...
...

Охлаждение современных компьютеров

Охлаждение современных компьютеров

Тема охлаждения железа поднималась уже много раз, но совершенству нет предела. А раз так — не грех и еще разок обсудить. В этой статье я постараюсь изложить суть своего мнения по поводу системы охлаждения современного компьютера, а заодно и покажу на примере систему охлаждения своей машины.

Итак, начнем. Сперва следует разобраться, зачем компьютер нуждается в охлаждении. Тому есть несколько причин:
— высокие тактовые частоты процессоров и шин и как следствие высокое энергопотребление и тепловыделение;
— замкнутость компьютерного корпуса (тепло из него нужно отводить);
— сильные колебания в тепловыделении при простое и активной работе.

Результатом некачественного охлаждения является перегрев компьютера. Чаще всего его причиной являются высокие рабочие частоты микросхем компьютера. Но с этим ничего не поделаешь: чем они выше, тем быстрее работает компьютер. К сведению, значение критически опасных температур для процессоров и чипсетов находится где-то на границе 80°-100° и варьируется в зависимости от типа изделия. В других случаях перегрев — следствие неправильного охлаждения (к примеру, на многих видеокартах вместо активной системы охлаждения используется пассивный радиатор — как результат — частое выгорание видеопроцессоров). Перегрев может возникнуть из-за оверклокинга (разгона) процессоров компьютера (центрального и видеопроцессора). Иногда перегрев может быть последствием применения производителем некачественных электронных компонентов или некачественной разводки схем электроники (потому покупайте только брэндовые комплектующие или компьютеры).

К чему приводит перегрев компьютерного железа? А вот к чему. В худшем случае это выгорание системы в целом (и материнская плата, и процессор, и видюха, и винчестеры, и блок питания, — все накрывается одним разом медным тазом (особенно часто — из-за слабого на перегрузки блока питания). Второе — выгорание отдельных компонентов (перечисленных выше). Далее — частичные повреждения процессоров и других микросхем. В этом случае работоспособность остается, но бесплатно добавляются разные дивные глюки (самопроизвольное отключение, перезагрузка системы, некорректная работа, зависание и многие другие радости жизни). Часто производитель экономит на электронных компонентах, радиаторах на микросхемы памяти и процессоры, на продуманности конструкции — в результате страдаем мы — простые юзеры компьютерного железа. Но мы ведь тоже не лыком шиты, да и руки у многих заточены как нужно. Вот и приходится прилаживать эти радиаторы, вентиляторы и т.д. самим. Но обо всем по порядку.

Итак, для начала немного теории. Если не перечислять все способы охлаждения компьютерного железа, то можно выделить два наиболее распространенных на сегодняшний день: пассивное и активное. Пассивное охлаждение представлено радиаторами для отвода тепла с большой площадью рассеяния. Чем эта площадь больше, тем эффективнее радиатор. Для увеличения теплоотдачи материалом для изготовления радиаторов служат легкие и благородные металлы: золото, серебро, медь, алюминий. В этом ряду теплопроводность металлов уменьшается, но и цена рубль/метр тоже. Поэтому-то самым распространенным металлом в радиаторах является алюминий. Пассивный способ охлаждения имеет ряд достоинств и недостатков. К достоинствам можно отнести бесшумность, энергонезависимость, простоту (хотя и не всегда). Недостатки более очевидны: громоздкость в размерах, дороговизна и — что самое главное — низкая эффективность и частый перегрев. Скажите, ну кому охота потерять свою систему из-за тихого, но неэффективного охлаждения?! Что, нет таких? Ну и правильно! Хотя из этого правила бывают исключения: современные корпуса фирмы Zahlman представляют собой весьма эффективные решения пассивного охлаждения для процессоров и компьютеров в целом (однако цены на них не просто кусаются — они сравнимы со стоимостью подержанного автомобиля).

Посему ну его к лешему, это пассивное охлаждение! Давайте лучше рассмотрим наиболее активный вариант (да и вообще лучше быть активным, чем пассивным:)). Активное охлаждение в компьютерах используется гораздо чаще. В простейшем случае оно представляет собой вентилятор (например, для охлаждения воздуха внутри корпуса), но чаще вентилятор применяется вместе с радиатором (кулер). Про радиаторы уже говорили, а вот современные кулеры изготавливаются из пластмассы и отличаются по строению, сроку службы, эффективности. Рассмотрим недостатки систем активного охлаждения. Во-первых, при поломке активной части охлаждения из строя выходит и то, что нужно охлаждать (если, конечно, не стоит защита термоконтролем). Среди прочих минусов — энергозависимость и энергопрожорливость, невысокая долговечность (с последним можно поспорить). А теперь преимущества: дешевизна, компактность и высокая эффективность. Как видим, три последних фактора решают все. Вот поэтому-то и распространенность таких устройств весьма широка.

При выборе типа охлаждения процессоров и чипсетов производитель всегда ориентируется на значение мощности, рассеиваемой прибором (нелогично применять активное охлаждение для микросхем мощностью в несколько ватт). И в целом производитель как правило не ошибается (так как производит обкатку изделия), но из этого правила бывают исключения. Какое охлаждение выбирать, воля ваша — вы теперь все знаете! Стоит напомнить, что при выборе кулера следует руководствоваться значением тактовой частоты процессора и обзорами авторитетных изданий. В любом случае выбирайте продукцию известных фирм (Zahlman, Titan, Glacial Tech и др.). А теперь я хотел бы высказать ряд соображений, которыми следует руководствоваться и которыми уже давно руководствуюсь я сам при обустройстве системы охлаждения компьютера. Разделяете вы их или нет — дело ваше, но не говорите, что не слышали:).

— Качественный компьютер начинается с надежного блока питания. Используйте для современных компьютеров блоки мощностью не менее 300 Вт, и только брэндовых производителей (Powercom, Powerman, FSP и др). Помните, что в дешевых корпусах всегда стоят только дешевые блоки питания. Я, к примеру, поменял изначально встроенный блок питания на блок фирмы Procase 350 Вт и очень им доволен.
— На процессоре компьютера желательно иметь кулер, превосходящий по мощности рекомендуемый (у меня на Athlon 2000+ стоит кулер Glacial Tech для Athlon 3200+). Кто знает, ведь, приобретя проц сегодня, вы, возможно, решите произвести апгрейд завтра. Кроме того, в случае разгона ваш процессор не прикажет долго жить.
— В БИОСе вашей материнской платы может быть функция термозащиты процессора и системы в целом — не пренебрегайте ею. Выставьте значения температуры отключения системы (где-то около 70 градусов), и вы убережете ее от выгорания.
— В компьютере желательно применять кулеры с термоконтролем. Это сберегает их от быстрого износа и уменьшает энергопрожорливость системы в целом.
— В современном компьютере обязательно необходимо иметь функцию термоконтроля (встроенного софтового или внешнего хардверного — не важно — впрочем, лучше и то, и другое). Я склоняюсь в выборе к внешнему хардверному термоконтролю (как показала практика, он меньше врет).
— В корпусе современного компьютера необходимо, кроме вентилятора на процессоре и в блоке питания, иметь хотя бы еще один дополнительный, работающий на выдув из корпуса (желательно больше, чем один, и не только на выдув).
— Дополнительная система охлаждения корпуса (вентиляторы) должна иметь возможность отключаться в простейшем случае выключателем (постоянно завывающий вентиляторами а-ля самолет корпус вряд ли кому-то понравится).
— Блок питания компьютера должен иметь запас по мощности, работая на полных тактовых частотах со всеми включенными вентиляторами и прочим оборудованием.
— Для процессоров Athlon желательно применять дополнительные охлаждающие утилиты, так как Windows некорректно их охлаждает в режимы простоя — об этом уже писали ранее (см. прошлогодние выпуски КГ). Я пользуюсь утилитой S2K Control и очень ею доволен. Температура моего процессора с 50 градусов при активном использовании падает до 36 при простое или печати. Работа подобных утилит (VСool, к примеру) сводится к периодическому посланию центральному процессору специальных команд, временно отключающих буферы процессорной шины.

Как видим, требований к системе охлаждения компьютера много, но в будущем вы убедитесь, что лишнего здесь нет. Теперь я хотел бы познакомить читателей с устройством системы охлаждения моего компьютера. Для начала опишу конфигурацию: Athlon XP 2000+; материнская плата EpoX 8KRA2I (КТ600); DDR 400 256 Мб; GF 4MX440; модем Genius; блок питания Procase 350 Вт. Слышу крики из толпы: "Да что там у тебя вообще охлаждать?! И процессор по современным меркам слабоват, и видюха слабовата, и…" Отвечаю: был бы более-менее современный компьютер, а охлаждать всегда найдем что! При неправильном охлаждении и подборе комплектующих есть возможность потерять и более слабую систему, чем моя (особенно неграмотно разогнанную).

Итак, системный блок. Дай-ка окину его взглядом. Начнем с корпуса. Ох уж этот мне корпус! Купил я его несколько лет назад на Ждановичах. Да вот купил впопыхах! Не рассмотрел, что блок питания моего <китайца> расположен вертикально, закрывая собой кулер процессора. Когда в корпусе стоял 1200 Celeron, это была не проблема, но когда я раскошелился на 2000 Athlon и новый кулер, проблема встала ребром. Кулер вентилятором практически прилипал к блоку питания. О нормальном охлаждении не могло быть и речи. Температура камня ползла за 60 и выше градусов. Купив фирменный блок питания на 350 Вт (вместо старого китайского на 250 Вт), я долго думал, куда его прицепить в корпусе — никуда он не влезал, так как был больше по размерам. Возможно, читатель сочтет меня извращенцем, но мысль пришла сама собой — вынести блок питания за корпус. После недолгих примерок я вырезал из толстой жести держатели и закрепил на них блок, а провода вывел внутрь корпуса. Держатели представляют собой трапеции, согнутые буквой "П" и держащие блок питания сверху и снизу. Вновь слышу крики из толпы: "А не проще ли было корпус поменять?.. Так ведь внешний вид испортится!.. Да это вообще хлипенькая конструкция!" Отвечаю: нормальный корпус стоит недешево — возможно, в будущем подкоплю и поменяю, а пока меня и этот вполне устраивает, далее — внешний вид особо не портится! Скажите, часто вы смотрите на заднюю стенку корпуса (особенно если он стоит в компьютерном столе)? Вот то-то и оно! И последнее: хлипкость конструкции напрямую зависит от толщины жести и прямоты рук изготовителя. У меня вы зубами не оторвете блок питания от корпуса, так как держится он очень прочно. Зато теперь температура упала до 50 градусов при полной загруженности процессора. Кроме того, если вы потрогаете свой блок питания в компьютере, то заметите, что он греется (у некоторых весьма прилично). А раз так, значит, это дополнительное тепло в корпусе со всеми вытекающими последствиями.



Для охлаждения своего процессора я применяю хорошо зарекомендовавший себя кулер Glacial Tech, рекомендованный вплоть до Athlon 3200 (хотя у меня и Athlon 2000). Для грамотного охлаждения во время простоя процессора я, как уже говорил, пользуюсь утилитой S2K (с ней температура падает до 36 градусов при простое). Для температурного мониторинга применяю группу простейших самодельных аналоговых термометров. Устройство смонтировано в 5,25 отсеке и представляет собой самодельную жестяную коробку с привинченной спереди заглушкой и электронной схемой внутри. На заглушку выведены группы светодиодов-термометров. Показания выводятся как в градуснике (зажиганию каждого диода соответствует своя температура). Термодатчики самодельные. Их основа — терморезисторы (куплены на Ждановичах), помещенные в стеклянные трубочки и герметично залитые с обеих сторон эпоксидкой. Показания температуры снимаются с пяти точек: процессора, чипсета, памяти, видеопроцессора, видеопамяти (самые критические точки) и выводятся соответственно на пяти группах светодиодов. Возле каждого светодиода написана своя температура, при которой он начинает зажигаться. При желании любой, у кого руки растут из нужного места и кто дружит с паяльником, может собрать такой термоконтроль (или купить похожий готовый) (см. рис. 1).
К слову сказать, моя материнская плата ЕРоХ поддерживает встроенный термоконтроль процессора и через специальный софт выводит данные на монитор. Кроме того, в БИОСе я настроил функцию термозащиты от критической температуры, при достижении которой компьютер должен отключиться (70°). В большинстве современных материнских плат такая функция имеется.



Поскольку предусмотрительные китайцы решили сделать только одно отверстие в корпусе для его дополнительного охлаждения, за них пришлось все делать самому. Нет, не подумайте, что я начал вырезать еще одно, как рекомендуют многочисленные "левши". Жалковато как-то портить внешний вид (а вдруг косо получится, да и продать в будущем, возможно, придется:-)). Поэтому решено было последний 5,25 отсек превратить в "холодильник". Я собрал из подручных деталей цифровой ступенчатый регулятор оборотов вентилятора со светодиодным светящимся табло и поместил его в самодельный жестяной ящик размеров 5,25 с прикрепленной спереди заглушкой. В нем же закрепил вентилятор для блока питания в лежачем состоянии, работающий на выдув через отверстия, просверленные в заглушке. Говоря простым языком, охлаждающая конструкция представляет собой жестяной туннель в металлическом ящике с отверстием для вентилятора в корпус с одной стороны и отверстиями на заглушке передней панели корпуса с другой. Обороты вентилятора регулируются циклично по возрастающей нажатием одной кнопки и отображаются на цифровом табло от 0 до 5 (см. схему на рис. 2).
Кроме вышеуказанного вентилятора, к регулятору скорости вращения подключен и еще один вентилятор, закрепленный в единственном отверстии на корпусе и работающий на выдув (пробовал на вдув — температура поползла вверх). На левой боковой стенке корпуса изготовителем проштампованы отверстия. Через них в корпус и попадает свежий воздух. В компьютере установлена материнская плата ЕРоХ на КТ600. На северный мост чипсета фирма установила пассивный радиатор, но во время активной работы компьютера температура иногда превышает 50° (естественно, я не смог мириться с таким безобразием), и, кроме того, южный мост чипсета тоже греется весьма порядочно. К зависанию компьютера это не приводит, но мы-то знаем, что чем выше температура любой микросхемы, тем раньше она навернется. Поэтому пришлось на северный мост купить и приладить небольшой вентилятор, а на южный — радиатор от отечественной микросхемы К157УН7 (от старого советского магнитофона).

В заключение хотелось бы сделать вывод: в эффективном охлаждении на сегодняшний день нуждается любой современный компьютер. Все процессоры, выпускаемые для настольных систем, на сегодня отдают большое количество тепла в окружающую среду. Это связано с высокими рабочими частотами. Про разогнанные компьютеры я вообще не говорю, так как их охлаждение — особый разговор. Если вашему железному другу жарковато, пользуйтесь вышеописанными рекомендациями, и он отблагодарит вас долгим сроком службы.

Goldman, goldman2@mail.ru
Автор не несет ответственности за оборудование, вышедшее из строя по причине необдуманных действий читателей. Все изменения в конструкцию своего компьютера вы вносите на свой страх и риск.

компьютерная газета


© Компьютерная газета

полезные ссылки
Корпусные камеры видеонаблюдения
IP камеры видеонаблюдения