Компьютеры
22 января 2003 в 00:33

Как правильно выбрать кулер

Новый год, новые процессоры, новые тактовые частоты, и, к сожалению, новые... тепловые мощности. Нагрузка на кулеры увеличивается, а сами кулеры? А сами кулеры вынуждены приспосабливаться к растущим тепловым мощностям, и делают они это по-разному...

Новый год, новые процессоры, новые тактовые частоты, и, к сожалению, новые... тепловые мощности. Да-да, как это ни прискорбно, с увеличением тактовых частот растет и количество электричества, которое процессоры съедают каждый час, каждую минуту, каждую секунду. И, также, как и раньше, это электричество превращается в соответствии с законами физики в тепло, которое необходимо отводить во избежание порчи процессора. То есть нагрузка на кулеры увеличивается, а сами кулеры?

А сами кулеры вынуждены приспосабливаться к растущим тепловым мощностям, и делают они это по-разному.  Собственно, способов увеличения эффективности отвода тепла от процессора не так уж и много.

Способ первый, и самый простой — примитивное увеличение массы воздуха, проходящей через радиатор, что достигается увеличением расхода воздуха вентилятора. Самое очевидное и простое решение — надо увеличить размеры вентилятора! Но, как известно, у каждой проблемы есть первое очевидное решение, являющееся, как правило, неверным. Увеличивая размеры вентилятора, мы, во-первых, рано или поздно упремся в стенки корпуса или в какие-нибудь платы и девайсы, а во-вторых, резко уменьшим совместимость кулера — бывают ведь очень маленькие корпуса. Да к тому же увеличение вентилятора имеет смысл только до тех пор, пока весь поток уходит на радиатор, когда же вентилятор становится больше радиатора — приходится выдумывать разные хитрые системы труб. Тем не менее, этот метод применяет, в частности, фирмой Zalman (также советую прочесть http://www.ferra.ru/online/supply/16679/) — у некоторых ее изделий вентилятор очень большой... Применяется он в сочетании с увеличением размеров радиатора, и, если ваш корпус достаточно велик для того, чтобы вы могли позволить себе установку такого вентилятора — берите его, и не пожалеете. Тихо, надежно, эффективно. Но, еще раз повторюсь, перед покупкой такого вентилятора необходимо объективно оценить возможности корпуса.

Zalman CNPS6000-Cu, большой и медный, но дорогой (около $30)

Zalman CNPS6000-Cu, большой и медный, но дорогой (около $30).

Zalman CNPS6000-Cu, большой и медный, но дорогой (около $30)

Zalman CNPS6000-Cu, большой и медный, но дорогой (около $30).

Также можно увеличить скорость вращения вентилятора — этот метод широко применяется фирмой Thermaltake. Эффективно, просто, но есть один огромный недостаток — увеличение скорости вращения всегда ведет к повышению шума. И тут уж не спасают никакие подшипники — чем больше скорость движения тела в воздухе, тем больше шум, издаваемый этим самым воздухом при обтекании тела. Ародинамический шум — не единственная составляющая шума кулеров (бывают еще и неотбалансированные вентиляторы, и плохое крепление), но самая трудноустранимая. Общее правило — кулеры со скоростью вращения вентилятора выше 5000 об/мин доставляют дискомфорт ЛЮБЫМ ушам. Учтите это при выборе кулера! Практически не слышно хороших вентиляторов со скоростью 3000 об/мин, но таких, к сожалению, практически не осталось (например, изображенный выше кулер Zalman CNPS6000-Cu) относится именно к низкоскоростным кулерам.

Также хорошим методом спасения от шума является применение блоков регулировки скорости вращения. Процессор ведь далеко не всегда загружен на 100%, более того — загрузка более 20% для него редкость, если вы, конечно, не рубитесь сутками в игрушки. Поэтому совершенно необязательно крутить шумный вентилятор на полную каждый раз, когда у вас только Word и запущен. Датчики бывают автоматические и ручные. Автоматические принимают решение о снижении или повышении скорости вращения исходя из температуры процессора, которую они меряют с помощью своей термопары на основании. Обычно такой датчик выглядит как черная коробка на боку вентилятора, хотя есть и вообще невидимые глазу датчики (хороший пример — боксовый кулер от Pentium 4 Socket 478, который меняет скорость вращения, но как и почему — неясно, так как никаких блоков на нем нет) Ручные датчики — это просто ручка или переключатель, используя который, вы задаете скорость вращения. Это не очень удобно, так как приходится думать о том, как вывести этот переключатель наружу из закрытого корпуса. Тем не менее, если корпуса у вас нет  или он открыт, покупайте такой вентилятор. И вообще, такой блок регулировки лишним не будет никогда, какой бы процессор у вас ни стоял — шум есть шум, и не любит его никто. Никаких минусов в его наличии нет.

Также есть материнские платы с подобной функцией — например, платы ASUS с технологией Q-Fan позволяют регулировать скорость вращения любых вентиляторов.

Коробка переключения передач от Zalman

Коробка переключения передач от Zalman

Коробка переключения передач от Zalman

Коробка переключения передач от Zalman

Вообще говоря, две основных компоненты шума вентилятора — вибрации в подшипниках и шум воздуха на лопастях. Последний можно в небольших пределах варьировать выбором различной аэродинамики лопастей, а на первый влияет центровка ротора пропеллера и тип (и качество изготовления) подшипника. Если вентилятор даже слегка бьет, то есть плохо отцентрован его ротор, его лучше не покупать — помимо большего шума он обладает меньшей долговечностью, а не замеченный вовремя отказ дешевого вентилятора способен вызвать отказы в значительно более дорогих компонентах (процессор, винчестер, блок питания и др.).

Более долговечными считаются вентиляторы на подшипниках качения (ball bearing), то есть шарикоподшипниках. Они, как правило, способны работать 3-5 лет и даже больше. Однако их шум не такой уж и слабый — сказывается большое количество вращающихся деталей. Обычно более тихими (и дешевыми) являются вентиляторы на подшипниках скольжения (sleeve bearing), где втулка ротора скользит в статоре благодаря тонкой прослойке масла. Считается, что такие пропеллеры менее долговечны, однако практика показывает, что они тоже способны работать несколько лет, особенно если подшипник изредка смазывать. Зато у вентиляторов на хороших подшипниках скольжения отсутствуют дополнительные дребезжащие звуки, характерные для подавляющего большинства подшипников качения, и их звук практически полностью состоит из шума воздуха в лопастях, чего не скажешь о ball-bearing вентиляторах.

К сожалению, сейчас вентиляторы с подшипниками скольжения практически не выпускаются, а надпись «Ball bearing» красуется даже на самом откровенном нонейме. Будьте внимательны — сама по себе эта надпись еще ничего не означает.

Очень важный момент — качество соединения вентилятора и радиатора. Чаще всего вентилятор заключен в пластмассовую или металлическую рамку, которая каким-то образом крепится к остальной части кулера. Эта рамка не должна болтаться, иначе вся конструкция будет жутко дребезжать. Также лучше не выбирать вентиляторы, в которых винты крепления закручены прямо между ребрами — во-первых, ребра не жесткие, а во-вторых, материал их мягче материала стальных винтов, и все это в итоге приведет опять-таки к дребезжанию.

Фанатам тишины, кстати, я очень советую изучить статью, посвященную методам борьбы с шумом — она полезна как уже существующим системникам, так и еще не купленным.

На большинстве кулеров вентилятор ничем не закрыт сверху, кулеры с решеткой — редкость. Между тем, наличие защитной решетки (такой, например, как на кулере Titan CU5TB), очень важно — да, пальцы в кулер вы вряд ли будете засовывать, а вот пустой хвост питания, не закрепленный нерадивым сборщиком, попав туда , может вызвать мини-катастрофу в корпусе, особенно если кулер достаточно быстр и тяжел, и при этом плохо закреплен. Я уже не говорю о том, что вентилятор неизбежно остановится, а это чревато сами знаете чем.

Вентилятор Titan CU5TB с защитной решеткой, около $18

Вентилятор Titan CU5TB с защитной решеткой, около $18.

Вентилятор Titan CU5TB с защитной решеткой, около $18

Вентилятор Titan CU5TB с защитной решеткой, около $18.

Кстати, тем, кто не знает, чем именно это чревато, а также тем, кто знает, но хочет избежать такого неприятного исхода, полезно будет изучить статью о защите процессоров AMD Крайне полезный и интересный материал, который заставит вас задуматься не только о кулерах, но еще и о правильных и неправильных материнских платах.

Способ второй — увеличение рассеивающей площади радиатора. Можно, опять-таки, просто увеличить его размеры, но во-первых, мы опять-таки упремся в корпус, а во-вторых, увеличение размеров куска металла сильно увеличивает его массу, а прочность крепления все же не безгранична. Поэтому и приходится производителям придумывать способы увеличения площади при том же объеме, или, по крайней мере, при той же массе.

Некоторые производители растят радиаторы вширь и ввысь, оставляя толщину ребер прежней, и увеличивая только их габаритные размеры. Это, конечно, тоже выход, но только вот масса растет очень прилично, и может не выдержать крепление, но о нем — потом.

Большой и тяжелый

Thermaltake DragonOrb 3, большой и тяжелый.

Большой и тяжелый

Thermaltake DragonOrb 3, большой и тяжелый.

Некоторые производители (Zalman, Titan) тоже увеличивают габаритные размеры ребер, но при этом очень сильно уменьшают их толщину, в результате чего, во-первых, в единице объема ребер получается больше, а во-вторых, не так страдает конечная масса устройства. Интересны также и способы оптимизации формы ребер — их изгибают, делают сложный профиль, располагают под углом друг к другу... Все это, разумеется, тоже приветствуется, однако я не хочу сейчас углубляться в науку и рассказывать о турбулентных и ламинарных воздушных потоках, а также о том, как оптимизировать радиатор — во-первых, в объеме статьи это невозможно, а во-вторых, в больших фирмах вроде Thermaltake, Titan и Zalman сидят довольно компетентные люди, и вряд ли они не умеют колдовать над формой ребер. Скажу проще — чем ребер больше, и чем они сами больше — тем лучше. Но не стоит брать радиаторы с очень толстыми ребрами — они, как правило, слишком тяжелы. Очень хороший выбор — «игольчатые» радиаторы, однако их почему-то в продаже немного. Пример — кулер Titan CW8TB (около $16).

Игольчатый Titan CW8TB

Игольчатый Titan CW8TB

Игольчатый Titan CW8TB

Игольчатый Titan CW8TB

Ребра могут быть выполнены из меди, алюминия или его сплавов. Тонкие ребра должны быть выполнены ТОЛЬКО из меди, иначе они будут неэффективными. Радиаторы с медными ребрами дороже, но, как правило, лучше своих алюминиевых собратьев.

Очень важный момент — основание радиатора. Во-первых, оно должно (ДОЛЖНО!) быть медным. Алюминиевые основания — это вчерашний день, и дню сегодняшнему их уже недостаточно — они не обеспечивают хороший отвод тепла из околопроцессорной зоны. Во-вторых, оно должно быть хорошо обработано, в идеале — так, чтобы в него можно было смотреться, как в зеркало, и разумеется, большие царапины и другие дефекты абсолютно исключаются. Полностью медным оно будет, или из меди будет сделан только сердечник — не так важно, однако если основание составное, то проверьте качество соединения сердечника и остальной его части (или ребер). Если сердечник свободно проворачивается, а в качестве теплового моста между ним и ребрами нанесена термопаста (как у недавно описанных нами кулеров Molex) — такой кулер покупать не надо. Медный сердечник просто не сможет передать основанию и ребрам то, что он отвел, и такое устройство будет по меньшей мере неэффективным.

Также важно качество соединения ребер и остального основания. Обычно это  пайка, и она должна быть хорошей, а не «точечной» — иначе от основания к ребрам так ничего и не уйдет.

На основании может быть, а может и не быть тепловой интерфейс. Во втором случае к кулерам обычно прилагается термопаста — в пакетике или в шприце. Известные производители — такие, как Titan, Zalman, Thermaltake, Arctic, Igloo и другие — как правило, на ней не экономят, и ее вполне уверенно можно использовать. Всякие же нонеймные кулеры часто комплектуются невнятным пакетиком с надписью Silicone Compound, или просто с иероглифами. К такой пасте я рекомендую относиться настороженно, так как там вполне может оказаться не термопаста, а какая-нибудь другая паста, которая обеспечит вам горелый процессор. В этом случае лучше потратить лишние 50 рублей и купить тюбик нашей КПТ-8, или АлСил-3, которые, может, и не самые эффективные в мире, но в которых, по крайней мере, можно быть уверенным. Собственно, тестирование термопаст мы проводили, и я настоятельно рекомендую выбирающему систему охлаждения прочесть эту статью.

КПТ-8, АлСил-3 и другие

КПТ-8, АлСил-3 и другие.

КПТ-8, АлСил-3 и другие

КПТ-8, АлСил-3 и другие.

Как известно, спецификация Socket A подразумевает серьезные ограничения по массе, и большинство современных кулеров уже вылетают за это ограничение. Конечно, спецификация имеет коэффициент запаса, но, покупая полукилограммовый девайс, владельцам процессоров Socket A или Socket 370 уже стоит задуматься — а выдержит ли крепление. Это практически не касается владельцев Pentium 4 Socket 478, так как там крепление очень крепкое, и ему разрушение под действием массы кулера практически не грозит. Хотя тут тоже есть свои тонкости, и мы их упомянем.

Хуже всего, когда крепление тяжелого кулера — это клипса с защелкой на одну лапку с каждой стороны сокета. Такой кулер имеет очень высокий шанс отвалиться от сокета прямо во время работы, и тем самым погубить (или не погубить — если плата правильная, и соответствующая статья хорошо вами изучена) процессор. Лучше, когда клипса защелкивается на две или даже три лапки, как, например, клипса уже описанного нами кулера Molex 37165-0012 (около $12). В этом случае прочность и надежность крепления будет выше, хотя, конечно, и далекой от идеальной.

Zalman CNPS5100 – крепление, совсем не зависящее от лапок

Zalman CNPS5100 — крепление,  совсем не зависящее от лапок.

Zalman CNPS5100 – крепление, совсем не зависящее от лапок

Zalman CNPS5100 — крепление,  совсем не зависящее от лапок.

Хорошим решением является кулер Zalman CNPS5100(около $27), крепление которого вообще не зависит от лапок на сокете. Если вы являетесь обладателем материнской платы Socket A или Socket 423 фирм ABIT, Aopen, ASUS, Atrend, AZZA, BCM, Biostar, Chaintech, DFI, ECS, EpoX, FIC, ENMIC, Gigabyte, ICAN, IWILL, JETWAY, LEOTEC, LUCKYSTAR, MACH-SPEED, MATSONIC, MEDITECH, MSD, MSI, QDI, SAEMMULTECH (да, и такое бывает), SEUNGJUN (произнести быстро и с первого раза), SHUTTLE, SOLTEK, SOYO, SUMA, TRANSCEND, TYAN, TYPHOON, ZPCOM, то обратите внимание на четыре пустых отверстия рядом с разъемом процессора. Вот в эти-то четыре отверстия и проходят элементы крепления этого кулера. Правда, одной материнки недостаточно. Ваш корпус тоже должен иметь четыре отверстия в посадочном месте материнской платы точно под оными в самой плате. Туда устанавливаются четыре винтовых ножки, к которым, собственно, кулер и крепится. Таким образом, он упирается только в корпус, а корпус железный и прочный, все выдержит. Единственный недостаток такого крепления — его ограниченная совместимость, во всем остальном оно идеально. Кстати, риска повредить процессор при установке такого кулера тоже практически нет.

К сожалению, чаще встречается именно клипсообразное крепление. И тут, кроме количества задействованных лапок, нужно обратить внимание еще на несколько мелочей. Во-первых, жесткость крепления. Чрезмерно жесткое крепление, создаст вам проблемы при установке кулера, да и девайс с таким креплением имеет больше шансов повредить кристалл процессора, особенно оказавшись в руках неопытного сборщика. Чрезмерно же мягкое крепление не обеспечит хорошего прижатия основания к процессору, да и дополнительную опасную вибрацию создаст. Чрезмерно жестким и неудобным креплением славятся кулеры серии Orb от Thermaltake, и AMD из-за этого так и не сертифицировала их, чрезмерно мягкое же сплошь и рядом встречается на безымянных китайских кулерах. К сожалению, объективных критериев оценки жесткости крепления не существует, так что тут вам придется полагаться только на интуицию и на собственные руки.

Неудобное и опасное крепление кулера Thermaltake Chrome Orb

Неудобное и опасное крепление кулера Thermaltake Chrome Orb.

Неудобное и опасное крепление кулера Thermaltake Chrome Orb

Неудобное и опасное крепление кулера Thermaltake Chrome Orb.

Крайне желательно, чтобы клипса имела на конце специальную скобу для отвертки — без нее установка и снятие кулера будет занятием весьма невеселым и небезопасным. Еще лучше, когда скоба под отвертку заменена пластмассовой накладкой для пальца (яркий пример — Molex 37165-0012) — отвертка все-таки железная и твердая, и, выскользнув из скобы, способна сильно повредить материнскую плату.

По-настоящему удачное крепление Molex 37165-0012

По-настоящему удачное крепление Molex 37165-0012.

По-настоящему удачное крепление Molex 37165-0012

По-настоящему удачное крепление Molex 37165-0012.

С Socket 478 проще. Рамка для крепления у него стандартная, большинство кулеров используют именно ее, и единственная проблема, которая тут может возникнуть — чрезмерно жесткое крепление, которое заставит материнскую плату прогнуться. Этот прогиб может привести к образованию микротрещин, а так как разводка под сокетом очень сложна, плата с появлением такой микротрещины тут же перестанет работать.

Разъем Socket 478 – вид сверху

Socket 478 — вид сверху.

Разъем Socket 478 – вид сверху

Socket 478 — вид сверху.

Некоторые фирмы (например, Soltek) попытались решить и эту проблему доступными им средствами. Рамка крепления, которая обычно крепится к плате всего в нескольких точках, на их платах с тыльной их стороны имеет продолжение — серьезную металлическую подкладку, которая равномерно распределяет давление крепления на плату, и не дает ей изгибаться. Казалось бы, неплохое решение, однако Intel не слишком одобряет такой подход. Если верить ее представителям, дело в том, что при возникновении более-менее серьезной вибронагрузки на системник эта прокладка очень сильно повредит материнку, так, что восстановить ее будет невозможно, в то время как обычное крепление такого вреда ей не нанесет. Не знаю, насколько стоит этим заморачиваться — все же мне кажется, что немногие товарищи отважатся перевозить свой системник в багажнике Запорожца или в кузове ЗИЛа, где возникновение таких нагрузок еще как-то объяснимо. В спокойной же жизни ударное или какое-либо другое силовое воздействие на системник является маловероятным (разве что вас вконец достанут глюки системы, но этот случай мы не рассматриваем)

Еще одна тонкость в выборе кулеров Socket 478 (на фотографии) связана с тем, что в углах черной рамки крепления на материнке имеются белые ножки, соединяющие рамку с материнской платой и чуть-чуть выступающие над общей поверхностью рамки. «Чуть-чуть» — это буквально десятые доли миллиметра, однако этих долей вполне достаточно, чтобы радиатор с неправильным основанием уперся в эти ножки и не прижался к кристаллу процессора. Что означает для охлаждения воздушная (или даже термопастная) прокладка толщиной хотя бы в миллиметр — объяснять, я думаю, не надо.

Основания кулеров для Socket 478 – правильные и не очень

Основания кулеров для Socket 478 — правильные и не очень.

Основания кулеров для Socket 478 – правильные и не очень

Основания кулеров для Socket 478 — правильные и не очень.

Посмотрите на фото. Два кулера слева — это кулеры производителей, которые об этой проблеме подумали. Основание этих кулеров не сплошное, и в тех местах, где оно может упереться в ножки, основания как такового просто нет, есть выемки. Крайний правый кулер со сплошным ровным основанием — крайне неудачный вариант, ибо такое основание как раз и упрется в ножки крепления. Выбирая кулер, обратите внимание и на этот момент тоже.

Старый боксовый кулер Intel

Старый боксовый кулер Intel.

Старый боксовый кулер Intel

Старый боксовый кулер Intel.

А вообще, владельцам плат с Socket 478 я бы рекомендовал вовсе не заморачиваться выбором кулера — стандартный боксовый кулер, который Intel вкладывает в коробки с процессорами, очень и очень хорош, а главное, очень надежен. От добра добра не ищут, так что пользуйтесь им. В комплекте с процессорами до 3,06 ГГц  идет старый боксовый кулер, в эфективности которого можно убедиться, посмотрев на результаты нашего тестирования кулеров. Более быстрые процессоры комплектуются новым кулером, о котором мы также писали. И тот, и другой стоят, повторяю, того, чтобы их использовать. Инженеры Intel умеют проектировать системы охлаждения, и подходят к этой проблеме так, как поучиться бы делать другим производителям. Если слова «ламинарный поток» и «турбулентный поток» вас не пугают, то прочтите материал www.ferra.ru/online/supply/20793,  и мне уже нечего будет вам советовать.

Новый боксовый кулер от Intel для процессоров от 3 Ггц

Новый боксовый кулер от Intel.

Новый боксовый кулер от Intel для процессоров от 3 Ггц

Новый боксовый кулер от Intel.

Вот, пожалуй, и все, что может быть важным при выборе кулера. Конечно, идеальный кулеров не бывает, да и некоторые параметры, названные мной важными, являются по сути взаимоисключающими, так что решите, что для вас важнее — низкий уровень шума или эффективность охлаждения, небольшой вес или развитая поверхность, имя или цена, и вперед, в магазин, покупать процессору жаропонижающее. А мы вам очень скоро поможем большим обзором рынка кулеров. Удачи!