Системи охолодження персонального комп’ютера

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Будова персонального комп'ютера

1.1 Компонентна будова персонального комп'ютера

Персональний комп'ютер (ПК) -- це пристрій, що виконує операції введення інформації, оброблення її за певною програмою, виведення одержаних результатів у формі, придатній для сприйняття людиною.

Якість комп'ютера характеризується багатьма показниками. Це - набір інструкцій (команд), які комп'ютер здатен розуміти і виконувати; швидкість роботи (швидкодія) ЦП; кількість пристроїв введення-виведення, які можна приєднати до нього одночасно; споживання електроенергії та ін.

Структура комп'ютера - це модель, що встановлює склад, порядок та принципи взаємодії її компонентів.

Основні функції визначають призначення комп'ютера: оброблення та зберігання інформації, обмін інформацією із зовнішніми об'єктами. Додаткові функції підвищують ефективність виконання комп'ютером основних функцій: забезпечують ефективні режими її роботи, діалог з користувачем, високу надійність. Ці функції комп'ютера реалізуються за допомогою її компонентів - апаратних та програмних засобів.

За кожну функцію відповідають спеціальні блоки комп'ютера: пристрій введення, центральний процесор (ЦП), пристрій виведення. Всі ці блоки складаються з окремих дрібніших пристроїв. Номенклатура блоків може варіюватися, але мінімальний комплект складають: системний блок, клавіатура, монітор, маніпулятор (миша). В числі додаткових пристроїв можуть бути: принтер, додатковий накопичувач та ін.

Основні блоки ПК:

· мікропроцесор - до нього входять логічні блоки: керуючий пристрій (КП), АЛП та мікропроцесорна пам'ять (МПП);

· материнська (системна) плата;

· накопичувачі;

· постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗП);

· оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗП);

· блок живлення;

· адаптери.

Мікропроцесор

Мікропроцесор (Рис. 1.1) -- це, по суті, мініатюрна обчислювальна машина. Основними параметрами МП є: набір команд, розрядність, тактова частота.

Рис 1.1 - Мікропроцесор

персональний комп'ютер охолодження

Набір або система команд постійно вдосконалюється, з'являються нові команди, що замінюють серії найпримітивніших команд, -- мікропрограми. На виконання нової команди потрібна менша кількість тактів, ніж на мікропрограму. Сучасні МП можуть виконувати до кількох сотень команд (інструкцій).

Розрядність показує, скільки двійкових розрядів (бітів) інформації обробляється (або передається) за один такт, а також скільки двійкових розрядів може бути використано у МП для адресації оперативної пам'яті, передачі даних та ін.

Тактова частота вказує, скільки елементарних операцій (тактів) МП виконує за секунду, вимірюється в мегагерцях (1 МГц = 1 000 000 Гц). Вона є лише відносним показником продуктивності МП. Через архітектурні відмінності МП у деяких з них за один такт виконується робота, на яку інші витрачають кілька тактів.

Важливими характеристиками сучасних МП, що впливають на їхню продуктивність, є ємність і швидкість функціонування вмонтованої кеш-пам'яті (від англійського cache -- тайник). Річ у тім, що сучасні МП "обганяють" за тактовою частотою інші елементи комп'ютера. Найпринциповіше, що тактова частота МП в кілька разів вища, ніж частота синхронізації системної шини, по якій відбувається обмін інформацією з відносно повільним оперативним запам'ятовуючим пристроєм (ОЗП). Без внутрішньої кеш-пам'яті (що має особливо високу швидкодію) МП часто працював би вхолосту, чекаючи чергової інструкції з ОЗП або закінчення операції запису у пам'ять.

Системна (материнська) плата

Так називають велику друковану плату (Рис. 1.2) одного із стандартних форматів, яка несе на собі головні компоненти комп'ютерної системи: ЦП; оперативну пам'ять; кеш-пам'ять; комплект мікросхем логіки, що підтримують роботу плати, чіпсет (chipset); центральну магістраль, або шину; контролер шини і кілька рознімних з'єднань-гнїзд, які служать для підключення до материнської плати інших плат (контролерів, плат розширення та ін.). Частина слотів у початковій комплектації ПК залишається вільною. В рознімні з'єднання іншої конфігурації встановлюють модулі оперативної пам'яті. Кількість і тип рознімних з'єднань є однією з важливих характеристик системної плати, оскільки при доукомплектовуванні або модернізації комп'ютера вільних слотів може не вистачити.

Крім того, на материнській платі є мініатюрні перемички або перемикачі, за допомогою яких відбувається настроювання плати. На системній платі розташовано також з'єднувачі, до яких за допомогою спеціальних кабелів (шлейфів) підключають додаткові пристрої.



Рис 1.2 - Материнська плата

Ще один важливий елемент, який встановлюють на системній платі, -- мікросхема BIOS (Basic Input-Output System, базова система введення-виведення). Вона є енергонезалежним постійним запам'ятовуючим пристроєм (ПЗП), в який записано програми, що реалізують функції введення-виведення, а також програму тестування комп'ютера в момент вмикання живлення (POST, Power On Self Test), програму настроювання параметрів BIOS і системної плати та інші спеціальні програми.

У роботі BIOS використовують відомості про апаратну конфігурацію комп'ютера, які зберігає ще одна мікросхема -- CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor RAM). Це енергозалежна пам'ять, що постійно підживлюється від батарейки, яка також знаходиться на системній платі. Вона живить і схему кварцового годинника -- годинника реального часу (real-time, clock, RTC), що безперервно відлічує час і поточну дату.

Накопичувачі

Накопичувачі -- це запам'ятовуючі пристрої, призначені для тривалого (що не залежить від електроживлення) зберігання великих обсягів інформації.

Накопичувач можна розглядати як сукупність носія та відповідного приводу. Розрізняють накопичувані зі змінними і незмінними носіями.

Привід -- це поєднання механізму читання-запису з відповідними електронними схемами керування. Його конструкція визначається принципом дії та виглядом носія. Носій, що є середовищем зберігання інформації, на зовнішній вигляд може бути дисковим або стрічковим; за принципом запам'ятовування -- магнітним, магнітооптичним, оптичним. Стрічкові носії застосовують тільки в магнітних накопичувачах; у дискових використовують магнітні, магнітооптичні й оптичні методи запису-зчитування. Дискові носії (дисководи) розрізняються залежної від типу носія.

Інформація на дискових носіях зберігається в сектоpax (як правило, по 512 байт). На магнітних носіях сектори розташовуються вздовж концентричних кіл -- доріжок. Якщо запис ведеться на кількох поверхнях носія (для дискети це два боки магнітного диска), то сукупність доріжок з однаковими номерами називається циліндром. Сектори і доріжки утворюються під час форматуванняносія. Форматування виконує користувач за допомогою спеціальних програм-утилітів. Ніяка інформація користувача не може бути записана на неформатований носій.

Накопичувані на жорстких магнітних дисках (НЖМД)

Накопичувач на жорстких магнітних дисках -- це пристрій з незмінним носієм. Його конструктивна схема схожа зі схемою НГМД, але реалізація істотно інша. НЖМД (Рис. 1.3) має забезпечувати в сотні разів більші ємність та швидкість обміну даними. Тому інформація записується не на один, а на набір дисків, що складається з кількох пластин, ідеально плоских і з відполірованим феромагнітним шаром. При цьому запис проводиться на обидві поверхні кожної пластини (крім крайніх).

Отже, працює не одна, а група магнітних головок, складених в єдиний блок. Пакет дисків обертається безперервно і з великою частотою (до 7500, а в окремих моделях до 10 000 об/ід), поки ПК ввімкнений, і тому меідео пі контакт головок і дисків недопустимий. Кожна головка „плаває” над поверхнею диска на відстані 0,5--0,13 мкм. Проникнення в такий механізм найдрібніших пилинок вивело б його з ладу; тому електромеханічну частину накопичувана закрито герметичним корпусом.

Рис. 1.3 - Накопичувач на жорстких магнітних дисках

На швидкодію НЖМД впливають такі характеристики: частота обертання шпинделя, ємність кеш-памяті, час пошуку або час доступу, час затримки, швидкість обміну.

Накопичувачі CD-ROM

Накопичувачі на компакт-дисках (CD-ROM) здатні тільки прочитувати дані, занесені на диск. Маючи велику ємність (до 640 Мбайт) та високу швидкість зчитування, вони ефективні при зберіганні й поширенні великих обсягів інформації (великі програмні комплекси, довідники, словники тощо).

Цифрова інформація відображається на пластиковому диску з покриттям у вигляді западин (невідбивних плям) та острівців, що відбивають світло. На відміну від вінчестера, доріжки якого мають вигляд концентричних кіл, компакт-диск має одну безперервну доріжку у формі спіралі.

Зчитування інформації з компакт-диска відбувається за допомогою лазерного променя. Потрапляючи на острівець, що відбиває світло, він відхиляється на фотодетектор, який інтерпретує це як двійкову одиницю. Промінь лазера, що потрапляє в западину, розсіюється і поглинається -- фотодетектор фіксує двійковий нуль. Як відображальна використовується алюмінієва поверхня.

У сучасних накопичувачах CD-ROM використовують кілька стандартів запису інформації, найпоширенішим з яких є стандарт ISO 9660, особливо в частині рівня файлової системи. Стандарт дає змогу зберігати інформацію на компакт-диску і звертатися до неї так само, як і до інформації на жорсткому диску або дискеті.

Пристрої CD-ROM мають, як правило, внутрішнє виконання, застосовується інтерфейс IDE, рідше -- SCSI. У першому випадку використовується модифікація IDE -- ATAPI (АТА Packet Interface, пакетний інтерфейс АТА). Однією з важливих характеристик пристроїв цього типу є частота обертання шпинделя, з якою прямо пов'язана швидкість обміну даними з пристроєм. За стандартної частоти обертання швидкість передачі даних становить близько 150 Кбайт/с. Удво- і більш швидкісних CD-ROM диск обертається з пропорційно більшою частотою, і пропорційно підвищується швидкість передачі даних. Наприклад, швидкість 1200 Кбайт/с (восьмишвидкісний пристрій) позначається 8х. Сучасні 24- і навіть 36-швидкісні накопичувачі CD-ROM за швидкістю доцільного доступу до даних (80--250 мс) відстають від НЖМД.

Оперативна пам'ять (Рис 1.4) (RAM - random access memory - пам'ять прямого доступу) - це енергозалежна пам'ять, яка використовується під час роботи комп'ютера.



Рис. 1.4 - Модулі оперативної пам'яті

Характерною є великашвидкість виконання операцій. Обсяг ОЗП персональних ЕОМ зараз становить від 16 Мb і вище 1 Gb в зaлeжнocтi вiд класу. Після вимикання живлення інформація в пам'яті не зберігається. Оперативна пам'ять розподілена на елементарні області -- байти. Кожний байт має свою адресу.

Комп'юмтерний блок жимвлення (Рис. 1.5) - блок живлення (вторинне джерело живлення), призначений для забезпечення вузлів комп'ютера електричною енергією постійного струму.

Рис. 1.5 - Блок живлення

У його завдання входить перетворення мережевої напруги до заданих значень напруги живлення, її стабілізація і захист від незначних перешкод з боку електричнихмереж живлення. Також, будучи забезпеченим вентилятором, він бере участь в охолоджуванні системного блоку.

Адаптери

Форми подання даних і керуючих сигналів, використовуваних у різних пристроях ПК, істотно різні, оскільки різними є функції пристроїв, фізичні принципи їхньої роботи, форми взаємодії з людиною. Так, дані, які зчитуються з дискети, подаються послідовністю електричних імпульсів, кожний з яких несе значення одного біта. Ті самі дані в системній шині зображаються комбінацією, наприклад, 32 імпульсів, які передаються одночасно.

Рис 1.6 - Адаптер звукової карти

Для підтримання взаємодії пристроїв необхідно виконувати перетворення форм подання інформації, використовуючи спеціальні пристрої - адаптери. Конструктивно -- це друковані плати (Рис. 1.6), що, з одного боку, мають стандартне рознімне з'єднання для сполучення з шиною, а з іншого -- специфічне рознімне з'єднання (одне або кілька) для зв'язку з відповідним пристроєм. На платах розміщують мікросхеми й інші елементи, які виконують необхідні перетворення. З удосконаленням елементної бази зменшується потреба в адаптерах, оскільки деякі функції щодо перетворення сигналів виконують електронні схеми керування самих пристроїв (наприклад, накопичувачів), а деякі з узгоджень забезпечують мікросхеми, встановлені на системній платі.

1.2 Системні блоки. Поділ термальних зон

Системний блок - це функціональний елемент компютера, який захищає внутрішні компоненти від зовнішнього впливу та механічних пошкоджень, підтримує необхідний температурний режим в середині системного блоку, являється основним елементом компютерної системи, на якому кріпляться всі його комплектуючі. Корпуси можуть мати вертикальну і горизонтальну форму.

Вертикальная форма - башня (tower) обычно располагается рядом с монитором или ставится под стол вниз. Вертикальные башни (Рис. 1.7) подразделяются на следующие форматы: mini-tower, midi-tower, big-tower (Таб 1.1)

Рис. 1.7 - Комп'ютерний корпус вертикальної форми

Таблиця 1.1 - Фізичні габарити вертильних корпусів

Вертикальні
Форм-фактор	Фізичні розміри
MiniTower	(152Ч432Ч432 мм)
MidiTower	(173Ч432Ч490 мм)
BigTower	(190Ч482Ч820 мм)

MiniTower - мають відносно невисокий корпус, зазвичай використовують при складанні бюджетних комп'ютерів, призначених в основному для офісної роботи. В даний час такі корпусу незручні у використанні, т.к. в них складно розмістити повнорозмірні материнські плати формату АТХ, крім цього досить складно організувати повноцінну систему охолодження і вентиляції. Ці типи корпусів рекомендується кожні кілька місяців очищати від скопилася всередині пилу.

MidiTower - є найбільш поширеним на сьогодні форматом корпуса. Якщо ви хочете надалі використовувати комп'ютер для гри, то цей варіант виконання корпусу найкращий. У такий корпус легко поміститься повнорозмірна материнська плата. Крім цього в такому корпусі можна встановити кілька відеокарт, кілька жорстких дисків і багатоядерний процесор. На базі такого корпусу можна легко створити потужний комп'ютер для дому. Корпуси даного формату володіють великими розмірами, завдяки цьому вони відмінно вентилюються, і проблем з організацією системи охолодження виникнути не повинно.

BigTower - є найбільшими за своїми розмірами корпусами і дозволяють встановити системні плати абсолютно будь-яких розмірів. Вентиляція в таких корпусах дуже хороша, вона легко забезпечується як великою кількістю вентиляторів, так і правильною конструкцією корпусу. Ці корпусу зазвичай використовують як невеликі сервера або комп'ютери для самих просунутих користувачів.

Горизонтальна форма - (desktop) (рис. 1.8) розміщується зазвичай під монітором. Виглядає така конструкція дуже витончено. Однак збирати і ремонтувати комп'ютер на базі «десктопа» важко і незручно. Обсяг горизонтального корпусу значно менше, а блоки живлення відрізняються малою потужністю.

Рис. 1.8 - Комп'ютерний корпус горизонтальної форми

Горизонтальні
Форм-фактор	Фізичні розміри
Desktop	(533Ч419Ч152 мм)
FootPrint	(406Ч406Ч152 мм)
SlimLine	(406Ч406Ч101 мм)

Поділ термальний зон

Отже, розглянемо схему вентиляції та охолодження комп'ютера. Адже у завжди при самостійній збірці комп'ютера виникає питання "Куди повинен дути вентилятор" або "В який бік повинен крутитися кулер". Це дійсно важливо, адже правильно організована вентиляція всередині комп'ютера (Рис. 1.9) - запорука його надійної роботи.

Холодне повітря подається в корпус з передньої нижньої частини (1). Це потрібно враховувати і при чищенні комп'ютера від пилу. Потрібно обов'язково пропилососити місце, де засмоктується повітря всередину комп'ютера. Повітряний потік поступово нагріваючись піднімається вгору і у верхній задній частині корпусу видувається через блок живлення (2) вже гаряче повітря.



Рисунок 1.9 - Схема вентиляції в середині комп'ютерного корпуса

У разі великого числа гріються всередині корпусу (наприклад, потужна відеокарта або декілька відеокарт, велика кількість жорстких дисків і т.д.) або малого обсягу вільного простору всередині корпусу для збільшення повітряного потоку і підвищення ефективності охолодження в корпус встановлюють додаткові вентилятори. Краще встановлювати вентилятори з великим діаметром. Вони забезпечують більший потік повітря при менших оборотах, а отже ефективніше і тихіше, ніж вентилятори з меншим діаметром.

При установці вентиляторів слід враховувати напрямок, в якому вони дмуть. Інакше можна не тільки не поліпшити охолодження комп'ютера, але і погіршити його. При великій кількості жорстких дисків, або при наявності дисків, що працюють на високих швидкостях (від 7200 об / хв), слід встановити додатковий вентилятор в передню частину корпусу (3) так, щоб він продував жорсткі диски.

При наявності великої кількості гріються (потужна відеокарта, кілька відеокарт, велика кількість плат, встановлених в комп'ютер) або при нестачі вільного простору всередині корпусу рекомендується встановити додатковий вентилятор в задній верхній частині корпусу (4). Цей вентилятор повинен видувати повітря назовні. Таким чином збільшиться повітряний потік, що проходить через корпус і охолоджуючий всі внутрішні елементи комп'ютера. Не можна встановлювати задній вентилятор так, щоб він дув всередину корпусу! Так порушиться нормальна циркуляція всередині ПК. На деяких корпусах можливо встановити вентилятор на бічну кришку. У цьому випадку вентилятор повинен крутитися так, щоб він всмоктував повітря всередину корпусу. Ні в якому разі не можна, щоб він видував його назовні, інакше буде недостатньо охолоджуватися верхня частина комп'ютера, зокрема блок живлення, материнська плата і процесор.

1.3 Компоненти ПК які вимагають охолодження

Система охолодження комп'ютера - набір засобів для відводу тепла від тих компонентів комп'ютера які у процесі роботи інтенсивно його виділяють.

Материнська плата

Материнська плата (рис. 1.10) є тим пристроєм, належному охолодженню якого, як правило, приділяють достатню увагу тільки її виробники. Рядовий ж користувач ПК за умовчанням передбачає, що розробники передбачили всі необхідні заходи щодо її тепловий захист. І радіатори розставив там, де вони потрібні, і он, дивіться, навіть теплові трубки прокладені там, де треба. А значить, і турбуватися зовсім не про що. На жаль, подібне ставлення до охолодження елементів материнки нерідко призводить до передчасного виходу її з ладу.

Розглянемо які елементи материнської плати виділяють достатньо тепла, щоб варто потурбуватися їх примусовим охолодженням. "Гарячих" елементів на материнке всього три:

- північний міст;

- південний міст;

- стабілізатори напруги.

З усіх перерахованих найменш проблемним є південний міст. Так як він відповідає за роботу з повільними компонентами, то навіть збільшення штатних частот при розгоні комп'ютера мало позначається на його тепловиділення. Якщо все ж тестові утиліти показують занадто високу температуру, в більшості випадків достатньо установки на південний міст невеликого радіатора. Так як кріпильних отворів в платах біля південного мосту не буває, радіатор встановлюється на термоклей.

Північний міст, на відміну від південного, є більш потужним джерелом тепла. Практично всі виробники материнських плат встановлюють на нього штатні радіатори. У разі недостатньої швидкості розсіювання тепла на цей радіатор слід закріпити малогабаритний кулер. Як правило, для його установки в материнках передбачені монтажні отвори навколо чіпа моста. Якщо ж цих отворів немає, то установка вентилятора на радіатор проводиться за допомогою звичайного суперклею.

Рисунок 1.10 - Материнська плата

Стабілізатори напруги схильні до перегріву не менш північного мосту. Розташовується група стабілізаторів, як правило, між процесором і блоком роз'ємів. У сучасних материнських платах на них нерідко встановлюються штатні радіатори. У топових материнках навіть організовується єдина система охолодження для мостів і стабілізаторів на теплових трубках. Однак для нормального охолодження стабілізаторів хороший обдув набагато важливіше солідних радіаторів. Це необхідно враховувати при виборі кулера для центрального процесора. Якщо у вас встановлений суперпотужний кулер (рис. 1.11) з напрямком повітряного потоку паралельно материнській платі або ж є система рідинного охолодження, взагалі не створює повітряних потоків, то стабілізатори можуть запросто перегрітися навіть при наявності хороших радіаторів на них.

Рисунок 1.11 - Процерний кулер бакенного типу

При використанні подібних систем охолодження центрального процесора необхідно в обов'язковому порядку робити додаткові заходи по охолодженню зони розташування стабілізаторів напруги. Якщо ж ваш процесорний кулер направляє повітряний потік на материнську плату, то в більшості випадків цього буде достатньо для охолодження стабілізаторів з радіаторами до нормальної температури.

У тому випадку, якщо, на ваш погляд, система охолодження продумана правильно, всі радіатори і вентилятори на місці, обдув нормальний, але міст або стабілізатори все ж перегріваються, поміняйте термопасту. Нерідко причиною перегріву є поганою термоінтерфейс між тепловиділяючих компонентами ПК і системами їх охолодження.

Центральний процесор

Центральний процессор - виконує логічні та арифметичні операції, споживає достатньо багато енергії і виділяє відповідну кількість тепла під час роботи. А площа кристала процесора дуже маленька, тому для ефективного відводу тепла процесора необхідно охолодження, тобто кулер (рис. 1.12). Якій як правило складається з радіатора і вентилятора.

Рисунок 1.12 - Кулер охолодження центрального процесора

Відеокарта

Сучасні відеокарти (рис. 1.13) в переважній більшості випадків є пристроями, добре збалансованими відносно охолодження їх елементів.

Рисунок 1.13 - Відеокарта

Штатні радіатори і вентилятори, що встановлюються на модулі графічної пам'яті і на графічний процесор, забезпечують достатнє охолодження цих елементів в штатних режимах.

Тим не менш широкі ряди комп'ютерних ентузіастів роблять серйозні зусилля по зниженню температури елементів відеокарт при їх розгоні, так як в цьому випадку продуктивності штатних кольорів вже недостатньо. Ну і, звичайно ж, додаткові заходи зі зниження робочої температури компонентів графічних карт необхідно вживати, якщо помічена нестабільність їх роботи при серйозних навантаженнях або тестові програми показують близькі до критичних дані з датчиків температури

Оперативна пам'ять

Сучасні модулі працюють на досить високих частотах, що забезпечує високу продуктивність системи, однак тепловиділення теж росте. Для температурної стабілізації пластин використовують навісні алюмінієві або мідні радіатори (рис. 1.14) котрі відводять тепло від мікросхем. При штатній роботі оперативної памяті цього виявляється достатньо.

Рисунок 1.14 - Модуль оперативної пам'яті

Жорсткі диски

Жорсткі диски та інші "повільні" пристрою є менш схильними перегріву пристроями. Однак, якщо врахувати, що найчастіше вони встановлюються в місця з недостатньою вентиляцією, випадки виходу з ладу електроніки жорстких дисків через перегрів не так вже й рідкісні. Тому необхідно все ж правильно організовувати обдув контролерів навіть таких "повільних" пристроїв як за допомогою правильної організації повітряних потоків усередині системного блоку, так і за допомогою спеціальних вінчестерного кольорів, примусово обдувається безпосередньо плати електроніки.

Такі кулера можуть кріпитися (рис. 1.14) безпосередньо на пристрій, а можуть являти собою своєрідний кишеня формату 5,25 з системою примусової вентиляції, всередину якого вже встановлюються жорсткі диски на 3,5".

Рисунок 1.15 - Жорсткий диск

Блок живлення

Блок живлення (рис. 1.16) призначений для постачання вузлів комп'ютера електричною енергією постійного струму, шляхом перетворення мережевої напруги до необхідних значень. При роботі його мікросхеми нагріваються і виділяють тепло. Для його відводу використовуються вбудовані в корпус вентилятори.



Рисунок 1.16 - Блок живлення

2. Системи охолодження

2.1 Пасивні системи охолодження

Звичайний радіатор - (рис. 2.1) найпоширеніша пасивна система охолодження, що працює на принципах теплообміну з навколишнім повітрям і природної конвекції повітряних потоків (гаряче повітря піднімається, холодний - опускається). Ефективність роботи радіатора залежить від двох факторів: площі поверхні і матеріалу виготовлення.

Рисунок 2.1 - Звичайний радіатор

Пасивні системи були першими охолоджуючими пристроями в еволюції холодильного устаткування для комп'ютерів. Свою назву вони отримали через відсутність рухомих механізмів та джерел живлення

Чим більше площа поверхні ребер радіатора - тим більша кількість тепла він здатний розсіяти в навколишнє середовище. Але температури компонентів росли, ріс і радіатор, погрожуючи заповнити собою весь внутрішній об'єм системного блоку і перетворити комп'ютер в обігрівач.

Матеріалом виготовлення перших радіаторів став простий в обробці, дешевий і досить теплопровідний алюміній. Але в часи «всесвітнього потепління процесорів» виявилося, що здібності алюмінію розсіювати тепло недостатньо. І тоді в хід пішла дорожча, але більш теплопровідна мідь. Спочатку з неї виготовляли тільки сердечники радіаторів з напресованими алюмінієвими ребрами, а потім і зовсім стали виготовляти радіатори цілком з міді.

Більш теплопровідним після міді є срібло, але складно уявити собі, скільки буде коштувати подібний «холодильник», навіть якщо він з'явиться.

Коли навіть повністю мідні радіатори досягли значних розмірів і ваги, для відводу від гарячих компонентів стали застосовувати так звані теплоотводних трубки (рис. 2.2) . Вони являють собою закриту металеву трубку (як матеріали трубки найчастіше використовується все та ж мідь) з відкачано повітря, всередині якої знаходиться деяка кількість рідини і капілярна система.

Рисунок 2.2 - Радітор з тепло відвідною трубкою

Рідина, випаровуючись на гарячому кінці трубки, миттєво переносить тепло, розподіляючи його рівномірно по всій довжині трубки, і конденсується на холодному кінці, повертаючись у вихідне рідкий стан. Ефективність теплових трубок у багато разів вище, ніж у металевого прутка того ж діаметру, але для безпосереднього охолодження вони не підходять. Теплові трубки використовують тільки для відводу тепла в більш простору і холодну частину корпуса комп'ютера, де можливо встановити масивний радіатор, що розсіює принесене трубкою тепло. На останніх моделях екстремальних материнських плат радіатори теплових трубок, охолоджуючі чіпсет, розташовані так, щоб контактувати з повітрям поза комп'ютерного корпусу.

Пасивним охолодженням можуть задовольнятися окремі компоненти комп'ютера, за умови, що їх радіатори поміщені в достатній потік повітря, створюваний «чужими» вентиляторами: наприклад, мікросхема чіпсета часто охолоджується великим радіатором, розташованим поблизу місця установки процесорного кулера. Популярні також пасивні системи охолодження відеокарт (рис. 2.3) , наприклад, Zalman ZM80D-HP.

Рисунок 2.3 - Відеокарта із системою пасивного охолодження

Незважаючи на те, що випускаються пасивні радіатори для процесорів, відеокарти з пасивним охолодженням, навіть блоки живлення без вентиляторів, спроба зібрати комп'ютер зовсім без вентиляторів з усіх цих компонент напевно призведе до постійних перегрівів. Тому, що сучасний високопродуктивний комп'ютер розсіює занадто багато тепла, щоб охолоджуватися тільки лише пасивними системами. Через низьку теплопровідність повітря, складно організувати ефективне пасивне охолодження для всього комп'ютера.

Можливо, повністю пасивного охолодження буде достатньо для малопотужних спеціалізованих комп'ютерів (для доступу в інтернет, для прослуховування музики та перегляду відео, і т.п.)

Переваги: економічність, надійна робота, безпека, відсутність шуму.

Недоліки: низька ефективність для сучасного обладнання.

2.2 Активні системи охолодження

Досі залишається найпопулярнішим способом боротьби з температурними надлишками. Суть цього методу зводиться до організації правильного повітряного потоку - гаряче повітря повинен ефективно виводитися за межі системного блоку. Зазвичай встановлюють один або кілька вентиляторів, які забезпечують циркуляцію повітряного потоку від передньої стінки корпусу до задньої (рис. 2.4) . У непродуманої системі повітряного охолодження може відбуватися застій повітря або міграція гарячого повітря від однієї комплектуючої до іншої, а це означає, що система охолодження перетворюється на систему нагрівання.

Рисунок 2.4 - Схема роботи активної системи охолодження

Для переносу повітря в системах охолодження використовують вентилятори.

Будова вентиляторів

Вентилятор складається з корпусу (зазвичай у вигляді рамки), електродвигуна і крильчатки (рис. 2.5) , закріпленої за допомогою підшипників на одній осі з двигуном:

Рисунок 2.5 - Будова вентилятора охолодження

Від типу встановлених підшипників залежить надійність вентилятора. Виробники заявляють таке типове час напрацювання на відмову (кількість років отримано з розрахунку цілодобової роботи):

Таблиця 2.1 - Розрахунок ресурсу вентиляторів на різних підшипників

Тип підшипника	Час роботи до відмови	Роки
Підшипник ковзання	10 000 годин	1
Підшипник качання	20 000 годин	2
Гідродинамічний підшипник	60 000 + годин	3

З урахуванням морального старіння комп'ютерної техніки, вентилятори з шарикоподшипниками можна вважати «вічними»: термін їхньої роботи не менше типового терміну роботи комп'ютера. Для більш серйозних застосувань, де комп'ютер повинен працювати цілодобово багато років, варто підібрати більш надійні вентилятори.

Характеристики вентиляторів

Вентилятори розрізняються за своїм розміром і товщині: зазвичай в комп'ютерах зустрічаються типорозміри 40 Ч 40 Ч 10 мм, для охолодження відеокарт і кишень для жорстких дисків, а також 80 Ч 80 Ч 25, 92 Ч 92 Ч 25, 120 Ч 120 Ч 25 мм для охолодження корпусу. Також вентилятори розрізняються типом і конструкцією встановлюваних електродвигунів: вони споживають різний струм і забезпечують різну швидкість обертання крильчатки. Від розмірів вентилятора і швидкості обертання лопатей крильчатки залежить продуктивність: створюване статичний тиск і максимальний об'єм стерпного повітря.

Обсяг стерпного вентилятором повітря (витрата) вимірюється в кубометрах на хвилину або кубічних футів за хвилину (CFM, cubic feet per minute). Продуктивність вентилятора, зазначена в характеристиках, вимірюється при нульовому тиску: вентилятор працює у відкритому просторі. Усередині корпусу комп'ютера вентилятор дме в системний блок певного розміру, тому він створює в обслуговуваному обсязі надлишковий тиск. Природно, що об'ємна продуктивність буде приблизно обернено пропорційна створюваному тиску (Рис 2.6). Конкретний вид видаткової характеристики залежить від форми використаної крильчатки та інших параметрів конкретної моделі. Наприклад, відповідний графік для вентилятора GlacialTech SilentBlade GT80252BDL.

З цього випливає простий висновок: чим інтенсивніше працюють вентилятори, тим більше повітря можна буде прокачати через всю систему, і тим ефективніше буде охолодження.

Рівень шуму вентиляторів

Рівень шуму, створюваний вентилятором при роботі, залежить від різних його характеристик. Нескладно встановити залежність між продуктивністю і шумом вентилятора. На сайті великого виробника популярних систем охолодження Titan, в розділі корпусних вентиляторів ми бачимо: багато вентилятори одного і того ж розміру комплектуються різними електродвигунами, які розраховані на різну швидкість обертання. Оскільки крильчатка використовується одна і та ж, отримуємо характеристики одного і того ж вентилятора при різних швидкостях обертання. Складаємо таблицю (рис. 2.7) для трьох найпоширеніших типорозмірів: товщина 25 мм, 80 Ч 80 Ч 25 мм, 92 Ч 92 Ч 25 мм і 120 Ч 120 Ч 25 мм.

Рисунок 2.6 - Графік залежности тиску від обертів вентилятора

Рисунок 2.7 - Таблиця залежності рівня шуму і об'єму прокачки повітря від швидкості обертання вентилятора

Жирним шрифтом виділено найпопулярніші типи вентиляторів, похилим шрифтом виділено розрахункові дані.

Порахувавши коефіцієнт пропорційності потоку повітря і рівня шуму до оборотів, бачимо майже повний збіг. Для очищення совісті вважаємо відхилення від середнього: менше 5%. Таким чином, ми отримали три лінійні залежності, по 5 точок кожна. Не бозна, яка статистика, але для лінійної залежності цього достатньо: гіпотезу вважаємо підтвердженої.

Об'ємна продуктивність вентилятора пропорційна кількості оборотів крильчатки, те ж саме справедливо і для рівня шуму.

Тепер розглянемо лінійку вентиляторів іншого виробника (рис. 2.8) : GlacialTech SilentBlade 80 Ч 80 Ч 25 мм, 92 Ч 92 Ч 25 мм і 120 Ч 120 Ч 25 мм. Складемо аналогічну табличку:

Рисунок 2.8 - Таблиця залежності рівня шуму і об'єму прокачки повітря від швидкості обертання вентилятора

Використовуючи отриману гіпотезу, ми можемо екстраполювати отримані результати методом найменших квадратів (МНК): у таблиці ці значення виділені похилим шрифтом. Потрібно, однак, пам'ятати: область застосування цієї моделі обмежена. Досліджена залежність лінійна в деякому діапазоні швидкостей обертання; логічно припустити, що лінійний характер залежності збережеться і в деякій околиці цього діапазону; але при дуже великих і дуже малих обертах картина може істотно змінитися.

Похилим шрифтом виділено розрахункові дані.

Як було сказано вище, при значеннях швидкості обертання вентилятора, що істотно відрізняються від досліджених, лінійна модель може бути невірна. Отримані екстраполяцією значення слід розуміти як приблизну оцінку.

Звернемо увагу на дві обставини. По-перше, вентилятори GlacialTech працюють повільніше, по-друге, - ефективніше. Очевидно, це результат використання крильчатки з більш складною формою лопатей: навіть при однакових оборотах, вентилятор GlacialTech переносить більше повітря, ніж Titan: див. Графу приріст. А рівень шуму при однакових оборотах приблизно дорівнює: пропорція дотримується навіть для вентиляторів різних виробників з різною формою крильчатки.

Потрібно розуміти, що реальні шумові характеристики вентилятора залежать від його технічної конструкції, створюваного тиску, обсягу повітря, що прокачується, від типу і форми перепон на шляху повітряних потоків; тобто, від типу корпусу комп'ютера. Оскільки корпусу використовуються найрізноманітніші, неможливо безпосередньо застосовувати виміряні в ідеальних умовах кількісні характеристики вентиляторів - їх можна тільки порівнювати між собою для різних моделей вентиляторів.

Контроль і керування вентиляторами

Більшість сучасних материнських плат дозволяє контролювати швидкість обертання вентиляторів, підключених до деяких трьох- або чотирьохконтактним роз'ємів. Більш того, деякі з роз'ємів підтримують програмне керування швидкістю обертання підключеного вентилятора.

Контролювати значення швидкості обертання вентиляторів можна за допомогою BIOS Setup. Як правило, якщо материнська плата підтримує зміну швидкості обертання вентиляторів, тут же в BIOS Setup можна налаштувати параметри алгоритму регулювання швидкості. Набір параметрів різний для різних материнських плат; зазвичай алгоритм використовує данні термодатчиків, вбудованих в процесор і материнську плату. Існує ряд програм для різних ОС, які дозволяють контролювати і регулювати швидкість вентиляторів, а також стежити за температурою різних компонентів всередині комп'ютера. Виробники деяких материнських плат комплектують свої вироби фірмовими програмами для Windows: Asus PC Probe, MSI CoreCenter, Abit мGuru, Gigabyte EasyTune, Foxconn SuperStep і т.д. Поширено кілька універсальних програм, серед них: Hmonitor, MotherBoard Monitor. Найпопулярніша програма цього класу - SpeedFan (рис. 2.9) :

Рисунок 2.9 - Інтерфейс програми SpeedFan

Ці програми дозволяють стежити за цілим рядом температурних датчиків, які встановлюються в сучасні процесори, материнські плати, відеокарти і жорсткі диски. Також програма відстежує швидкість обертання вентиляторів, які підключені до роз'ємів материнської плати з відповідною підтримкою. Нарешті, програма здатна автоматично регулювати швидкість вентиляторів залежно від температури спостережуваних об'єктів (якщо виробник системної плати реалізував апаратну підтримку цієї можливості). На наведеному вище малюнку програма налаштована на управління тільки вентилятором процесора: при невисокій температурі ЦП (36°C) він обертається зі швидкістю близько 1000 об / хв, - це 35% від максимальної швидкості (2800 об / хв). Налаштування таких програм зводиться до трьох кроків:

- визначенням, до яких з каналів контролера материнської плати підключені вентилятори, і які з них можуть управлятися програмно;

- вказівкою, які з температур повинні впливати на швидкість різних вентиляторів;

- завданням температурних порогів для кожного датчика температури і діапазону робочих швидкостей для вентиляторів.

Можливостями з моніторингу також мають багато програм для тестування і тонкої настройки комп'ютерів: SiSoft Sandra, S & M, nVidia ClockGen і т. Д.

Багато сучасних відеокарти також дозволяють регулювати обороти вентилятора системи охолодження залежно від нагрівання графічного процесора. За допомогою спеціальних програм можна навіть змінювати налаштування механізму охолодження, знижуючи рівень шуму від відеокарти в відсутність навантаження. Так виглядають в програмі ATI Tray Tools оптимальні настройки для відеокарти HIS X800GTO IceQ II (рис. 2.10):

Одже, для підвищення якості обдування можна використовувати один або кілька методів:

- Збільшення кількості вентиляторів;

- Збільшення швидкості обертання крильчатки;

- Установка вентиляторів більшого діаметра;

- Збільшення кількості лопатей, а також зміна їх форми (тобто заміна існуючих вентиляторів на більш «просунуті» моделі);

- Розробка більш ефективної схеми руху повітряних мас;

- Усунення перешкод на шляху відводу повітря.

Рисунок 2.10 - Інтерфейс програми ATI Tray Tools

Дуже часто ефективність роботи вентилятора підвищують шляхом додавання радіатора (пасивної системи охолодження).

Головною перевагою таких систем є їх доступність - з лишком покриває всі їх недоліки. Тому для переважної більшості користувачів повітряні системи (в комплекті з радіаторами) залишаються, фактично, єдиною альтернативою для відводу тепла.

Переваги: низька вартість; простота в установці і обслуговуванні

Недоліки: основне джерело шуму в комп'ютері; скромні, в порівнянні з іншими активними системами, показники ефективності; невеликий потенціал для покриття постійно зростаючих потреб в охолодженні

2.3 Системи екстремального охолодження

Екстремальні системи охолодження використовуються здебільшого комп'ютерними фанатами. Такі системи потрібні при підвищенні швидкодії компонентів комп'ютера за рахунок експлуатації їх у форсованих (нештатних) режимах роботи. Вони відрізняються високою ефективністю та вартістю.

Серед таких варто виділити:

· Рідинні системи охолодження;

· Термоелектричні системи охолодження (система Пельт'є);

Рідинні системи охолодження

Принципова різниця між повітряним і рідинним охолодженням полягає в тому, що в останньому випадку для перенесення тепла замість повітря використовується рідина, що має більшу, в порівнянні з повітрям, теплоємність. Для цього замість повітря через радіатор прокачується рідина - вода або інші відповідні для охолодження рідини. Циркулююча рідина забезпечує набагато кращий тепловідвід, ніж потік повітря.

Друга відмінність полягає в тому, що рідинні системи охолодження набагато компактніше традиційних повітряних кулерів. Саме тому першими стали застосовувати рідинне охолодження на серійних пристроях виробники ноутбуків.

У плані конструкції, системи рідинного охолодження можна розділити на два типи: внутрішні і зовнішні. При цьому відмітимо, що ніякої принципової відмінності між внутрішніми і зовнішніми системами не існує. Різниця полягає лише в тому, які функціональні блоки знаходяться усередині корпусу, а які - зовні.

Принцип дії рідинних систем охолодження досить простий і нагадує систему охолодження в автомобільних двигунах.

Холодна рідина (як правило, дистильована вода) прокачується через радіатори охолоджуваних пристроїв (рис. 2.11) , в яких вона нагрівається (відводить тепло). Після цього нагріта рідина поступає в теплообмінник, в якому обмінюється теплом з навколишнім простором і охолоджується. Для ефективного теплообміну з навколишнім простором в теплообмінниках, як правило, використовуються вентилятори. Усі компоненти конструкції з'єднуються між собою гнучкими силіконовими шлангами діаметром 5-10 мм. Для того, щоб змусити рідину циркулювати по замкнутому корпусу, використовується спеціальний насос - помпа.

Структурна схема такої системи:

Рисунок 2.11 - Схема роботи системи водяного охолодження

За допомогою систем рідинного охолодження тепло відводиться від центральних процесорів і графічних процесорів відеокарт. При цьому рідинні радіатори для графічних і центральних процесорів мають деякі відмінності. Для графічних процесорів вони менше за розміром, проте принципово нічим особливим один від одного не відрізняються. Ефективність радіатора визначається площею контакту його поверхні з рідиною, тому для збільшення площі контакту усередині рідинного радіатора встановлюють ребра або стовпчасті голки.

У зовнішніх рідинних системах охолодження усередині корпусу комп'ютера розміщується тільки рідинний радіатор (рис. 2.12) , а резервуар з охолоджувальною рідиною, помпа і теплообмінник, поміщені в єдиний блок, виносяться за межі корпусу ПК. В той час як внутрішня система охолодження (рис. 2.13) передбачає, що усі функціональні елементи будуть знаходитись всередині, теплообмінник такої системи буде кріпитися на місці яке передрече для кріплення додаткового вентилятора на корпусі.



Рисунок 2.12 - Рідинна система охолодження зовнішнього типу

Рисунок 2.13 - Рідинна система охолодження внутрішнього типу

Якість рідинної системи визначають два ключові чинники: швидкість циркуляції рідини і ефективність охолоджувальної роботи радіатора.

Система водяного охолодження давно не нововведення на комп'ютерному ринку, і користувач може придбати як окремі її компоненти для самостійної інсталяції, так і готові ПК з комплексним вирішенням проблем охолодження на базі рідинної системи.

Незважаючи на всі недоліки подібних систем, вони отримують все більш широке поширення у зв'язку з перманентним зростанням вимог до охолодження нових комп'ютерів.

Переваги: майже безшумна робота; висока ефективність охолодження, відсутність передачі тепла від одного вузла до іншого (як у випадку з повітряним охолодженням)

Недоліки: висока вартість; складність установки, великий розмір системи, висока ймовірність пошкодження ряду ключових комп'ютерних компонентів при розгерметизації системи або виході з ладу помпи.

Термоелектричні системи охолодження (система Пельт'є)

Термоелектричний ефект був відкритий французом Жаном Пельтьє і з тих пір носить його ім'я. Суть явища полягає в зміні температури напівпровідникових сполук при проходженні через них струму в певному напрямку.

Сучасні системи Пельтьє (рис. 2.14) являють собою пару пластин, що контактують з системою напівпровідників. У результаті проходження струму певної полярності через напівпровідникові переходи одна з пластин охолоджується і служить радіатором, а друга нагрівається і використовується для відводу тепла. Хороша одноступенева система Пельтьє забезпечує різницю температур до 70С градусів. Ще більшого ефекту можна досягти шляхом каскадного підключення декількох модулів Пельтьє.

Рисунок 2.14 - Термоелектричні системи охолодження

Переваги: висока ефективність, компактний розмір модуля, відсутність рухомих елементів, безшумність, можливість точного регулювання температурного режиму

Недоліки: висока вартість, обов'язкова зв'язка з іншими системами охолодження; при виході елементів з ладу відбувається швидкий перегрів охолоджуючого компонента; високе енергоспоживання, ймовірність утворення небезпечного для електронних компонентів конденсату.

3. Аналіз результатів і рекомендації

3.1 Склад тестової системи

Порівняльна характеристика систем рідинного та повітряного охолодження.

Участь в тестуванні беруть:

- система рідинного охолодження «Corsair H110» (рис 3.1) котра відноситься до внутрішніх систем - "все в одному", із замкнутим контуром, тобто в неї вже інтегрований насос, він розташовується у водоблоці. Габарити 280-мм теплообмінника складають 2,9 см (т) x 14,0 см (ш) x31,2 см (д). Максимальна швидкість оберту вентиляторів 1500 об/хв, а діаметр 140 мм;

Рисунок 3.1 - Ситема рідинного охолодження внутрішнього типу «Corsair H110»

- процесорний кулер башенного типу «Thermalright Silver Arrow SB-E Extreme» (рис 3.2) . Габарити радіатора: 164 мм (в) x 155 мм (ш) x 104 мм (т). Максимальна швидкість обертання вентиляторів 2500 об/хв, а діаметр 130 мм;

Рисунок 3.2 - Кулер охолодження башенного типу «Thermalright Silver Arrow SB-E Extreme»

- процесорний кулер башенного типу «Phanteks PH-TC14PE» (рис 3.3). Габарити радіатора 160 мм (в) x 140 мм (ш) x 132 мм (т). Максимальна швидкість обертання вентиляторів 1300 об/хв, а діаметр 140 мм;

Рисунок 3.3 - Кулер охолодження башенного типу «Phanteks PH-TC14PE»

- процесорний кулер бакенного типу «Noctua NH-d14» (рис 3.4) . Габарити радіатора 160 мм (в) х 140 мм (ш) х 136 мм (т). Максимальна швидкість обертання вентиляторів 1300 об/хв, а діаметр 140 мм.



Рисунок 3.4 - Кулер охолодження башенного типу «Noctua NH-d14»

Використовуємо великий корпус NZXT Phantom 820, який дозволяє встановлювати всередину досить великі кулери, включаючи систему водяного охолодження. Ми також використали пасивний блок живлення Seasonic, який дозволив точніше виконувати виміри рівня шуму, оскільки не містить вентиляторів.

Для оцінки продуктивності систем охолодження ми використали тестову систему з наступною конфігурацією:

Таблиця 3.1 - Тестова конфігурація ПК

Назва компоненту	Виробник і модель
Процессор	Intel Xeon E5 2678W
Материнська плата	ASUS P9X79 WS (UEFI Version 3306)
Оперативна пам'ять	Samsung Green Series 16GB CL11-11-11-28
Відеокарта	Zotac GeForce GT 640 Zone Edition
Накопичувач	Intel SSD 330 Series 120GB
Блок живлення	Sea Sonic Platinum Series Fanless 460W
Корпус	NZXT Phantom 820
Термопаста	Arctic Cooling MX-4
Вентилятори на корпусі	1x NZXT FS 200RB (спереду) 1x be quiet! Shadow Wings SW1 140mm (ззаду)
Операційна система	Windows 7 Ultimate x64 (Service Pack 1)

Вентилятори корпусу в усіх тестах працювали на швидкості 500 про/мін, що для просторого корпусу забезпечувало достатню вентиляцію, не обмежуючи продуктивність кулера CPU. Цей сценарій вважаю цілком реалістичним. Такий варіант є компромісним між відкритою системою і корпусом з поганою вентиляцією.

Для оцінки рівня шуму кулера ми зупиняли вентилятори корпусу, використовуючи контроллер вентиляторів. Потім ми проводили виміри за допомогою шумометра VOLTCRAFT SL - 200 на відстані 30 см від бічної стінки корпусу, за якою розташовувався кулер CPU. Корпус в даному випадку був закритий.

Температуру тестової кімнати зберігалась на рівні 20 °C, для виміру температури ми використали цифровий термометр PEAKTECH 5115.

Рисунок 3.5 - Інтерфейс тестової програми Prime95 x64, Version 26.6 (build 3)

Перед початком кожного виміру проводився період прогрівання тривалістю 30 хвилин, процесор навантажувався тестом Prime95 26.6 (рис 3.5). Система при цьому забезпечувала високий рівень тепловиділення, був вибраний тестовий прогін Prime95 з розміром FTT 8k (Run in - place). Упродовж усього тестового періоду зафіксовували в журнал температуру за допомогою утиліти CoreTemp, після чого брали середнє арифметичне від максимальних температур упродовж тестового періоду (щоб згладити можливі зміни температури довкілля).

Для тестів усіх систем ми використали процесор Xeon E5 2678w, який ми розігнали з 3,1 до 3,6 ГГц при напрузі ядра VCore 1,25 В.

Використовувались приведені нижче утиліти, для усіх подальших тестів дотримувались вказані версії програмного забезпечення.

CoreTemp 1.0 RC4

Prime95 x64, Version 26.6 (build 3)

CPU - Z x64, Version 1.61.3

Застосовувались наступні тестові сценарії:

· Заміри рівня шуму системи охолодження при швидкості вентилятора 600 об/хв, 1000 об/хв і на максимально передбаченій.

· Заміри температури процесора при швидкості вентилятора 600 об/хв, 1000 об/хв і на максимально передбаченій, на штатний частотах.

· Заміри температури процесора при швидкості вентилятора 600 об/хв, 1000 об/хв і на максимально передбаченій, при підвищених частотах.

3.2 Результати тестування

· Заміри рівня шуму системи охолодження при швидкості вентилятора 600 об/хв, 1000 об/хв і на максимально передбаченій.

При швидкості вентиляторів 600 об/хв всі системи охолодження працювати однаково тихо і створювали незначний рівень шуму, система водяного охолодження трішки випередила конкурентів, це зв'язано з шумністю водяної помпи.

При швидкості вентиляторів 1000 об/хв Corsair H110 займає останню позицію через відчутний шум вентилятора і стрекотання помпи.

На повній швидкості ми отримуємо результат, дуже схожий на попередні. Система Corsair H110 займає останнє місце серед протестованих моделей, тільки вентилятори кулера Thermalright Silver Arrow SB - E Extreme показали рівень шуму 57,5 дБ (А) - але вони обертаються на 2500 об/хв, помітно швидше.

Рисунок 3.6 - Тест рівня шуму вентиляторів на різних швидкостях обертання вентилятора

· Заміри температури процесора при швидкості вентилятора 600 об/хв, 1000 об/хв і на максимально передбаченій, на штатний частотах.

При швидкості вентиляторів 600 об/хв всі системи охолодження мали по суті ідентичні показники продуктивності, але слід зазначити що при низьких обертах вентилятора рідинні системи не можуть похвалитися значною продуктивністю. Вони як правило відстають від кулерів, які мають більш високі результати в таких умовах. Тому закономірно що рідинна система зайняла третю сходинку.

При швидкості вентилятора 1000 об/хв рідинна система охолодження випереджає своїх конкурентів, це можна пояснити тим що радіатори охолодження в таких системах більш чутливі до повітряного тиску який на них діє. Також свій внесок вкладає теплоємність води, яка значно вище ніж у повітря.

Рисунок 3.6 - Тест продуктивності систем при штатних частотах процесора

При максимальній швидкості вентиляторів відрив від конкурентів стає більш відчутний і рідинна система продовжує займати першу сходинку. Але на такій швидкості рідинна система створює значний в порівнянні з конкурентами рівень шуму, що створює значний дискомфорт.

· Заміри температури процесора при швидкості вентилятора 600 об/хв, 1000 об/хв і на максимально передбаченій, при підвищених частотах.

Процесор Intel Xeon E5 2678w розігнали з штатної частоти 3,1 ГГц до рівня 3,6 ГГц, збільшивши живлення VCore до 1,25 В. Усе це привело до стрімкого зростання тепловиділення, так що кулерам доведеться набагато складніше, ніж в тесті із штатними частотами.

При швидкості вентиляторів 600 об/хв з розігнаним Intel Xeon E5 2678w кулер Corsair H110 зміг відмінно впоратися. Маємо середню температуру 65,25 °C, що дозволило СРО зайняти перше місце в наших тестах, обігнавши Phanteks PH - TC14PE.

...