Из какого металла изготавливают радиаторы для аэрогенной системы охлаждения процессора
При сборке компьютера выбору охлаждения для центрального процессора зачастую уделяют мало внимания.
Потратив выделенный бюджет на основные комплектующие – процессор, видеокарту, память и материнскую плату, охлаждение для процессора выбирают по остаточному принципу. Зачастую это - ошибочный подход, который может привести к различным проблемам.
Давайте рассмотрим основные моменты, на которые стоит обратить внимание при выборе системы охлаждения ЦП. А также обозначим мелкие нюансы, которые при этом упускают из вида.
Виды охлаждения
Прежде всего, нужно определиться с тем, какой вид охлаждения вам нужен. На данный выбор прежде всего влияет бюджет, выделенный на приобретение системы охлаждения.
ТЕПЛОВЫЕ ТРУБКИ
Наиболее оптимальные по цене/эффективности башенные кулеры имеют три-четыре тепловых трубки. Здесь на эффективность влияет не столько количество трубок, сколько размер радиатора и вентилятора. Чем они больше, при прочих равных условиях, тем кулер будет эффективней.
Более пяти трубок – это уже массивный суперкулер , рассчитанный на охлаждение разогнанного процессора. Может быть двухсекционным, с двумя или тремя вентиляторами.
Можно еще обратить внимание и на подошву башенного кулера. Распространены два варианта крепления тепловых трубок: с непосредственным их контактом с теплораспределительной крышкой процессора и трубки, впрессованные в пластину основания, без непосредственного контакта. Здесь более важным будет качество самой поверхности. Она должна быть идеально ровной и отшлифованной. В бюджетных вариантах с прямым контактом трубок этого условия добиться сложнее.
Эволюция систем охлаждения в ноутбуках ROG
Вариант с системой жидкостного охлаждения инженеры ROG обкатывали, начиная с 2015 года, на двух моделях: GX700 и его преемнике GX800. Использование подключаемой жидкостной системы охлаждения сделало ноутбук самым быстрым на рынке, но абсолютно непригодным для переноски. Полный комплект умещался только лишь в чемодане. Но надо отдать должное: с точки зрения эффективности системы охлаждения и температур не было никаких вопросов. Только такие инновации были слишком дорогими: цена на ноутбук была на уровне полумиллиона рублей.
ROG GX700 с водяным охлаждением
Эксперименты с альтернативными форм-факторами привели инженеров Republic of Gamers в 2019 году к созданию ROG Mothership - гибридное решение, сочетающее в себе элементы ноутбука, моноблока и планшета. По мне, это ближе всего к моноблоку, но до конца определиться с форм-фактором я так и не смог. Преимуществом такой конструкции стало то, что материнская плата и вся элементная база была перенесена в вертикальную плоскость, сделав воздушные потоки более эффективными, а само устройство опять стало самым производительным в игровом сегменте портативных компьютеров. Ценник, естественно, опять добирался до полумиллиона рублей.
ROG Mothership
Еще одним вариантом развития событий мог стать переход от медных радиаторов к серебряным, что могло бы дать какую-то позитивную динамику в снижении температур центрального процессора, но думаю, что стоимость ноутбука с серебряной системой охлаждения возросла бы непропорционально выгоде, которую могли бы получить пользователи.
Система охлаждения ROG Mothership
Сразу вспоминается собственный опыт: эксперименты по замене термоинтерфейса между крышкой теплораспределителя и кристаллом процессора пришли в бытность процессоров Intel Core i7-3770K, а с приходом Intel Core i7-7700K оверклокеры пошли еще далее и начали эксперименты над самими теплораспределительными крышками. Российские оверклокеры также активно участвовали в погоне за рекордами, и мы даже заказывали теплораспределительную крышку из серебра. Она нам обошлась примерно в 15 000 рублей (чуть дешевле стоимости самого процессора), но ничего дельного с ней у нас так и не получилось. Хотя рекорд разгона Core i7-7700K по частоте до сих пор принадлежит России:
Рекорд разгона Intel Core i7-7700K
Получается, что самым разумным и эффективным с точки зрения финансовой целесообразности является использование более эффективных термоинтерфейсов. Для человека, который на собственном опыте проделал путь от КПТ-8, Arctic Silver Ceramique, Gelid GC-Extreme до Thermal Grizzly Kryonaut и k|ngp|n cooling KPX, было очевидно, что термопасты бывают разными и могут оказывать очень сильное влияние на температурные показатели.
Список вопросов теста
Вопрос 1
Поколение компьютеров в котором базовым элементом были электронные лампы?
- Нулевое
- Первое
- Второе
- Третье
Вопрос 2
Элементарной базой четвертого поколения ЭВМ являются:
- транзисторы
- большие интегральные схемы
- сверхбольшие интегральные схемы (микропроцессоры)
Вопрос 3
Логические переменные могут принимать только два значения:
- истина и ложь
- ноль и один
- правда и ложь
- высокое и низкое
Вопрос 4
Алгебра логики разработана английским математиком. Кем?
- Дж. Буль
- Дж. Буш
- Билл Гейтс
- Л. Эйлер
Вопрос 5
В отличие от обычного арифметического или алгебраического суммирования здесь наличие двух единиц даёт в результате единицу. Такую логическую функцию называют:
- Конъюнкция
- Дизъюнкция
- Исключающее ИЛИ
Вопрос 6
Для записи чисел в восьмеричной системе используются следующие цифры, выберите!
Вопрос 7
Система счисления называется________________________,если количественный эквивалент (количественное значение) цифры в цисле не завивит от её положения в записи числа.
- позиционной
- непозиционной
- числовой
- булевой
Вопрос 8
Так называют узлы ЭВМ, выходные сигналы которых определяются только сигналом на входе, действующим в настоящий момент времени?
- комбинационные
- последовательностные
- программируемые
Вопрос 9
Схемы таких устройств предназначаются для преобразования двоичного кода на входе в управляющий сигнал на одном из выходов.
- дешифратор
- сумматор
- полусуматор
- декодер
Вопрос 10
Укажите как обозначают операцию логического сложения.
Вопрос 11
Определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ, ОП), внешних ЗУ и периферийных устройств.
- Архитектура ЭВМ
- Структура ЭВМ
- Принцип Джона фон Неймана
Вопрос 12
Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Это принцип архитектуры фон Неймана. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти.
- принцип программного управления
- принцип однородности памяти
- принцип адресности памяти
Вопрос 13
Устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.
- северный мост
- чипсет
- контроллер
Вопрос 14
Период времени, за который осуществляется выполнение команды исходной программы в машинном виде; состоит из нескольких тактов называют:
- Цикл процессора
- Такт процессора
- Период процессора
- Разрядность процессора
Вопрос 15
Устройства, предназначенные для временного хранения данных ограниченного размера. Состоит из разрядов, в которые можно быстро записывать, запоминать и считывать слово, команду, двоичное число и т. д.
- Регистры процессора
- АЛУ
- Устройство управления
- Оперативное запоминающее устройство
Вопрос 16
Системный блок настольного компьютера обычно включает в себя:
- Материнскую (системную) плату
- Блок питания
- Видеокарту
- Оперативную память
- Контроллер гибких дисков
Вопрос 17
Производительность современных компьютеров измеряют обычно в миллионах операций в секунду. Единицами измерения служат:
Вопрос 18
Алфавит племени "Мульти" состоит из 8 букв. Какое количество информации несет 1 буква этого алфавита?
Вопрос 19
Выберите из перечисленных ниже алгоритмы сжатия информации
- алгоритм Хаффмана
- алгоритм Лемпеля-Зива
- алгоритм Фон-Неймана
- алгоритм Гордона Мура
Вопрос 20
Укажите расширения файлов-архивов
Вопрос 21
В современных ПК, как правило, используется принцип ТАКОЙ архитектуры, который заключается в том, что устройства, непосредственно участвующие в обработке информации соединяются с остальными устройствами единой магистралью - ШИНОЙ. Укажите правильное название такой архитектуры ПК.
- Открытая архитектура
- Системная архитектура
- Шинная архитектура
- Персональная архитектура
Вопрос 22
Кто первым сконструировал персональный компьютор таким, каким он получил широкую популярность и распространение?
- Клод Шенон
- Стив Джобс
- Билл Гейтс
- Гордон Мур
Вопрос 23
Что значит запись в спецификации ПК (выделена полужирным подчеркнутым)
Pentium 4 3200/МВ Asus P4PE-2x/DDR 512 PC3200/HDD 160 Samsung 7200 rpm/FDD 1.44/Video Asus Radeon AX600 Pro 128 Mb TV-out/DVD+RW NEC/SB Live 5.1/ATX/USR 56K voice
- Звуковая карта
- Модем
- Сетевая карта
- Тв-тюнер
Вопрос 24
Корпус настольного персонального компьютера, расположенный вертикально, носит название:
Я всегда с болью в душе наблюдал за температурами центрального процессора в игровых ноутбуках, которые достигали 100 градусов по Цельсию, а повышенный нагрев в итоге приводил к снижению тактовой частоты (некоторые до сих пор называют это троттлингом, хотя на самом деле это понятие умерло вместе с выходом архитектуры Core у Intel и появлением интеллектуальных систем управления частотой процессора Turbo Boost).
Тренд на компактность в игровых ноутах ведет к уменьшению габаритов системы охлаждения.
Все игровые ноуты горячие? Да!
Почему же производители игровых ноутбуков позволяют нагреваться процессорам практически до 100 градусов по Цельсию?
Во-первых, продукт разрабатывается в несколько этапов и даже несколькими командами. Эти команды взаимодействуют друг с другом, но работая только лишь над определенной частью единого целого, всегда велик риск не увидеть фундаментальные проблемы. Для команды, занимающейся созданием системы охлаждения, задача звучит так - как отвести N-ое количество Ватт тепла от процессора в N-габаритах корпуса, не допустив перегрева (в нашем случае значения в 100+ градусов по Цельсию). Если на выходе система охлаждения сможет держать температуру процессора до 95 градусов по Цельсию, то будет ли задача считаться выполненной? Скорее всего, да. Но удовлетворит ли это пользователя? Скорее всего, нет.
Во-вторых, есть "негласное" соревнование между производителями за звание самого быстрого. При прочих равных ноутбук с процессором, работающим на более высокой частоте, сможет продемонстрировать лучшую производительность. И чаще всего в таком сравнении никто не обратит внимание на то, что эти дополнительные 100-200 МГц частоты прибавили к нагреву процессора дополнительные 5-10 градусов по Цельсию. Получается, что за скорость надо платить повышенным тепловыделением? И да, и нет.
Чем больше тепловых трубок, тем эффективнее отвод тепла
Именно этот вопрос нас беспокоил последние несколько лет в российском представительстве ASUS. Я практически уверен на 100 процентов, что в России и русскоговорящих странах находятся самые требовательные пользователи и в то же время самые технически грамотные. Мы на постсоветском пространстве прекрасно понимаем, что у любого продукта есть ресурс, и чем дольше он работает на пределе, тем выше вероятность его выхода из строя. А для остального мира, это всего лишь будет RMA процедура (где не надо никому доказывать, что ты не сам его сломал) с последующей заменой или возвратом денег и дальнейшим переходом на новое устройство, ведь эта-то "игрушка" уже морально устарела (для сравнения цикл жизни персонального компьютера в России - 7 лет, а в Европе - 4 года).
Как же можно снизить температуры процессора, улучшив эффективность системы охлаждения в ноутбуке?
зафиксировать тепловыделение процессора на пороговом значении, т.е. искусственно ограничить производительность CPU
увеличить габариты корпуса, уместив внутри радиатор большей площади, вернувшись обратно к тяжелым ноутбукам весом от 4-5 кг
использовать жидкостное охлаждение
использовать другой форм-фактор для увеличения эффективности воздушных потоков
использовать более эффективные, чем медь, материалы для радиатора
использовать более эффективный термоинтерфейс для отвода тепла от кристалла процессора к радиатору системы охлаждения
Вариантов для улучшения не так много, но они есть. Давайте поговорим подробнее о каждом. Первые два варианта, однозначно, не подходят. Ни о каком снижении производительности речи быть не может. Ни о каком увеличении габаритов - тоже. Это уже пройденный этап, к которому производители ноутбуков не будут возвращаться.
РАЗМЕРЫ
Следующий важный момент при выборе – это габариты и размеры систем охлаждения. Башенный кулер должен без проблем входить в ваш корпус. Обычно в характеристиках корпусов указана поддерживаемая максимальная высота кулера.
Также в характеристиках корпусов указывается поддержка размеров радиаторов жидкостных систем охлаждения. Стоит учесть, что не во всякий корпус можно вообще установить радиатор СЖО.
Немаловажный нюанс для башенного кулера – совместимость с радиаторами оперативной памяти.
Если радиатор высокий, то он может перекрываться или ребрами кулера, или установленным вентилятором. Данный показатель в характеристиках кулеров не указывается, и его можно посмотреть в обзорах .
Существуют башни со скошенной конструкцией радиатора, при этом они вообще не перекрывают слоты оперативной памяти.
А что дальше?
На данный момент все игровые ноутбуки Republic of Gamers с процессорами Intel Core 10-го поколения получили "с завода" жидкий металл. Будет ли жидкий металл в ноутбуках с процессорами AMD или на графических чипах NVIDIA? Пока сложно сказать. Штаб-квартира ASUS объясняет свой выбор в пользу Intel тем, что кристалл процессора маленький, а тепло от него распределяется по поверхности равномерно, делая процессоры Intel идеальными кандидатами на операцию "жидкий металл", в которой можно по максимуму раскрыть все прелести от использования подобного термоинтерфейса. Забегая вперед, скажу, что в Intel настолько вдохновились идеей использования жидкого металла в качестве термоинтерфейса, что они стали советовать перейти на жидкий металл и другим производителям игровых ноутбуков. Попытки использовать жидкий металл на платформе AMD также предпринимались инженерами ROG в модели Zephyrus G14, но в итоге в массовое производство это решение не пошло из-за большого количества элементов, расположенных вокруг кристалла, и, как следствие, рисков, связанных с коротким замыканием. Поэтому пока от внедрения жидкого металла в продуктах на базе AMD решили воздержаться, но поиск оптимального решения уже ведется.
Станет ли такое решение нормой для игровых ноутбуков или останется лишь в премиальных моделях ROG, покажет лишь время.
Жидкий металл нужно менять через год? Неправда!
Энтузиасты, кто хоть раз сталкивался с жидким металлом, знают о главном недостатке - "его на долго не хватает". Спустя год - максимум полтора, у всех людей, кто заменил термоинтерфейс на жидкий металл в своих десктопах или ноутбуках, начинается одна и та же проблема. Температуры процессора возвращаются к прежним значениям "до перемазки", а на форумах бытует понятие, что жидкий металл "высыхает". На самом деле все не совсем так. В современных системах охлаждения крышка теплораспределителя сделана из меди, которая подвергается коррозии при контакте с жидким металлом. Процесс этот не моментальный, поэтому пользователи замечают это примерно спустя год с момента нанесения. Из-за нарушения герметичности контакта происходит постепенный рост температуры процессора.
Успех "долголетия" жидкого металла заключается в использовании никелированного основания радиатора
В рамках массового производства и сервисного обслуживания замена термоинтерфейса каждый год просто непозволительная роскошь для производителя, поэтому радиаторы систем охлаждения под ноутбуки с жидким металлом пришлось доработать. Медное основание радиатора заменили на никелированное, и оно коррозии не поддается. При констультации с инженерами Thermal Grizzly инженеры ROG пришли к выводу, что подобное инженерное решение будет иметь "срок годности" более 5 лет.
По итогам внутреннего тестирования инженеры ROG департамента R&D установили:
снижение температур процессора на 13-15 градусов по Цельсию в сбалансированном режиме работы системы охлаждения и незначительный рост частот процессора в Turbo Boost
снижение температур процессора в диапазоне от 7 до 22 грудусов по Цельсию и рост частот процессора на 300-400 МГц в зависимости от приложения
увеличение производительности ноутбука до 10% в режиме Turbo работы системы охлаждения
СИСТЕМЫ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
В последние годы СЖО получили большое распространение. Многие компании выпускают разнообразные модели. Цены на них сравнимы с эффективными башенными кулерами.
В применении СЖО можно отметить ряд преимуществ. Меньшая нагрузка на текстолит материнской платы, в отличие от тяжелого башенного радиатора. Больше свободного места в корпусе, что улучшает циркуляцию воздуха. Вентиляторы не только охлаждают радиатор, но и выдувают теплый воздух из корпуса. Также можно отметить и эстетическую сторону с распространением корпусов с огромными прозрачными окнами и моды на RGB-подсветку, СЖО смотрится предпочтительнее башенного кулера.
Конструкции необслуживаемых СЖО не сильно отличаются. Обычно это водоблок, совмещенный с помпой. Гибкими шлангами он соединён с радиатором, на который установлены вентиляторы.
Радиатор может быть типоразмера 120, 240, 360, 480. Чем больше его размер, тем эффективнее охлаждение, но и тем больше места под него требуется в корпусе, и выбор будет зависеть от конкретного корпуса.
Особняком стоят кастомные системы жидкостного охлаждения. Используются в основном в компьютерах энтузиастов или эстетов с модинговыми корпусами.
Такие системы собираются непосредственно пользователем, их цена сопоставима со стоимостью самого процессора.
ПОДСВЕТКА
Напрямую на эффективность данный параметр не влияет. Но с эстетической точки зрения для общего оформления интерьера корпуса данный параметр важен .
Подсветка может быть одноцветной, например, в башенных кулерах. Многоцветная RGB-подсветка может подключаться к контроллеру материнской платы, иметь собственный контроллер с пультом ДУ. Здесь выбор зависит только от ваших предпочтений.
Жидкостные системы охлаждения
Ну, и пару слов о жидкостном охлаждении. Современные процессоры и видеокарты имеют очень высокую производительность и, как следствие, повышенное тепловыделение. Поэтому воздушному охлаждению бывает довольно затруднительно справляться со своими обязанностями, особенно, если пользователь любит позаниматься разгоном своего компьютера, это, в свою очередь приводит к увеличению размеров воздушных радиаторов и обдувающих их вентиляторов, увеличивается общий вес охлаждающей системы и воспроизводимый ею шум. Для того, чтобы идти в ногу со временем многие известные производители охлаждающих систем разработали и производят жидкостные системы охлаждения (в качестве рабочей жидкости в них наиболее часто применяется дистиллированная вода), которые по сути работы похожи на автомобильные системы охлаждения. Компьютерные жидкостные системы охлаждения состоят из ниже перечисленных устройств.
1. Циркуляционный насос - помпа, необходима для циркуляции жидкости в системе, помпы бывают погружными и наружными.
2. Водоблок (water block) - это емкость которая устанавливается (с применением термопасты) непосредственно на процессор и служит для передачи выделяемого им тепла, циркулирующей внутри жидкости. Водоблоки могут устанавливаться не только на ЦПУ, но и на видеокарты и микросхемы чипсета, для этого они снабжены необходимыми конструктивными особенностями.
3. Водяной радиатор - является полной аналогией автомобильного радиатора и служит для охлаждения циркулирующей в нем жидкости. Конструкция радиатора предусматривает крепление к нему вентилятора или даже нескольких для принудительного обдува, что необходимо для более быстрого охлаждения жидкости.
4. Расширительный бачок - служит для заполнения системы жидкостью и создания некоторого ее запаса. Еще одной важнейшей функцией расширительного бачка является создание дополнительного объема для расширяющейся при нагреве жидкости, поэтому не рекомендуется заполнение бачка более чем на две трети его объема.
5. Соединительные элементы - штуцеры и шланги необходимы для соединения всех устройств системы в единый циркуляционный контур.
6. Элементы управления и контроля. Продвинутые жидкостные системы охлаждения имеют приспособления контролирующие работу помпы, температуру рабочей жидкости и ее наличие в системе. При возникновении каких либо нештатных ситуаций пользователю подается сигнал. Элементы управления позволяют контролировать скорость вращения вентиляторов на радиаторе для выбора наиболее оптимального режима их работы.
Как можно заметить жидкостная система охлаждения имеет достаточно большое количество составляющих компонентов, да и стоимость ее довольно высока, но свою функцию охлаждения такая система выполняет отлично, особенно если произведена известными фирмами.
Желаю Вам успеха! Ставьте лайк, если понравилась статья, а также подписывайтесь на канал, узнаете много нового! Посмотреть весь канал можно здесь !
Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.
Промежуточный экзамен для студентов 33-группы, специальность 09.02.06 Сетевое и системное администрирование
СОКЕТ
Прежде всего, крепления системы охлаждения должны подходить под сокет материнской платы.
AMD использует одинаковые крепление для всех поколений сокетов АМ и FM, кроме AM4. Но и к АМ4 подойдет любой кулер для AMD процессора, если он крепится на прижимные скобы. Для крепления моделей с бэкплейтом потребуются другие крепежные элементы для АМ4. Практически все производители оснастили таким набором свои новые и старые модели, в крайнем случае, продают их отдельно. Особняком стоит сокет TR4, для него нужно свое охлаждение , особенного размера и варианта крепления.
Проще всего с сокетами intel, платформы с LGA 11хх используют полностью одинаковое крепление, и все системы охлаждения будут совместимы. Сокеты LGA 2066 и LGA 2011-3 имеют одинаковое крепление и они также совместимы.
Чаще всего современные башенные кулеры и необслуживаемые СЖО оснащаются универсальными монтажными наборами подходящих для большинства популярных систем креплений.
ХАРАКТЕРИСТИКА TDP
В характеристиках процессоров и систем охлаждения указывается значение TDP (Thermal Design Power). Это показатель максимального количества тепла, с отводом которого должна справляться система охлаждения для эффективного охлаждения крышки процессора.
Данное значение у СО должно, как минимум, совпадать со значением процессора, а желательно превосходить его.
Здесь важно учесть, что процессоры с возможностью разгона будут при этом самом разгоне выделять значительно больше тепла. Для таких процессоров потребуется и система охлаждения с большим значением TDP.
Основные критерии выбора
Второстепенные критерии выбора
Воздушные системы охлаждения
Воздушные системы охлаждения обязательно имеют в своем составе так называемый радиатор. Радиаторы выполняются из металлов обладающих высокой теплопроводностью, такими металлами являются алюминий и медь. Радиатор имеет привалочную поверхность и исходящие от нее многочисленные ребра, ребра необходимы для увеличения площади поверхности рассеивающей тепло. Привалочной плоскостью радиатор устанавливается на поверхность процессора, для улучшения контакта применяется специальная термопаста с высокой теплопроводностью. Применение такой пасты необходимо для исключения воздушных зазоров, значительно снижающих теплопередачу от одной металлической поверхности к другой, ведь даже тщательно обработанные поверхности процессора и радиатора все равно имеют микронеровности из-за которых и возникают эти самые воздушные зазоры.
Радиаторы, изготовленные из алюминия, целесообразней применять с процессорами невысокой мощности и умеренным тепловыделением. На сегодняшний день они являются самыми недорогими по стоимости.
Для более мощных процессоров целесообразней применение комбинированных радиаторов, в контакт с процессором в таких охладителях входит медный сердечник, на который плотно напрессованы ребра изготовленные все из того же алюминия.
Ну и, наконец, для самых мощных и горячих чипов желательно применение радиаторов, выполненных целиком из чистой меди или радиаторов с медной контактной пластиной, в которую вварены медные трубы, заполненные жидкостью, имеющей низкую температуру закипания из-за того, что из них откачан воздух. Трубки таких охладителей также имеют интенсивное металлическое оребрение. Работает такой охладитель по следующему принципу: жидкость в трубках вскипает от тепла процессора и испаряется в их верхнюю часть. Как было указано ранее, верхняя часть труб имеет интенсивное оребрение, для улучшенного теплоотвода, так вот в верхней части пар, интенсивно охлаждаясь, конденсируется на стенки трубок, превращаясь опять в жидкость, которая стекает к контактирующей с процессором поверхности, далее весь процесс повторяется. Такие воздушно-жидкостные, комбинированные системы охлаждения изначально разрабатывались для ноутбуков, но на сегодняшний день они широко применяются и в настольных ПК.
К ребрам радиаторов крепятся вентиляторы (куллеры), для принудительного обдува и, как следствие, улучшения теплоотвода. Вентиляторы бывают разных размеров, от 80 мм до 140мм я бы рекомендовал использовать вентиляторы большого диаметра, так как они, в отличие от маленьких, создают мощный поток воздуха при меньших оборотах крыльчатки и поэтому меньше шумят, хотя для их применения потребуется радиатор соответствующего размера.
Как мы "докатились" до жидкого металла?
Локальные эксперименты в российском офисе ASUS показывали, что замена термопасты с заводской на Thermal Grizzly Kryonaut дает снижение температуры центрального процессора в диапазоне 7-10 градусов по Цельсию. Лично для меня жидкий металл в качестве термоинтерфейса всегда стоял в стороне, поскольку при отрицательных температурах использовать его достаточно сложно. Из-за частых заморозок-разморозок образуется ледяной нарост, который начинает отжимать стакан для жидкого азота от крышки процессора, и в какой-то момент жидкий металл "отклеивается" от основания азотного стакана и перестает передавать ему тепло с теплораспределительной крышки. Если вовремя не обратить внимание на характерный звук и выросшую дельту температур на основании стакана (там будут отрицательные температуры) и ядрах процессора (там будут положительные температуры), то все закончится очень печально. В лучшем случае "умрет" только процессор, а в худшем случае утащит за собой что-то еще. В случае же использования термоинтерфейса жидкого металла в домашнем компьютере или ноутбуке на каждый день тоже есть определенные риски и сложности, с которыми инженерам ROG пришлось бороться под натиском локальных офисов.
Объединившись с другими странами, мы смогли убедить штаб-квартиру начать тестирование жидкого металла в качестве термоинтерфейса в системах охлаждения ноутбуков еще в 2018 году. Правда, нам пришлось столкнуться с рядом бюрократических трудностей. Одним из самых курьезных моментов стал ответ инженеров, что они не могут купить жидкий металл в Тайване. Но я-то прекрасно знал, что у коллег из департамента материнских плат жидкий металл есть в наличии, поэтому мы продолжили воевать "с системой".
Решив проблему "нежелания", мы столкнулись с другой проблемой. Ведь наносить жидкий металл на поверхность кристалла не так уж и просто, а в рамках массового производства это практически невозможно. В итоге жидкий металл дебютировал в 2019 году в ROG Mothership, в выпущенном ограниченным тиражом в 1000 экземпляров.
Если собрать все трудности с жидким металлом вместе, то я бы выделил следующие:
жидкий металл проводит ток
коррозия металлов, контактирующих с термоинтерфейсом
стоит дороже термопасты
На протяжении следующего года инженеры ROG решали вышеперечисленные проблемы.
Жидкий металл наносится специальным станком при помощи силиконовой кисти.
Для нанесения жидкого металла в масштабах массового производства был создан специальный станок, который позволял решить, пожалуй, самую главную и сложную задачу - равномерное нанесение термоинтерфейса по поверхности кристалла процессора. В нашем случае используется жидкий металл от Thermal Grizzly, отличающийся от других производителей на рынке пониженной концентрацией олова в составе, что делает его более эффективным. На начальных этапах процесс тестирования жидкого металла был настолько засекречен, что первые партии термоинтерфейса Thermal Grizzly покупались на рынке у нескольких продавцов, а не напрямую у производителя, чтобы не допустить утечек информации.
Важно помнить, что жидкий металл проводит ток, поэтому меры предосторожности очень важны. На первом этапе на заводе используется специальная пластина, которая закрывает собой все вокруг кристалла процессора и принимает на себя излишки жидкого металла. С помощью специальной силиконовой кисти жидкий металл будет распределяться по всей поверхности кристалла. Надо отметить, что даже подбор материала для этой кисти был не таким простым, было испробовано около 30 различных материалов и выбор остановился на силиконе, который не деформирует нанесенный слой.
Добавляем еще немного ЖМ для создания безупречного контакта между кристаллом и радиатором СО
На следующем этапе пластина убирается и с помощью своего рода "шприца" на поверхность кристалла добавляется несколько капель жидкого металла, которые должны будут занять все свободное пространство между кристаллом и радиатором системы охлаждения для эффективного теплообмена. После этого устанавливается система охлаждения. В коротком видео можно посмотреть подробности процесса:
УРОВЕНЬ ШУМА
Многим пользователям важно не только то, что СО справляется с охлаждением, но и важен ее уровень шума.
В большей степени на уровень шума влияют характеристики используемых вентиляторов . Вот здесь и пригодится запас по эффективности, о котором мы говорили выше. Для наглядности приведем пример: процессор с TDP 90 Вт и кулер с TDP 90 Вт, для охлаждения процессора под нагрузкой вентилятор будет работать на 100% оборотов, создавая при этом большой шум. Если же использовать более эффективный кулер на 180-200 TDP, то он будет работать до 50% оборотов, и вы его при этом не услышите.
Что касается регулировки оборотов вентиляторов, то все современные материнские платы умеют управлять этим показателем в зависимости от нагрузки. И не важно, подключается вентилятор 4-пин контактом с PWM или 3-пин контактом с регулировкой за счет изменения напряжения. В последнее время обычно все производители выпускают вентиляторы с PWM.
На уровень шума будет влиять и количество вентиляторов. Во многих моделях башенных кулеров используется два вентилятора. А в СЖО может быть и три, и четыре вентилятора. С одной стороны, чем больше вентиляторов, тем выше уровень шума; но с другой, чем больше вентиляторов, тем эффективней они смогут отводить тепло от радиатора, и тем на меньших оборотах они будут работать.
Размеры вентиляторов также могут повлиять на эффективность и уровень шума. Если говорить проще – чем больше размер вентилятора, тем он эффективней может охлаждать при меньших оборотах. Естественно, поставить вентилятор 140 мм на маленький радиатор не получиться, поэтому его размеры зависят от размеров самого кулера.
Зачастую производители в характеристиках систем охлаждения указывают уровень шума в дБ. Но этому показателю не стоит доверять, лучше посмотреть обзоры на независимых ресурсах, там авторы указывают реальные шумовые характеристики, которые добавляют в плюсы или минусы той или иной модели.
Варианты выбора
Подведем итоги наших рекомендаций.
Для бюджетного процессора с небольшим значением TDP будет достаточно боксового кулера. Аналогичный по конструкции кулер, приобретенный отдельно может быть и тише, и эффективнее. Эффективность модели с медным основанием будет выше. Заострять внимание на наличие PWM в данном случае не нужно.
Для среднепроизводительных процессоров и не самых горячих процессоров с возможностью разгона лучше всего подойдут недорогие башенные кулеры с тремя-четырьмя тепловыми трубками. Если бюджет позволяет, и важна эстетика сборки, то можно присмотреться к СЖО с радиатором на 120 мм .
При сборке системы в компактном корпусе нужно выбирать среди специальных решений с топ-конструкцией . Небольшая высота такого кулера хорошо сочетается с его эффективностью.
Для охлаждения флагманских процессоров с возможностью разгона и высоким тепловыделением нужны башенные суперкулеры или СЖО . Они обеспечат эффективное охлаждение и низкий уровень шума
Увеличение мощности персональных компьютеров и других популярных электронных гаджетов приводит к выделению большого количества тепла в процессе работы. Чтобы быстродействие не снижалось и процессор не терял мощности, это тепло необходимо куда-то отводить, постоянно охлаждая устройство.
С этой задачей справляется совокупность вентилятора и теплоотвода/радиатора (в английских терминах – heatsink and fan), устанавливаемая на те электронные компоненты, которые отличаются повышенным тепловыделением. Это могут быть центральный и графический процессоры, микросхемы чипсета, блок питания. В том случае, если процессор имеет небольшую мощность, как правило, достаточно только радиатора.
Суть процесса охлаждения в том, чтобы радиатор установить на тепловыделяющий компонент. Сам радиатор изготавливают, как правило, из алюминия или меди. Радиаторы и теплообменники систем охлаждения изготавливаются в основном из этих металлов, поскольку именно они обладают наилучшей теплопроводностью. Правда, лучше всего проводит тепло серебро, но радиаторы из него обходятся слишком дорого.
Самым дешевым материалом является алюминий, но он менее эффективен, чем медный. Чтобы установить наилучшее соотношение цены и качества, многие производители применяют комбинированную схему. Для этого дорогой медный сердечник впрессовывают в алюминиевый радиатор, после чего медь помогает более эффективно распределять тепло.
Для уменьшения потерь теплопроводности при возможных неровностях на тепловыделяющих и радиаторных поверхностях на них наносится слой так называемого термоинтерфейса. А полезная площадь радиатора может быть существенно увеличена для повышения теплоотдачи. Это приводит к тому, что радиатор может иметь весьма причудливые формы, что становится, кстати, дополнительным элементом внешней привлекательности устройства.
На радиатор прикрепляется вентилятор, который гонит воздух. Часто один вентилятор охлаждает сразу несколько радиаторов. Когда радиаторы охлаждаются потоком воздуха, создаваемым «чужими» вентиляторами, это называется пассивными системами охлаждения. Чаще всего они используются для охлаждения видеокарт.
Однако использование пассивных систем охлаждения часто приводит к постоянному перегреву устройства, поскольку современные компьютеры обладают такой мощностью, что рассеивают слишком много тепла. Можно, конечно, превратить в радиатор весь корпус компьютера, но это приводит к значительному удорожанию. Заменить пассивные системы охлаждения можно большим количеством тихоходных вентиляторов большого диаметра.
Необходимым условием при работе современного процессора является его охлаждение. Особенно этот вопрос важен для современных чипов, так как в их небольшого размера кристалле сосредоточены миллионы полупроводниковых элементов, каждый из которых в рабочем состоянии нагревается, все это тепло суммируется и приводит к значительному повышению температуры поверхности самого кристалла. Ввиду того, что поверхность ЦПУ небольшая, то естественно, что она физически не может рассеивать тепловую энергию создаваемую кристаллом при работе, так как мал контакт с охлаждающей средой. Вот в этой ситуации и необходима помощь различных охлаждающих систем, на сегодняшний день эти системы могут быть воздушного и жидкостного типа, а также их комбинации.
ВОЗДУШНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ
BOX-версии процессоров часто комплектуются простенькими кулерами, которых достаточно для охлаждения процессора. Но возможно будет выгоднее приобрести ОЕМ-версию процессора и отдельный кулер.
Если вы приобретаете бюджетный или среднебюджетный процессор с небольшим TDP значением, то покупать к нему СО равной ему стоимости смысла нет, и здесь подойдет обычный простой кулер, похожий на боксовый вариант. Чаще всего это призматический или цилиндрический алюминиевый радиатор с вентилятором на 80 или 90 мм. В более продвинутых моделях может быть вставлен медный сердечник или полностью медное основание с одной или двумя тепловыми трубками – такие варианты предпочтительнее.
Более эффективными для охлаждения центрального процессора являются кулеры башенной конструкции.
Из основания, прижимающегося к теплораспределительной крышке процессора, выходят тепловые трубки. На них нанизаны ребра, значительно увеличивающие площадь поверхности теплообмена. Саму башню обдувает вентилятор.
Башенные модели могут быть небольшого размера и по доступной цене, а также флагманские модели огромного размера с несколькими вентиляторами. Эффективность последних уже будет достаточна для охлаждения любых процессоров с высоким TDP, в том числе и с разгоном.
Для компактных корпусов предусмотрены особые модели эффективных кулеров топ-конструкции . Данная конструкция похожа на рассмотренные выше башни, но вся система трубок, радиаторов и вентилятора расположена горизонтально. Такой кулер занимает мало места по высоте, вентилятор дополнительно обдувает околосокетное пространство.
Читайте также: