Що сильніше за все гріється в комп'ютері та як знизити температуру процесора, чим відрізняються активне й пасивне охолодження, що таке троттлінг і референсний дизайн, як замінити кулер на відеокарті, і навіщо взагалі потрібно охолодження в ПК, розповідаємо в нашому спеціальному матеріалі.
Джерела тепла в ПК
У кожному комп'ютері є кілька джерел тепла.
Процесор (ЦП). Під теплорозподільною кришкою мозку комп'ютера ховаються мільярди транзисторів, які завдяки своїй фізичній побудові виділяють тепло під час роботи.
Відеокарта. Для виведення зображення, будь то простий серфінг в інтернеті або промальовування ігор на межі можливостей, працює цілий цех виділення тепла. Це власне графічний чіп, мікросхеми пам'яті та підсистема живлення.
Материнська плата. Тут основні джерела тепловиділення – чипсет і підсистема живлення процесора. Охолодження останньої – запорука якісного розгону ЦП, адже при підвищенні напруги живлення в розгоні збільшується струм і тепла виділяється більше.
Блок живлення. Охолодження елементів БЖ – гарантія нормальної роботи питомих компонентів ПК. При роботі на підвищених температурах реальна потужність пристрою знижується, адже збільшуються втрати енергії у вузлах системи.
Жорсткий диск. Хоча він і не є найгарячішим компонентом сучасного комп'ютера, але діапазону експлуатаційних температур, який рекомендують виробники, варто дотримуватися. Про це поговоримо трохи пізніше.
Оперативна пам'ять. При номінальних частотах, які визначаються її типом, пам'ять може функціонувати й без додаткового охолодження. Однак якщо вам не чужий дух ентузіазму, і ви звикли вичавлювати з пристроїв максимум, без додаткового відводу тепла буде сутужно.
Навіщо потрібно охолодження в ПК
Найгарячіші компоненти системи – центральний процесор і графічний чіп. Без охолодження ця парочка запросто прогріється до понад 100 градусів і вийде з ладу якщо не за лічені секунди, то за лічені хвилини.
Але часи процесорів, які горять, залишилися в минулому – розробники передбачили захист обладнання від експлуатації без додаткового відводу тепла, сягнувши критичних температур воно вимикається.
Для конденсаторів, дроселів, чіпів пам'яті та інших невеликих деталей виробники визначили критичну температуру й діапазон температур нормального функціонування. Якщо цих параметрів не дотримуватися, пристрої не виходять з ладу негайно, але ресурс їх безвідмовної роботи знижується.
Зміна пір року
Пори року – ще одна особливість. Якщо ПК нормально працює взимку, це не означає, що спекотним літом все буде так само, адже температура компонентів залежить від температури навколо.
Як і люди, комп'ютер важко переносить теплові потрясіння. Тому вибудовуйте систему охолодження з зазором на майбутнє спекотне літо.
Конструкції систем повітряного охолодження
Активне охолодження – комбінація теплопровідного радіатора та вентилятора, називається кулером.
Найпростіша конструкція радіатора – алюмінієвий або мідний ребристий шматочок металу.
Принцип дії: компонент нагрівається та передає тепло радіатору шляхом теплопровідності, а радіатор за допомогою теплового випромінювання віддає тепло в повітря.
Активне охолодження в основі якого лежить найпростіший радіатор
У конструкції радіаторів використовуються теплопровідні трубки – мідні, запаяні з двох сторін, всередині яких знаходиться газ, що легко випаровується.
Вони пронизують радіатор і контактують з елементом, що виділяє тепло, безпосередньо або через контактний майданчик, до якого вони припаяні.
При нагріванні газ випаровується та підіймається по трубках вгору до радіатора, де остигає, переходить знову в рідкий стан і опускається. Цикл регулярно повторюється.
У порівнянні з простим радіатором з цільного шматка металу, така система ефективніша, адже при випаровуванні поглинається більше тепла, ніж при розсіюванні.
Кулер з тепловими трубками та технологією прямого контакту
Вентилятор в кулері потрібен, щоб створювати додатковий повітряний потік, який розсіюватиме тепло з радіатора.
Активне охолодження застосовується для найгарячіших компонентів ПК – процесор і відеокарта. Принцип роботи для них схожий, хоча у конструкцій різна форма.
Збиваємо жар процесору
Активні системи охолодження процесора бувають двох типів:
- Боксові або кулери без теплових трубок – отримали свою назву, бо пристроями такого типу комплектують процесори з заводу (box – коробка, англ.).
Такого кулера вистачить для охолодження ЦП в номінальному режимі, але при розгоні температура може доходити до критичних значень. Та й про тиху роботу можна забути – маленькі та дуже спритні вентилятори дадуть про себе знати при підвищенні тепловиділення.
Боксові кулери для процесорів Intel і AMD
- Системи охолодження з тепловими трубками – найпродуктивніше рішення серед активного охолодження.
Як правило, у них конструкція «баштового» типу: на теплові трубки нанизані ребра радіатора. Але є варіанти конструкції С-типу та низькопрофільних кулерів для компактних систем.
Шанувальники форсування системи та тиші залишаться задоволені – для продування радіатора найчастіше використовуються тихохідні вентилятори.
Приклади кольорів на теплових трубках. Зліва направо: класичного баштового типу, С-образного типу, кулер для компактних HTPC комп'ютерів
Розбираємося з TDP
TDP (thermal design point) – важливий параметр при виборі кулера для процесора. Він вимірюється в Ватах і показує, скільки теплової потужності зможе відвести система охолодження.
Такий же показник є й в характеристиках процесора. Величини мають бути порівняні.
Корисна порада: якщо плануєте розгін процесора, беріть кулер із запасом, адже при підвищенні частоти величина TDP також збільшується.
Що таке троттлінг?
Троттлінг – система захисту процесора від перегріву, яка працює за принципом пропуску робочих тактів процесора, і відповідно зниження ефективності та продуктивності.
Для різних пристроїв поріг спрацьовування захисту різний. З конкретними цифрами для пристроїв можна ознайомитися на офіційних сайтах виробників.
Корисна порада: перед придбанням кулера обов'язково заміряйте відстань від материнської плати до бічної кришки корпусу. Буде неприємно зрозуміти, що пристрій, який полюбився за всіма характеристиками, елементарно не поміщається в системний блок.
Добра відеокарта – холодна відеокарта
Відеокарти охолоджуються як системами з тепловими трубками, так і без них. Вибір конструкції проводиться інженерами відповідно до кількості тепла, що виділяється чипом.
Але будемо щирими – тих, хто любить заощадити на відведенні тепла, теж задосить.
У продуктових лінійках виробника для пристроїв одного класу можуть бути представлені кілька систем охолодження різної конструкції.
Але відеокарти з кращою системою охолодження найчастіше отримують бонус у вигляді заводського розгону.
Приклад відмінного кулера відеокарти фірмового дизайну, побудованого на базі теплових трубок
Що таке референсний дизайн
Коли нова відеокарта з'являється на світ, виробники чіпів представляють публіці так званий референсний дизайн пристрою. Це те, як бачать його розробники.
Далі компаніям, які виготовлятимуть плати, передаються всі креслення та специфікації. Дотримуватися їх чи ні – це безпосередньо їх вибір.
Найчастіше зміни стосуються саме системи охолодження: фірмові кулери намагаються зробити тихіше та ефективніше, встановлюють додаткове охолодження чіпів пам'яті й силових елементів, піднімаючи розгінний потенціал пристрою.
Референсний дизайн відеокарти. Нерідко як охолодження для них вибирають кулер турбінного типу. В такому випадку гаряче повітря викидається за межі корпуса
Заміна кулера на відеокарті
Бувають ситуації, коли система охолодження виходить з ладу, або надмірно шумить, хоча власне відеокарта досить продуктивна та розлучатися з нею зарано.
Здавалося б – замінити кулер та й по всьому, але на жаль, тут все не так просто, як з кулерами для процесора. Специфічні кріплення та особливості конструктивного виконання надовго залишать пам'ять про монтаж.
Сторонніх виробників систем охолодження для відеокарт не так вже й багато. Їх можна буквально перерахувати по пальцях.
Вибираючи модель обов'язково звертайте увагу, чи сумісне кріплення кулера з вашою відеокартою. Ця інформація доступна на офіційних сайтах виробника.
Arctic – одна з небагатьох компаній, яка виробляє кулери для відеокарт
Охолодження вінчестера
Вінчестери – жорсткі диски – також варто охолоджувати, але нерідко користувачі забувають про це.
Мало хто знає, але температурний режим дискового сховища впливає на збереження даних.
Фізично диск являє собою кремнієві пластини, де дані записуються шляхом намагнічування певних областей високоточною головкою.
Під час експлуатації жорсткого диска при високих температурах – зазвичай виробники заявляють критичну температуру на рівні 45-50 градусів, на кремнії з'являються мікродеформації у вигляді опуклих областей, які можуть зачепити магнітні головки, що спричинить помилку запису та втрату даних.
Спеціальний кулер для обдування вінчестера
Пасивне охолодження
Пасивне охолодження – власне, урізана версія активного охолодження.
В її конструкції немає рухомого компонента – вентилятора, через що відведення тепла лягає на плечі радіатора.
Найчастіше пасивне охолодження зустрічається в не дуже гарячих пристроях – оперативній пам'яті, елементах материнської плати, чіпах пам'яті на відеокарті.
Але якщо дуже захотіти, можна остудити жар і більш потужних елементів. Для цього потрібно збільшити конструкцію радіатора в порівнянні з активними побратимами. Внаслідок збільшення площі, тепло розсіюватиметься ефективніше.
Пасивні кулери для процесора і відеокарти
Плюс пасивного охолодження один – відсутність шуму. Але побудувати повністю безшумну систему навряд чи вийде - все одно потрібен хоча б один тихохідний вентилятор, який надасть потік повітря.
Без нього тепло застоюватиметься, неохоче залишатиме корпус, а температура зростатиме під час тривалої роботи.
Сподіваємося, що наш гід покупця допоможе вам побудувати якісну систему охолодження, щоб працювати в тиші, стабільності та гармонії з вашим ПК.
Автор: Коростелкін Сергій