Сколько должно быть вентиляторов у компьютера? И как расположены?
Зачем вам столько вентиляторов в корпусе? Чиста чтоб было типа крута?
Или без них действительно мониторинг температуры шкалит?
Возьмите нормальный корпус, поставьте в него два 120мм тихоходных вентилятора (один спереди на вдув возле винтов и один сзади на выдув возле БП/ЦП) , возьмите нормальный БП с тихоходным вентилятором, поставьте на проц качественный кулер, который будет нормально охлаждать на малых оборотах вентилятора.
И всё.
Сколько вентиляторов добавить в корпус – рабочие нагрузки и другие факторы
Чтобы добиться максимального уровня производительности каждого компонента вашего ПК, вам необходимо убедиться, что они работают при оптимальной температуре.
Это также означает наличие необходимого количества корпусных вентиляторов для охлаждения системы в целом. Но, каково правильное количество?
Что ж, ответ будет зависеть от многих факторов. Какой размер корпуса? Какие типы рабочих нагрузок вы собираетесь запускать? Какую модель корпусных вентиляторов вы хотите приобрести?
Слишком малое количество корпусных вентиляторов может привести к перегреву системы, излишнему троттлингу компонентов, но слишком большое количество корпусных вентиляторов также может быть шумным и дорогостоящим.
Итак, какое же количество вам подходит?
В этой статье мы познакомим вас с отличительными характеристиками и настройками вентиляторов, определяем, насколько горячим будет работать ваш ПК, и выберем правильное количество корпусных вентиляторов для ваших конкретных нужд.
Не все корпусные вентиляторы созданы равными
Как и любой аппаратный компонент, производительность корпусного вентилятора зависит от нескольких факторов.
У каждого производителя будут свои преимущества и недостатки.
Знание того, какие характеристики важнее для вашего корпуса, позволит вам максимально эффективно использовать вентиляторы, которые вы, в конечном итоге, приобретёте.
Воздушный поток против статического давления
Двумя основными факторами, определяющими производительность корпусного вентилятора, являются: поток воздуха и создаваемое им статическое давление.
Знание того, какой из двух факторов важнее для вас, исходя из аппаратной конфигурации вашего ПК, имеет первостепенное значение для достижения оптимального потенциала охлаждения.
Воздушный поток
Воздушный поток относится к объёму воздуха, который выталкивает вентилятор, и обычно измеряется в кубических метрах в минуту (м³/мин).
Статическое давление
Статическое давление – это сила воздуха, создаваемого вентилятором, а не объём.
Обычно измеряется в миллиметрах водяного столба (мм водяного столба, какое давление оказывает столб воды высотой 1 мм), но также может измеряться в паскалях (Па) или дюймах водяного столба.
Импеданс
Как воздушный поток, так и статическое давление напрямую связаны с импедансом: эффективным сопротивлением воздушному потоку внутри корпуса ПК.
Это сопротивление может проявляться в тесных (или плохо вентилируемых) корпусах, громоздком оборудовании или даже в плохой прокладке кабелей.
Если ваш компьютер подвержен факторам, которые увеличивают импеданс внутри вашего корпуса, вам потребуется либо больший приток воздуха, либо (если ваше пространство ограничено) вентиляторы с более высоким статическим давлением.
Потребление против вывода
Воздушный поток должен быть направлен таким образом, чтобы холодный воздух генерировался и направлялся к аппаратным компонентам (положительное давление), а горячий воздух, циркулирующий вокруг радиаторов, быстро удалялся из корпуса (отрицательное давление).
Для этого вам понадобятся как приточные вентиляторы (которые создают воздушный поток), так и вытяжные вентиляторы (используемые в качестве вытяжных).
Каждый корпусной вентилятор имеет две стороны, и в зависимости от того, какой стороной он установлен, может быть как вытяжным, так и всасывающим.
Для корпусов ПК впускные вентиляторы размещаются на передней и нижней панелях корпуса, а вытяжные вентиляторы размещаются на верхней и задней панелях корпуса. Таким образом, холодный воздух достигает всех важных компонентов ПК и удаляется через верхние и задние выпускные отверстия.
В некоторых корпусах может быть только задний выпуск или переднее крепление вентилятора, поэтому конфигурация вашего вентилятора, в конечном итоге, будет зависеть от корпуса вашего ПК.
Размеры корпусного вентилятора
Размер корпусного вентилятора измеряется как его диаметром, так и толщиной – оба значения измеряются в миллиметрах.
Корпусные вентиляторы бывают разных размеров: от 40 мм до 200 мм.
Толщина также может составлять от 15 мм для тонких вентиляторов до 25 мм для обычных вентиляторов.
Как правило, более крупные вентиляторы генерируют больший поток воздуха, а меньшие вентиляторы создают более высокое статическое давление.
Наиболее популярными вариантами корпусных вентиляторов являются размеры 120 мм и 140 мм, так как они подходят для большинства корпусов и обеспечивают хороший баланс между потоком воздуха и статическим давлением.
Спецификации корпуса вашего ПК покажут вам, какие размеры вентиляторов можно установить.
Например, в некоторых случаях вам придётся выбирать между установкой трёх 120-мм вентиляторов или двух 140-мм вентиляторов.
В корпусах меньшего размера можно установить только 80-мм вентиляторы, поэтому выбор для этих конфигураций может быть немного ограничен.
Скорость вращения вентилятора
В зависимости от размера вентилятора число оборотов в минуту (об/мин) будет варьироваться.
Меньшие вентиляторы будут вращаться быстрее, чем большие.
200-мм вентилятор обычно вращается со скоростью около 800 об/мин, а 80-мм вентилятор может вращаться со скоростью до 7000 об/мин.
Более высокие скорости вращения связаны с более шумной работой и более высоким статическим давлением, в то время как более низкие скорости приводят к большему потоку воздуха и более низкому уровню шума.
ШИМ-управление вентилятора
Чтобы контролировать уровень шума и экономить энергию, большинство корпусных вентиляторов оснащены элементами управления широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Это позволяет автоматически контролировать показатель оборотов вентилятора: увеличивать или уменьшать в зависимости от температуры системы.
Вентиляторами также можно управлять (автоматически или вручную) с помощью программного обеспечения, прилагаемого к материнской плате, или с помощью элементов управления PWM другого аппаратного компонента.
Уровень шума и срок службы
Хотя шум, исходящий от корпуса ПК, часто упускают из виду, он может варьироваться от раздражающего до разрушительного.
Это особенно актуально для тех, кто хочет построить рабочую станцию для создания музыки или редактирования аудио, где уровень шума должен быть минимальным.
В спецификациях корпусного вентилятора, предоставленных производителем, вы можете найти измерение его уровня шума в дБА (децибелах, по шкале А).
Эти показатели могут варьироваться от 20 дБА, которые едва слышны на расстоянии метра, до уровня громкости холодильника (
Важно отметить, что уровни шума, указанные в технических характеристиках вентиляторов, обычно намного ниже их реальных значений.
Громкость корпусного вентилятора, в конечном итоге, будет зависеть от того, насколько быстро он будет вращаться, как он прикреплен к корпусу (вибрации и резонанс с корпусом) и как он устроен.
Наиболее важным фактором конструкции вентилятора с точки зрения шума являются его подшипники.
Типы подшипников корпусных вентиляторов
Подшипники, установленные на корпусных вентиляторах, будут определять как их уровень шума, так и срок их службы… в определенной степени.
Не вдаваясь слишком глубоко в особенности технологии подшипников вентилятора, гидродинамические подшипники и магнитные подшипники являются наиболее эффективными из доступных подшипников. Они сочетают в себе низкий уровень шума и долговечность, но за это приходится платить.
Подшипники скольжения и шарикоподшипники дешевле, но обычно громче – и служат почти вдвое дольше – чем гидродинамические или магнитные подшипники.
Насколько горячим будет ваш компьютер
Теперь, когда мы знаем, как расшифровать спецификации корпусных вентиляторов, давайте сделаем первый шаг к определению того, сколько корпусных вентиляторов (и какого качества и разнообразия) вам потребуется приобрести для вашей конкретной установки.
Для этого мы должны выяснить, насколько ваш ПК будет склонен к повышению внутренней температуры, и нужен ли вам высокий тепловой запас для ваших рабочих нагрузок.
Какие рабочие нагрузки вы выполняете?
Хотя существует множество различных видов рабочих нагрузок, их можно условно разделить на две группы:
- Взрывные рабочие нагрузки, которые зависят от коротких всплесков производительности
- «Устойчивые» рабочие нагрузки, требующие высокой устойчивой производительности в течение длительного времени
Взрывные рабочие нагрузки
То, что мы называем «взрывными рабочими нагрузками», – это рабочие нагрузки, при которых вы активно взаимодействуете с программным обеспечением, но не выполняете постоянную обработку.
Представьте себе создание изображения в фотошопе, использование кистей, нажатие кнопок, доступ к меню.
Или моделирование и анимация в 3D. Перемещение вершин, добавление деформаторов, настройка текстур и ригов. Обработка текстов, просмотр, создание иллюстраций – вот ещё несколько примеров взрывных рабочих нагрузок.
Такие рабочие нагрузки зависят от коротких всплесков производительности, обычно одного ядра ЦП.
Это означает, что ЦП и ГП могут нагреваться в течение коротких периодов, но у них есть достаточно времени, чтобы остыть, прежде чем будут достигнуты какие-либо устойчивые пределы.
Устойчивые рабочие нагрузки
Что касается «устойчивых рабочих нагрузок», то здесь ваши компоненты испытывают постоянную нагрузку при обработке в течение более длительных периодов времени.
Рендеринг анимации, пакетная обработка изображений, моделирование частиц, игры – всё, что использует все ядра вашего процессора или всю мощность вашего графического процессора дольше, чем несколько секунд.
В этом случае эти компоненты и их охладители не имеют возможности вернуться к более низким температурам. Они становятся горячими и часто достигают предельной температуры в течение более длительного времени.
Вы, вероятно, догадываетесь, что для взрывных рабочих нагрузок потребуется меньше корпусных вентиляторов, чем для длительных рабочих нагрузок.
Стабильные температуры при длительных рабочих нагрузках
Устойчивые рабочие нагрузки лучше всего работают при высоких базовых тактовых частотах на многоядерных процессорах.
Поскольку эти рабочие нагрузки поддерживают постоянный уровень использования оборудования, температура вашего ПК будет высокой, но стабильной.
В зависимости от:
- разогнан ли ваш графический процессор на заводе
- независимо от того, охлаждается ли ваш графический процессор открытым потоком или воздуходувом
- независимо от того, работает ли ваш процессор на штатных частотах или использует технологию повышения производительности
ваша температурная стабильность и температуры, в целом, будут отличаться.
Несмотря на то, что вся система охлаждения ПК довольно вялая (вентиляторы должны разгоняться, тепло должно передаваться от процессора к радиатору, а затем к окружающему воздуху), длительные рабочие нагрузки удерживаются достаточно долго, чтобы охлаждение заработало в полную силу.
Скачки температуры при взрывных нагрузках
Скачки температуры при взрывных рабочих нагрузках происходят очень быстро (в миллисекундном диапазоне). В один момент процессор простаивает с загрузкой около 5%, а в следующий момент он достигает 100% на одном ядре.
Вся система охлаждения (охлаждающая пластина процессора, тепловые трубки, радиатор, вентилятор, корпусные вентиляторы) слишком «вялы», чтобы активно реагировать на такие изменения.
Тепло должно передаваться от процессора к радиатору, вентиляторы должны быть разогнаны, всё это требует времени, и часто тепловой всплеск уже заканчивается, прежде чем система охлаждения от регулирует эффективность.
Это означает две вещи:
- Большинство корпусных вентиляторов не могут адекватно реагировать на скачки температуры при взрывных нагрузках.
- Многие корпусные вентиляторы могут помочь поддерживать первоначальную температуру простоя ваших компонентов на несколько градусов ниже, чтобы при перегреве оставалось больше теплового запаса для заполнения.
Таким образом, даже если может показаться, что взрывные рабочие нагрузки доводят оборудование до более высоких температур, поскольку они очень короткие и обычно происходят только на одном ядре, в целом вам потребуется меньше вентиляторов для охлаждения корпуса.
Аппаратные соображения в отношении охлаждения
Теперь, когда мы увидели, как рабочие нагрузки могут влиять на температуру вашего ПК, давайте взглянем на различные аппаратные конфигурации.
Размеры корпуса
Корпус, в котором будут размещаться компоненты вашего ПК, играет решающую роль в отношении охлаждающего потенциала вашей установки.
В корпусе SFF (Small Form Factor), таком как Silverstone SG06, можно установить только один 120-мм вентилятор, тогда как в корпусе Full Tower, таком как Fractal Define 7 XL, есть место для одиннадцати 120-мм вентиляторов (или девяти 140-мм вентиляторов).
Как правило, меньшие корпуса нагреваются намного сильнее, чем большие. Аппаратное обеспечение более сгруппировано, и тепловые потоки будут передаваться от одного компонента к другому.
Меньшее количество воздуха в корпусе для работы и препятствие воздушному потоку затрудняют хорошее охлаждение небольших корпусов.
Жидкостное охлаждение AIO на процессоре или видеокарте
Наличие компонентов AIO (всё в одном) с жидкостным охлаждением (процессор или даже видеокарта) означает, что в вашем корпусе будет установлен радиатор с вентиляторами. Этот радиатор может быть размещен на передней, верхней или нижней части корпуса.
Радиаторы AIO и их вентиляторы заменяют корпусные вентиляторы. Если у вас есть 240-мм AIO с двумя вентиляторами, установленными в вашем корпусе, эти два вентилятора можно считать двумя корпусными вентиляторами, поскольку их функциональность такая же, как и у корпусных вентиляторов. Они втягивают воздух в корпус или выводят воздух из корпуса.
Что касается охлаждения радиатора, то возможны три конфигурации установленных вентиляторов:
- Push: вентиляторы проталкивают воздух через радиатор.
- Pull: вентиляторы вытягивают горячий воздух из радиатора.
- Push & Pull: установка вентиляторов с обеих сторон радиатора: один толкающий, другой тянущий.
В идеале вам нужно, чтобы вентиляторы вытягивали воздух из радиатора, а не пытались проталкивать воздух через него. Проталкивание воздуха через радиатор вызовет турбулентность, что означает, что вы, в конечном итоге, теряете энергию в процессе.
С другой стороны, поскольку воздух внутри радиатора находится в относительном покое, гораздо проще направить его из радиатора и поддерживать ламинарный поток.
Двухвентиляторный метод охлаждения радиатора с двумя вентиляторами является лучшим вариантом (тепловым), но он требует большого зазора и может быть дорогим.
Установка с передней стороны
Если вы устанавливаете радиатор на передней части корпуса (трубками вниз), лучше всего, чтобы горячий воздух вытягивался из радиатора и направлялся к выхлопным патрубкам.
Обратите внимание, что хотя технически эти вентиляторы являются воздухозаборными, вырабатываемый воздух будет горячим.
Для каждого вентилятора радиатора лучше всего иметь соответствующий вытяжной вентилятор, чтобы горячий воздух (от радиатора и корпуса в целом) вытягивался как можно быстрее.
Также рекомендуется добавить дополнительные вентиляторы корпуса в нижней части корпуса (в качестве воздухозаборников), чтобы увеличить воздушный поток.
Установка с верхней стороны
Если вы устанавливаете радиатор сверху корпуса, лучше всего (с точки зрения потока воздуха) установить вентиляторы над радиатором, чтобы они могли работать как вытяжные.
Если вы поместите их на нижнюю сторону, они будут эффективно вытягивать горячий воздух из корпуса и проталкивать его через радиатор, что определенно не идеально.
Для каждого вентилятора радиатора оптимально иметь хотя бы один соответствующий впускной вентилятор.
Решения для воздушного охлаждения видеокарты
Вентиляторы корпуса могут стать более важными, в зависимости от типа видеокарты, которую вы планируете установить.
Видеокарты могут иметь либо решение открытого воздушного охлаждения (обычно используемое в потребительских или «игровых» графических процессорах), либо решение для охлаждения нагнетательным вентилятором (обычно используемое в профессиональных графических процессорах).
Видеокарта с воздуходувом
Наличие одного вентилятора может быть недостаточно для охлаждения графического процессора, видеопамяти и МОП-транзисторов, но весь горячий воздух, проходящий через графический процессор, быстро направляется из корпуса через вентиляционные отверстия.
Внутренняя часть вашего корпуса не будет так сильно нагреваться графическим процессором.
Графический процессор с воздуходувом не потребует увеличения количества корпусных вентиляторов.
Открытое охлаждение видеокарты
С другой стороны, графический процессор с открытым охлаждением будет выдувать горячий воздух прямо в корпус. Этот горячий воздух необходимо каким-то образом вывести за пределы корпуса, прежде чем другие компоненты слишком сильно нагреются. Делается это через корпусные вентиляторы.
Следовательно, для этой установки потребуются как впускные (спереди и/или снизу), так и более мощные вытяжные (сверху и/или сзади) корпусные вентиляторы.
Термическая эффективность внутренних компонентов ПК
Если ваши компоненты склонны к перегреву, температура может подняться до небезопасного уровня, что приведёт к троттлингу, сбоям системы и повреждению оборудования.
Основными источниками тепла внутри корпуса ПК являются (в порядке нагрева):
- Выделенная(ые) видеокарта(ы)
- Процессор
- Накопители (NVMe, SSD, HDD)
- Чипсет материнской платы и VRM
Более мощные компоненты, которые потребляют больше энергии, также выделяют больше тепла. Поэтому, если вы собираете высокопроизводительный ПК или рабочую станцию для сложной работы или игр, вам следует склоняться к покупке большего количества корпусных вентиляторов.
Если вы планируете собрать ПК меньшего размера, убедитесь, что приобретаемые компоненты имеют относительно низкую расчетную тепловую мощность (TDP) и максимально эффективны.
Это особенно важно для блока питания, где уровни эффективности могут сильно различаться. Например, блок питания, сертифицированный по стандарту 80 PLUS, имеет КПД 80%, тогда как КПД блока питания 80 Plus Platinum превышает 90%.
Любая энергия, потерянная при преобразовании, непреднамеренно превратится в тепло, которое может быть передано в систему и повысить внутренние термические показатели.
Температура окружающей среды
Повышение температуры окружающей среды прямо пропорционально повышению внутренней температуры вашего ПК.
Тесты показывают нам, как тепловые характеристики процессора и графического процессора увеличиваются примерно на 1 градус Цельсия, когда температура окружающей среды увеличивается на ту же величину.
Поэтому, если вы работаете или живёте в районе с особенно высокой температурой, вам придётся вкладывать больше средств в охлаждение вашего ПК.
Сколько корпусных вентиляторов вам нужно?
Изучив основные факторы, влияющие на температуру вашего ПК, вы теперь должны иметь общее представление об уровне охлаждения, который потребуется вашей системе.
Мы можем ссылаться на такие уровни, как: низкий, типичный, высокий или максимальный.
«Максимум» просто означает покупку столько вентиляторов, сколько может вместить ваш корпус. Это следует делать только в том случае, если вам нужен избыточный тепловой запас или у вас меньший корпус ПК.
Например, для сборок малого форм-фактора особенно важно в полной мере использовать доступные крепления для вентиляторов.
Также рекомендуется использовать вентиляторы с высоким статическим давлением для корпусов SFF, поскольку плотность установки (количество электронных компонентов в корпусе) будет высокой из-за ограниченного внутреннего пространства.
Для других уровней охлаждения, вот пример количества корпусных вентиляторов 120-140 мм, необходимого для достижения достаточной температуры:
- Низкая потребность в воздушном потоке – от 1 до 2 вентиляторов (1 на выходе и/или 1-2 на входе)
- Типичные потребности в воздушном потоке – от 3 до 5 вентиляторов (1-2 на выходе и 2-3 на входе)
- Высокая потребность в воздушном потоке – от 6 до 8 вентиляторов (2-3 на выходе и 4-5 на входе)
Низкий спрос на воздушный поток – это пользователи, которые большую часть времени выполняют пакетные рабочие нагрузки, имеют компоненты с низким TDP и живут в относительно прохладной среде.
Типичные требования присущи пользователям, которые выполняют как импульсные, так и длительные рабочие нагрузки со средними аппаратными компонентами текущего поколения и сталкиваются с более высокими температурами летом.
Высокие требования к воздушному потоку предназначены для пользователей, которые выполняют длительные рабочие нагрузки с компонентами с высоким TDP, несколькими графическими процессорами и могут сталкиваться с более высокими температурами окружающей среды в течение года.
Много меньших вентиляторов или меньше больших вентиляторов?
Теперь возникает новый вопрос: вы должны выбрать много меньших вентиляторов или меньше больших?
Это зависит от того, нужен ли вам больший воздушный поток или большее статическое давление, а также от того, какой уровень шума вы можете выдержать, и от вашего бюджета.
Если ваш процессор использует жидкостное охлаждение AIO, у вас есть хорошая прокладка кабелей и достаточно большой корпус, вам следует выбрать более крупные вентиляторы.
С другой стороны, если у вас есть воздушный кулер процессора (добавленное сопротивление), тесные компоненты или вам просто нужно лучшее воздушное охлаждение, лучше всего купить дополнительные вентиляторы меньшего размера (предпочтительно 120 мм).
Просто имейте в виду, что это добавит дополнительный шум к вашей сборке и потребует большего бюджета.
Вывод
Планирование решения для охлаждения вашего ПК имеет первостепенное значение для обеспечения бесперебойной работы всех ваших компонентов.
Это позволит вам избежать ненужного аппаратного троттлинга и максимизировать потенциальную производительность вашего ПК.
Сколько корпусных вентиляторов вам понадобится, будет зависеть от качества приобретаемых вами вентиляторов, способа их установки, вашего корпуса, внутренней конфигурации оборудования и, конечно же, ваших рабочих нагрузок.
Как правильно организовать охлаждение в игровом компьютере
Эта статья является продолжением серии ознакомительных материалов по сборке системных блоков. Если помните, в прошлом году вышла пошаговая инструкция «Как собрать компьютер», в которой подробно описаны все основные моменты по созданию и проверке ПК. Однако, как это часто бывает, при сборке системного блока важную роль играют нюансы. В частности, правильная установка вентиляторов в корпусе увеличит эффективность работы всех систем охлаждения, а также уменьшит нагрев основных компонентов компьютера. Именно этот вопрос и рассмотрен в статье далее.
Предупреждаю сразу, что эксперимент проводился на базе одной типовой сборки с использованием материнской платы ATX и корпуса форм-фактора Midi-Tower. Представленный в статье вариант считается наиболее распространенным, хотя все мы прекрасно знаем, что компьютеры бывают разными, а потому системы с одинаковым уровнем быстродействия могут быть собраны десятками (если не сотнями) различных способов. Именно поэтому приведенные результаты актуальны исключительно для рассмотренной конфигурации. Судите сами: компьютерные корпусы даже в рамках одного форм-фактора имеют разные объем и количество посадочных мест под установку вентиляторов, а видеокарты даже с использованием одного и того же GPU собраны на печатных платах разной длины и оснащены кулерами с разным числом теплотрубок и вентиляторов. И все же определенные выводы наш небольшой эксперимент сделать вполне позволит.
⇡#Современный системный блок
В интернете можно найти большое количество статей про организацию охлаждения в системном блоке, но многие из них написаны в те далекие времена, когда стандартными (типовыми, классическими и так далее) считались компьютеры с верхним расположением блока питания и большим количеством корзин для 3,5- и 5,25-дюймовых устройств. Что ж, за последнее время стандарты заметно изменились. Данный факт наглядно показан в статье «Компьютер, который вы могли собрать, но пожалели денег, — лучшие корпуса, БП и охлаждение 2017 года». Тенденции, если я ничего не путаю, по преображению стандартных Tower-корпусов начали прослеживаться еще в 2014 году, но только теперь они стали массовым явлением.
Пример сборки в корпусе Thermaltake Versa N27
Так, компьютерный корпус с посадочным местом под установку блока питания в верхней части в 2018 году можно смело называть диковинкой. Обычно такие устройства расположены в ценовом диапазоне до 2 000 рублей. В большинстве остальных Tower-корпусов PSU крепится снизу, к тому же в последнее время его вовсе прячут за декоративной заслонкой. Туда же, под импровизированную шторку, иногда помещают корзину для жестких дисков. Например, в последних пяти обзорах на момент написания статьи на нашем сайте были рассмотрены именно такие модели.
На мой взгляд, в первую очередь производители корпусов поступают таким образом исходя из эстетических соображений, потому что применение забрала, скрывающего блок питания, неиспользуемые провода и HDD, при наличии окошка на боковой стенке делает систему заметно симпатичнее. К тому же в ПК с таким корпусом можно смело устанавливать немодульный блок питания, так как незадействованные кабели никак не скажутся на внешнем виде. А еще шторка четко отделяет блок питания от остальных комплектующих, что, в свою очередь, хорошо сказывается на его охлаждении. Как видите, мы наблюдаем сплошные плюсы.
Пример сборки в корпусе Thermaltake Core X31
Размеры Tower-корпусов за последнее время изменились несильно, однако, несомненно, внутренняя «перестройка» была спровоцирована в том числе и сменой приоритетов пользователей. Люди практически не пользуются оптическими приводами, а потому необходимости в 5,25-дюймовых отсеках в корпусе нет. В системные блоки все чаще устанавливают компактные твердотельные накопители — SSD форм-фактора M.2 вовсе не нуждаются в каких-либо корзинах. С учетом большой популярности онлайн-сервисов и облачных хранилищ нет необходимости устанавливать в ПК большое количество жестких дисков, поэтому один-два винчестера вполне можно закрепить на заградительной стенке корпуса. Наконец, все больше производителей железа выпускают яркие, эффектные комплектующие с подсветкой. Такая тенденция может не нравиться, она может бесить и раздражать, однако все больше производителей корпусов выпускают все больше оригинальных красочных моделей с окошком на боковой стенке.
Все перечисленные выше конструктивные особенности новой «классики» позволили, во-первых, аккуратно укладывать провода и шлейфы, что способствует лучшей циркуляции воздуха внутри корпуса и меньшему накоплению пыли. Во-вторых, отсутствие корзин для 3,5- и 5,25-дюймовых устройств увеличивает свободное пространство внутри корпуса. По этой же причине мы можем установить большее число вентиляторов, которые будут работать эффективнее. Собственно говоря, именно это и наблюдается в современных устройствах, так как даже в корпусах форм-фактора mini-Tower, поддерживающих установку только mini-ITX-материнских плат, можно закрепить на передней панели минимум два 120-мм вентилятора. Корпуса midi-Tower и full-Tower позволяют инсталлировать три, иногда четыре вентилятора на передней панели и столько же — на верхней стенке.
Примитивная иллюстрация перемещения воздушных потоков в современном Tower-корпусе
На фотографии выше показана сборка в midi-Tower-корпусе Thermaltake Core X31. Это устройство позволяет установить три вентилятора (как 120-мм, так и 140-мм) спереди, три вентилятора сверху, один снизу и один сзади. Следовательно, сборщик может полностью управлять воздушными потоками, наблюдаемыми в системном блоке. С учетом традиционной установки комплектующих и стандартного расположения самого корпуса (на столе рядом с монитором и пользователем; под столом) принято, что вентиляторы, установленные на передней и нижней панелях, засасывают воздух, а «карлсоны», закрепленные на верхней и задней стенках, выдувают его. Иллюстрация, приведенная выше, является примитивной, потому что, на самом деле, вариантов забора и выдува воздуха в корпусах может быть масса. Так, потоки «пробираются» сквозь отверстия в заглушках PCI Express, через прокладки на заградительной стенке, а также через крошечные щели в стыках сопряженных панелей.
Нагрев комплектующих в корпусе при отсутствии вентиляторов
Для большей наглядности приведу несколько снимков, сделанных промышленным тепловизором. Отчетливо видно, что при отсутствии корпусных вентиляторов нагретый воздух занимает большую часть внутреннего объема корпуса. В системе применяется процессорный кулер башенного типа, поэтому какой-никакой выдув все же присутствует. Огромную роль здесь играет общий объем Thermaltake Core X31, так как в более компактном корпусе температуры оказались бы заметно выше — это очевидный факт.
При установке одного вентилятора, работающего на вдув, на переднюю панель и одного вентилятора, работающего на выдув, на заднюю системам охлаждения процессора и видеокарты становится заметно легче выполнять свои непосредственные обязанности. Так, подсистема питания графического ускорителя теперь холоднее на 10 градусов Цельсия. Остальным компонентам блока тоже стало заметно комфортнее.
Нагрев комплектующих в корпусе при работе всех вентиляторов
Одного этого примера уже достаточно для констатации очевидной вещи: любая игровая система в Tower-корпусе должна оснащаться вентиляторами. Осталось только определить верное их количество, а также разобраться с правильным расположением этих элементов ПК. Чем мы и займемся далее.
⇡#История одного игрового ПК
Напомню, все эксперименты проводились с типовым игровым системным блоком, собранным в корпусе форм-фактора Midi-Tower. Использование других устройств может повлиять – и, уверен, повлияет – на итоговые результаты. В некоторых случаях — незначительно, в других — кардинально. По мере повествования я постараюсь осветить те или иные моменты, основываясь в том числе и на собственном опыте.
Для проведения этого эксперимента я обратился за помощью к компаниям MSI и Thermaltake, которые любезно предоставили часть комплектующих на тест. Система получилась следующей:
- Центральный процессор Intel Core i7-8700K, 6 ядер и 12 потоков, 3,7 (4,7) ГГц.
- Процессорное охлаждение Thermaltake Frio Silent 12.
- Оперативная память Corsair CMK16GX4M2A2666C16, 16 Гбайт, DDR4-2666.
- Материнская плата MSI Z370 GAMING M5.
- Накопители Western Digital WD10EFRX, Western Digital WDS100T1B0A и Team Group T-FORCE CARDEA.
- Видеокарта MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO, 11 Гбайт GDDR5X.
- Корпус Thermaltake Core X31.
- Корпусные вентиляторы Thermaltake Riing Plus 12 RGB Radiator Fan TT Premium Edition, два комплекта по три штуки.
- Блок питания Thermaltake Smart Pro RGB 750W Bronze, 750 Вт.
По факту мы имеем дело с одним из вариантов сборки, которую я называю максимальной. Она, а также другие системы рассматриваются в рубрике «Компьютер месяца».
Intel Core i7-8700K
Важной «деталью» системного блока стал центральный процессор Core i7-8700K. Подробный обзор этого шестиядерника находится здесь, поэтому не буду лишний раз повторяться. Отмечу только, что охлаждение флагмана для платформы LGA1151-v2 является непростой задачей даже для самых эффективных кулеров и систем жидкостного охлаждения.
В систему было установлено 16 Гбайт оперативной памяти стандарта DDR4-2666. Операционная система Windows 10 была записана на твердотельный накопитель Western Digital WDS100T1B0A. С обзором этого SSD вы можете познакомиться здесь.
MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO
Видеокарта MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO, как видно из названия, оснащена кулером TRI-FROZR с тремя вентиляторами TORX 2.0. По данным производителя, эти крыльчатки создают на 22 % более мощный воздушный поток, оставаясь при этом практически бесшумными. Низкая громкость, как говорится на официальном сайте MSI, обеспечивается в том числе и за счет использования двухрядных подшипников. Отмечу, что радиатор системы охлаждения состоит из шести массивных теплотрубок, а его ребра выполнены в виде волн. По данным производителя, такая конструкция увеличивает общую площадь рассеивания на 10 %. Радиатор соприкасается в том числе и с элементами подсистемы питания. Чипы памяти MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO дополнительно охлаждаются специальной пластиной.
Вентиляторы ускорителя начинают вращаться только в тот момент, когда температура чипа достигает 60 градусов Цельсия. На открытом стенде максимальная температура GPU составила всего 67 градусов Цельсия. При этом вентиляторы системы охлаждения раскручивались максимум на 47 % — это примерно 1250 оборотов в минуту. Реальная частота GPU в режиме по умолчанию стабильно держалась на уровне 1962 МГц. Как видите, MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO имеет приличный фабричный разгон.
Адаптер оснащен массивным бекплейтом, увеличивающим жесткость конструкции. Задняя сторона видеокарты имеет L-образную полосу со встроенной светодиодной подсветкой Mystic Light. Пользователь при помощи одноименного приложения может отдельно настроить три зоны свечения. К тому же вентиляторы обрамлены двумя рядами симметричных огней в форме драконьих когтей.
Согласно техническим характеристикам, MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO имеет три режима работы: Silent Mode — 1480 (1582) МГц по ядру и 11016 МГц по памяти; Gaming Mode — 1544 (1657) по ядру и 11016 МГц по памяти; OC Mode — 1569 (1683) МГц по ядру и 11124 МГц по памяти. По умолчанию у видеокарты активирован игровой режим.
С уровнем производительности референсной GeForce GTX 1080 Ti вы можете познакомиться в этой статье. А еще на нашем сайте выходил обзор MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z. Этот графический адаптер тоже оснащен системой охлаждения TRI-FROZR.
MSI Z370 GAMING M5
В основе сборки лежит материнская плата MSI Z370 GAMING M5 форм-фактора ATX. Это слегка видоизмененная версия платы MSI Z270 GAMING M5, обзор которой вышел на нашем сайте прошлой весной. Устройство отлично подойдет для разгоняемых K-процессоров Coffee Lake, так как конвертер питания с цифровым управлением Digitall Power состоит из пяти двойных фаз, реализованных по схеме 4+1. Четыре канала отвечают непосредственно за работу CPU, еще один — за встроенную графику.
Все компоненты цепей питания соответствуют стандарту Military Class 6 — это касается как дросселей с титановым сердечником, так и конденсаторов Dark CAP с не менее чем десятилетним сроком службы, а также энергоэффективных катушек Dark Choke. А еще слоты DIMM для установки оперативной памяти и PEG-порты для установки видеокарт облачены в металлизированный корпус Steel Armor, а также имеют дополнительные точки пайки на обратной стороне платы. Для ОЗУ применена дополнительная изоляция дорожек, а каждый канал памяти разведен в своем слое текстолита, что, по заявлению производителя, позволяет добиться более «чистого» сигнала и увеличить стабильность разгона модулей DDR4.
Из полезного отмечу наличие сразу двух разъемов формата M.2, которые поддерживают установку накопителей PCI Express и SATA 6 Гбит/с. В верхний порт можно установить SSD длиной до 110 мм, в нижний — до 80 мм. Второй порт дополнительно оснащен металлическим радиатором M.2 Shield, который контактирует с накопителем при помощи термопрокладки.
За проводное соединение в MSI Z370 GAMING M5 отвечает гигабитный контроллер Killer E2500, а за звук — чип Realtek 1220. Звуковой тракт Audio Boost 4 получил конденсаторы Chemi-Con, спаренный усилитель для наушников с сопротивлением до 600 Ом, фронтальный выделенный аудиовыход и позолоченные аудиоразъемы. Все компоненты звуковой зоны изолированы от остальных элементов платы токонепроводящей полосой с подсветкой.
Подсветка материнской платы Mystic Light поддерживает 16,8 млн цветов и работает в 17 режимах. К материнской плате можно подключить RGB-ленту, соответствующий 4-пиновый разъем распаян в нижней части платы. Кстати, в комплекте с устройством идет 800-мм удлинитель со сплиттером для подключения дополнительной светодиодной ленты.
Плата оснащена шестью 4-контактными разъемами для подключения вентиляторов. Общее количество подобрано оптимально, расположение — тоже. Порт PUMP_FAN, распаянный рядом с DIMM, поддерживает подключение крыльчаток или помпы с током силой до 2 А. Расположение опять же весьма удачное, так как к этому коннектору просто подключить помпу и от необслуживаемой СЖО, и от кастомной системы, собранной вручную. Система ловко управляет в том числе «карлсонами» с 3-контактным коннектором. Частота регулируется как по количеству оборотов в минуту, так и по напряжению. Есть возможность полной остановки вентиляторов.
Наконец, отмечу еще две очень полезные «фишки» MSI Z370 GAMING M5. Первая — это наличие индикатора POST-сигналов. Вторая — блок светодиодов EZ Debug LED, расположенный рядом с разъемом PUMP_FAN. Он наглядно демонстрирует, на каком этапе происходит загрузка системы: на стадии инициализации процессора, оперативной памяти, видеокарты или накопителя.
Thermaltake Core X31
Выбор на Thermaltake Core X31 пал неслучайно. Перед вами Tower-корпус, который соответствует всем современным тенденциям. Блок питания устанавливается снизу и изолируется металлической шторкой. Присутствует корзина для установки трех накопителей форм-факторов 2,5’’ и 3,5’’, однако HDD и SSD можно закрепить на заградительной стенке. Есть корзина для двух 5,25-дюймовых устройств. Без них в корпус можно установить девять 120-мм или 140-мм вентиляторов. Как видите, Thermaltake Core X31 позволяет полностью кастомизировать систему. Например, на базе этого корпуса вполне реально собрать ПК с двумя 360-мм радиаторами СЖО.
Устройство оказалось очень просторным. За шасси полно места для прокладки кабелей. Даже при небрежной сборке боковая крышка легко закроется. Пространство под железо позволяет использовать процессорные кулеры высотой до 180 мм, видеокарты длиной до 420 мм и блоки питания длиной до 220 мм.
Днище и передняя панель оснащены пылесборными фильтрами. Верхняя крышка снабжена сетчатым ковриком, который тоже ограничивает попадание пыли внутрь и облегчает установку корпусных вентиляторов и систем водяного охлаждения.
Сверху Thermaltake Core X31 располагает двумя портами USB 2.0, двумя USB 3.0 (все — А-типа) и 3,5-мм разъемами для подключения наушников и микрофона. Здесь же расположены кнопки включения и перезагрузки.
Thermaltake Frio Silent 12
Охлаждать Core i7-8700K я доверил башенному кулеру Thermaltake Frio Silent 12. Согласно характеристикам, эта система способна отвести до 150 Вт тепла. В основе радиатора лежат три U-образные медные теплотрубки. Используется технология прямого контакта. При этом в сборе конструкция получилась достаточно компактной, кулер не перекрывает слоты DIMM. Высота у Thermaltake Frio Silent 12 тоже небольшая — 140 мм. 120-мм вентилятор вращается в диапазоне частот 500-1400 об/мин, но при использовании LNC-переходника, идущего в комплекте, дельта может быть снижена до 300-700 об/мин. Заявленный уровень шума — 19 и 12 дБ соответственно.
Thermaltake Frio Silent 12 устанавливается за счет простого, но надежного крепления. Помимо LGA1151, поддерживаются и другие актуальные в 2018 году платформы — AM4 и LGA2066. При этом есть возможность установить радиатор так, чтобы вентилятор направлял поток воздуха либо к задней стенке корпуса, либо к верхней.
Thermaltake Riing Plus 12 RGB Radiator Fan TT Premium Edition
Для проведения этого эксперимента я выбрал шесть 120-мм вентиляторов Thermaltake Riing Plus 12 RGB Radiator Fan TT Premium Edition. Очень удобно, что Thermaltake продает их в наборах по 3 и 5 штук.
Главной особенностью этих вентиляторов является наличие кольцевой RGB-подсветки, разделенной на 12 зон и поддерживающей 16,8 млн цветов. Самое интересное, что вентиляторы лишены стандартного 4-пинового разъема. На конце оплетенного провода выведен внутренний 9-контактный разъем (USB 2.0), который подключается к блоку управления, идущему в комплекте. Сам блок управления подключается к внутреннему порту USB 2.0 материнской платы. К одному такому блоку можно подключить до пяти вентиляторов. Единый кластер и вовсе позволяет объединить до 80 вентиляторов. Частота вращения, тип подсветки и яркость диода настраиваются при помощи программы Riing Plus RGB. Следовательно, для подключения шести вентиляторов необходимо использовать два блока управления.
В основе каждого Thermaltake Riing Plus 12 RGB Radiator Fan TT Premium Edition лежит гидродинамический подшипник. По данным производителя, вентилятор при температуре 25 градусов Цельсия должен проработать 40 000 часов. Частота вращения девяти лопастей меняется в диапазоне от 500 до 1500 об/мин с небольшой погрешностью — плюс-минус 20-30 об/мин. Максимальный воздушный поток составляет 48,34 CFM, а уровень шума — 24,7 дБ.
Thermaltake Smart Pro RGB 750W Bronze
Наконец, за питание компонентов системы в сборке отвечает блок питания Thermaltake Smart Pro RGB 750W Bronze. Из названия видно, что этот PSU тоже оснащен вентилятором с подсветкой. Она управляется при помощи кнопки, расположенной с внешней стороны. Пользователю доступны такие режимы, как цветовой перелив между 256 цветами или фиксация одного статичного цвета.
Меня же этот блок больше привлек тем, что обладает полностью модульной конструкцией. Все провода в комплекте — плоские, их проще прокладывать за разделительной стенкой корпуса. Мощности в 750 Вт с лихвой хватит для питания комплектующих. Даже с учетом разгона центрального процессора и памяти. По 12-вольтовой линии блок передает до 750 Вт, то есть Thermaltake Smart Pro RGB 750W Bronze обладает, как говорится, честными ваттами. В таком случае мощности этого устройства хватит даже для установки второй GeForce GTX 1080 Ti.
Производитель заявляет, что модель оснащена бесшумным 120-мм вентилятором. На задней стенке блока расположена кнопка Smart Zero Fan — эта функция позволяет не включать вентилятор до тех пор, пока нагрузка на блок питания не превысит 10 %. Если не использовать эту функцию, то при небольшой нагрузке вентилятор PSU будет вращаться с минимальной частотой.
Система в сборе
⇡#Методика тестирования и стенд
Краткое описание всех компонентов системы произведено. Для большей наглядности список всего железа тестового ПК, а также сопутствующие приборы и программное обеспечение приведены в таблице ниже.
Конфигурация тестового стенда | |
Центральный процессор | Intel Core i7-8700K, 6 ядер и 12 потоков, 3,7 (4,7) ГГц, 12 Мбайт L3, LGA1151-v2 |
Материнская плата | MSI Z370 GAMING M5 |
Оперативная память | Corsair CMK16GX4M2A2666C16 (16 Гбайт, DDR4-2666) |
Накопители | Western Digital WD10EFRX, 1 Тбайт, SATA 6 Гбит/с |
Western Digital WDS100T1B0A, 1 Тбайт, SATA 6 Гбит/с | |
Team Group T-FORCE CARDEA, 480 Гбайт, PCI Express x 4 3.0 | |
Видеокарты | MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO, 11 Гбайт GDDR5X |
Блок питания | Thermaltake Smart Pro RGB 750W Bronze, 750 Вт |
Корпус | Thermaltake Core X31 |
Корпусные вентиляторы | 6 × Thermaltake Riing Plus 12 RGB Radiator Fan TT Premium Edition |
Процессорное охлаждение | Thermaltake Frio Silent 12 |
Thermaltake Floe Riing RGB 240 TT Premium Edition | |
Монитор | NEC EA244UHD |
Операционная система | Windows 10 Pro x64 |
ПО для видеокарт | |
NVIDIA | GeForce Game Ready Driver 390.65 |
Дополнительное ПО | |
Удаление драйверов | Display Driver Uninstaller 17.0.6.1 |
Измерение FPS | Fraps 3.5.99 |
FRAFS Bench Viewer | |
Action! 2.3.0 | |
Разгон и мониторинг | GPU-Z 1.19.0 |
HWiNFO64 v5.70 | |
MSI Afterburner 4.4.0 | |
Дополнительное оборудование | |
Тепловизор | Fluke Ti400 |
Шумомер | Mastech MS6708 |
Ваттметр | watts up? PRO |
Токовые клещи | UNI-T UT 231 |
Тестирование проводилось в изолированном помещении, температура в нем менялась в диапазоне от 23,3 до 24,5 градусов Цельсия. Первым и самым главным этапом стало изучение эффективности охлаждения основных компонентов системы в зависимости от подключения (разное количество, разная направленность работы) корпусных вентиляторов. Для получения стабильных результатов все вентиляторы в системном блоке работали с фиксированной частотой: корпусные вентиляторы —
950 об/мин (50 %); вентилятор процессорного кулера —
1400 об/мин (100 %); вентиляторы видеокарты —
1330 об/мин (50 %). Не было возможности контролировать вращение вентилятора только у блока питания, но справедливости ради отмечу, что PSU все время находился за заградительной перегородкой, а потому никак не влиял на тестирование.
Производилось измерение температуры следующих компонентов системного блока:
- Самое горячее ядро центрального процессора (Core Max).
- VRM материнской платы.
- GPU дискретной видеокарты.
- VRM дискретной видеокарты.
- Оперативная память.
- Чипсет.
- Накопители.
Мониторинг большинства параметров системы осуществлялся при помощи программы HWiNFO64 5.70. Нагрев конвертеров питания материнской платы и видеокарты производился при помощи токовых клещей (через подключение термопары) и тепловизора. Названия измерительных приборов приведены в таблице.
Тестирование проводилось в двух режимах нагрузки: при помощи программы Prime95 29.3 (30 минут) и игры «Ведьмак-3: Дикая охота» (максимально возможные настройки качества графики, Ultra HD, 60 минут). На графиках указана максимальная температура, достигнутая за отведенный отрезок времени.
На втором этапе тестирования была изучена зависимость эффективности охлаждения компонентов системы от типа используемого процессорного охлаждения. Также было проведено тестирование накопителя Team Group T-FORCE CARDEA 480 Гбайт методом установки этого SSD в различные слоты M.2 на материнской плате MSI Z370 GAMING M5. Нагрузка накопителей осуществлялась при помощи программы Iometer 1.1.0. В рамках этого эксперимента ЗУ нагружалось последовательными операциями с глубиной очереди запросов в 32 команды.
В тестовый системный блок было установлено шесть вентиляторов Thermaltake Riing Plus 12 RGB Radiator Fan TT Premium Edition. Процессорный кулер, видеокарта и SSD были установлены так, как показано на фотографии ниже.
Всего было испытано восемь режимов:
- Вариант №1. Без активной работы корпусных вентиляторов.
- Вариант №2. Активная работа нижнего вентилятора (на вдув), установленного на передней панели корпуса.
- Вариант №3. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели корпуса.
- Вариант №4. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели, и вентилятора (на выдув), установленного на верхней панели корпуса.
- Вариант №5. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели, и нижнего вентилятора (на вдув), установленного на передней панели корпуса.
- Вариант №6. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели, и двух нижних вентиляторов (на вдув), установленных на передней панели корпуса.
- Вариант №7. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели, и вентилятора (на вдув), установленного на нижней панели корпуса.
- Вариант №8. Активная работа всех корпусных вентиляторов.
Первое, на что обращаешь внимание, — это, конечно же, тип нагрузки. Да, Prime95 серьезно нагружает центральный процессор, однако сильнее всего системный блок «страдает» именно в играх. Впрочем, все логично — видеокарта с TDP 250+ Вт заметно сказывается температурах, наблюдаемых внутри корпуса.
Естественно, самым неэффективным оказался вариант без активных корпусных вентиляторов. Системам охлаждения процессора и видеокарты, хоть и насчитывается сразу четыре активных вентилятора, оказывается достаточно трудно нагнетать прохладные потоки через вентиляционные отверстия Thermaltake Core X31. А ведь в стенде используется огромнейший корпус объемом почти 63 литра! В другом компьютерном «жилище», меньшего объема, ситуация усугубится еще сильнее.
Во время испытаний контролировалось в том числе и динамическое изменение частоты графического ядра видеокарты. К сожалению, пользователь не может контролировать этот параметр вручную. При нагреве GPU до определенной величины начинает снижаться частота процессора GeForce GTX 1080 Ti. Результаты выглядят следующим образом:
- Вариант №1 — изменение частоты с 1974 до 1886 МГц.
- Вариант №2 — изменение частоты с 1974 до 1924 МГц.
- Вариант №3 — изменение частоты с 1974 до 1924 МГц.
- Вариант №4 — изменение частоты с 1974 до 1924 МГц.
- Вариант №5 — изменение частоты с 1974 до 1936 МГц.
- Вариант №6 — изменение частоты с 1974 до 1949 МГц.
- Вариант №7 — изменение частоты с 1974 до 1936 МГц.
- Вариант №8 — изменение частоты с 1974 до 1949 МГц.
Считаю, что одного вентилятора тоже недостаточно для эффективного вывода нагретого воздуха. Судите сами, при работе одной крыльчатки, установленной на передней стенке корпуса, температура центрального процессора под нагрузкой Prime95 упала всего на 4 градуса Цельсия. В стенде установлена видеокарта с тремя вентиляторами, длиной 325 мм. Очевидно, что такой графический адаптер преграждает путь потоку прохладного воздуха к процессорной СО.
Минимальное необходимое число вентиляторов в Tower-корпусе — два, естественно, один «карлсон» лучше установить на передней панели на вдув, второй — на выдув.
Совершенно неудивительно, что самым эффективным оказался вариант №8. Максималисты могут смело взять его на вооружение. В играх удалось достичь максимально низкого нагрева центрального процессора и видеокарты. Следовательно, толк от установки на переднюю панель корпуса двух и даже трех вентиляторов, несомненно, есть. В сравнении с пятым вариантом в «Ведьмаке-3» удалось достичь снижения температуры самого горячего ядра Core i7-8700K на целых 10 градусов Цельсия, а GPU — на 4 градуса Цельсия!
Для получения адекватных результатов, которые можно сравнивать друг с другом, вентиляторы работали на фиксированных частотах вращения. Думаю, вы прекрасно понимаете, что на эффективность охлаждения компонентов системного блока повлияет изменение оборотов вентиляторов в большую или меньшую сторону. Также результаты изменятся, если вместо 120-мм крыльчаток использовать нагнетатели воздуха меньшего или большего диаметра. В продаже находится несколько сотен различных моделей вентиляторов. Важно соблюсти баланс между эффективностью охлаждения и уровнем шума. Поэтому очень здорово, что современные материнские платы могут управлять вращением лопастей вентиляторов, даже не оснащенных ШИМ.
В комплекте с любым корпусом и процессорным корпусом идет инструкция, в которой черным по белому написано, как правильно устанавливать вентиляторы. Так что в этом деле нет смысла изобретать велосипед, пытаться перехитрить законы физики и придумать что-то свое.
Приведу наглядный пример. Для доказательства моих слов я специально собрал «неправильный» стенд. Система работала в следующих режимах:
- Вариант №1. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели, и нижнего вентилятора (на вдув), установленного на передней панели. Правильный вариант.
- Вариант №2. Активная работа вентилятора (на вдув), установленного на задней панели, и нижнего вентилятора (на выдув), установленного на передней панели. Вентилятор процессорного кулера направлял воздух в сторону задней стенки.
- Вариант №3. Активная работа вентилятора (на вдув), установленного на задней панели, и нижнего вентилятора (на выдув), установленного на передней панели. Вентилятор процессорного кулера направлял воздух в сторону передней стенки.
В случае с третьим вариантом вентилятор на задней панели, вдувающий воздух, по сути, ничего не охлаждает, но только мешает крыльчатке процессорного кулера «выбрасывать» нагретый воздух за пределы корпуса. В то же время нижнему вентилятору, закрепленному на передней стенке кейса, нечего выбрасывать, так как горячий воздух находится сверху. Наоборот, этот «карлсон» только забирает столь необходимую для видеокарты «прохладу». В результате температура GPU увеличилась на 11 градусов Цельсия.
Второй вариант неправильной установки вентиляторов оказывается не сильно лучше. Думаю, очевидно, что рассматривать другие несуразные способы размещения «карлсонов» в корпусе ПК нет никакого смысла.
В случае со вторым вариантом частота GPU менялась в диапазоне от 1974 до 1810 МГц, в случае с третьим вариантом — в диапазоне от 1974 до 1873 МГц. Как видите, MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO еще и серьезно «сбрасывала» частоту графического процессора.
Необслуживаемая система жидкостного охлаждения Thermaltake Floe Riing RGB 240 TT Premium Edition
Очевидно, что главную роль в деле охлаждения GPU и CPU играют кулеры и корпус. К сожалению, я не смог достать версию GeForce GTX 1080 Ti с охладителем Blower-типа (в простонародье — турбиной), однако вдоволь поигрался с различным процессорным охлаждением. Помимо Thermaltake Frio Silent 12, в эксперименте приняли участие двухсекционная необслуживаемая «водянка» Thermaltake Floe Riing RGB 240 TT Premium Edition и кулер Down Flow-типа Thermalright AXP-200R. Во всех случаях работали вентилятор (на выдув), установленный на задней панели, и нижний вентилятор (на вдув), установленный на передней панели корпуса. Thermaltake Frio Silent 12 был протестирован в двух положениях: вертикальном и горизонтальном.
В этом тесте интересен не показатель нагрева центрального процессора. Очевидно, что с охлаждением Core i7-8700K лучше всех справится СВО от компании Thermaltake. Здесь интересно проследить за тем, как изменится температура других компонентов системного блока. Например, при установке «водянки» исчезает эффект, когда вентилятор процессорного кулера дополнительно обдувает элементы VRM-зоны материнской платы. В некоторых случаях это может привести к серьезному перегреву компонентов конвертера питания и, как следствие, к нестабильной работе системы. Кулер типа Down-Flow, наоборот, обдувает околосокетное пространство, включая модули оперативной памяти. Однако при таком охлаждении нагретый воздух хуже покидает пределы корпуса.
Результаты все же считаю очевидными. Да, «водянка» великолепно справляется с охлаждением очень горячего процессора, но в случае применения такого типа оборудования необходимо обзавестись хорошо вентилируемым корпусом — VRM-зона матплаты стала греться заметно сильнее. Впрочем, никаких критичных температур не получено. Выходит, охлаждение в таком просторном корпусе организовано верно.
В остальных случаях мы наблюдаем примерно равные результаты.
Варианты установки SATA-накопителей в Thermaltake Core X31: красная рамка — в корзины; синяя рамка — за шасси
Отдельно затрону тему охлаждения накопителей. Core X31 позволяет установить 2,5- и 3,5-дюймовые запоминающие устройства двумя различными способами. Первый — в устаревшие морально корзины. Логично, что этот вариант пригодится тем, кому необходимо большое количество данных. Однако в игровой ПК, как правило, устанавливается один SSD и один HDD. Такого набора вполне достаточно для быстрой работы и содержания небольшой библиотеки предустановленных игр. Предполагаю, в том числе и поэтому производители корпусов постепенно отказываются от корзин, занимающих много места, а в случае с дешевыми устройствами еще и портящих внешний вид.
В моем случае — случае использования жесткого диска Western Digital WD10EFRX и твердотельного накопителя Western Digital WDS100T1B0A — мне никак не удалось добиться высоких температур при постоянной нагрузке в виде последовательных операций с глубиной очереди запросов в 32 команды. Даже при неактивной работе корпусных вентиляторов максимальная температура жесткого диска составила всего 36 градусов Цельсия. При работе на вдув вентилятора, установленного в нижней части передней панели, жесткий диск и вовсе нагревался всего до 29 градусов Цельсия.
Примеры нагрева Western Digital WDS100T1B0A, установленного под видеокартой, в различных условиях приведены на первых двух графиках.
Материнская плата MSI Z370 GAMING M5. Посадочные места под установку M.2-накопителей
Гораздо интереснее обстоит дело с охлаждением производительных NVMe-накопителей. Такие SSD обладают очень высокой производительностью, но и серьезно греются. Поэтому троттлинг является достаточно распространенным явлением среди подобных устройств.
Материнская плата MSI Z370 GAMING M5 оснащена двумя посадочными местами под установку M.2-накопителей. Первый слот находится рядом с процессорным гнездом, над самым верхним портом PCI Express x16. Второй слот распаян прямо под вторым портом PCI Express x16. Например, в системе при использовании двух SSD и двух видеокарт один из накопителей будет обязательно перекрыт графическим ускорителем. В некоторых матплатах единственное посадочное место под установку M.2-накопителя по умолчанию расположено под PEG-портом, предназначенным для установки 3D-ускорителя.
Вооружив систему NVMe-накопителем Team Group T-FORCE CARDEA (без системы охлаждения), я провел небольшой эксперимент. Сначала этот SSD был установлен в верхний M.2-порт, а затем — в нижний. Во втором случае накопитель был накрыт видеокартой. Также я протестировал фирменный радиатор MSI M.2 Shield. Результаты, на мой взгляд, оказались весьма интересными. Во всех трех случаях работали вентилятор (на выдув), установленный на задней панели, и нижний вентилятор (на вдув), установленный на передней панели корпуса. В итоге получаем четыре варианта установки:
- Вариант №1. Накопитель установлен в верхнем слоте. Без радиатора.
- Вариант №2. Накопитель установлен в нижнем слоте (накрыт видеокартой). Без радиатора.
- Вариант №3. Накопитель установлен в верхнем слоте. С радиатором M.2 Shield.
- Вариант №4. Накопитель установлен в нижнем слоте (накрыт видеокартой). С радиатором M.2 Shield.
Team Group T-FORCE CARDEA без родного охлаждения в виде радиатора очень сильно греется. Установка M.2 Shield немного снижает температуру SSD, но этот момент актуален только для варианта с установкой в верхний порт M.2. Если такой накопитель накрыть видеокартой, то отводить тепло от радиатора попросту нечему.
Как и в случае с видеокартой, нагрев SSD провоцирует падение производительности. Так, в первом варианте за пять минут скорость операций чтения упала с 2292 до 1760 Мбайт/с, а выполнение операций записи — с 1550 до 755 Мбайт/с. Во втором варианте быстродействие в операциях чтения снизилось с 2290 до 1600 Мбайт/с, а записи — с 1550 до 603 Мбайт/с.
В общем, при использовании производительного M.2-накопителя важно подобрать материнскую плату, у которой порт M.2 будет расположен в правильном месте. Во-вторых, исчерпывающие обзоры SSD на нашем сайте дадут полное представление о том или ином запоминающем устройстве.
Варианты установки блока питания в Tower-корпусе
Было проведено несколько экспериментов с блоком питания. Я устанавливал его вентилятором вверх и вниз, снимал и возвращал на место забрало, отделяющее PSU от остальных комплектующих. В результате в играх термопара, прикрепленная к одному из радиаторов, охлаждающих цепь полевых транзисторов, постоянно фиксировала один и тот же показатель температуры. Видимо, чтобы почувствовать хоть какую-нибудь разницу, действительно необходимо нагрузить Thermaltake Smart Pro RGB 750W Bronze на все 750 Вт.
Современные компьютерные Tower-корпуса обеспечивают не только лучший внешний вид игровому компьютеру, но и способствуют эффективному охлаждению даже весьма горячих изначально компонентов системного блока. Надеюсь, этот материал окажется полезен новичкам. Если при сборке системного блока в корпусе не оказалось вентиляторов или же имеется всего одна-единственная крыльчатка, то не пожалейте денежки на покупку дополнительного оборудования. Конечно же, вентиляторы необходимо устанавливать в правильных местах.
Как всегда, многих проблем можно избежать еще на этапе конфигурирования будущего игрового ПК. Небольшой эксперимент показал, что даже крупному Tower-корпусу необходимы вентиляторы, что уж говорить о компактных системах. Планом минимум будем считать наличие в корпусе двух вентиляторов, работающих на вдув и выдув соответственно. Такая схема заметно облегчит работу и процессорному кулеру, и СО видеокарты. Однако после тестирования я пришел к выводу, что для производительных систем точно не будет лишней установка большего числа вентиляторов. Поэтому считаю тенденцию избавления от корзин для жестких дисков и лишних проводов верной. Производители корпусов делают все правильно.
Трёх вентиляторов достаточно для стандартного корпуса
Все изобретатели велосипеда всё равно рано или поздно изобретают … велосипед. Многолетние и многочисленные исследования на тему «сколько на самом деле нужно вентиляторов для корпуса» всегда приходят к одним и тем же выводам. Сколько можно, ребята?
реклама
Это похоже на покорение Эвереста, куда каждый год отправляются всё новые и новые энтузиасты с целью что-то доказать в первую очередь самим себе. Кто только не исследовал оптимальное количество и конфигурации воздушного охлаждения! Gamers Nexus, JaysTwoCents, Tiny Tom Logan, Linus Tech Tips, Tom’s Hardware, SciencestudioYT, Kitguru, и многие-многие другие. Я думал – уже всё, подобные открытия уже открыли для себя и для своих зрителей/читателей все известные блогеры и оставили данную тему только лишь для обмусоливания на компьютерных форумах развивающихся стран. Но нет!) Уважаемые мною Hardware Canucks подхватили упавшее знамя азбуки воздушного охлаждения и блеснули своей капитанской очевидностью, подкрепив свои тезисы упражнениями с новеньким корпусом Be Quiet! Pure Base 500DX.
В двух словах, что делал канадец Дима и к каким выводам это привело.
реклама
Во-первых, было объявлено тестирование воздушного потока, как с помощью перемещения вентиляторов, так и добавления новых. Be Quiet! Pure Base 500DX поставляется с тремя 140-мм вентиляторами Pure Wings 2, которые вращаются со скоростью 900 об/мин. К тесту были приготовлены 7 различных вариантов конфигурации вентиляторов, все из которых используют только лишь 140-мм вентиляторы, безо всяких 120-ток. Видимо, для чистоты эксперимента.
За передней сеткой у вышеназванного корпуса есть пылевой фильтр, закрывающий весь воздухозаборник. Сверху нет закрытой секции, знакомой многим пользователям Pure Base 500 (не DX), а только сетка-фильтр на магните. Спереди и сверху можно установить по 2 вентилятора 140 мм, сзади – еще один. Температура в комнате была 22°C. Тестовая конфигурация – на фото с диаграммами.
Далее, результаты стоковой конфигурации вентиляторов (по одному спереди, сверху и сзади) получились 74°C и 78°C для GPU и CPU соответственно. Сняв переднюю панель и даже сняв передний фильтр, эффект практически не изменился, по словам Дмитрия. Видеокарта не потеряла вообще ничего (!), а процессор потерял 1 градус. Поверим.
реклама
Затем верхний вентилятор был переставлен вперед, чтобы и у CPU, и у GPU был «приятный свежий воздух». В результате – снижение температуры процессора на 3°C, а видеокарты только на 1°C, зато без добавления каких-либо вентиляторов, просто используя то, что уже здесь.
Потом оба передних вентилятора переместили наверх на выхлоп. Процессору поплохело до 79°C, Дмитрий удивился этому, почему-то.) Но удивляться надо было другому – видеокарта не остыла, а наоборот набрала 2°C. Это реально странно, в этой точке не исключена даже какая-нибудь ошибка в методике.
После этого настала очередь экзотики — верхние вентиляторы были переставлены на вдув! От этого, температура процессора стала 78°C, а видеокарта набрала еще 2°C. Т.е. в нижней части корпуса образовался застой горячего воздуха.
реклама
Затем, не меняя направления верхних вентиляторов, были добавлены еще два впускных вентилятора спереди. Соответственно, стали заполнены все места для вентиляторов. Получилось 4 вдува и 1 выдув, значит, в корпус направляется много воздуха. Температуры как CPU, так и GPU достигли равновесия на отметке 74°C, в первую очередь именно процессор отреагировал благоприятно.
И последнее, верхние вентиляторы были перевернуты на выдув. От этого, температура процессора снова добралась до 78°C, в то же время видеокарта похолодела до 73°C.
Выводы Дмитрия: Лучшая конфигурация – это 5 вентиляторов, где все вдувают, а задний — выдувает. На втором месте – 3 вентилятора, где 2 передних вдув и 1 задний выдув.
Вроде бы логично, но тут же, цитирую – «не лучший вариант, когда слишком много воздушного потока, когда компоненты уже достаточно охлаждены из коробки». Ну что ж, один из способов понимания турбулентности.
Действительно, интересный результат с пятью вентиляторами, где 2 верхних работают на вдув. Рискованный для видеокарты, но ее спасают передние хорошие вентиляторы от Be Quiet!
На прощание, Дмитрий пообещал такие же тесты с предстоящей новинкой Phanteks Eclipse P500A, которую очень много кто ждет. Будет интересно.
А теперь, отвлекшись от той тестовой конфигурации и методики, можем ли мы себе гарантировать, что, купив эти два дополнительных вентилятора, мы действительно получим тот самый «ценнейший» 1 градус выигрыша?
Разумеется, весь этот текст актуален исключительно для стандартных массовых корпусов не самого нижнего сегмента и без всяких сомнительных конструкторских экспериментов.
И, по традиции, для тех, кому лень читать – пожалуйста, выводы в виде одной картинки: