Ну что же, дорогой читатель. В предыдущих моих статьях я представился и рассказал немного о том, как познакомился с миром компьютеров. Но читать рассказы о прошлом и мою сжатую автобиографию мало кому интересно, скорее всего))
На этот раз я решил затронуть довольно важный вопрос, которым задаются люди, подбирая комплектующие для своего ПК - какой взять кулер, чтобы было холодно и тихо? И это очень хороший вопрос. Часто, читая статьи с теми или иными теоретическими сборками ПК, я вижу, что автор совсем не учитывает важные на мой взгляд факторы, предлагая тот или иной кулер к процессору. Поэтому я решил начать со статьи именно об этом.
Безусловно никто не захочет, чтобы его новый компьютер гудел как паровоз.. в то же время мало кто захочет достичь тишины в ущерб эффективности охлаждения, потому что перегреваясь процессор начинает сбрасывать частоту и снижать производительность - это называют троттлингом.
*Небольшое отступление.. троттлинг - это механизм, заложенный производителями процессоров для сохранения его работоспособности. Иными словами, троттлинг спасает ваш процессор от выхода из строя из-за превышения предельно допустимой температуры. Если бы его не было, процессоры, работающие с недостаточно эффективной системой охлаждения, просто перегревались бы в усмерть и стали бы расходным материалом.
Однако, большинство пользователей не любят троттлинг. Почему? Потому что, для снижения температуры процессора, механизм троттлинга принудительно снижает тактовую частоту и энергопотребление, а это в свою очередь приводит к значительному снижению производительности. А падение производительности никому не нравится.
Что же лучше:
- чтобы процессор всегда не зависимо от температуры работал на все 100% и спустя несколько минут эпично умирал с дымом?
- чтобы процессор снижал частоты, но оставался исправным?
...
...
Конечно же лучше всего - правильно подобрать систему охлаждения, которая будет отводить всё выделяемое процессором тепло, позволяя ему оставаться в допустимых температурных рамках и в то же время работать на все 100%.
Как же достичь такого результата? И причём тут аббревиатура TDP из заголовка? Давайте разбираться..
Итак, что такое TDP? Эта аббревиатура образована от выражения Thermal Design Power, что означает - расчётная тепловая мощность, т.е. говоря понятным языком в контексте процессоров - это рассчитанное производителем количество выделяемого процессором тепла во время работы. Этот показатель, судя по его наименованию, должен быть важным и полезным при выборе системы охлаждения, ведь воздушные кулеры и СЖО (системы жидкостного охлаждения) тоже имеют такой параметр. И расшифровывается он так же, только значение его применительно к кулерам несколько отличается.. и в этот момент и начинается странная математика TDP..
Итак, производители процессоров рассчитывают некий показатель количества выделяемого тепла. Но может ли он быть надёжным ориентиром при выборе системы охлаждения? Если ответить коротко - не всегда. Хотя некоторые только на него и ориентируются..
К сожалению, полагаться на этот теоретический показатель можно лишь с процессорами начального уровня, которые, как правило, в разных сценариях использования не превышают его. Однако процессоры среднего или, тем более, высокого уровня производительности склонны этот показатель превышать.. иногда даже в несколько раз!
Что же тогда делать и как подбирать охлаждение? Для начала неплохо было бы узнать сколько в действительности тепла выделяет ваш процессор в режиме 100% нагрузки. Сделать это несложно - Яндекс и Гугл, как и другие поисковики, умеют находить ответы на такие вопросы. К тому же производители процессоров тоже знают, что потребление некоторых моделей выходит за рамки TDP и потому используют дополнительные показатели, которые могут быть нам действительно полезны.
Прежде чем продолжить проясним, не вдаваясь в детали школьного курса физики, что в случае с кремниевыми транзисторами, из которых и состоит по сути процессор, практически вся потребляемая энергия преобразуется в тепло, т.е. их КПД не так уж и высок с точки зрения физики))
Поэтому TDP, или Thermal Design Power, часто называют показателем энергопотребления, хотя перевод не подразумевает потребление энергии, а обозначает именно тепловую энергию, т.е. тепловыделение. Но на практике он практически равен энергопотреблению, поэтому в сообществе ИТшников эти показатели принято приравнивать и смешивать в единое целое.
Теперь вернёмся к теме показателей максимального энергопотребления процессоров, которыми пользуются производители..
Компания AMD для обозначения максимального количества выделяемого тепла использует аббревиатуру PPT или Package Power Tracking - это значение максимального энергопотребления процессора, которое, как мы уже знаем, можно считать условно равным максимальному тепловыделению. AMD не так давно начала употреблять и публиковать этот параметры, поэтому для процессоров выпущенных до линейки Ryzen вам не удастся его найти.
Компания Intel в свою очередь с недавнего времени использует аббревиатуру MTP или Maximum Turbo Power, которая обозначает то же самое - максимальное энергопотребление процессора. Intel тоже лишь недавно стала использовать и публиковать свой показатель, поэтому у вас не получится его найти для процессоров выпущенных до 10 поколения.
Итак, при выборе кулера или СЖО для процессора AMD нужно обращать внимание на PPT, а для процессора INTEL на MTP.
*Если вам не удалось найти параметр PPT или MTP для своего процессора - просто поищите тесты по запросу "реальное энергопотребление в нагрузке процессора "х"", где "х" - это наименование вашего процессора.
И вот мы с вами выяснили как понять сколько тепла будет выделять, купленный процессор. Теперь можно бежать за любым кулером TPD которого будет соответствовать PPT/MTP процессора? Нет, если тишина вам по-прежнему важна.
Конечно, можно ограничиться таким подходом.. процессор не выйдет из строя и не перегреется. Но этот подход не учитывает тот факт, что параметр TDP для систем охлаждения заявляется как максимально возможное для этой системы количество отводимого тепла. Иными словами, это количество тепла данный кулер или СЖО смогут отвести только в режиме работы на 100%.
А что значит 100% режим для кулера? Правильно - значит очень шумный режим, ведь вентилятор/вентиляторы кулера будут вращаться на все 100%. В случае с СЖО, ещё и помпа будет качать на 100%. А всё это весьма шумно. СЖО, как правило, тише кулеров, но работая на 100% они тоже издают немало шума.. да и ресурс их работы, особенно помпы, вырабатывается в таком сценарии значительно быстрее. Поэтому, если не хотите разочароваться и слушать вой своего нового компьютера, не стоит ограничиваться соответствием TDP системы охлаждения показателю максимального энергопотребления процессоров.
Так же нужно принять во внимание, что параметр PPT процессоров AMD с 3D кешем и соответствующей маркировкой "X3D" не учитывает сложность отведения тепла от многослойной кремниевой структуры этих процессоров. А охлаждать многослойные процессоры очень сложно, потому что тепло отводится сверху, а самый горячий слой процессора - нижний. Получается так потому что над горячим слоем с вычислительными блоками расположено несколько слоёв кеш-памяти, которая изначально меньше греется.
*Чтобы наглядно понять в чём сложность охладить X3D процессоры AMD проведите дома эксперимент - утром, перед завтраком, возьмите маленькую сковороду, положите в неё плотно и до самой крышки свой завтрак, например картошечку, и накройте крышкой. Подогрейте свой завтрак и попробуйте охладить дно своей сковороды, но обдувая ТОЛЬКО крышку. Можете даже лёд на крышку положить. Быстро ли остынет дно сковороды? Думаю, вы уже догадались.. конечно, эксперимент не самый точный в деталях, но общий принцип, думаю, он хорошо объясняет - охладить X3D процессоры очень сложно не из-за PPT, который у них довольно низкий, а из-за многослойной структуры этих процессоров. Верхние слои просто мешают охладить нижние и это никак не обойти - такова физика.
Каков же итог!?
Для тихой работы компьютера в любых нагрузках необходимо к показателю PPT/MTP добавить 50 Ватт или больше - это и будет искомым значением TDP системы охлаждения. Для AMD процессоров с индексом X3D или с толстой теплораспределительной крышкой (7000 и 9000 серии) добавляйте не меньше 100 Ватт. Тогда система охлаждения будет работать, так сказать, с запасом.. вентиляторы будут далеки от своих максимальных оборотов, а процессор будет далёк от максимальных температур.
*Конечно, если вы не позаритесь на дешёвые системы из Китая с заоблачным заявленным TDP за 500-1000 рублей.. в таком случае цифры вообще не показательны - читайте подробные отзывы с тестами, чтобы понять насколько хорошо это работает на самом деле..
Если же найти систему охлаждения по такой формуле проблематично, тогда, по крайней мере, постарайтесь найти ту, у которой будет хоть какой-нибудь запас относительно PPT/MTP.. чем он будет больше, тем тише будет работать ваш компьютер.
А на этом считаю данную тему раскрытой и закругляюсь. Всем тихих и прохладных компьютеров!
Милости прошу в комментарии для обсуждения. Напоминаю, что общение должно быть уважительным и вежливым.