: на его боковой панели на вдув установлен большой вентилятор с диаметром 200 мм. Но в процессе тестов этот вентилятор мы отключим, а его отверстие снаружи закроем. Так будут симулироваться условия в современных корпусах с прозрачной боковой стенкой, на которых отверстий для воздуха нет.

Помимо бокового вентилятора системный блок оснащен еще пятью вентиляторами типоразмера 120 мм: двумя спереди — на вдув, двумя сверху и одним сзади — на выдув. Управление их скоростью осуществляется с помощью встроенного в корпус регулятора, позволяющего выставить полные (High) и пониженные обороты (Low) вращения. Во время тестов переключатели были установлены в положение Low — так шум от вентиляторов был минимизирован при сохранении достаточного воздушного потока.

SSD-накопитель установлен в верхний слот M.2, между кулером процессора и разъемом видеокарты. Сверху он накрыт комплектным радиатором от материнской платы.

Тестирование с каждой из видеокарт осуществлялось независимо и по очереди.

Практика

Итак, наша задача — получить как можно больший нагрев комплектующих. Поэтому для тестирования будем использовать сразу две программы. Это FurMark, обеспечивающий максимальную нагрузку на видеокарту.

И OCCT в режиме Linpack 2021 — один из самых «тяжелых» тестов центрального процессора.

Время одного тестового прогона составило 20 минут. Во избежание случайных отклонений результаты каждого теста были перепроверены дважды, но с перерывом в полчаса — чтобы «железки» успели остыть. Начнем с измерения уровня шума. Для этого будет использоваться смартфон с приложением Sound Meter Pro. В тихой комнате без внешних окон и посторонних звуков гаджет зафиксировал 37 дБ. Располагаем его в полуметре от системного блока и включаем наш ПК с RX 6800 XT.

Уровень шума возрастает до 43 дБ. Это все еще очень тихо: в закрытой комнате в полуметре от корпуса можно услышать лишь легкий шелест кулеров. Видеокарта в данном случае на уровень шума не влияет вообще — обе тестовые модели останавливают свои вентиляторы в простое.

Но что же по датчикам? Смотрим:

Температуры при бездействии ожидаемо низкие. В течение минуты процессор не превышал 39 °C, оперативная память — 35 °C, материнская плата — 33°C, SSD — 38°C. Видеокарта достигла лишь 35°C по ГП и 42°C по датчику HotSpot. Ее вентиляторы ожидаемо не крутились, а обе «вертушки» на кулере процессора находились в районе 800 об/мин.

Подаем нагрузку с вертикальным положением корпуса. Через 20 минут возвращаемся к датчикам и наблюдаем следующую картину:

В течение теста максимальная температура ЦП достигла 84°C, ОЗУ — 71°C, платы — 53°C. SSD прогрелся до 56°C по одному датчику, и до 63 — по второму. Самым горячим элементом предсказуемо стала видеокарта. Ее ГП достиг 77°C, HotSpot — 105°C, а вентиляторы разогнались до 2138 об/мин. Два вентилятора на кулере процессора раскрутились до 1212 об/мин, что тоже внесло свою лепту в довольно высокий общий уровень шума — 54 дБ. Все-таки отвести 300 Вт тепла от тестовой видеокарты — это не шутки. Из последней линейки AMD столько же выделяет RX 9070 XT.

Проверим нашу конфигурацию в горизонтальном положении:

Предельная температура ЦП возросла до 87°C, ОЗУ — до 72°C, платы — до 55°C. SSD тоже стал горячее — 57 и 65°C. Но больше всего нагрелась видеокарта: ГП достиг 78, HotSpot — 108°C, а вентиляторы приблизились к 2350 об/мин. Скорость кулера процессора особо не поменялась, но из-за видеокарты уровень шума все же немного возрос — теперь он составил 55 дБ.

Теперь посмотрим на поведение системы с младшей видеокартой — RX 6600 XT.

Запускаем тест с вертикальным положением корпуса:

Использование заметно более «холодной» видеокарты оказывает позитивное влияние на температуру всех остальных комплектующих. ЦП прогрелся всего до 73°C, ОЗУ — до 63°C, плата — до 48 °C, а SSD — до 51/57°C. Сама карта нагрелась лишь чуть меньше RX 6800 XT: ГП достиг отметки в 77°C, а HotSpot — 98°C. Но скорость ее вентиляторов была заметно меньше — максимум 1600 об/мин. Кулер ЦП при этом не превысил 1092 об/мин. Все это заметно повлияло на уровень шума: всего 47 дБ (против 43 дБ в простое). За счет этого системный блок оставался довольно тихим даже при такой стрессовой нагрузке.

Меняем положение корпуса на горизонтальное, и смотрим на произведенный эффект:

Как и в случае с первым тестом, в «лежачем» положении все температуры возросли. Причем в этот раз — даже сильнее. ЦП достиг 77°C, ОЗУ — 67°C, плата — 53°C. А вот видеокарта почти не разогрелась: ГП прибавил лишь один градус, а датчик HotSpot и вовсе показал все те же 98°C в пике. Скорость вентиляторов карты достигла 1748 об/мин, а кулера процессора — 1126 об/мин. Уровень шума при этом изменился, но немного: с 47 до 48 дБ.

Выводы

Для наглядности объединим результаты всех тестов в одну таблицу:

Как видим, класть системный блок на бок — шаг довольно спорный. По крайней мере для тех корпусов, которые изначально проектировались для вертикальной установки. В «лежачем» положении на несколько градусов растут температуры комплектующих, из-за чего ожидаемо увеличиваются обороты и шум их систем охлаждения. Это было видно даже на тестовом компьютере, где ЦП относительно топовых моделей «прохладный», а кривая его кулера настроена для максимальной тишины. В случае использования горячих процессоров подобным не отделаться, поэтому отрицательные эффекты станут еще более заметными.

В связи с этим устанавливать в горизонтальное положение системный блок с производительными комплектующими не рекомендуется: так вы только ухудшите его охлаждение. А чтобы материнская плата не прогибалась под весом кулера или видеокарты, используйте подставки. Благо их можно как купить, так и соорудить самим.

Но что делать, если уж очень хочется положить корпус на бок? Тогда лучше изначально выбирать его из тех моделей, которые на это рассчитаны. Обычно они имеют перфорацию со всех сторон, что позволяет меньше нагреваться комплектующим даже в положении «лежа».

Системы жидкостного охлаждения для ПК — неплохая альтернатива воздушным кулерам. По сравнению с ними СЖО способны отвести больше тепла, поэтому идеально подходят для «горячих» процессоров и видеокарт. Однако устроены такие системы заметно сложнее, чем обычное воздушное охлаждение. Из чего они состоят, и как работают?

СЖО для компьютера

Системы жидкостного охлаждения действительно могут быть более эффективными, чем башенные кулеры. Всё потому, что чисто физически вода имеет лучшую теплопроводность, чем воздух. Поэтому СЖО, у которой теплоносителя гораздо больше и которому не нужно закипать для движения по контуру, могут показывать себя лучше…но не всегда. Когда они хороши:

• Когда нужно экстренно охладить резко нагревшийся процессор. Вода быстро заберет лишнее тепло и не позволит ему сгореть;

• Когда процессор непрерывно работает на высокой частоте (например, с разгоном) в тяжелых задачах вроде 3D-моделирования, монтажа видео или сведения музыки.

Жидкостные системы охлаждения принято делить на обслуживаемые и необслуживаемые. К первым относятся в основном самосборные или кастомные модели, скомпонованные из отдельных элементов. Их в любой момент можно открыть и почистить, долить теплоноситель либо расширить контур или добавить в конструкцию какие-то детали. Необслуживаемые СЖО - это, как правило, заводские системы, где всё собрано из коробки, а замена жидкости в контуре представляется не самой простой задачей. По этой причине они более надежны с точки зрения безопасности “здесь и сейчас”.

Такие СЖО сразу проектируются так, чтобы там было попросту нечему течь. Их контур герметичен, из-за чего риск протечки сводится к минимуму. Тем не менее, они тоже текут. Это случается нечасто, но причиной тому может быть не только заводской брак, но и внешние факторы, влияющие на СЖО в процессе эксплуатации. Поэтому для заводских систем большое значение имеет гарантия.

Большинство производителей дают гарантию только на саму систему. Если она протекает по независящим от вас причинам, ее скорее всего без проблем заменят на новую. Но, если СЖО зальет другие компоненты и они выйдут из строя, стоимость их ремонта вам никто не компенсирует. Безусловную гарантию предоставляет очень небольшое число производителей. Бывает даже так, что она действует только в отношении определенных моделей, поэтому уточняйте, что называется, по месту.

Одним из недостатков систем жидкостного охлаждения принято считать необходимость регулярной замены теплоносителя. Для этого приходится разбирать весь контур, сливать оттуда жидкость, а потом заливать свежую, стравливая попутно из системы воздух. Умельцы проводят такие манипуляции в домашних условиях, но для простых пользователей существуют специальные сервисные центры.

Если СЖО необслуживаемая, то замена жидкости в ней может быть сопряжена с определёнными трудностями. Например, вы рискуете потерять гарантию либо нарушить герметичность всего контура, и тогда протечки не избежать. Известна масса случаев, когда люди пользовались такими системами без обслуживания и горя не знали. Но со временем теплоноситель неизменно теряет свои свойства, а всем механизмам начинает требоваться смазка. В результате СЖО может завоздушиться, начать хуже охлаждать процессор, а осадок, выпадающий со временем, - забивать каналы. Но вернемся к устройству СЖО

Водоблок

Небольшой металлический блок. Устанавливается на охлаждаемую поверхность и используется для поглощения тепла с нее. Чаще всего такой поверхностью служит крышка центрального или графического процессора, реже — оперативная память, часть материнской платы или платы видеокарты.

Снизу водоблок имеет подошву, выполненную из меди или алюминия. Именно она служит для передачи тепла с поверхности крышки чипа или платы.

С обратной стороны подошвы внутри водоблока находится полость. Через нее проходит поглощающая тепло жидкость. Иногда эта сторона бывает ровной, но у основной массы водоблоков для увеличения площади контакта с жидкостью используется поверхность с микроканалами различных видов: ребрами, «змейками», «иголками», и т.д.

Ввод и вывод охлаждающей жидкости в водоблок осуществляется с помощью специальных отверстий, к которым подключаются трубки или шланги.

Помпа

Это миниатюрный насос, в основе которого лежит электрический мотор малой мощности. Благодаря помпе жидкость внутри контура СЖО приходит в движение.

Помпа равномерно «прокачивает» жидкость через водоблок, позволяя ей забирать тепло и переносить его к радиатору. У необслуживаемых СЖО помпа обычно объединена с водоблоком. А у обслуживаемых систем она нередко находится в одном корпусе со следующим компонентом — резервуаром.

Резервуар

Резервуар, или расширительный бак — элемент многих обслуживаемых систем жидкостного охлаждения. С его помощью в контур заливается жидкость, а также устраняется оставшийся в нем воздух. Вдобавок к этому резервуар компенсирует небольшое расширение жидкости, которое может возникнуть при ее сильном нагреве. Таким образом он уберегает от повышенного давления все компоненты СЖО. В первую очередь — чувствительные к нему шланги, трубки и места их соединений. В обслуживаемых СЖО с помощью резервуара можно визуально следить за количеством жидкости, при необходимости доливая ее. В необслуживаемых СЖО жидкость залита уже с завода, а шланги подобраны с учетом ее возможного теплового расширения. Поэтому отдельных резервуаров в них нет.

Радиатор

Радиатор осуществляет рассеивание тепла, которое передается ему вместе с движением жидкости от водоблока. Для этого он оснащается вентиляторами — одним или несколькими, в зависимости от размеров.

Если заглянуть внутрь радиатора, мы увидим теплотрубку, которая «змейкой» огибает его внутреннее пространство. Для повышения эффективности рассеивания на нее нанизано множество мелких металлических ребер. При движении жидкости по трубке тепло с ребер уносится вместе с потоком воздуха от вентиляторов.

Охлаждающая жидкость

За перенос тепла в контуре СЖО отвечает жидкий теплоноситель (что и следует из ее названия). Основной объем этой жидкости составляет обычная дистиллированная вода. Но часто в ней содержатся и различные добавки-присадки. Одни из присадок призваны защитить элементы системы охлаждения от коррозии. Другие — не допустить появления в контуре различных микроорганизмов и плесени. А для эффектного вида движущейся жидкости в прозрачных трубках или шлангах вдобавок к присадкам используются и красители.

Шланги и трубки

Шланги и трубки — два вида полых соединительных элементов, по которым в СЖО движется жидкость. Шланги делают из поливинилхлорида или резины. Из-за этого они гибкие и довольно мягкие. Поэтому могут использоваться как в необслуживаемой, так и в обслуживаемой системе охлаждения.

Трубки создаются из пластика или акрила, являются достаточно твердыми и имеют ограниченную гибкость. Именно за счет этих характеристик они могут придать СЖО более эффектный и аккуратный вид, чем шланги. Но из-за устойчивости к изгибам и деформации трубки встречаются лишь в обслуживаемых системах охлаждения — ведь только их пользователь может доработать «под себя».

Фитинги

Чтобы связать компоненты СЖО, шланги и трубки подключаются к ним с помощью резьбовых металлических креплений — фитингов. У готовых систем они обычно бывают прямыми или имеют угол в 90°. Для обслуживаемых СЖО в силу их широких возможностей по кастомизации различных форм фитингов существует намного больше.

Внутри фитинг устроен достаточно просто. Для шланга он обеспечивает герметичность соединения за счет его сдавливания и плотного прижима к своему металлическому корпусу. Разновидности для трубок схожи — с той разницей, что между трубкой и корпусом фитинга для герметичности дополнительно используются резиновые кольца.

Как работает СЖО

При включении компьютера на вентиляторы СЖО и е помпу подается питание. Помпа начинает прокачивать жидкость, приводя ее в движение во всем контуре.

При проходе через водоблок жидкость забирает с собой тепло от его подошвы. Затем жидкость попадает в радиатор, где при движении по теплотрубке передает собранное тепло ей и нанизанным металлическим ребрам. Вентиляторы продувают эту конструкцию, и тепло покидает радиатор вместе с движущимся воздухом.

Остывшая жидкость вновь возвращается в помпу, и после этого раз за разом повторяет свой путь. Если используется обслуживаемая СЖО с резервуаром, жидкость по пути от радиатора к помпе проходит и через него. Там сбрасывается лишнее давление и пузырьки воздуха, которые могли остаться в системе после заливки жидкости.

Что лучше: кулер или СЖО

Но обслужить систему - это полбеды. Иногда гораздо сложнее добиться от них результата, превосходящего кулеры. Если ваша цель - снизить температуру процессора с 80 градусов до 65, а заодно украсить внутрянку своего компьютера, никаких проблем. Берите заводскую СЖО с двумя-тремя секциями, устанавливайте её внутрь ПК и радуйтесь. Но, если вы ищете средство охлаждения для оверклокнутого Threadripper или Ryzen с поддержкой PBO (Precision Boost Overdrive), которые умеют разгоняться автоматически, перед вами стоит сложная задача по выбору правильной системы.

Температура процессора с СЖО в среднем на 12-14 градусов ниже, чем при использовании кулера. Но что это даёт?

Использовать односекционные СЖО с радиатором 120 мм смысла нет вообще никакого. Тут неважен даже производитель, конкретная модель и частота и толщина оребрения. 240-е версии при прочих равных лучше справятся с охлаждением, но какой-нибудь суперкулер вроде Noctua NH-D15 или его аналог в лице “серебряной стрелы” может оказаться даже лучше. Это хорошо видно на таблице ниже:

Вывод

При выборе системы жидкостного охлаждения (СЖО) для процессора каждый пользователь должен учитывать ряд факторов, которые могут значительно повлиять на эффективность охлаждения, надежность и соответствие его специфическим требованиям.

1. Потребности в охлаждении

Первый и, пожалуй, самый важный аспект — это понимание своих потребностей. Разные пользователи имеют разные подходы к использованию своих систем:

- Геймеры: Игра на высоких настройках графики может вызывать значительное тепловыделение. Для таких пользователей важна высокая производительность охлаждения.

- Оверклокеры: Те, кто занимается оверклокингом, стремятся максимально увеличить производительность своего процессора, что также приводит к повышению температуры. В этом случае необходима более мощная система охлаждения.

- Обычные пользователи: Для тех, кто использует ПК для офисной работы или серфинга в интернете, стандартное воздушное охлаждение может быть вполне достаточным.

2. Совместимость

При выборе СЖО необходимо учитывать совместимость с материнской платой и корпусом. Некоторые СЖО требуют специфического места для установки радиатора или могут быть несовместимыми с определенными сокетами процессоров. Важно заранее проверить спецификации и размеры.

3. Производительность и уровень шума

От разных моделей СЖО может существенно отличаться как производительность, так и уровень шума. Более мощные модели могут быть более шумными, что важно для пользователей, ценящих тишину в работе. Баланс между эффективностью охлаждения и уровнем шума — еще один важный аспект выбора.

4. Упрощение установки

Некоторые СЖО имеют усложнённые механизмы установки, что может пугать менее опытных пользователей. Другие системы могут иметь удобные крепления и простую инструкцию. Выбор СЖО с легкой установкой — важный фактор для пользователей, которые не хотят сталкиваться с трудностями при сборке.

5. Долговечность и уход

Жидкостные системы охлаждения могут потребовать периодического обслуживания, включая доливку жидкости или замену компонентов. Некоторые пользователи могут считать это дополнительным негативным аспектом, тогда как другие могут ценить долгосрочные преимущества, которые дает СЖО в плане охлаждения.

6. Цена

Рынок предлагает широкий спектр ценовых категорий для СЖО. От бюджетных моделей до высококлассных систем — выбор зависит от финансовых возможностей пользователя и его приоритетов в отношении охлаждения. Объективная оценка соотношения цены и качества — это важный шаг, позволяющий сделать правильный выбор.

Несмотря на многообразие моделей и технологий, выбор СЖО для процессора — это вопрос личных предпочтений и требований. Пользователь должен четко понимать свои нужды, оценивать совместимость с уже имеющимися компонентами, учитывать уровень шума и долговечность, а также готовность заниматься обслуживанием системы. Все эти факторы помогут сделать обоснованный выбор, который обеспечит надежное и эффективное охлаждение процессора в нужных условиях.

Реальное тепловыделение современных процессоров уже давно перестало соответствовать величинам TDP, указываемым их производителями. При этом в официальных характеристиках оно далеко не всегда указывается, что запутывает пользователя и может стать причиной выбора недостаточно эффективной системы охлаждения. Рассмотрим данные о тепловыделении актуальных процессоров Intel и AMD.

Для каждой модели в таблице будут указаны два значения мощности. Первое — это Thermal Design Power или Power Limit 1 (TDP/PL1). Для процессоров Intel с 12 поколения Core используется аналогичное значение Processor Base Power (PBP). Это число указывает, сколько тепла будет рассеивать процессор, работающий на своих базовых частотах. Именно его чаще всего используют в маркетинговых материалах обе компании — и Intel, и AMD.

Однако на деле TDP современных моделей — это некий сферический конь в вакууме. Дело в том, что современные процессоры практически никогда не работают на базовых частотах, так как используют вместо них ускоренные частоты турбо-режима. И при такой работе потребление у них совсем другое, отличающееся от базового в большую сторону.

Второе значение в таблице показывает тепловыделение на частотах турбо-режима — это Power Limit 2 (PL2). У процессоров Intel Core 12 поколения и более новых оно официально называется Maximum Turbo Power (MTP), а у AMD Ryzen иногда упоминается как Package Power Tracking (PTP). Именно на него нужно ориентироваться при выборе системы охлаждения для определенной модели ЦП, причем лучше брать ее с небольшим запасом. К примеру, если ваш процессор в пике выделяет 154 Вт — выбирайте из систем охлаждения, у которых рассеиваемая мощность хотя бы немного выше этого значения.

В отношении процессоров, поддерживающих разгон, стоит помнить: указанные цифры — это лимиты по умолчанию. Для достижения более эффективного разгона их можно увеличить в BIOS материнской платы, но тогда и система охлаждения понадобится соответствующая новому значению. К разгоняемым процессорам относятся все модели AMD Ryzen, а также процессоры Intel Core K-серии.

Intel Core 15 поколения (Arrow Lake)

Arrow Lake — кодовое название процессоров Core Ultra Series 2, разработанных Intel и выпущенных 24 октября 2024 года. Он является продолжением Meteor Lake , в котором Intel перешла от монолитного кремния к дезагрегированной конструкции MCM. Meteor Lake был ограничен мобильным выпуском, в то время как Arrow Lake включает как процессоры для настольных ПК с разъемами, так и мобильные процессоры.

Intel Core 14 поколения (Raptor Lake Refresh)

Raptor Lake — кодовое название Intel для 13-го и 14-го поколений процессоров Intel Core , основанных на гибридной архитектуре , использующих производительные ядра Raptor Cove и эффективные ядра Gracemont. Как и Alder Lake , Raptor Lake изготавливается с использованием процесса Intel 7 компании Intel. Raptor Lake имеет до 24 ядер (8 производительных ядер плюс 16 эффективных ядер) и 32 потока и совместим с сокетами систем Alder Lake ( LGA 1700 , BGA 1744, BGA 1964). Как и предыдущие поколения, процессоры Raptor Lake также нуждаются в сопутствующих чипсетах . Процессоры Raptor Lake страдают от проблем с постоянным повреждением из-за повышенного напряжения и уязвимой схемы, что приводит к нестабильности. Intel утверждает, что эти проблемы были исправлены в последних исправлениях микрокода, для чего требуется обновление BIOS материнской платы.

Intel Core 13 поколения (Raptor Lake)

Intel Core 12 поколения (Alder Lake)

Alder Lake — кодовое название Intel для 12-го поколения процессоров Intel Core , основанных на гибридной архитектуре , использующей производительные ядра Golden Cove и эффективные ядра Gracemont . Он изготавливается с использованием технологического процесса Intel 7 от Intel, ранее известного как Intel 10 нм Enhanced SuperFin (10ESF). 10ESF имеет прирост производительности на 10–15 % по сравнению с 10SF, используемым в мобильных процессорах Tiger Lake . Intel официально анонсировала процессоры Intel Core 12-го поколения 27 октября 2021 года, [мобильные процессоры и процессоры для настольных ПК, не относящиеся к серии K, 4 января 2022 года, серии Alder Lake-P и -U 23 февраля 2022 года, и серию Alder Lake-HX 10 мая 2022 года.

Intel Core 11 поколения (Rocket Lake)

Rocket Lake — кодовое название Intel для микропроцессоров Core 11-го поколения . Выпущенный 30 марта 2021 года, он основан на новой микроархитектуре Cypress Cove , варианте Sunny Cove (используемой в мобильных процессорах Intel Ice Lake ), портированном на 14-нм техпроцесс Intel . Ядра Rocket Lake содержат значительно больше транзисторов , чем ядра Comet Lake, полученные из Skylake .

Rocket Lake имеет тот же разъем LGA 1200 и совместимость с чипсетом серии 400, что и Comet Lake , за исключением чипсетов H410 и B460. Он также сопровождается новыми чипсетами серии 500. Rocket Lake имеет до восьми ядер, по сравнению с 10 ядрами для Comet Lake. Он оснащен графикой Intel Xe и поддержкой PCIe 4.0. Только один диск M.2 поддерживается в режиме PCIe 4.0, в то время как все остальные подключены через PCIe 3.0.

Intel официально запустила семейство настольных ПК Rocket Lake 16 марта 2021 года, продажи начнутся 30 марта. Core i3 11-го поколения, а также процессоры Pentium Gold и Celeron на базе Rocket Lake не были включены в более дорогие модели; вместо этого Intel выпустила обновленные модели для процессоров Comet Lake Core i3 и Pentium Gold. Эти процессоры имеют те же характеристики, что и их оригинальные детали, хотя и с частотой на 100 МГц выше, а последняя цифра их номеров моделей изменилась с нуля на пять. Intel также выпустила процессоры Tiger Lake как часть линейки 11-го поколения на рынке настольных ПК/ NUC и планшетов. Такие процессоры имеют новый суффикс B в названиях моделей.

Intel Core 10 поколения (Comet Lake)

Comet Lake — кодовое название процессоров Core 10-го поколения от Intel . Они производятся с использованием третьей ревизии 14-нм техпроцесса Skylake от Intel, пришедшей на смену семействам мобильных процессоров серии U Whiskey Lake и настольных процессоров Coffee Lake . Intel анонсировала маломощные мобильные процессоры Comet Lake-U 21 августа 2019 г., мобильные процессоры серии H 2 апреля 2020 г., настольные процессоры Comet Lake-S 30 апреля 2020 г., и процессоры серии Xeon W-1200 для рабочих станций 13 мая 2020 г. Процессоры Comet Lake и 10-нм процессоры Ice Lake вместе называются семейством Intel «10-го поколения Core». В марте 2021 года Intel официально выпустила процессоры Comet Lake-Refresh Core i3 и Pentium в тот же день, что и 11-е поколение Core Rocket Lake. Маломощные мобильные процессоры Comet Lake-U Core и Celeron 5205U были сняты с производства 7 июля 2021 года.

AMD Ryzen 9000 (Zen 5)

Zen 5 ( «Нирвана» ) — название микроархитектуры ЦП от AMD , которая будет представлена в их дорожной карте в мае 2022 года, запущена для мобильных устройств в июле 2024 года и для настольных компьютеров в августе 2024 года. Она является преемницей Zen 4 и в настоящее время производится по процессу N4P компании TSMC . Также планируется производить Zen 5 по процессу N3E .

Микроархитектура Zen 5 лежит в основе процессоров для настольных ПК серии Ryzen 9000 (кодовое название «Granite Ridge»), серверных процессоров Epyc 9005 (кодовое название «Turin») и тонких и легких мобильных процессоров Ryzen AI 300 (кодовое название «Strix Point»).

AMD Ryzen 8000 (Zen 4)

Zen 4 — это название микроархитектуры ЦП , разработанной AMD и выпущенной 27 сентября 2022 года. Она является преемницей Zen 3 и использует процесс N6 от TSMC для кристаллов ввода-вывода, процесс N5 для ПЗС и процесс N4 для APU. Zen 4 используется в высокопроизводительных настольных процессорах Ryzen 7000 (кодовое название «Raphael»), массовых настольных APU серии Ryzen 8000G (кодовое название «Phoenix»), а также процессорах HEDT и рабочих станций серии Ryzen Threadripper 7000 (кодовое название «Storm Peak»). Он также используется в экстремальных мобильных процессорах (кодовое название «Dragon Range»), тонких и легких мобильных процессорах (кодовые названия «Phoenix» и «Hawk Point»), а также в серверных процессорах EPYC 8004/9004 (кодовые названия «Siena», «Genoa» и «Bergamo»).

AMD Ryzen 7000 (Zen 4)

AMD Ryzen 5000 (Zen 3)

Zen 3 — название микроархитектуры ЦП от AMD , выпущенной 5 ноября 2020 года. Она является преемницей Zen 2 и использует 7-нм техпроцесс TSMC для чиплетов и 14-нм техпроцесс GlobalFoundries для кристалла ввода-вывода на серверных чипах и 12-нм техпроцесс для настольных чипов.

AMD Ryzen 4000 (Zen 2)

AMD Ryzen 4000 построены на 7-нанометровой архитектуре Zen 2, которая позволила увеличить общее количество ядер и потоков и обеспечила более высокую производительность IPC и высокие тактовые частоты.

AMD Ryzen 3000 (Zen 2)

Zen 2 — это микроархитектура процессора компьютера от AMD . Она является преемницей микроархитектур Zen и Zen+ от AMD и производится на 7 нм узле MOSFET от TSMC . Микроархитектура лежит в основе третьего поколения процессоров Ryzen , известных как Ryzen 3000 для основных настольных чипов (кодовое название «Matisse»)