Как выбрать систему охлаждения для процессора

Как выбрать систему охлаждения для процессораКак выбрать кулер ЦП | Основы (почему больше — лучше)

Любая электрическая цепь имеет сопротивление, и именно принцип электрического сопротивления заложен как в ЦП, так и в тостеры. У электрических полупроводников есть необычная черта – они могут менять сопротивление с низкого на высокое при подаче электрического тока определенным способом. Эти состояния представлены в логической схеме как единицы и нули. Хотя логические схемы ЦП не предназначены для нагрева чего-либо, по сути, мы используем в компьютерах маленькие электроплитки.

Группы логических схем, выполняя обработку данных, сильно нагреваются. Потому перед разработчиками стоит задача предотвратить плавление небольших кусочков стекла, на которых вытравлены эти схемы. Для этого придумали теплоотводы в виде массивных металлических радиаторов – это и есть ключевые элементы системы охлаждения процессора.

И все же термин «теплоотвод» означает что-то, что поглощает тепло. Рассеять большой объем тепла в относительно холодный воздух радиаторам помогают их ребра, которые увеличивают площадью рассеивающей поверхности. Благодаря этим ребрам стандартный теплоотвод ЦП превращается в особый тип радиатора, если не обращать внимание на терминологию. Как и у большинства радиаторов основным их принципом теплоотдачи является конвекция (и немного – тепловое излучение), это когда нагретый воздух поднимается вверх, замещаясь снизу холодным.

Тепловыделение процессора зависит от его тактовой частоты, напряжения, сложности схемы и материала, на котором выгравирована схема. Для охлаждения некоторых процессоров малой мощности достаточно радиаторов с малым числом ребер, однако большинство пользователей настольных ПК хотят получить больше производительности, что приводит к повышенному выделению тепла, которое нужно рассеивать.

Когда естественная конвекция недостаточно быстро заменяет теплый воздух холодным, процесснеобходимо ускорить, что достигается за счет установки вентилятора. На фотографии выше показан редкий, полностью медный кулер. Медь быстрее передает тепло, чем алюминий, но она также весит больше и стоит дороже. Чтобы добиться лучшего соотношения цены к охлаждению и охлаждения к весу производители часто используют медный стержень, окруженный алюминиевыми ребрами.

Дополнительные вентиляторы и увеличенная площадь поверхности радиатора повышают эффективность процессорного кулера. Жидкостное охлаждение позволяет устанавливать огромные радиаторы, которые крепятся не к материнской плате, а к корпусу компьютера. На ЦП устанавливается так называемый водоблок, который передает тепло жидкости. Помпа устанавливается сбоку от радиатора (как на фото выше) и перекачивает воду (или хладагент) через каналы радиатора и водоблока.

Любое из описанных выше решений максимизирует контакт с циркулирующим воздухом, но они не будут работать эффективно при отсутствии хорошего контакта поверхности ЦП и кулера. Для заполнения пространства между поверхностями используется теплопроводящий материал . он вытесняет воздух, который действует как изолятор. В комплекте большинства кулеров для ЦП он присутствует. У многих моделей он сразу нанесен на контактирующую поверхность. Но вместо заводских материалов энтузиасты часто выбирают теплопроводящие составы сторонних производителей, хотя наши тесты показали, что разница между ними довольно мала .

Для экстремального охлаждения используются компрессорные установки с хладагентом. Такие системы способны снизить температуру ЦП гораздо ниже температуры окружающего воздуха. Но, как правило, они используют гораздо больше энергии, чем сам процессор. Есть версии, которые сжимают и охлаждаются воздух для производства жидкого азота. Однако серьезные опасения вызывает конденсация вокруг холодных компонентов, поэтому даже самые простые «холодильники» обычно используют только на выставках и соревнованиях.

Правило «больше – лучше», применимое к кулерам, в данном случае ограничивается размерами вашего корпуса, но также необходимо учитывать и несколько других факторов. Поскольку эта статья написана для новичков, мы будем рассматривать модели только из нашего списка лучших процессорных кулеров . В него входят большие воздушные кулеры (высота более 150 мм), низкопрофильные кулеры (до 76 мм), кулеры средних размеров (от 76 до 150 мм), а также готовые жидкостные системы охлаждения.

Как выбрать кулер ЦП | А что насчет «боксовых» кулеров?

«Боксовые» или «коробочные» кулеры – это кулеры, которые поставляются производителями ЦП в комплекте с их продуктами. Обычно они не рассчитаны на повышенное тепловыделение процессора в разгоне или для установки в ограниченном пространстве узких компьютерных корпусов. Системная плата, как правило, снижает скорость вращения вентиляторов, чтобы уменьшить уровень шума и первой реагирует на повышение температуры ЦП увеличением скорости вращения вентилятора вплоть до максимума. Если при максимальной скорости вращения вентилятора кулер не в состоянии понизить температуру ЦП до приемлемого уровня, система снижает тактовую частоту и напряжение ЦП. Это процесс мы называем тепловым регулированием (дросселированием) или троттлингом. В самом худшем случае можно наблюдать картину, когда гудящий компьютер не в состоянии обеспечить необходимый уровень производительности.

Кулеры сторонних производителей обычно имеют большую площадь рассеивающей поверхности, а также более крупные вентиляторы, позволяющие прокачивать большие объемы воздуха при меньшем шумовыделении. На фотографии выше слева направо показаны: система водяного охлаждения с радиатором под два 140-миллиметровых вентилятора, большой воздушный кулер с двумя радиаторами, два поколения штатных или коробочных кулеров Intel и широкий низкопрофильный кулер, спроектированный в первую очередь для систем HTPC.

В комплекте с процессорами FX-8370 AMD предоставляет кулер Wraith . который является очередной попыткой поднять эффективность охлаждения коробочных кулеров.

Изменение температуры в процессе нагрева процессора

Несмотря на хорошие показатели нового кулера AMD, покупатели все же иногда вынуждены покупать сторонние кулеры, поскольку некоторые высокопроизводительные модели ЦП поставляются без них.

В последнее время AMD и Intel начали поставлять компактные жидкостные системы охлаждения, удовлетворяющие требования очень горячих процессоров к охлаждению, и покупателям нет необходимости обращаться к альтернативным брендам. Растущая популярность креплений для 120-миллиметровых вентиляторов в современных корпусах позволяет устанавливать маленькие СВО в корпуса разных форм и размеров, что выгодно отличает их от воздушных кулеров аналогичных габаритов.

Как выбрать кулер ЦП | Поиск лучшей позиции для установки

Компьютерные корпуса типа «башня» имеют меньше всего ограничений по установке больших кулеров. Современные корпуса становятся шире, чтобы в них могли разместиться высокие процессорные кулеры, а также выше, чтобы умещать радиаторы в верхней части, и иногда длиннее, для установки радиаторов и вентиляторов на передней панели. Перемещение внутренних отсеков или сокращение их количества позволяют разработчикам получить больше пространства для установки радиаторов без необходимости увеличения размеров корпуса.

Корпуса по-прежнему разрабатываются так, чтобы воздух проходил спереди-назад и снизу-вверх, но в современных моделях впускное отверстие блока питания больше не используется для помощи маленькому вытяжному вентилятору (80 или 92 мм) на задней панели. Теперь там устанавливают большой 140 или 120-миллиметровый вытяжной вентилятор в паре с вентилятором на передней панели. Направление воздушного потока можно поменять в противоположную сторону, но так воздух будет двигаться против конвекции, а работа пылевых фильтров, которые обычно устанавливаются спереди и снизу корпуса, становиться бессмысленной.

Однако некоторые дешевые корпуса не учитывают современные тренды. Как показано выше, тепловые трубки большого воздушного кулера выходят за пределы боковой стенки башенного корпуса традиционных размеров. Максимальная высота поддерживаемых кулеров ЦП обычно указана в спецификациях модели на сайте производителя корпуса.

Тем не мене, корпус не всегда является ограничивающим фактором при выборе кулера ЦП. Например, конструкция Zalman CNPS12X имеет смещение на 6 мм в сторону видеокарты, чтобы кулер не упирался в верхнюю панель корпуса. Производитель рассчитывал на то, что во многих системных платах для геймеров вместо верхнего слота расширения имеется свободное пространство. В нашем случае этого пространства нет, поэтому пришлись монтировать кулер задом наперед, чтобы протестировать его на открытом стенде.

Еще один пример, Thermalright Archon SB-E шириной 170 мм не имеет смещения и нависает над верхним слотом в любой ориентации. Можно было перевернуть кулер лицом к видеокарте, но тогда он задевал бы за модули ОЗУ. Такая конструкция была рассчитана на системные платы без установленной карты в верхнем слоте, к тому же обязательно должно оставаться свободное место между матплатой и верхней панелью корпуса. Это довольно распространенные требования для геймерских систем, но не в нашем случае.

Пока мы говорили лишь о том, что могут возникнуть проблемы с установкой большого кулера на большую системную плату, но посмотрите на модели плат меньшего форм-фактора. Вот где могут быть настоящие проблемы. Разнообразные платы формата mini ITX привносят свои ограничения на пространства между разъемом ЦП и памятью, платами расширения, радиаторами регуляторов напряжения и левым краем некоторых корпусов. Самые широкие низкопрофильные кулеры обычно имеют смещение хотя бы в одном направлении от центра, чтобы максимально использовать свободное место.

Некоторые кулеры могут быть смещены даже в двух направлениях. Обратите внимание, что кулер на фото выше спроектирован так, чтобы вентилятор находился подальше от видеокарты (смещение влево) и переднего края платы (смещение назад). Мы всегда указываем наличие смещения в наших обзорах кулеров, так вы сможете хотя бы приблизительно оценить, подойдет ли кулер для вашей системной платы.

Если покупатель не может выявить возможные проблемы с установкой, можно использовать кулер меньшего размера или СВО, при наличии на корпусе места для крепления радиатора.

Как выбрать кулер ЦП | Всегда ли СВО является лучшим решением?

Самые большие охлаждающие системы для самых больших корпусов, как правило, жидкостные. Гибкие шланги позволяют (в зависимости от конструкции корпуса) устанавливать радиаторы на передней панели – там, где забирается холодный воздух. В этом случае тепло от ЦП возвращается в корпус, но большой объем проходящего через радиатор воздуха, уменьшает его влияние на другие компоненты.

Однако наиболее распространенный вариант монтажа радиатора СВО – на верхней панели корпуса. Лучше всего, если вентиляторы находятся под ним и «дуют» вверх. Проблемы могут возникать, когда тепло от мощной и горячей видеокарты выходит в корпус ниже радиатора. В этом случае более теплый воздух, попадаемый на радиатор, будет снижать эффективность работы СВО. Очень важно спланировать систему охлаждения заранее, поскольку большинство высокопроизводительных видеокарт имеют различные варианты исполнения их собственной системы охлаждения, которая может выводить горячий воздух как в корпус, так и за его пределы.

Если вы беспокоитесь, что тепло от видеокарты будет негативно влиять на эффективность радиатора СВО, расположенного на верхней панели, можно использовать видеокарту, которая выводит основную массу тепла через вентиляционные отверстия в торцевой части (как у серебристой карты на фотографии выше). Тем не менее, обозреватели видеокарт часто рекомендуют видеокарты с двумя или тремя вентиляторами (как черная карта на фотографии выше), которые ставят в приоритет лучшее соотношение генерируемого шума к температуре, и не учитывают влияние теплового воздуха на компоненты, которые находятся выше видеокарты. С точки зрения воздухообмена внутри корпуса и эффективности работы кулера ЦП, видеокарты, отводящие теплый воздух внутрь корпуса, можно отнести к вредным факторам.

Споры о первостепенной важности охлаждения видеокарты или процессора можно решить с помощью жидкостного охлаждения для ЦП и GPU.

Альтернативой жидкостному охлаждению являются большие воздушные кулеры, у которых ребра радиатора контактируют с основой посредством тепловых трубок. В наших тестах некоторые воздушные кулеры даже обходили модели, использующие для охлаждения жидкость. И хотя системы жидкостного охлаждения обычно обеспечивают более низкие температуры ЦП, по соотношению охлаждения к шуму воздушные кулеры и СВО примерно равны (обратите внимание, что жидкостный кулер Kraken X61 и воздушный NH-D15 имеют примерно одинаковые размеры).

Акустическая эффективность: относительная температура/относительный уровень шума) – 1, базовое значение = 0

Отсутствие помпы, в сравнении с СВО, позволяет снизить стоимость воздушного кулера, однако у этих двух решений есть недостатки, в первую очередь, это размеры. Во-первых, большой воздушный кулер расположен непосредственно на ЦП и часто блокирует доступ к слотам памяти и некоторым разъемам. Радиатор жидкостных кулеров крепится к одной из панелей корпуса, а на процессор устанавливается только водоблок или комбинация водоблока и помпы. С другой стороны, жидкость в системах «замкнутого цикла», не имеющих отверстий для доливки, может со временем убывать из-за микроскопических утечек. У больших воздушных кулеров нет помпы, которая постепенно изнашивается и постоянно гудит. И хотя современные помпы работают очень тихо, шум все же присутствует.

Большие воздушные кулеры не только затрудняют доступ к ОЗУ и некоторым разъемам, но они также громоздкие и тяжелые. Возможно, это самый большой недостаток по сравнению с СВО. Со временем такие кулеры могут ослабить текстолит системной платы и нанести ей непоправимый ущерб при неловком обращении или просто переносе. А также согнуть контакты ЦП в разъемах Intel Land Grid Array (LGA). Не редки случаи, когда в процессе транспортировки собранной системы большие воздушные кулеры отваливались от платы и повреждали видеокарту.

В целом, жидкостные кулеры лучше воздушных, хотя в плане охлаждения ЦП это справедливо не всегда. Обычно мы используем большие воздушные кулеры исключительно в стационарных системах и переключаемся на СВО, когда собираем ПК, который будет переезжать, или когда требуется нечто большее, чем компактный кулер, который мы рекомендуем начинающим сборщикам.

Теперь у вас есть информация, необходимая для понимания наших обзоров кулеров. Надеемся, что она будет полезна.

This entry was posted in Как выбирать Вентиляторы и системы охлаждения and tagged , , , . Bookmark the <a href="http://deoil.ru/kak-vybrat-sistemu-oxlazhdeniya-dlya-processora/" title="Permalink to Как выбрать систему охлаждения для процессора" rel="bookmark">permalink</a>.

Comments are closed.