Як підібрати кулер для процесора

Знати, чому залізо нагрівається і що таке TDP

Для комп’ютерів початку 90-х охолодження не було проблемою: повільним процесорам цілком вистачало пасивного охолодження у вигляді простого радіатора без вентилятора. Сучасна електроніка відрізняється високими потужностями, швидко нагрівається і для безперебійної роботи потребує продуманій системі кольорів та інших охолоджувальних пристроїв. Поясню, чому виникає тепло, як складається необхідна потужність охолодження і чому TDP – важливий параметр.

Робота, яку в системі комп’ютера робить центральний (CPU), графічний або будь-який інший процесор, називається зменшенням ентропії – це зміна інформації в сторону упорядкування. Як і будь-яка інша робота, вона вимагає енергії. Сучасні процесори мають ККД менше +0,00000000000001% – майже вся енергія у них йде на подолання опору в металі і розсіюється у вигляді тепла.

Тут виникає друга проблема: чим вище температура, тим більше опір металу, і тим сильніше він нагрівається в той час, коли по ньому проходить струм. Так утворюється система з позитивним зворотним зв’язком, і чим довше вона функціонує, тим гірші умови, тому, щоб забезпечити стабільну роботу на високих частотах, потрібно якісно охолоджувати процесор.

Це частково відображає параметр TDP – типове тепловиділення процесора при роботі в звичайних умовах, який позначається в Вт і вказано в характеристиках CPU. Сучасні процесори вміють автоматично підвищувати робочі частоти і керувати напругою, щоб швидше обробляти окремий вид завдань. У глибині їх системи вказані кілька порогів короткочасного перевищення стандартного TDP, тому підсумкове тепла і споживання може вирости до 1,5 рази.

Розібратися в видах охолодження процесора

Завдання кулера – збільшити площу розсіювання тепла з декількох квадратних сантиметрів (розмір кришки процесора) в десятки і навіть сотні разів. Це може бути класичне повітряне охолодження, в якому кулер складається з вентилятора і радіатора, або водяне. Збільшувати ефективність тепловіддачі можна різними способами: нарощувати кількість і розмір ребер радіатора, змінювати їх матеріал або покращувати обдув. В основному застосовується кілька видів кольорів.

Базовий варіант – це прості радіатори з встановленими на них вентиляторами, які по розташуванню до процесора завжди спрямовані вниз. До них відносяться і комплектні рішення, які виробники кладуть в коробку до процесора. Нескладні у виробництві, тому коштують недорого, але їх ефективність обмежена: тепло порівняно повільно поширюється всередині масиву металу.

Розміри таких кольорів обмежені: робити їх величезними немає сенсу – розсіювати енергію все одно буде тільки та частина, яка ближче всього до CPU. Ці системи обмежені в застосуванні і годяться тільки для слабомощна офісних комп’ютерів і моделей з невисоким тепловиділенням.

Поліпшити теплопровідність дозволяють так звані теплові трубки – мідні резервуари, які заповнені капілярно-пористим матеріалом. В одному їх кінці накопичується легкокипящая летюча рідина: коли вона переходить в газоподібний стан, це відбирає багато тепла у процесора. З протилежного боку теплових трубок завдяки радіаторів і обдуву відбувається охолодження і повертає її в рідкий стан.

Цей процес закільцьованим і може відбуватися нескінченно, тому теплові трубки – один з найефективніших способів забирати тепло з поверхні CPU. Кулери з такою технологією називаються баштовими і можуть відрізнятися орієнтацією в просторі, розмірами, кількістю секцій, способами обдування, але працюють за одними і тими ж правилами.

Окремий варіант кольорів з теплотрубками – «Супервежа». Це великі і важкі радіатори з однієї або декількох секцій, які потрібні для роботи з розігнаними CPU – такі процесори разом з продуктивністю збільшують і тепловиділення. Від звичайних кольорів відрізняються складною формою і розташуванням ребер, різними хитрощами, які покращують продув радіаторів, і схемами з безліччю вентиляторів.

У супербашт є три недоліки: громіздкі розміри, велику вагу і висока ціна. Перший може обмежити можливості монтажу на певних материнських платах або в певних корпусах – масивний охолоджувач не поміститься чи буде впиратися в що-небудь. Другий вимагає складних кріплень і хитрощів при установці, щоб утримати працюючу систему на місці. Висока ціна не дасть вкластися в скромний бюджет.




Розуміти особливості водяного охолодження

Системи водного охолодження (СВО), заводські або зібрані самостійно – пристрої, які розвивають ідею з теплотрубками, але не переводять теплоносій з одного агрегатного стану в інше, а просто забирають тепло з кришки процесора і розсіюють в іншому місці. Це зручно, тому що гаряче повітря майже моментально залишає системний блок і не нагріває інші елементи.

Такі системи охолодження влаштовані складніше. Для них потрібні герметичні трубки-підводи, помпа для прокачування рідини і сама рідина – спеціальний теплоносій, який не викликає корозії і відкладень на мікрорёбрах теплообмінника, а також інші елементи.

Просунуті моделі не можуть бути дешевими – вартість варіюється в районі 10 000 ₽ або вище. Ціни на ексклюзивні збірки і великі СВО повного кола, які поширюються на відеокарту і оперативну пам’ять, можуть доходити до 1000 $. Недорогі базові варіанти за 4000-7000 ₽, які можна порівняти за вартістю з великими кулерами і базовими Супервежа, швидше за все, будуть поступатися їм в ефективності і тиші роботи.

Розрізняти особливості енергоспоживання

Навіть найскладніша «Супервежа» з трьома вентиляторами, яка здатна розсіювати більше 250 Вт, споживає мало електроенергії. Навіть якщо такий потужний кулер поставлять в слабкий офісний комп’ютер, його блок живлення витримає. Модна світлодіодне підсвічування, якою постачають багато моделей, теж споживає зовсім мало Вт.

Вимагати по-справжньому багато енергії в конструкції кулера може водяна помпа або елементи Пельтьє, які здатні відводити тепло. Правда, водяне охолодження зазвичай ставлять в потужні комп’ютери, де воно дійсно актуально – швидше за все, в такій системі буде запас на харчування насоса для рідини. Другий елемент недовго використовували в серійних моделях кольорів, але це рішення так і не стало популярним через високу вартість і низьку ефективність – навряд чи воно вам попадеться.

Врахувати розміри, кріплення, TDP процесора і якість роботи

Щоб якісно відводити тепло з кришки процесора, потрібно забезпечити її тісний контакт з теплообмінником кулера. Для цього застосовують гвинтові і підпружинені кріплення, які точно розраховані під конкретні материнські плати. Якщо кулер підігнаний занадто слабо, контакт буде поганий і постраждає теплообмін. Якщо занадто сильно, є ризик зламати текстолітовими підставу плати або сокет – процесорний роз’єм.

Материнські плати з різними сокетами оснащені різними отворами під кріплення кулерів, які спеціально розраховані під систему. Це важливо врахувати, адже розміри процесорів, висота збірки процесорного роз’єму і кришки CPU відрізняються. Виробники порахували все заздалегідь, тому потрібно тільки переконатися, що охолодження і система сумісні по сокету процесора, який вказують в характеристиках.

Наступний пункт для перевірки – TDP процесора і обраної моделі кулера. Пристрої на базі Intel можна перевірити на ark.intel.com: вибрати свій CPU і подивитися значення TDP. У AMD інформація знаходиться на сайті в розділі «Споживчі процесори».

Максимальний відповідний TDP системи охолодження зазвичай вказаний в характеристиках кулера, але його також варто перевірити на сайті виробника або в оглядах моделі. TDP кулера варто вибирати в 1,5 рази вище, ніж TDP процесора – тобто для моделі, яка виділяє 65 Вт, краще взяти систему охолодження на 100-150 Вт. Так вийде забезпечити ефективне охолодження в будь-яких умовах.

Третій аспект – якість роботи кулера. Виробники постійно досліджують аеродинаміку, можливість зменшити шум і збільшити ефективність тепловіддачі – про це найпростіше дізнатися з оглядів. Тестировщики часто складають порівняльні таблиці по моделям в одній ціновій категорії – так простіше оцінювати ефективність, рівень шуму і співвідношення «ціна – якість». В цілому знайти серед сучасних кулерів дійсно гучну модель складно, але перестрахуватися не завадить.

Що врахувати при виборі охолодження для процесора

Залізо гріється через низький ККД процесорів і обмежень законів фізики. Почасти це відбиває параметр TDP – усереднене енергоспоживання і тепловиділення процесора на базових частотах. В реальності TDP може бути до 1,5 рази вище, а після розгону різниця стане більше.

Звичайні кулери підійдуть для слабких офісних комп’ютерів. Баштові з теплотрубками годяться для ігрових і професійних збірок. «Супервежа» потрібні для розгону і ефективного охолодження флагманських CPU з низьким рівнем шуму.

Щоб ефективно відводити тепло від процесора, необхідний хороший контакт теплорозподільника з кришкою CPU, і радіатор з вентилятором, які здатні відвести 1,5 TDP від заліза.

Система водяного охолодження – спосіб винести розсіювання тепла якомога ближче до виходу повітря з системного блоку. Це зручний, але не самий тихий і доступний спосіб організації ефективного охолодження для дійсно потужних комп’ютерів.

Охолодження має підходити для системи комп’ютера – потрібно перевірити габарити, кріплення до материнської плати і сумісність з сокетом процесора.

Потрібно купувати кулер з півтора- або дворазовим запасом по TDP – так процесор зможе довше працювати на підвищених частотах. Щоб вибрати кращий варіант в рамках бюджету, варто почитати огляди – там бувають порівняння аналогічних за ціною пристроїв.

Схожі записи

Популярні записи
Меню