Самый тихий кулер. Какое охлаждение для процессора выбрать: советы

Выбор производительного кулера для процессора

Домашний персональный компьютер является тем элементом бытовой электроники, который всегда хочется хоть немного, но улучшить. Добавить оперативной памяти, установить еще один жесткий диск, проапгрейдить видеокарту и еще много различных "улучшить", "повысить", "расширить" и т. п. Одним из самых простых (на первый взгляд), эффективных и недорогих способов повысить производительность компьютера является разгон центрального процессора. В компьютерной среде этот процесс называется красивым словом "оверклокинг", так как в большинстве случаев он заключается в повышении частоты, на которой работает процессор.

Одним из побочных эффектов разгона является существенное увеличение потребляемой мощности электрического тока и, как следствие, увеличение выделяемого процессором количества теплоты. Те, кто немного знаком с физикой полупроводников, хорошо знают, что работоспособность любого полупроводникового элемента сильно зависит от температуры. Чем она выше, тем нестабильнее работает микросхема, и при достижении критической точки полупроводник превращается в проводник, скачкообразно вырастает потребление и выделение энергии и процессор перегорает или отключается. Напротив, чем ниже температура кремниевого кристалла, тем стабильнее он работает и выше его производительность.

Из написанного следует, что чем лучше охлаждается центральный процессор в системном блоке персонального компьютера, тем выше его быстродействие и стабильнее работа. Чем мощнее система охлаждения, тем до большего значения можно разогнать процессор, повысив этим общую производительность ПК.

Scythe Rasetsu - малогабаритный и эффективный

Для охлаждения процессора во время работы компьютера выпускается широкий ассортимент разнообразных устройств, работа которых основана на различных принципах. Подробно о физике отвода тепла мы говорили в статье "Теоретические основы охлаждения элементов системного блока. Процессорные кулеры" , поэтому сейчас остановимся на практической стороне подбора такой системы охлаждения, производительность которой оптимальна для вашей системы.

Шаг первый - определение сокета

Центральные процессоры персональных компьютеров (как и любые другие комплектующие) весьма заметно изменяются с развитием технологий их производства. Причем эти изменения касаются не только улучшения характеристик и изменения внутренней структуры кристалла, но и чисто геометрических и электрофизических параметров чипа. Изменяются размеры корпуса, изменяются количество, высота и форма ножек, расстояние между ними и способ закрепления процессора на материнской плате. Весь перечисленный набор параметров в совокупности является стандартизованным для каждого типа процессоров и называется процессорным сокетом.

Socket FM2 и пластиковые крепления для кулера

Разновидностей сокетов существует довольно много (для процессоров Intel их существует более трех десятков и почти столько же для AMD), и каждый из них имеет свои уникальные механические и геометрические параметры. Для каждого сокета также разрабатывается и свой способ крепления процессорного кулера к материнской плате. Поэтому при выборе системы охлаждения следует в первую очередь выяснить сокет установленного в вашей системе процессора и ограничить круг выбора соответствующим типом кулеров.

Socket 1150. Видны монтажные отверстия для крепления кулера

Несколько облегчает выбор тот факт, что в последние годы наметилась все же некоторая унификация кулерного крепления для различных сокетов. Особенно это заметно у материнских плат под процессоры AMD. Крепления не модифицировались с момента выхода сокета AM2 и на любой современный процессор с сокетами AM2+, AM3, AM3+, FM1, FM2 и FM2+ можно установить один и тот же кулер. Для процессоров Intel сейчас актуальны два типа крепления - один для LGA2011 и другой для LGA1150, LGA1155 и LGA1156. У более старых поколений процессоров требуются уже другие крепления.

Информацию о совместимости процессорного кулера с различными сокетами все производители в обязательном порядке указывают как на коробке, так и на своем сайте. Многие кулеры имеют в комплекте несколько типов крепления, что делает их универсальными по отношению к сокету.

Шаг второй - выбор производителя

Общее число компаний, выпускающих системы охлаждения для процессоров персональных компьютеров, очень велико. К счастью, существует определенная табель о рангах, позволяющая разделить производителей кулеров по качеству, надежности и эффективности их продукции (отметим, что данный рейтинг в значительной степени отражает субъективное мнение автора статьи, но при этом учитывает усредненные объективные данные о результатах испытаний различных устройств названных ниже брендов).

К брендам первой величины можно без колебаний отнести австрийскую фирму Noctua , чьи кулеры отличаются бесшумностью при отличной эффективности, японскую Skythe, выпускающую высокопроизводительные и оригинальные устройства, тайваньские Thermaltake и Cooler Master , а также южнокорейскую Zalman . Сразу оговоримся, что существует достаточно большой ряд великолепных по своим характеристикам устройств и от других производителей, но именно высококачественная продукция указанных компаний в широком ассортименте доступна на отечественном рынке, поэтому им и отдано предпочтение.

Шаг третий - определение требуемой производительности

Существует несколько различных методик расчета требуемой производительности процессорного кулера, учитывающих величину тепловыделения процессора, эффективную площадь рассеивания ребрами радиатора, величину воздушного потока, создаваемого вентилятором (вентиляторами) кулера, материал подошвы кулера или теплосъемника и другие параметры. В рамках данной статьи мы не будем столь сильно углубляться в теорию и перегружать текст формулами. Подбирать достаточно эффективный кулер будем по имеющимся в указанных производителем спецификациях характеристикам в несколько шагов.

Первым делом определите, в каком режиме будет работать ваш компьютер. Если вы не собираетесь заниматься разгоном процессора, то процесс подбора значительно упрощается. Достаточно просто найти в спецификациях кулера соответствие своему или более мощному процессору того же типа, и можно спокойно устанавливать этот кулер в систему. Для работы в штатных режимах вполне достаточно большинства современных классических кулеров с прямым контактом радиатора с процессором. Выбор конкретной модели в этом случае надо осуществлять по другим критериям - низкий уровень шума, дизайн, направление воздушного потока и т. п.

Если разгон системы не исключается, то систему охлаждения следует подбирать более тщательно. Для начала определите, насколько серьезному оверклокингу вы собираетесь подвергнуть свою систему и какой результат хотите получить в итоге. Фанаты-экстремалы, стремящиеся выжать все возможное (и невозможное) из лучших доступных на рынке комплектующих и установить очередной рекорд производительности для персонального компьютера, используют системы охлаждения с жидким азотом в качестве хладагента. Писать что-либо подробнее для таких энтузиастов в этой статье нет смысла, так как все они, как правило, весьма подкованы в технической стороне вопроса.

Охлаждение системы жидким азотом

Всем остальным можно порекомендовать несложный алгоритм выбора системы охлаждения. Тем, кто планирует постоянно или большую часть времени подвергать разогнанный процессор серьезным нагрузкам (например, в требовательных игровых режимах), стоит обратить внимание на системы жидкостного охлаждения. Сейчас их стоимость уже не является заоблачной, хотя и превышает цену добротных воздушных кулеров. Производительность различных СЖО варьируется в довольно широких пределах, поэтому стоит предварительно почитать соответствующие обзоры и тесты в поисках компромисса между эффективностью и стоимостью.

СЖО может быть и таким крупногабаритным

Те владельцы ПК, которые разгоняют процессор для повышения общей производительности системы и подвергают его серьезным нагрузкам лишь время от времени, вполне можно довольствоваться воздушными системами охлаждения на тепловых трубках. Оценка эффективности кулера может выполняться по визуальным признакам:

• количество тепловых трубок - чем их больше, тем лучше;
• размер и масса радиатора - крупные массивные радиаторы с большим количеством тонких пластин более эффективны;
• размер и количество вентиляторов - вентиляторы большого диаметра не только обеспечивают больший воздушный поток, но и являются более тихими при охлаждении ненагруженного процессора.

Scythe Katana 3 - и процессор охлаждает, и память обдувает

Из тех кулеров, которые, по вашему мнению, подходят для ваших целей, наиболее подходящий можно выбрать, обратившись к результатам тестов различных интернет-лабораторий. Сейчас подобные тесты есть почти для любой системы охлаждения, выпускаемой более-менее известными брендами.

Шаг четвертый - определение совместимости кулера с материнской платой и корпусом

К сожалению, даже если у понравившегося вам кулера крепление соответствует сокету вашего процессора, это не гарантирует его совместимость с вашей системой. Причина несовместимости может быть в чисто геометрическом несоответствии габаритных параметров кулера с расположением элементов материнской платы, блока питания и стенок корпуса.

Проще всего проверить возможность установки кулера в корпус по его вертикальному габариту. Для этого можно просто взять обычную линейку и померить расстояние по задней стенке вашего корпуса от левой крышки до отверстия под заглушку панели разъемов. К полученному результату надо добавить 37,5 мм (стандартизованное расстояние до плоскости прилегания подошвы кулера) и отнять пару миллиметров на толщину крышки. Полученный результат будет максимально допустимым вертикальным габаритом процессорного кулера. Учтите при этом, что для систем охлаждения с верхним расположением вентилятора необходимо оставить еще пару сантиметров между крышкой и торцом кулера, иначе надо будет прорезать в крышке вентиляционное отверстие (многие корпуса уже имеют такие отверстия).

Высокие радиаторы часто мешают кулеру

Сложнее выяснить совместимость нижней части кулера с элементами, расположенными вокруг гнезда процессора на материнской плате. Чаще всего конфликт возникает с радиаторами охлаждения стабилизаторов напряжения и с радиаторами, установленными на оперативной памяти. Если вы предполагаете, что такой конфликт может возникнуть, то приобретение кулера лучше всего осуществлять после непосредственной проверки его геометрической совместимости. Для этого вполне можно взять свой системный блок в магазин, в котором планируете покупать систему охлаждения, и выполнить пробную установку.

Шаг пятый - бережем слух и нервы

Почти любой процессорный кулер при работе является источником вполне различимого шума, складывающегося из гула подшипников вентилятора, шума воздуха в лопастях вентилятора и плоскостях радиатора, шума насоса для жидкости и воздуха в радиаторах для СЖО. Единственным абсолютно бесшумным вариантом (не считая пассивных радиаторов), известным автору, является жидкостная система охлаждения на жидком металле, в которой перекачка теплоносителя выполняется электромагнитным насосом.

Danamics LM10 - кулер с жидким металлом в качестве теплоносителя

Все иные кулеры в процессе работы выдают уровень шума в диапазоне от 15 до 45 дБ(А) и более. Комфортным для человека является уровень звука до 35 дБ(А), а уровень до 22 дБ(А) можно считать бесшумным.

Информация о "шумности" любого кулера обязательно приводится как на его упаковке, так и на сайте производителя, поэтому выбор тихого устройства проблемой не является.

Резюме

Современный рынок систем охлаждения процессоров настолько обширен и разнообразен, что в рамках одной статьи сложно дать достаточно полное его описание. Материал, форма и размер радиаторов, материал подошвы или теплосъемника, размер и мощность вентиляторов, направление воздушного потока и другие параметры очень существенно отличаются в различных устройствах. Но именно подобное разнообразие позволяет уверенно утверждать, что, приложив определенные усилия, всегда можно подобрать именно тот процессорный кулер, который оптимально подойдет для вашей системы по критерию цены и эффективности.

Любой компьютерный энтузиаст, а таких на нашем сайте большинство, должен знать – на какие параметры стоит обращать внимание при выборе кулера для и чем вообще отличаются между собой эти маленькие вертушки? Стоит ли покупать башенный кулер или достаточно боксовой версии? С тоит ли ставить "водянку” и что такое Рассеиваемая мощность? На все эти вопросы я постараюсь сегодня ответить.

Итак, придя в магазин выбирать для своего процессора маленького крутящегося товарища, у многих пользователей начинают разбегаться глаза. И это не удивительно, на сегодняшний день рынок предлагает огромное количество моделей по самым разнообразным ценам. Условно кулеры можно разделить на три категории.

Боксовые и кулеры без тепловых трубок

Самые простые модели на рынке, состоящие из алюминиевой пластины с ребрами и прикрепленного к ним вентилятора. Почти у каждой модели процессора есть две версии для продажи.

Первая – BOX версия (отсюда и название боксовых кулеров), которая включает в себя сам процессор и простенький кулер без тепловых трубок в комплекте.

Вторая версия – OEM , которая включает в себя голый процессор. Кстати на боксовые версии, как правило, гарантия на товар намного больше, но речь сегодня не об этом.

(BOX-кулер DEEPCOOL THETA 9 для процессора Intel Pentium G4560)

Как мы видим, в данном случае цена немного отличается, а отличается именно из-за кулера в комплекте и увеличенной гарантии.

И первый вопрос, который мне часто задают: Стоит ли брать BOX версию или же докупить вертушку отдельно? Все зависит от цены и предназначения вашего ПК. В данном случае разница составляет 1250 рублей, что довольно ощутимо. Я советую брать боксовую версию процессора, в случае если разница не превышает 400-500 рублей. Плюс бонус в виде большой гарантии никогда не бывает лишним. Что же касается предназначения вашего компьютера, тут все просто, если ваша игровая или рабочая станция из начального и среднего ценового сегмента, то боксовой версии вам будет вполне достаточно. Если же ваша система ближе к топовым вариантам или же если она будет подвергаться разгону (при разгоне количество выделяемого процессором тепла из-за увеличения напряжения на камень сильно возрастает!), то вам необходимо купить более продвинутую модель вентилятора отдельно. К плюсам боксовых кулеров относится низкая цена и компактность. Из минусов – не подходят для мощных машин и в связи со своими маленькими размерами очень часто работают довольно шумно. Итак с боксами разобрались, переходим к следующей категории вертушек.

Жидкостные системы охлаждения или же проще говоря - "водянки”

Представляют из себя медную основу, которая устанавливается на крышку процессора, небольшую помпу, которая гоняет воду, пара трубок и радиатор с вентиляторами.

Следующий вопрос, который мне задают касательно охлаждения: стоит ли ставить "водянку”? Сразу отвечу, что нет. Если проанализировать все плюсы и минусы данных систем и сравнить их с плюсами и минусами башенных кулеров, становится понятно, что вторые намного целесообразнее к покупке.

Башенные кулеры с тепловыми трубками

Следующая категория процессорного охлаждения, как раз башенные кулеры с тепловыми трубками. Представляют собой медное или алюминиевое основание, от которого идут несколько тепловых трубок, к которым в свою очередь прикреплен радиатор. А уже к радиатору прикреплен кулер.

Если сравнивать их с водяными системами охлаждения, то первое, что бросается в глаза это цена. Водянки всегда значительно дороже. Это первая причина, почему я не советую их использовать. Да, они работают чуть тише и охлаждают чуть лучше, но стоит ли это двойной переплаты? Каждый решает сам для себя. Вторая причина – сложность эксплуатации и обязательный дополнительный уход. Для обычного пользователя ежедневная проверка насоса и водяных труб – лишний геморрой. В общем, конечное решение за вами, но я свою позицию обрисовал.

Параметры кулера процессора

Итак, после того, как вы определились с выбором типа охлаждения можно переходить к параметрам, на которых будет основываться конечный выбор определенной модели. Первое на что стоит смотреть – тип поддерживаемых сокетов. Почти в любом интернет магазине есть данная характеристика. Если же нет, то вы знаете, где смотреть – сайт производителя. Я разберу все на примере своего процессора (i5 6400) и своего кулера (DeepCool Gammaxx 400).

Мой камушек имеет 1151 сокет, соответственно и кулер должен ставиться на такой же сокет.

Идем дальше и смотрим на размеры вертушки. Она должна встать в корпус таким образом, чтобы боковая крышка корпуса спокойно закрывалась. Кстати у меня часто спрашивают, стоит ли закрывать корпус полностью или же оставлять открытым. Однозначно закрывать нужно! В случае если корпус открыт, воздушные потоки внутри системы нарушаются, и охлаждение комплектующих становится хуже. Так же внутрь легче проникает пыль, а пыль наряду с высокой температурой (я никогда не устану этого говорить) – главное зло компьютерного железа! Я немного отвлекся от темы, давайте вернемся к высоте вертушки. В характеристиках к любому корпусу написана максимально возможная высота процессорного кулера,

а в характеристиках кулера его высота, длина и ширина. Сопоставить эти данные я думаю, не составит труда ни у кого.

Следующий очень важный параметр – рассеиваемая мощность. В характеристиках процессора всегда указывается количество тепла выделяемого самим процессором.

Именно тепловыделение является заклятым врагом для нашего кулера и именно с ним он борется каждый день, чтобы обеспечить стабильную работу нашего камушка. В общем кулер должен уметь рассеивать все тепло выделяемое процессором. Для этого смотрим в графу рассеиваемая мощность, указанную в характеристиках вертушки.

Но ни в коем случае не берите кулер с рассеиваемой мощностью равной тепловыделению процессора. Все дело в том, что разработчики кулеров очень часто завышают этот параметр, поэтому я рекомендую брать кулер с небольшим запасом. А если вы собираетесь разгонять ваш проц, то смело умножайте TDP процессора на 2 и получите реальное тепловыделение. Конечно, количество тепла при разгоне зависит от степени самого разгона, но в любом случае берите всегда кулер с небольшим запасом.

Далее обязательно смотрим на размер вентилятора. Если вы читали мою прошлую статью про , то уже знаете главное правило при выборе охлаждения. Чем больше лопасти, тем лучше. Все дело в том, что маленьким вентиляторам для того, чтобы справиться с одинаковым количеством воздуха, необходимо крутиться намного быстрее, чем большим. А чем быстрее крутится кулер, тем больше он шумит и быстрее изнашивается, как правило. Поэтому на параметр показывающий обороты вентилятора в минуту я советую вообще не смотреть. Точнее смотреть, но делать свой выбор, основываясь больше на размеры вертушки. К примеру, вертушка 120 мм и 1200 оборотов будет в разы тише и эффективнее, чем вертушка 80 мм и 2400 оборотов.

Следующий, не менее важный параметр, это максимальный воздушный поток.

Чем тише вентилятор, тем лучше.

— Практически бесшумный и довольно производительный процессорный кулер с двумя вентиляторами; 2 — Трехвентиляторная модель с выделяющимся дизайном; 3 — Бюджетная модель с двумя вентиляторами, обеспечивающими качественное охлаждение компьютера. 1 — Практически бесшумная система охлаждения; 2 — Простая и стабильная система; 3 — Не имеющая аналогов в своем ценовом сегменте модель по уровню охлаждения.

Комплектующие компьютера в процессе работы нагреваются. Температура некоторых деталей повышается незначительно, другие же греются сильно. Больше всего это относится к видеокарте и процессору. И если первая изначально обустроена системой охлаждения, то с ЦП ситуация другая. От перегрева процессор защищает работающий кулер. Благодаря вращению лопастей вентилятора, создается воздушный поток, ими же может отводиться тепло. Именно так и обеспечивается охлаждение процессора.

Без кулера температура на ЦП может достигать критических значений, так он рискует выйти из строя. Еще для охлаждения процессора может использоваться жидкость. Водяные системы являются более дорогими, но и эффективность у них выше.

При выборе охлаждения для компьютера следует учитывать множество параметров. Причем не только ее эффективности, но и совместимости с компонентами компьютера. Подробнее данные параметры будут рассмотрены в списке лучших систем охлаждения для процессора.

Топ кулеров для процессора с одним вентилятором

Оценка (2018): 4.5

Преимущества: Популярный кулер от всемирно известной компании

Страна-производитель: Китай

На третьем месте топа кулеров расположился Zalman CNPS10X Optima. Это весьма популярная модель с одним вентилятором. Обрела она ее за счет низкой стоимости при довольно высоком качестве. Поддерживает большое количество процессоров.

Радиатор из-за материала исполнения обеспечивает высокую теплопроводность. У вентилятора широкие лопасти, может производиться более 1500 оборотов в минуту. Уровень шума при максимальном вращении достигает 28 децибел. Вес изделия в сборе равен 630 г.

Оценка (2018): 4.7

Преимущества: Очень надежная модель

Страна-производитель: Китай

Второе место рейтинга занимает кулер Noctua NH-U14S. По заверениям создателей, модель способна безотказно проработать более ста тысяч часов. Кулер совместим с сокетами: LGA2011-3, LGA1150, AM2+, FM2+ и множеством других. Проще говоря, данная модель подойдет для охлаждения процессоров последнего и предшествующего поколения.

Кулер оснащен шестью тепловыми трубками. Это повышает его эффективность. Скорость вращения может достигать 1500 об/мин. Уровень шума, производимого вентилятором, не превышает 25 децибел на пике. Кулер довольно большой по размерам, весит он 935 г.

Блок полезной информации

При выборе качественного кулера для процессора, прежде всего, необходимо учитывать несколько значительных характеристик. От них будет зависеть не только эффективность системы охлаждения, но и ее совместимость, а также общая надежность компьютера. Благодаря грамотному выбору кулера получится полностью раскрыть потенциал центрального процессора, выведя его производительность на максимальный уровень.

1. Сокет. Необходимо учитывать, что у процессоров от компаний Intel и AMD различаются разъемы для подключения к материнской плате. Причем у одной и той же фирмы, в зависимости от модельного ряда, сокеты будут разными. Это очень важный момент при грамотном выборе системы охлаждения. Ведь разъемы различаются по структуре креплений. А к ним уже подсоединяется кулер. Поэтому необходимо выбирать совместимую с сокетом на материнской плате систему охлаждения. В противном случае ее установка значительно осложняется или же становится полностью невозможной. А попытки могут привести к поломке материнской платы.
2. Размеры кулера. Когда сокет выбран, остается определиться с моделью кулера, совместимого с ним. Систем охлаждения на рынке огромное множество. Различаться они могут по множеству характеристик, в том числе и по габаритам. И тут следует учитывать, что размеры изделия разнятся в зависимости от назначения системы. Если оборудуется игровой компьютер, то для него предпочтителен кулер больших габаритов. Когда система предназначена для офисной работы, тогда устанавливается меньшая по размерам система охлаждения.
3. Скорость вращения. Качество работы кулера определяется итоговым охлаждением процессора. И чем выше скорость вращения лопастей, тем теплоотвод лучше. Данный параметр высчитывается в количестве оборотов лопастей за единицу времени (обычно за минуту). В современных системах скорость вращения кулера регулируется автоматически. Она будет зависеть от нагрузки компьютера. Поэтому температура процессора будет поддерживаться на одном уровне.

Оценка (2018): 4.8

Преимущества: Тихое и качественное охлаждение компьютера

Страна-производитель: Китай

А первое место рейтинга занимает модель Thermalright Macho Rev.A. Отзывы большого количества пользователей говорят о том, что это лучший кулер с одним вентилятором в своем ценовом сегменте. Это также подтверждают многочисленные обзоры.

Модель подходит для последних линеек процессоров. Она обеспечивает отличное охлаждение даже в игровых компьютерах. Скорость вращения адаптивно подбирается системой от 900 до 1300 об/мин. А на пике нагрузки производимый шум ниже 21 дБ. Вес модели составляет 870г.

Топ кулеров для процессора с несколькими вентиляторами

Оценка (2018): 4.7

Преимущества: Бюджетная модель с двумя вентиляторами

Страна-производитель: Китай

Открывает топ лучших кулеров для процессора с несколькими вентиляторами Deepcool Maelstrom 240T. Это весьма серьезная система водяного охлаждения с алюминиевым радиатором. Данная модель совместима с мощнейшими процессорами нового поколения.

Система охлаждения оснащена двумя вентиляторами, скорость вращения которых может достигать 1600 об/мин. На пике нагрузки уровень шума достигает 34 дБ, он будет отчетливо слышен. По словам представителя компании Deepcool, кулер сможет безотказно проработать 50 тысяч часов.

Оценка (2018): 4.7

Преимущества: Трехвентиляторная модель с выделяющимся дизайном

Страна-производитель: Китай

Второе место кулер получил из-за специальной системы изменения скорости вращения, в зависимости от нагрузки на процессор. Таким образом получается поддерживать постоянную температуру. Весит данный кулер один килограмм.

Оценка (2018): 4.8

Преимущества: Практически бесшумный и довольно производительный процессорный кулер

Страна-производитель: Китай

В настоящее время наиболее эффективными являются башенные кулеры на медных тепловых трубках. При грамотной реализации для обеспечения охлаждения любого серийного процессора в конструкции радиатора достаточно трех-четырех тепловых трубок. Дальнейшее наращивание числа трубок в радиаторах далеко не всегда приводит к снижению пиковых температур процессора, поэтому гнаться за этим не стоит. Пластины радиаторов и сами тепловые трубки обычно никелируются, что позволяет сохранять им практически идеальный внешний вид на протяжении всего срока службы.

При выборе кулера стоит обратить внимание на метод контакта трубок с основанием и пластинами радиатора. Если используется пайка (ее следы всегда хорошо заметны на стыках), такому устройству можно доверить свой процессор, а вот к простой опрессовке пластин на трубках и отсутствию желобков в основании стоит отнестись с долей скептицизма, хотя в среднем ценовом сегменте пайка встречается крайне редко. Широко распространены ставшие популярными в последние годы кулеры с технологией прямого контакта, когда у радиатора нет основания, а его роль выполняют тепловые трубки, обработанные в зоне основания до плоской поверхности. В таких моделях нужно обращать внимание на расстояние между трубками в основании - чем оно меньше, тем равномернее будет осуществляться теплообмен, а значит и эффективность кулера будет выше.

Размер радиатора действительно имеет значение. Чем больше площадь ребер и чем больше их количество, тем выше площадь радиатора и тем большее количество тепла он сможет рассеять. Не стоит недооценивать и различные виды оптимизации радиаторов - торцы ребер переменной высоты, расставленные в шахматном порядке трубки, а вот от испарительных камер или радиаторов радиальной формы эффект чаще всего минимален.

Стоит упомянуть и про кулеры так называемой «топ-конструкции», у которых радиатор расположен параллельно материнской плате, а вентилятор нагнетает воздушный поток к ее плоскости. Высота этих кулеров невелика (не более 150 мм), однако ввиду конструктивных ограничений их площадь сравнительно мала, поэтому их эффективность, как правило, ниже кулеров башенных конструкций. Зато воздушным потоком таких кулеров лучше охлаждаются элементы околопроцессорного пространства и радиаторы на материнской плате.

Уровень шума

Если эффективности даже самых простых воздушных кулеров оказывается вполне достаточно для штатных режимов работы процессоров, то их уровень шума устраивает далеко не всех. Единственным источником шума в воздушных кулерах является вентилятор. В общем и целом можно ориентироваться на следующие цифры: для 80- и 92-мм вентиляторов скорость должна составлять не выше 1500-1700 об/мин ; для 120-мм вентиляторов - не выше 1200-1300 об/мин ; для 140-мм вентиляторов и более - не выше 1000-1200 об/мин .

Практически все выпускаемые в настоящее время системы охлаждения оснащаются вентиляторами с поддержкой режима автоматической регулировки скорости , в зависимости от степени нагрузки на процессор и/или его температуры. Такие вентиляторы практически бесшумны в режиме низкой нагрузки на процессор и то же время чутко реагируют на любое ее повышение. Алгоритм регулировки задается в BIOS материнской платы, либо через программное обеспечение.

Немаловажной составляющей вентилятора является тип подшипника. Самый распространенный и дешевый - подшипник скольжения (sleeve bearing), типичный срок службы которого составляет 30 000 часов или около 3 лет непрерывной работы. Но на практике такие подшипники служат недолго, и уже после половины срока эксплуатации начинают шуметь. Более долговечны (и дороги) подшипники качения (ball bearing), которые могут прослужить более 100 000 часов, и при высоком качестве изготовления могут сохранять низкий уровень шума на протяжении всего срока службы. Компромиссным вариантом являются гидродинамические подшипники (FDB bearing). Как правило, они вдвое долговечнее подшипников скольжения и имеют низкий уровень шума.

Часто для построения большого радиатора используют тепловые трубки (англ.: heat pipe ) — герметично запаянные и специальным образом устроенные металлические трубки (обычно медные). Они очень эффективно переносят тепло от одного своего конца к другому: таким образом, даже самые дальние рёбра большого радиатора эффективно работают в охлаждении. Так, например, устроен популярный кулер

Для охлаждения современных производительных графических процессоров применяют те же методы: большие радиаторы, медные сердечники систем охлаждения или полностью медные радиаторы, тепловые трубки для переноса тепла к дополнительным радиаторам:

Рекомендации по выбору здесь такие же: использовать медленные и крупноразмерные вентиляторы, максимально большие радиаторы. Так, например, выглядят популярные системы охлаждения видеокарт и Zalman VF900 :

Обычно вентиляторы систем охлаждения видеокарт лишь перемешивали воздух внутри системного блока, что не очень эффективно, с точки зрения охлаждения всего компьютера. Лишь совсем недавно для охлаждения видеокарт стали применять системы охлаждения, которые выносят горячий воздух за пределы корпуса: первыми стали и, схожая конструкция, от бренда :

Подобные системы охлаждения устанавливаются на самые мощные современные видеокарты (nVidia GeForce 8800, ATI x1800XT и старше). Такая конструкция зачастую более оправдана, с точки зрения правильной организации воздушных потоков внутри корпуса компьютера, чем традиционные схемы. Организация воздушных потоков

Современные стандарты по конструированию корпусов компьютеров среди прочего регламентируют и способ построения системы охлаждения. Начиная ещё с , выпуск которых был начат в 1997 году, внедряется технология охлаждения компьютера сквозным воздушным потоком, направленным от передней стенки корпуса к задней (дополнительно воздух для охлаждения всасывается через левую стенку):

Интересующихся подробностями отсылаю к последним версиям стандарта ATX.

Как минимум один вентилятор установлен в блоке питания компьютера (многие современные модели имеют два вентилятора, что позволяет существенно снизить скорость вращения каждого из них, а, значит, и шум при работе). В любом месте внутри корпуса компьютера можно устанавливать дополнительные вентиляторы для усиления потоков воздуха. Обязательно нужно следовать правилу: на передней и левой боковой стенке воздух нагнетается внутрь корпуса, на задней стенке горячий воздух выбрасывается наружу . Также нужно проконтролировать, чтобы поток горячего воздуха от задней стенки компьютера не попадал напрямик в воздухозабор на левой стенке компьютера (такое случается при определённых положениях системного блока относительно стен комнаты и мебели). Какие вентиляторы устанавливать, зависит в первую очередь от наличия соответствующих креплений в стенках корпуса. Шум вентилятора главным образом определяется скоростью его вращения (см. раздел ), поэтому рекомендуется использовать медленные (тихие) модели вентиляторов. При равных установочных размерах и скорости вращения, вентиляторы на задней стенке корпуса субъективно шумят несколько меньше передних: во-первых, они находятся дальше от пользователя, во-вторых, сзади корпуса расположены почти прозрачные решётки, в то время как спереди - различные декоративные элементы. Часто шум создаётся вследствие огибания элементов передней панели воздушным потоком: если переносимый объём воздушного потока превышает некий предел, на передней панели корпуса компьютера образуются вихревые турбулентные потоки, которые создают характерный шум (он напоминает шипение пылесоса, но гораздо тише).

Выбор компьютерного корпуса

Практически подавляющее большинство корпусов для компьютеров, представленных сегодня на рынке, соответствуют одной из версий стандарта ATX, в том числе и по части охлаждения. Самые дешёвые корпуса не комплектуются ни блоком питания, ни дополнительными приспособлениями. Более дорогие корпуса оснащаются вентиляторами для охлаждения корпуса, реже - переходниками для подключения вентиляторов различными способами; иногда даже специальным контроллером, оснащённым термодатчиками, который позволяет плавно регулировать скорость вращения одного или нескольких вентиляторов в зависимости от температуры основных узлов (см. напр. ). Блок питания включается в комплект не всегда: многие покупатели предпочитают выбирать БП самостоятельно. Из прочих вариантов дополнительного оснащения стоит отметить специальные крепления боковых стенок, жёстких дисков, оптических приводов, карт расширения, которые позволяют собирать компьютер без отвёртки; пылевые фильтры, препятствующие попаданию грязи внутрь компьютера через вентиляционные отверстия; различные патрубки для направления воздушных потоков внутри корпуса. Исследуем вентилятор

Для переноса воздуха в системах охлаждения используют вентиляторы (англ.: fan ).

Устройство вентилятора

Вентилятор состоит из корпуса (обычно в виде рамки), электродвигателя и крыльчатки, закреплённой при помощи подшипников на одной оси с двигателем:

От типа установленных подшипников зависит надёжность вентилятора. Производители заявляют такое типичное время наработки на отказ (количество лет получено из расчёта круглосуточной работы):

С учётом морального старения компьютерной техники (для домашнего и офисного применения это 2-3 года), вентиляторы с шарикоподшипниками можно считать «вечными»: срок их работы не меньше типового срока работы компьютера. Для более серьёзных применений, где компьютер должен работать круглосуточно много лет, стоит подобрать более надёжные вентиляторы.

Многие сталкивались со старыми вентиляторами, в которых подшипники скольжения выработали свой ресурс: вал крыльчатки дребезжит и вибрирует при работе, издавая характерный рычащий звук. В принципе, такой подшипник можно отремонтировать, смазав его твёрдой смазкой, - но многие ли согласятся ремонтировать вентилятор, цена которому всего пара долларов?

Характеристики вентиляторов

Вентиляторы различаются по своему размеру и толщине: обычно в компьютерах встречаются типоразмеры 40×40×10 мм, для охлаждения видеокарт и карманов для жёстких дисков, а также 80×80×25, 92×92×25, 120×120×25 мм для охлаждения корпуса. Также вентиляторы различаются типом и конструкцией устанавливаемых электродвигателей: они потребляют различный ток и обеспечивают разную скорость вращения крыльчатки. От размеров вентилятора и скорости вращения лопастей крыльчатки зависит производительность: создаваемое статическое давление и максимальный объём переносимого воздуха.

Объём переносимого вентилятором воздуха (расход) измеряется в кубометрах в минуту или кубических футах в минуту (CFM, cubic feet per minute). Производительность вентилятора, указанная в характеристиках, измеряется при нулевом давлении: вентилятор работает в открытом пространстве. Внутри корпуса компьютера вентилятор дует в системный блок определенного размера, потому он создаёт в обслуживаемом объёме избыточное давление. Естественно, что объёмная производительность будет приблизительно обратно пропорциональна создаваемому давлению. Конкретный вид расходной характеристики зависит от формы использованной крыльчатки и других параметров конкретной модели. Например, соответствующий график для вентилятора :

Из этого следует простой вывод: чем интенсивнее работают вентиляторы в задней части корпуса компьютера, тем больше воздуха можно будет прокачать через всю систему, и тем эффективнее будет охлаждение.

Уровень шума вентиляторов

Уровень шума, создаваемый вентилятором при работе, зависит от различных его характеристик (подробнее о причинах его возникновения можно прочесть в статье ). Несложно установить зависимость между производительностью и шумом вентилятора. На сайте крупного производителя популярных систем охлаждения , в мы видим: многие вентиляторы одного и того же размера комплектуются разными электродвигателями, которые рассчитаны на различную скорость вращения. Поскольку крыльчатка используется одна и та же, получаем интересующие нас данные: характеристики одного и того же вентилятора при разных скоростях вращения. Составляем таблицу для трёх самых распространённых типоразмеров: толщина 25 мм, и .

Жирным шрифтом выделены самые популярные типы вентиляторов.

Посчитав коэффициент пропорциональности потока воздуха и уровня шума к оборотам, видим почти полное совпадение. Для очистки совести считаем отклонения от среднего: меньше 5%. Таким образом, мы получили три линейные зависимости, по 5 точек каждая. Не Бог весть, какая статистика, но для линейной зависимости этого достаточно: гипотезу считаем подтверждённой.

Объёмная производительность вентилятора пропорциональна количеству оборотов крыльчатки, то же самое справедливо и для уровня шума .

Используя полученную гипотезу, мы можем экстраполировать полученные результаты методом наименьших квадратов (МНК): в таблице эти значения выделены наклонным шрифтом. Нужно, однако, помнить: область применения этой модели ограничена. Исследованная зависимость линейна в некотором диапазоне скоростей вращения; логично предположить, что линейный характер зависимости сохранится и в некоторой окрестности этого диапазона; но при очень больших и очень малых оборотах картина может существенно измениться.

Теперь рассмотрим линейку вентиляторов другого производителя: , и . Составим аналогичную табличку:

Наклонным шрифтом выделены расчётные данные.
Как было сказано выше, при значениях скорости вращения вентилятора, существенно отличающихся от исследованных, линейная модель может быть неверна. Полученные экстраполяцией значения следует понимать как приблизительную оценку.

Обратим внимание на два обстоятельства. Во-первых, вентиляторы GlacialTech работают медленнее, во-вторых, - эффективнее. Очевидно, это результат использования крыльчатки с более сложной формой лопастей: даже при одинаковых оборотах, вентилятор GlacialTech переносит больше воздуха, чем Titan: см. графу прирост . А уровень шума при одинаковых оборотах примерно равен : пропорция соблюдается даже для вентиляторов разных производителей с различной формой крыльчатки.

Нужно понимать, что реальные шумовые характеристики вентилятора зависят от его технической конструкции, создаваемого давления, объёма прокачиваемого воздуха, от типа и формы преград на пути воздушных потоков; то есть, от типа корпуса компьютера. Поскольку корпуса используются самые разные, невозможно напрямую применять измеренные в идеальных условиях количественные характеристики вентиляторов — их можно только сравнивать между собой для разных моделей вентиляторов.

Ценовые категории вентиляторов

Рассмотрим фактор стоимости. Для примера возьмём в одном и том же интернет-магазине и : результаты вписаны в приведённых выше таблицах (рассматривались вентиляторы с двумя шарикоподшипниками). Как видно, вентиляторы этих двух производителей принадлежат к двум разным классам: GlacialTech работают на более низких оборотах, потому меньше шумят; при одинаковых оборотах они эффективнее Titan - но они всегда дороже на доллар-другой. Если нужно собрать наименее шумную систему охлаждения (например, для домашнего компьютера), придётся раскошелиться на более дорогие вентиляторы со сложной формой лопастей. При отсутствии таких строгих требований или при ограниченном бюджете (например, для офисного компьютера), вполне подойдут и более простые вентиляторы. Различный тип подвеса крыльчатки, используемый в вентиляторах (подробнее см. раздел ), также влияет на стоимость: вентилятор тем дороже, чем более сложные подшипники используются.

Ключом разъёма служат скошенные углы с одной из сторон. Провода подключены следующим образом: два центральных - «земля», общий контакт (чёрный провод); +5 В - красный, +12 В - жёлтый. Для питания вентилятора через молекс-разъём используются только два провода, обычно чёрный («земля») и красный (напряжение питания). Подключая их к разным контактам разъёма, можно получить различную скорость вращения вентилятора. Стандартное напряжение в 12 В запустит вентилятор со штатной скоростью, напряжение в 5-7 В обеспечивает примерно половинную скорость вращения. Предпочтительно использовать более высокое напряжение, так как не каждый электромотор в состоянии надёжно запускаться при чересчур низком напряжении питания.

Как показывает опыт, скорость вращения вентилятора при подключении к +5 В, +6 В и +7 В примерно одинакова (с точностью до 10%, что сравнимо с точностью измерений: скорость вращения постоянно изменяется и зависит от множества факторов, вроде температуры воздуха, малейшего сквозняка в комнате и т. п.)

Напоминаю, что производитель гарантирует стабильную работу своих устройств только при использовании стандартного напряжения питания . Но, как показывает практика, подавляющее большинство вентиляторов отлично запускаются и при пониженном напряжении.

Контакты зафиксированы в пластмассовой части разъёма при помощи пары отгибающихся металлических «усиков». Не составляет труда извлечь контакт, придавив выступающие части тонким шилом или маленькой отвёрткой. После этого «усики» нужно опять разогнуть в стороны, и вставить контакт в соответствующее гнездо пластмассовой части разъёма:

Иногда кулеры и вентиляторы оборудуются двумя разъёмами: подключёнными параллельно молекс- и трёх- (или четырёх-) контактным. В таком случае подключать питание нужно только через один из них :

В некоторых случаях используется не один молекс-разъём, а пара «мама-папа»: так можно подключить вентилятор к тому же проводу от блока питания, который запитывает жёсткий диск или оптический привод. Если вы переставляете контакты в разъёме, чтобы получить на вентиляторе нестандартное напряжение, обратите особое внимание на то, чтобы переставить контакты во втором разъёме в точности таком же порядке . Невыполнение этого требования чревато подачей неверного напряжения питания на жёсткий диск или оптический привод, что наверняка приведёт к их мгновенному выходу из строя.

В трёхконтактных разъёмах ключом для установки служит пара выступающих направляющих с одной стороны:

Ответная часть находится на контактной площадке, при подключении она входит между направляющими, также выполняя роль фиксатора. Соответствующие разъёмы для питания вентиляторов находятся на материнской плате (как правило, несколько штук в разных местах платы) или на плате специального контроллера, управляющего вентиляторами:

Помимо «земли» (чёрный провод) и +12 В (обычно красный, реже: жёлтый), есть ещё тахометрический контакт: он используется для контроля скорости вращения вентилятора (белый, синий, жёлтый или зелёный провод). Если вам не нужна возможность контроля над оборотами вентилятора, то этот контакт можно не подключать. Если питание вентилятора подведено отдельно (например, через молекс-разъём), допустимо при помощи трёхконтактного разъёма подключить только контакт контроля за оборотами и общий провод - такая схема часто используется для мониторинга скорости вращения вентилятора блока питания, который запитывается и управляется внутренними схемами БП.

Четырёхконтактные разъёмы появились сравнительно недавно на материнских платах с процессорными разъёмами LGA 775 и socket AM2. Отличаются они наличием дополнительного четвёртого контакта, при этом полностью механически и электрически совместимы с трёхконтактными разъёмами:

Два одинаковых вентилятора с трёхконтактными разъёмами можно подключить последовательно к одному разъёму питания. Таким образом, на каждый из электромоторов будет приходится по 6 В питающего напряжения, оба вентилятора будут вращаться с половинной скоростью. Для такого соединения удобно использовать разъёмы питания вентиляторов: контакты легко извлечь из пластмассового корпуса, придавив фиксирующий «язычок» отвёрткой. Схема подключения приведена на рисунке далее. Один из разъёмов подключается к материнской плате, как обычно: он будет обеспечивать питанием оба вентилятора. Во втором разъёме при помощи кусочка проволоки нужно закоротить два контакта, после чего заизолировать его скотчем или изолентой:

Настоятельно не рекомендуется соединять таким способом два разных электромотора : из-за неравенства электрических характеристик в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) один из вентиляторов может не запускаться вовсе (что чревато выходом электромотора из строя) или требовать для запуска чрезмерно большой ток (чревато выходом из строя управляющих цепей).

Часто для ограничения скорости вращения вентилятора примеряются постоянные или переменные резисторы, включенные последовательно в цепи питания. Изменяя сопротивление переменного резистора, можно регулировать скорость вращения: именно так устроены многие ручные регуляторы скорости вентиляторов. Конструируя подобную схему нужно помнить, что, во-первых, резисторы греются, рассеивая часть электрической мощности в виде тепла, - это не способствует более эффективному охлаждению; во-вторых, электрические характеристики электродвигателя в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) не одинаковы, параметры резистора нужно подбирать с учётом всех этих режимов. Чтобы подобрать параметры резистора, достаточно знать закон Ома; использовать нужно резисторы, рассчитанные на ток, не меньший, чем потребляет электродвигатель. Однако лично я не приветствую ручное управление охлаждением, так как считаю, что компьютер - вполне подходящее устройство, чтобы управлять системой охлаждения автоматически, без вмешательства пользователя.

Контроль и управление вентиляторами

Большинство современных материнских плат позволяет контролировать скорость вращения вентиляторов, подключённых к некоторым трёх- или четырёхконтактным разъёмам. Более того, некоторые из разъёмов поддерживают программное управление скоростью вращения подключённого вентилятора. Не все размещённые на плате разъёмы предоставляют такие возможности: например, на популярной плате Asus A8N-E есть пять разъёмов для питания вентиляторов, контроль над скоростью вращения поддерживают только три из них (CPU, CHIP, CHA1), а управление скоростью вентилятора - только один (CPU); материнская плата Asus P5B имеет четыре разъёма, все четыре поддерживают контроль за скоростью вращения, управление скоростью вращения имеет два канала: CPU, CASE1/2 (скорость двух корпусных вентиляторов изменяется синхронно). Количество разъёмов с возможностями контроля или управления скоростью вращения зависит не от используемого чипсета или южного моста, а от конкретной модели материнской платы: модели разных производителей могут различаться в этом отношении. Часто разработчики плат намеренно лишают более дешёвые модели возможностей управления скоростью вентиляторов. Например, материнская плата для процессоров Intel Pentiun 4 Asus P4P800 SE способна регулировать обороты кулера процессора, а её удешевлённый вариант Asus P4P800-X - нет. В таком случае можно использовать специальные устройства, которые способны управлять скоростью нескольких вентиляторов (и, обычно, предусматривают подключение целого ряда температурных датчиков) - их появляется всё больше на современном рынке.

Контролировать значения скорости вращения вентиляторов можно при помощи BIOS Setup. Как правило, если материнская плата поддерживает изменение скорости вращения вентиляторов, здесь же в BIOS Setup можно настроить параметры алгоритма регулирования скорости. Набор параметров различен для разных материнских плат; обычно алгоритм использует показания термодатчиков, встроенных в процессор и материнскую плату. Существует ряд программ для различных ОС, которые позволяют контролировать и регулировать скорость вентиляторов, а также следить за температурой различных компонентов внутри компьютера. Производители некоторых материнских плат комплектуют свои изделия фирменными программами для Windows: Asus PC Probe, MSI CoreCenter, Abit µGuru, Gigabyte EasyTune, Foxconn SuperStep и т.д. Распространено несколько универсальных программ, среди них: (shareware, $20-30), (распространяется бесплатно, не обновляется с 2004 года). Самая популярная программа этого класса - :

Эти программы позволяют следить за целым рядом температурных датчиков, которые устанавливаются в современные процессоры, материнские платы, видеокарты и жёсткие диски. Также программа отслеживает скорость вращения вентиляторов, которые подключены к разъёмам материнской платы с соответствующей поддержкой. Наконец, программа способна автоматически регулировать скорость вентиляторов в зависимости от температуры наблюдаемых объектов (если производитель системной платы реализовал аппаратную поддержку этой возможности). На приведённом выше рисунке программа настроена на управление только вентилятором процессора: при невысокой температуре ЦП (36°C) он вращается со скоростью около 1000 об/мин, - это 35% от максимальной скорости (2800 об/мин). Настройка таких программ сводится к трём шагам:

1. определению, к каким из каналов контроллера материнской платы подключены вентиляторы, и какие из них могут управляться программно;
2. указанию, какие из температур должны влиять на скорость различных вентиляторов;
3. заданию температурных порогов для каждого датчика температуры и диапазона рабочих скоростей для вентиляторов.

Возможностями по мониторингу также обладают многие программы для тестирования и тонкой настройки компьютеров: , и т. д.

Многие современные видеокарты также позволяют регулировать обороты вентилятора системы охлаждения в зависимости от нагрева графического процессора. При помощи специальных программ можно даже изменять настройки механизма охлаждения, снижая уровень шума от видеокарты в отсутствие нагрузки. Так выглядят в программе оптимальные настройки для видеокарты HIS X800GTO IceQ II :

Пассивное охлаждение

Пассивными системами охлаждения принято называть такие, которые не содержат вентиляторов. Пассивным охлаждением могут довольствоваться отдельные компоненты компьютера, при условии, что их радиаторы помещены в достаточный поток воздуха, создаваемый «чужими» вентиляторами: например, микросхема чипсета часто охлаждается большим радиатором, расположенным вблизи места установки процессорного кулера. Популярны также пассивные системы охлаждения видеокарт, например, :

Очевидно, чем больше радиаторов приходится продувать одному вентилятору, тем большее сопротивление потоку ему нужно преодолеть; таким образом, при увеличении количества радиаторов часто приходится увеличивать скорость вращения крыльчатки. Эффективнее использовать много тихоходных вентиляторов большого диаметра, а пассивные системы охлаждения предпочтительнее избегать. Несмотря на то, что выпускаются пассивные радиаторы для процессоров, видеокарты с пассивным охлаждением, даже блоки питания без вентиляторов (FSP Zen), попытка собрать компьютер совсем без вентиляторов из всех этих компонент наверняка приведёт к постоянным перегревам. Потому, что современный высокопроизводительный компьютер рассеивает слишком много тепла, чтобы охлаждаться только лишь пассивными системами. Из-за низкой теплопроводности воздуха, сложно организовать эффективное пассивное охлаждение для всего компьютера, разве что превратить в радиатор весь корпус компьютера, как это сделано в :

Сравните корпус-радиатор на фото с корпусом обычного компьютера!

Возможно, полностью пассивного охлаждения будет достаточно для маломощных специализированных компьютеров (для доступа в интернет, для прослушивания музыки и просмотра видео, и т.п.) Охлаждение экономией

В старые времена, когда энергопотребление процессоров не достигло ещё критических величин - для их охлаждения хватало небольшого радиатора - вопрос «что будет делать компьютер, когда делать ничего не нужно?» решался просто: пока не надо выполнять команды пользователя или запущенные программы, ОС даёт процессору команду NOP (No OPeration, нет операции). Эта команда заставляет процессор выполнить бессмысленную безрезультатную операцию, результат которой игнорируется. На это тратится не только время, но и электроэнергия, которая, в свою очередь, преобразуется в тепло. Типичный домашний или офисный компьютер в отсутствие ресурсоёмких задач загружен, как правило, всего на 10% - любой может удостовериться в этом, запустив Диспетчер задач Windows и понаблюдав за Хронологией загрузки ЦП (Центрального Процессора). Таким образом, при старом подходе около 90% процессорного времени улетало на ветер: ЦП занимался выполнением никому не нужных команд. Более новые ОС (Windows 2000 и далее) в аналогичной ситуации поступают разумнее: при помощи команды HLT (Halt, останов) процессор полностью останавливается на короткое время - это, очевидно, позволяет снизить потребление энергии и температуру процессора при отсутствии ресурсоёмких задач.

Компьютерщики со стажем могут припомнить целый ряд программ для «программного охлаждения процессора»: будучи запущенными под управлением Windows 95/98/ME они останавливали процессор с помощью HLT, вместо повторения бессмысленных NOP, чем снижали температуру процессора в отсутствие вычислительных задач. Соответственно, использование таких программ под управлением Windows 2000 и более новых ОС лишено всякого смысла.

Современные процессоры потребляют настолько много энергии (а это значит: рассеивают её в виде тепла, то есть греются), что разработчики создали дополнительные технические по борьбе с возможным перегревом, а также средства, повышающие эффективность механизмов экономии при простое компьютера.

Тепловая защита процессора

Для защиты процессора от перегрева и выхода из строя, применяется так называемый thermal throttling (обычно не переводят: троттлинг). Суть этого механизма проста: если температура процессора превышает допустимую, процессор принудительно останавливается командой HLT, чтобы кристалл имел возможность остыть. В ранних реализациях этого механизма через BIOS Setup можно было настраивать, какую долю времени процессор будет простаивать (параметр CPU Throttling Duty Cycle: xx%); новые реализации «тормозят» процессор автоматически до тех пор, пока температура кристалла не опустится до допустимого уровня. Безусловно, пользователь заинтересован в том, чтобы процессор не прохлаждался (буквально!), а выполнял полезную работу — для этого нужно использовать достаточно эффективную систему охлаждения. Проверить, не включается ли механизм тепловой защиты процессора (троттлинга) можно при помощи специальных утилит, например :

Минимизация потребления энергии

Практически все современные процессоры поддерживают специальные технологии для снижения потребления энергии (и, соответственно, нагрева). Разные производители называют такие технологии по-разному, например: Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), AMD Cool’n’Quiet (CnQ, C&Q) - но работают они, по сути, одинаково. Когда компьютер простаивает, и процессор не загружен вычислительными задачами, уменьшается тактовая частота и напряжение питания процессора. И то, и другое уменьшает потребление процессором электроэнергии, что, в свою очередь, сокращает тепловыделение. Как только загрузка процессора увеличивается, автоматически восстанавливается полная скорость процессора: работа такой схемы энергосбережения полностью прозрачна для пользователя и запускаемых программ. Для включения такой системы нужно:

1. включить использование поддерживаемой технологии в BIOS Setup;
2. установить в используемой ОС соответствующие драйверы (обычно это драйвер процессора);
3. в Панели управления Windows (Control Panel), в разделе Электропитание (Power Management), на закладке Схемы управления питанием (Power Schemes) выбрать в списке схему Диспетчер энергосбережения (Minimal Power Management).

Например, для материнской платы Asus A8N-E с процессором нужно (подробные инструкции приведены в Руководстве пользователя):

1. в BIOS Setup в разделе Advanced > CPU Configuration > AMD CPU Cool & Quiet Configuration параметр Cool N"Quiet переключить в Enabled; а в разделе Power параметр ACPI 2.0 Support переключить в Yes;
2. установить ;
3. см. выше.

Проверить, что частота процессора изменяется, можно при помощи любой программы, отображающей тактовую частоту процессора: от специализированных типа , вплоть до Панели управления Windows (Control Panel), раздел Система (System):

AMD Cool"n"Quiet в действии: текущая частота процессора (994 МГц) меньше номинальной (1,8 ГГц)

Часто производители материнских плат дополнительно комплектуют свои изделия наглядными программами, наглядно демонстрирующими работу механизма изменения частоты и напряжения процессора, например, Asus Cool&Quiet:

Частота процессора изменяется от максимальной (при наличии вычислительной нагрузки), до некоторой минимальной (при отсутствии загрузки ЦП).

Утилита RMClock

Во время разработки набора программ для комплексного тестирования процессоров , была создана (RightMark CPU Clock/Power Utility): она предназначена для наблюдения, настройки и управления энергосберегающими возможностями современных процессоров. Утилита поддерживает все современные процессоры и самые разные системы управления потреблением энергии (частотой, напряжением…) Программа позволяет наблюдать за возникновением троттлинга, за изменением частоты и напряжения питания процессора. Используя RMClock, можно настраивать и использовать всё, что позволяют стандартные средства: BIOS Setup, управление энергопотреблением со стороны ОС при помощи драйвера процессора. Но возможности этой утилиты гораздо шире: с её помощью можно настраивать целый ряд параметров, которые не доступны для настройки стандартным образом. Особенно это важно при использовании разогнанных систем, когда процессор работает быстрее штатной частоты.

Авторазгон видеокарты

Подобный метод используют и разработчики видеокарт: полная мощность графического процессора нужна только в 3D-режиме, а с рабочим столом в 2D-режиме современный графический чип справится и при пониженной частоте. Многие современные видеокарты настроены так, чтобы графический чип обслуживал рабочий стол (2D-режим) с пониженной частотой, энергопотреблением и тепловыделением; соответственно, вентилятор охлаждения крутится медленнее и шумит меньше. Видеокарта начинает работать на полную мощность только при запуске 3D-приложений, например, компьютерных игр. Аналогичную логику можно реализовать программно, при помощи различных утилит по тонкой настройке и разгону видеокарт. Для примера, так выглядят настройки автоматического разгона в программе для видеокарты HIS X800GTO IceQ II :

Тихий компьютер: миф или реальность?

С точки зрения пользователя, достаточно тихим будет считаться такой компьютер, шум которого не превышает окружающего шумового фона. Днём, с учётом шума улицы за окном, а также шума в офисе или на производстве, компьютеру позволительно шуметь чуть больше. Домашний компьютер, который планируется использовать круглосуточно, ночью должен вести себя потише. Как показала практика, практически любой современный мощный компьютер можно заставить работать достаточно тихо. Опишу несколько примеров из моей практики.

Пример 1: платформа Intel Pentium 4

В моём офисе используется 10 компьютеров Intel Pentium 4 3,0 ГГц со стандартными процессорными кулерами. Все машины собраны в недорогих корпусах Fortex ценой до $30, установлены блоки питания Chieftec 310-102 (310 Вт, 1 вентилятор 80?80?25 мм). В каждом из корпусов на задней стенке был установлен вентилятор 80?80?25 мм (3000 об/мин, шум 33 дБА) - они были заменены вентиляторами с такой же производительностью 120?120?25 мм (950 об/мин, шум 19 дБА). В файловом сервере локальной сети для дополнительного охлаждения жёстких дисков на передней стенке установлены 2 вентилятора 80?80?25 мм , подключённые последовательно (скорость 1500 об/мин, шум 20 дБА). В большинстве компьютеров использована материнская плата Asus P4P800 SE , которая способна регулировать обороты кулера процессора. В двух компьютерах установлены более дешёвые платы Asus P4P800-X , где обороты кулера не регулируются; чтобы снизить шум от этих машин, кулеры процессоров были заменены (1900 об/мин, шум 20 дБА).
Результат : компьютеры шумят тише, чем кондиционеры; их практически не слышно.

Пример 2: платформа Intel Core 2 Duo

Домашний компьютер на новом процессоре Intel Core 2 Duo E6400 (2,13 ГГц) со стандартным процессорным кулером был собран в недорогом корпусе aigo ценой $25, установлен блок питания Chieftec 360-102DF (360 Вт, 2 вентилятора 80×80×25 мм). В передней и задней стенках корпуса установлены 2 вентилятора 80×80×25 мм , подключённые последовательно (скорость регулируется, от 750 до 1500 об/мин, шум до 20 дБА). Использована материнская плата Asus P5B , которая способна регулировать обороты кулера процессора и вентиляторов корпуса. Установлена видеокарта с пассивной системой охлаждения.
Результат : компьютер шумит так, что днём его не слышно за обычным шумом в квартире (разговоры, шаги, улица за окном и т. п.).

Пример 3: платформа AMD Athlon 64

Мой домашний компьютер на процессоре AMD Athlon 64 3000+ (1,8 ГГц) собран в недорогом корпусе Delux ценой до $30, сначала содержал блок питания CoolerMaster RS-380 (380 Вт, 1 вентилятор 80?80?25 мм) и видеокарту GlacialTech SilentBlade GT80252BDL-1 , подключенными к +5 В (около 850 об/мин, шум меньше 17 дБА). Используется материнская плата Asus A8N-E , которая способна регулировать обороты кулера процессора (до 2800 об/мин, шум до 26 дБА, в режиме простоя кулер вращается около 1000 об/мин и шумит меньше 18 дБА). Проблема этой материнской платы: охлаждение микросхемы чипсета nVidia nForce 4, Asus устанавливает небольшой вентилятор 40?40?10 мм со скоростью вращения 5800 об/мин, который достаточно громко и неприятно свистит (кроме того, вентилятор оборудован подшипником скольжения, имеющим очень небольшой ресурс). Для охлаждения чипсета был установлен кулер для видеокарт с медным радиатором , на его фоне отчётливо слышны щелчки позиционирования головок жёсткого диска. Работающий компьютер не мешает спать в той же комнате, где он установлен.
Недавно видеокарта была заменена HIS X800GTO IceQ II , для установки которой потребовалось доработать радиатор чипсета : отогнуть рёбра таким образом, чтобы они не мешали установке видеокарты с большим вентилятором охлаждения. Пятнадцать минут работы плоскогубцами - и компьютер продолжает работать тихо даже с довольно мощной видеокартой.

Пример 4: платформа AMD Athlon 64 X2

Домашний компьютер на процессоре AMD Athlon 64 X2 3800+ (2,0 ГГц) с процессорным кулером (до 1900 об/мин, шум до 20 дБА) собран в корпусе 3R System R101 (в комплекте 2 вентилятора 120×120×25 мм, до 1500 об/мин, установлены на передней и задней стенках корпуса, подключены к штатной системе мониторинга и автоматического управления вентиляторами), установлен блок питания FSP Blue Storm 350 (350 Вт, 1 вентилятор 120×120×25 мм). Использована материнская плата (пассивное охлаждение микросхем чипсета), которая способна регулировать обороты кулера процессора. Использована видеокарта GeCube Radeon X800XT , система охлаждения заменена на Zalman VF900-Cu . Для компьютера был выбран жёсткий диск , известный низким уровнем создаваемого шума.
Результат : компьютер работает так тихо, что слышен шум электродвигателя жёстких дисков. Работающий компьютер не мешает спать в той же комнате, где он установлен (соседи за стенкой разговаривают и того громче).