Сегодня обсудим что лучше водяное или воздушное охлаждение процессора. Дилемма на этот счет идет уже не первый год, а в последние пару лет лишь усилилась, поскольку на рынок выходят все более мощные и производительные камни, которые под максимальными частотами уже не так и просто охладить штатными средствами.
Сравнение будет носить исключительно показательный характер, ведь я не хочу опорочить ни жидкостное, ни воздушное охлаждение. Разберем, чем отличается система, что тише, в чем разница между башнями и помпами и какое преимущество дает та или иная «нашлепка» на процессор.
Законы Физики.
Естественно, что с ростом тактовой частоты увеличивается температура на всех компонентах, - это законы физики. Слишком высокая температура может стать причиной термического повреждения кристалла процессора. Именно поэтому в современных компьютерах на аппаратном уровне реализован целый ряд защитных механизмов, направленных на то что бы уберечь процессор от повреждения в случае перегрева.
Один из таких механизмов называется Троттлинг (от английского throttling): чем выше температура на кристалле процессора, тем больше машинных тактов он пропускает. Такты пропускаются, соответственно снижается эффективность и производительность – это и есть троттлинг процессора.
Таким образом мы плавно подошли к сути нашей проблемы, с одной стороны нам нужна максимальная производительность нашей игровой системы, с другой стороны необходимо обеспечить максимально эффективное охлаждение и не допустить повышения температуры до уровня, при котором включаются защитные механизмы.
Основательность воздушного охлаждения
Классическим решением данной задачи является использование воздушных систем охлаждения, естественно стандартные кулера идущие в комплекте с процессором не способны эффективно отводить излишки тепла. Именно поэтому многие геймеры, профессионалы в области графики и даже инженеры предпочитают штатным системам более дорогие и производительные кулера от таких вендоров как Zalman, Noctua, Skythe, Cooler Master. Огромные радиаторы, толстые тепловые трубки, большие вентиляторы – это все конечно отлично, но есть нечто более эффективное. То, что сразу переводит в разряд «настоящих энтузиастов».
Системы Водяного Охлаждения
Системы жидкостного охлаждения (СЖО) или системы водяного охлаждения (СВО) – решение для тех, кто знает цену каждому дополнительному мегагерцу. Качественная СВО способна подарить тишину, несколько сотен дополнительных мегагерц и уважение друзей и коллег. Что же такое эта СВО? Само название говорит за себя. В системе СВО в качестве теплоносителя используется вода. То есть сначала тепло от нагревающих элементов передается напрямую в воду, в отличии от воздушного, где передача происходит сразу в воздух.
Как это работает:
От процессора или графического чипа тепло сначала передается через теплообменник воде. Далее нагретая вода двигается в радиатор, где тепло из водной среды отдается воздуху и отрабатывается во внешнюю среду. Качает же водный поток, как водится, специальный насос – помпа. Весьма стандартная система, которая используется во многих сферах, таких как двигатели внутреннего сгорания (куда уж без нашей любимой автомобильной аналогии). Большим преимуществом выбора СВО объясняется просто, Вода имеет куда более высокий уровень теплоемкости, что позволяет намного эффективнее охлаждать элементы и поддерживать низкий температурный режим.
Какой же сделать выбор?
Сейчас, когда разгон процессоров стал достаточно привычным делом, никто не откажется от повышенных частот для более быстрого выполнения задач, будь то профессиональная деятельность, или компьютерные игры с богатой и тяжелой графикой или высоконагруженными сценами с большим кол-вом персонажей и полигонов. Очевидно, что в таких условиях вопрос о надежной и максимально эффективной системе теплоотвода стоит очень остро. Чем мощнее процессор или графическая карта, тем эффективнее должна работать система охлаждения компьютера. А воздушные кулера, как правило, имеют очень неприятную особенность – вентиляторы при работе в экстремальных режимах, шумят очень сильно и это может вызвать негативные эмоции особенно у пользователей или геймеров в ночное время.
Необслуживаемые СВО
Для тех, кто только начинает свой путь в мире компьютеров существуют необслуживаемые системы водяного охлаждения. Многие именитые производители предлагают готовые и надежные необслуживаемые (замкнутые) системы охлаждения по относительно невысокой цене, например: Corsair Hydro Series (существует несколько вариантов с разными типами радиаторов), Cooler Master Seidon, NZXT Kraken, Silverstone Tundra, да что там говорить, даже компания Intel рекомендует к своим процессорам Intel Core i7 в исполнении LGA 2011 в качестве штатной СО – систему водяного охлаждения от компании Asetek.
А это точно эффективнее?
Эффективность замкнутых систем водяного охлаждения можно оценить на графике приведенном справа. Из дополнительных преимуществ необслуживаемых систем водяного охлаждения можно назвать освобождение места в пространстве рядом с сокетом для установки центрального процессора, поскольку аналогичные по производительности воздушные кулеры весьма громоздки и часто мешают установке памяти с высокими "рубашками". Снижается нагрузка на подложку системной платы, что может быть критично в случаях, когда компьютер часто транспортируется или отправляется через Транспортные компании.
Кастомные системы:
Но это лишь старт. Безусловно удобное и компактное решение не всегда дает выжать максимум производительности и раскрыть потенциал процессора. Тогда на помощь приходят системы водяного охлаждения, которые собираются по компонентам – “кастомные”, от англ. custom (custom-made) - изготовленные на заказ, системы водяного охлаждения.
Cложность “кастомной СВО” может быть просто космической, и ограничивается только количеством денег у энтузиаста. Преимущества такого подхода перед готовыми СВО следующие: более мощная помпа, радиатор большего размера, возможность включить в контур СВО другие компоненты (чипсет, систему питания материнской платы, видеокарту и даже оперативную память). В дальнейшем при замене материнской платы или процессора, можно проапгрейдить систему охлаждения, а не менять ее целиком. Или заменить радиатор на более мощный и тем самым еще увеличить частоты до запредельных значений.
Плюсы и минусы воздуха
Начать стоит с того, что охлаждение с использованием связки радиатор+вентилятор является на сегодняшний день самым распространенным вариантом. Достаточно вспомнить боксовые версии процессоров, где уже из коробки можно достать небольшого карлсона и прилепить его на камень для мало‐мальски качественного охлаждения.
Другое дело, что подобные турбины рассчитаны лишь на работу при штатных частотах, но любителей разогнать железки на самом деле чертовски мало, а потому комплектные кулера пользуются большим спросом.
Второе преимущество воздуха – цена. Если капнуть в сегмент супер‐кулеров вроде Noctua NH‐D15 или Skythe Ninja 5, то можно напороться на башню стоимостью с хорошую водянку, но в подавляющем большинстве случаев кулеры за 5–10$ уже могут исправно охлаждать не самые горячие чипы, да и сама технология элементарна до безобразия. У вас может в самом худшем случае повредиться лопасть вентилятора или подшипник, что «лечится» покупкой аналога за 2–3$ и все повторяется заново.
Последний плюс – простота монтажа. Боксовые вертушки, изначально рассчитанные на определенный сокет, ставятся за 2–3 минуты, причем даже не надо заморачиваться насчет термопасты (иногда она уже нанесена на поверхность радиатора).
Но есть и минусы, куда ж без них.
Во‐первых, эффективность воздуха с каждым годом падает, поскольку железо регулярно растет в мощности, а видеокарты потребляют все больше электричества. В результате воздуха в корпусе не хватает, СО крутится на полных оборотах, но гоняет по коробке горячие воздушные массы.
Не знаете, какая максимальная температура процессора? Поработайте несколько часов в теплой комнате, а затем посмотрите показатели AIDA 64 – вы сильно удивитесь. И да, стенку системного блока лучше не задевать, наверняка она будет довольно горячей.
Во‐вторых, хорошие кулеры имеют просто огромный радиатор, способный перекрыть множество ключевых портов и разъемов, включая многострадальные DIMM‐слоты для ОЗУ. Наверняка многие даже не столкнутся с подобным недостатком, но приятного в этом мало, поскольку часть комплектующих будет попросту лежать и пылиться в коробках. Любой топ кулеров для процессора обладает подобным недостатком.
В‐третьих, вертушки на максимальных оборотах гремят так, словно у вас дома разыгрывается инсталляция войны во Вьетнаме при участии парочки боевых вертолетов. Эта проблема наверняка знакома обладателям процессоров Intel со штатным охлаждением, которое гудит, дребезжит и всячески старается наделать шума в комнате даже при просмотре роликов на Youtube.
Плюсы и минусы водяного охлаждения
Переходим к водянкам. Вот тут можно узнать принцип их работы.
Ключевые элементы СВО
Теплообменник – главный элемент, который вбирает в себя все тепло при нагреве процессора, видеокарты и прочих горячих железок;
Помпа – механизм, который гоняет хладагент по контуру СВО. Некий аналог можно наблюдать в аквариуме для рыбок – принцип работы практически идентичный;
Трубопровод – канал, по которым гоняется водичка от помпы к комплектующим и радиатору. И так по кругу;
Переходники, фитинги и соединители – элементы, соединяющие конструкцию СВО;
Расширительный бачок – резервуар, в котором находится жидкость, не активная в данный момент. Несмотря на тот факт, что контур закрыт и жидкость испариться не может, бачок нужен для того, чтобы спрятать в него помпу, которая при работе на свежем воздухе элементарно выходит из строя;
Теплоноситель (он же жидкость, хладагент, дистиллят) – теплопроводящая субстанция, которая и охлаждает железо;
Радиатор – конструкция, в которой остывает горячая вода, проходя через тонкие капилляры из меди или латуни;
Кулер – вертушка, продувающая ребра радиатора.
Итак, преимущество первое и самое веское – эффективность охлаждения, ради которого все и затевается. Если вы фанатеете от разгона и мечтаете достичь тех самых пиковых частот везде и во всем – берите водянку, и желательно 2–3 секционную. Одна секция по эффективности будет находиться на одном уровне с кулерами вроде Zalman CNPS10X Optima или Cooler Master Hyper 212, но занимать значительно меньше места в корпусе, что позволит более грамотно продумать cable‐менеджмент.
Второй плюс – уровень шума помпы, который всегда будет меньше, чем у кулера. Шумит помпа – у вас проблемы, либо попался брак. Если вы плохо воспринимаете посторонние звуки или шумы, то можете обратить внимание на данную особенность водянок. Да и в офисах проблема излишнего «локального вертолетного противостояния» всегда стояла особенно остро.
Третий плюс – эстетика. Не оправдывайся, ты всегда смотришь со слюной у рта на кастомные системы с обслуживаемыми водянками, которые дополнительно используют не гибкие, а твердые акриловые шланги с цветной жидкостью. Выглядит действительно эффектно и просто радует глаз. С подобными системами можно создать потрясную сборку.
А теперь к минусам.
Косяк номер 1 – цена. Цена хорошей водянки никогда не будет ниже 100 баксов, если только пользователи не устроят массовую забастовку против производителей СВО. Ну а что вы хотели, технология достаточно сложная и приходится учитывать несколько нюансов. Некоторые наборы обслуживаемых водянок могут переваливать за 1000 долларов, причем лишь за базовый набор.
А теперь добавим сюда красивые вертушки, жидкость с эффектом люминесценции, RGB‐подсветку, кастомные фитинги и прочие свистоперделки, включая процесс сборки. Становится страшно. Есть и необслуга, но и ее стоимость будет колебаться от 100 до 200 долларов включительно.
Косяк номер 2 – постоянное слежение за качеством продукта. Тарахтящий вентилятор легко меняется на новый после непродолжительной полемики с продавцом. А вот протекающая помпа уже грозит более серьезными последствиями, как и низкокачественные трубки. Залить дорогую систему водой – то еще удовольствие. Несмотря на тот факт, что в СВО используется диэлектрический дистиллят, приятного все равно мало.
Косяк номер 3 – сложность монтажа. Если обычный кулер встанет в самый дешевый корпус без особых проблем, то водянку нужно где‐то разместить и сделать это правильно. Первая проблема – установка радиатора на 2 или 3 секции. Например, мой корпус и близко не располагает отверстиями для этих целей, как и большинство остальных. А это значит, что нужно подыскивать вариант, ориентированный под монтаж СВО.
Также нужно грамотно распределить трубки, кабели подключения вентиляторов и прочий клубок проводов, чтобы итоговая картина выглядела более‐менее гармонично. А вот это уже задача посложней. С кастомными обслужками все куда серьезней, поскольку человек без опыта попросту не сможет ее нормально организовать.
Эффективность водяного охлаждения. Точно ли нужно?
В этом нет никаких сомнений, водяное охлаждение намного эффективнее и мощнее, чем воздушная система, в первую очередь потому что гораздо больший объем жидкого хладагента может циркулировать быстрее.
Тем не менее, более важный вопрос, который нужно рассмотреть, - нужна ли вам эта дополнительная охлаждающая способность. Для процессора который работает на заводских тактовых частотах, воздушного устройства будет достаточно. Даже если планируется легкий разгон, жидкостное охлаждение все равно не требуется, если процессор действительно не доведен до предела.
В то время как жидкостное охлаждение повсеместно более эффективно, преимущество воздушной системы в том, что оно гораздо доступнее. Это в основном связано с более низкими производственными затратами, а разница в ценах может измеряться сотнями долларов.
Напишите в комментарии к статье что по вашему мнению лучше? Воздушное охлаждение, водяное охлаждение или суровое пассивное охлаждение?
Больше интересных статей читай по хэштегу #article@physics_math в группе Physics.Math.Code.Books
Помощь по физике, математике, программировании, информатике и другим техническим предметам найдете в
Репетитор | IT mentor
Наш канал в telegram (все книги паблика в одном месте): @physics_lib