В своей работе я регулярно сталкиваюсь с тем, что при сборке компьютера покупатели не учитывают систему охлаждения и ставят самые дешевые варианты даже на топовые процессоры. Почему не стоит так делать и почему нужно обязательно уделить внимание правильному охлаждению вашего компьютера, я расскажу далее.
Устройство башенного кулера
Почему процессор греется и зачем его охлаждать
К слову сказать, в компьютере греется не только процессор, но и почти все компоненты. Происходит это потому, что вся цифровая электроника состоит, так или иначе, из транзисторов и элементов, каждый из которых выделяет тепло во время работы. На вашей материнской плате расположено большое количество чипов, но они не такие мощные и для того, чтобы рассеять тепло, им хватает площади корпуса самого чипа. В отличие от них, современный процессор содержит в себе миллиарды транзисторов. Чтобы отвести такое количество тепла уже необходимо ставить специальное охлаждение. Кроме того, чтобы процессор не вышел из строя от перегрева, в него устанавливают датчик температуры, и при превышении определенного предела частота процессора автоматически снижается, чтобы уменьшить выделяемое тепло и уберечь процессор от поломки. Этот процесс называется Thermal Throttling. Именно по этим причинам правильное охлаждение – это залог эффективной работы процессора и других комплектующих.
Что такое TDP (thermal design power)
Чтобы не потратить лишние деньги при покупке системы охлаждения, но при этом сделать ее эффективной, необходимо, прежде всего, обратить внимание на теплоэффективность вашего процессора. В основном она зависит от нескольких факторов: количество ядер, частота и технология производства. Но для удобства подбора охлаждения производители чипов ввели такое понятие, как «TDP». TDP – это условная величина, которая показывает, какое среднее количество тепла выделяет ваш процессор при максимальной нагрузке. Чем мощнее процессор, тем больше тепла он будет выделять. Например, «игровой» процессор Intel i9-9900K c 8-мью ядрами и базовой частотой 3,6 Ghz выделяет почти 95Вт, в то время как «офисный» intel G5500 c 2-мя ядрами и частотой 3,8 Ghz выделяет всего 54 ватта.
Виды систем охлаждения:
Все системы охлаждения проектируются в зависимости от количества тепла, которое они должны отвести и работают по одному принципу: тепло от чипа передается к теплоносителю и далее различными способами рассеивается в окружающую среду
Первый вид - это пассивное охлаждение. Оно представляет собой радиатор, на который передается тепло от процессора, далее оно рассеивается потоком окружающего воздуха, проходящим через большую площадь пластин радиатора. Чем больше площадь рассеивания, тем больше тепла может отвести радиатор. Кроме того, важно, из какого материала сделаны пластин (обычно используют алюминиевые или медные сплавы). Пассивная система охлаждения часто используется в компьютерах в том случае, когда требуется бесшумная работа или корпус трудно будет обслуживать. Но, к сожалению, пассивная система охлаждения способна справиться только с самыми маломощными процессорами и ее потенциал крайне ограничен.
Другой вариант пассивного охлаждения - это тепловые трубки, их редко используют сами по себе, в основном, они играют роль теплопереноса для других видов охлаждения и используют их вместе с радиаторами.
Активное охлаждение
Активное охлаждение позволяет отводить гораздо большее количество тепла и является самым часто используемым вариантом для процессоров на сегодняшний день. Как и пассивное, оно имеет радиатор, на который уже устанавливается вентилятор, который обдувает пластины и тем самым делает охлаждение эффективнее. Чаще всего эту конструкцию называют одним словом – «кулер». Частным случаем активного охлаждения является водяное охлаждение, но об этом чуть позже.
Обычный кулер (слева) и башенный (справа)
Кулера бывают двух видов: горизонтального и вертикального (башенные) рассеивания. Кроме того почти у всех современных моделей есть управление скоростью вращения вентилятора, чтобы не создавать много шума, когда компьютер занят простыми задачами или простаивает. Управление происходит автоматически и осуществляется или материнской платой, или самим кулером в зависимости от температуры процессора по параметрам, передаваемым датчиками. Чтобы убедиться, поддерживает ли ваш куллер данную функцию, данную функцию, обратите внимание на штекер подключения. В нем должно быть 4 контакта (4pin).
Коннектор кулера 3-pin (слева) и 4-pin(справа)
Обычный кулер (горизонтального рассеивания) по характеристике TDP чаще всего не превышает 95 Вт и стоит от 1 тыс. рублей. Ценится за бюджетную стоимость, эргономичный дизайн и простоту конструкции. Чаще всего устанавливается в бюджетные, офисные или игровые ПК начального уровня. Помимо процессора, хороший кулер с вентилятором от 120 мм обдувает горячие точки на материнской плате (зона VRM, элементы питания памяти и процессора). Башенный кулер предназначен для горячих процессоров, в том числе разогнанных. TDP начинается со 130 Вт, причем цена на бюджетные модели может не сильно разниться с обычными кулерами (от 1 800 руб.). Однако тепловые трубки и увеличенная площадь радиаторов быстрее и эффективнее рассеивают тепло, а главное, при малых нагрузках они очень тихие. Главный недостаток здесь – это размер. Такие кулеры бывают очень оригинальных форм, но как правило уникальная конструкция сильно дороже.
Башенный кулер (без вентилятора)
По сравнению с обычным, у башенного кулера большой вентилятор, который может выводить тепло напрямую из корпуса (при установке обратите внимание, в какую сторону повернута система). Несмотря на прямой вывод горячего воздуха, материнская плата не обдувается. При высоком тепловыделении других компонентов необходимо позаботиться о достаточном количестве корпусных вентиляторов и конструкции самого корпуса. Определившись с типом кулера, следует обратить внимание на материалы радиатора и основания кулера. Обычный кулер выполнен полностью из алюминия, однако бывают модели со вставками меди или полностью медные. Башенный кулер – комбинированный вариант. Основание выполнено полностью из меди, а радиатор из алюминия. Полностью медные кулеры встречаются крайне редко.
Обычный кулер с медной вставкой
Что такое водяное (жидкостное) охлаждение Система жидкостного охлаждения (СЖО) кроме радиатора и вентиляторов имеет еще и жидкостный контур. В классической схеме тепло от процессора переходит в водоблок, передающий тепло протекающей жидкости. Помпа обеспечивает циркуляцию нагретой жидкости по трубкам и через тонкие капиляры радиатора, где она охлаждается и снова поступает в водоблок. Сам радиатор охлаждается вентилятором. Однако можно встретить и другие компоновки системы, например, когда радиатор охлаждает резервуар с жидкостью или устанавливают два контура. Все зависит от потребностей.
СЖО делится на два типа:
- необслуживаемое;
- обслуживаемое.
Необслуживаемая система охлаждения поставляется полностью собранной и рекомендуется для новичков. В нее уже залит теплоноситель, а все компоненты тщательно загерметизированы. Установить необслуживаемую СЖО несложно. Не нужно подбирать все компоненты системы, а также искать подходящую диэлектрическую жидкость. Однако готовая сборка имеет и некоторые минусы. Запаянные трубки сложно заменить, а при утечке жидкости снова заполнить систему проблематично. Как правило, отверстий для заливки нет. Срок службы таких систем, в среднем, от 3-х до 5-ти лет. Неразборная технология требует учета габаритов корпуса и комплектующих в нем, так как замена составных частей невозможна. Обращайте внимание на сокет материнской платы – водоблок необслуживаемой системы устанавливается только на разъемы, перечисленные в характеристиках СЖО. Обслуживаемая система охлаждения поставляется в виде набора компонентов для самостоятельной сборки системы. Данный тип СЖО открывает возможности для кастомизации и полноценного ремонта. Пользователь сам выбирает количество водоблоков, длину трубок и расположение радиатора. Однако у неопытных пользователей могут возникнуть проблемы. Как правило, обслуживаемые СЖО стоят дороже. Сборка сложна и требует достаточного количества времени. Разъемы чаще протекают, загрязняется теплоносящая жидкость (есть риск занести инородные элементы во время сборки). Необходимо следить за давлением охлаждающей жидкости в системе охлаждения, а так же постоянно проверять все герметизирующие элементы. Выбирая СЖО (независимо от типа), обратите внимание на площадь радиатора, а также на материал, из которого он изготовлен. СЖО ценится за небольшие габариты рассевающих пластин. Однако не стоит покупать слишком маленький радиатор, если процессор и прочие комплектующие требуют хорошего охлаждения. Материал, из которого изготовлен радиатор, должен быстро рассеивать тепло.
При установке СЖО обратите внимание на следующие принципы:
- где расположен радиатор и вентиляторы;
- достаточно ли установить водоблок только на процессор;
- качественны ли трубки, а также разъемы, к которым они крепятся.
Не нужно экономить на жидкостном охлаждении. Некачественные компоненты приведут к быстрому выходу из строя всей СЖО. Протечки крайне нежелательны. Хотя в трубки залит диэлектрик, существует риск повредить элементы ПК, особенно если не предотвратить утечку сразу.
Подобные системы охлаждения ставятся исключительно на высокопроизводительные процессоры, где необходимо добиться максимального охлаждения при максимальных нагрузках!
Сравнение воздушного и жидкостного охлаждения Выделим несколько критериев:
• Цена
• Эффективность
• Сложность установки
• Обслуживание и ремонт
Цена. По ценовым показателям выигрывает воздушное охлаждение. Хотя существуют премиальные башенные кулеры от 3 тыс. рублей, профессиональное воздушное охлаждение стоит свыше 5 тыс. Эффективность. По сравнение с кулером, СЖО быстрее выводит тепло, так как жидкость имеет гораздо больший уровень теплоемкости. К тому же, жидкостное охлаждение не шумит и подойдет для тихих сборок ПК (при условии обычной эксплуатации без высоких нагрузок). Сложность установки. Обычно кулер устанавливается просто, особых навыков не требуется. Башенный немного сложнее за счет немалых размеров и определенной конструкции крепления. Необслуживаемая жидкостная система не требует больших навыков, хотя и отличается от кулерной. Однако инсталляция обслуживаемой СЖО гораздо сложнее и требует опыта и подготовки. При сборке ПК всегда учитывайте свои возможности и навыки. Обслуживание и ремонт. Воздушное охлаждение собирает много пыли, поэтому приходиться часто чистить ПК. Однако замена и ремонт не трудны. Снять кулер просто, как и заменить вентилятор. В случае поломки необслуживаемого СЖО, произвести ремонт с заменой комплектующих всей системы очень сложно. Обслуживаемое СЖО также требует определенных навыков.
Выбирая систему охлаждения, обратите внимание на TDP процессора. Собирая бюджетный или офисный ПК, не стоит покупать дорогие СЖО. Достаточно обычного или башенного кулера. Сборка игровых или тихих компьютеров требует тщательного выбора системы охлаждения. Не стоит экономить! Скупость обойдется дороже. Однако установка обслуживаемого СЖО требует навыков. Ремонт системы непрост, а меняя компоненты, следует учитывать габариты корпуса и расположение других комплектующих. Если Вы собираете игровой ПК, но не собираетесь разгонять процессор, возможно лучшим решением будет приобрести премиальный башенный кулер.