АРХИВ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА «МОЙ КОМПЬЮТЕР» ЗА 2002 ГОД

Холодный процессор горячая тема лета

• Все журналы \ Номер 29/200 `2002 от 15.07.2002 \ Холодный процессор горячая тема лета

Виталий КЛЕЦКО

(Окончание, начало в МК, № 28 (199))

Ядерная крышка

Непосредственный отвод тепла от процессорного ядра — очень важный аспект охлаждения. Не зря производители линейки Athlon-Duron и Pentium III-Celeron отказались от металлической крышки на процессоре, «обнажив» ядро и пожертвовав его механической надежностью во имя надежности температурной. Из-за отсутствия «промежуточного звена» передача тепла от микросхемы через кулер в окружающую среду стала более эффективной. Но для такого подхода характерна другая проблема — незащищенность ядра чипа. Массивный радиатор, налегающий непосредственно на сердце самого ЦПУ, мог легко раздавить хрупкий кремний или отколоть от него какой-нибудь маленький кусочек. Наверное, в мире не осталось ни одного магазина компьютерной техники, куда бы не приходили плачущие пользователи с испорченными таким образом процессорами :-).

Pentium 4, выполненные по 0.18-мкм технологии, а особенно Northwood’ы, созданные с применением 0.13-мкм техпроцессов, нагреваются гораздо меньше своих предшественников, третьих «пней». Поэтому на их ядра вернулась защитная крышка, также играющая роль более равномерного распределителя тепла от кристалла процессора к радиатору (рис. 1).

До установки крышки отвод тепла происходил следующим образом (рис. 2): от ядра процессора через термопасту к радиатору. Если применяется крышка-распределитель тепла, то эта схема изменяется (рис. 3): от ядра через термоинтерфейс к распределителю тепла, затем от него опять же через слой термопасты уже к радиатору. Естественно, чем больше площадь соприкосновения поверхности радиатора с процессором, тем лучше охлаждение. И во втором случае, по заявлению Intel, охлаждение должно быть даже качественнее, чем в первом.

Но, допустим, у нас медный очень высокопроизводительный радиатор. Если он касается ядра, то за счет высокой проводимости меди тепло равномерно распределяется по всей поверхности радиатора. А если между радиатором и ядром существует еще и металлическая прокладка в виде крышки, то она будет только мешать охлаждению, существенно снижая «эффект» медного основания кулера. (Вообще-то, термосвязь между металлической крышкой процессора и кристаллом ядра микросхемы значительно лучше и эффективнее, нежели у варианта с внешним радиатором. Подобная крышка непосредственно отводит тепло от по-разному нагревающихся участков ядра ЦПУ, равномерно распределяя его по всей своей поверхности, о чем сказал автор. А поскольку ее площадь значительно больше, нежели ядра (а о пользе большой поверхности радиаторов для повышения теплоотдачи автор статьи тоже писал :-)), то Intel здесь права. —Прим. ред.). Зато данная крышка может гарантировать защиту от повреждений процессорного ядра при установке кулера. А вот если бы Intel действительно задумалась о лучшем теплоотводе, то крышечку могли бы приделать из меди или серебра :-). (На самом деле в кулерах никогда не используются чистые медь и серебро, а только их сплавы, так как эти металлы в «чистом» виде сильнее подвержены коррозии, в отличие от алюминия. —Прим. ред.).

А что же AMD? Только совсем недавно там, наконец, задумались о системе программного охлаждения процессора, а пока компания продолжает спокойно выпускать на рынок все новые и новые «печки», полагая, что проблема их охлаждения должна беспокоить только пользователей. (Не могу уверить вас на все сто процентов, но проблема высокой температуры чипов AMD, по некоторым сведениям, заключается в том, что подавляющее большинство материнских плат для этих ЦПУ имеют BIOS’ы, которые не переводят процессор в экономичный режим, снижающий энергопотребление. В результате чего процессоры AMD все время пребывают в режиме высокой активности, с пропорциональным энергопотреблением и тепловыделением, даже когда пользователь просто вводит текст. А вот чипы Pentium находятся в режиме «пониженной» активности ориентировочно до 85 % рабочего времени. И тепловыделение у них соответствующее. —Прим. ред.).

Давайте посмотрим на тепловыделение процессоров. AMD Thunderbird 1000 выделяет 54 Вт тепла, а Pentium III в полтора раза меньше — 33 Вт. Разумеется, для таких разных процессоров понадобятся и различные кулеры. Только для Pentium III подойдет небольшой алюминиевый с вентилятором 50x10 мм, а для Athlon нужен значительно больший охладитель с вентилятором 60x25 мм. А если вы собираетесь еще и разогнать свой процессор, то вашу машину удовлетворит не каждый кулер даже больших размеров. Ведь с повышением тактовой частоты растет и тепловыделение. Правда, нет худа без добра. Благодаря «политике» AMD, цены на хорошие кулеры продолжают снижаться, а радиаторы с использованием меди становятся доступными широкому кругу пользователей…

Множество выпускаемых сегодня кулеров рассчитаны на разъемы для процессоров AMD. Благодаря тому, что многие такие охладители можно поставить и на Pentium III/Celeron, их выпуск становится весьма прибыльным делом.

Очень часто на один и тот же радиатор можно установить разные вентиляторы, и кулер обзаведется модификациями под Pentium III, Duron, Athlon или Celeron.

Наш квадрат лучше вашего круга!

Thermaltake! Как много в этом звуке. Любой обзор кулеров был бы неполным без любимых многими устройств этой компании. Более подробно о разных моделях охладителей Thermaltake вы можете прочесть в МК № 3 (174), 4 (175), 5 (176), мне бы хотелось отметить лишь некоторые нюансы.

Кулеры серии Orb занимают первое место по популярности среди девайсов, охлаждающих чипы. И тому есть множество причин, основные из которых: красивый внешний вид, относительно невысокая цена, незначительный уровень шума и хорошая производительность. Единственное, что огорчает, почти все достоинства этих кулеров — усредненные. Если сравнивать Orb’ы с дешевыми девайсами — первые заметно лучше. Но когда цена соперников переваливает за $20, желто-серебристые цилиндры уже не выдерживают конкуренции.

Прародителем всех «круглых» кулеров является HP TurboCooler (рис. 4). Последними на момент написания статьи из этой «породы» были охладители Dragon Orb, уже окрещенные «пылесосами» :-). С выпуском кулеров данной серии многие специалисты связывают закат эры цилиндрических радиаторов. Дело в том, что по своим физическому характеристикам последние подошли к некоему пределу. Вспомните, из чего состоит обычный кулер — из радиатора и вентилятора. И от работы каждого зависит охлаждение процессора. Если производительность вентилятора оценивается только количеством воздуха, перегоняемого за одну минуту, и здесь еще есть резерв по увеличению продуктивности, то с радиатором сложнее. Как отмечалось выше, для лучшей передачи тепла радиатор должен иметь как можно большую площадь поверхности, а само тепло нужно как можно равномернее распределяться по его объему. Для выполнения второго условия достаточно применить материал с высокой теплопроводностью — серебро или медь, как в кулере, описанном в МК № 5 (176). Но вряд ли компания Thermaltake пойдет на подобный шаг при создании «бюджетных» устройств. Ведь цена — это не последний фактор популярности изделий.

Вторая причина заката «круглых» — маленькая площадь поверхности цилиндрического радиатора, именно она — основной недостаток всех Орбов. И от этого уже никуда не деться. Площадь поверхности цилиндрического радиатора можно было бы увеличить тремя способами. Первый — «нарастить» длину ребер (пример —Super Orb, который уже довольно сложно установить на некоторые компьютеры). Но при таком варианте верхняя часть ребер будет холодная, в то время как нижняя — горячая. Можно также увеличить число ребер на радиаторе. Но тогда их надо будет сделать тоньше, и радиатор, соответственно, подорожает. Кстати, у Super Orb ребра уже гнулись, а если их еще «утончить», они станут более хрупкими. Можно было бы попробовать увеличить ширину ребер. Однако в этом случае по причине возрастания диаметра основания кулер удастся установить на единицы материнских плат. А если увеличивать ребра внутрь цилиндра, то тогда оттуда придется убирать вентилятор (как в случае с Dragon Orb 2) и ставить его сверху. Однако при этом мы теряем всякое преимущество «круглых» кулеров — девайс становится таким же, как обычные «квадратные», только цилиндрической формы. А у квадрата всегда площадь больше, чем у круга, вписанного в него…

Несмотря на описанные проблемы, Thermaltake до сих пор продает кулеры серии Orb. Обычных «золотых цилиндриков» хватает для охлаждения Pentium III и Celeron. Традиционных «хромовых» — для Duron-ов. Но для Athlon конструкционные изыски «круглых» кулеров уже мало приемлемы. А так как каждый новый процессор становится все жарче и жарче, то совершенно не понятно, каким еще способом Thermaltake собирается продлить жизнь этой серии. Это не значит, что компания перестанет выпускать такие кулеры. Вполне возможно, что и за Dragon последуют новые «круглые» охладители. Но повышения их эффективности ждать уже не приходится.

Наверное, по вышеназванным причинам, Thermaltake наладила и выпуск стандартных прямоугольных кулеров. Чем же так хороши «квадратные» охладители?

Первое — цена. Технологии производства прямоугольных кулеров довольно просты. Это выдавливание и выплавление.

Второе — то, что большинство сегодняшних Socket A материнских плат сделаны по стандартам, требующим, чтобы справа и слева от гнезда процессора (со стороны ручки сокета и с противоположной) оставалось достаточно места для установки таких радиаторов. Кроме этого, на квадратном радиаторе можно закрепить множество типов разнообразных вентиляторов — от 50x50x10 мм до 70x70x25 мм, а то и больше.

Третье — плоские и тонкие ребра лучше отдают тепло, чем толстые. Главное в такой конструкции — соблюсти хороший контакт между ребрами и основанием, которое, к тому же, можно сделать из меди. В серии кулеров 6Cu+ (см. обзор в МК № 3 (174) и 4 (175)) компания Thermaltake так и поступила. Идея не нова, мы уже видели и полностью медные «монстры» (например Global Win CAK38), и частично омедненные радиаторы, но их цена...

Тут самое время сделать небольшое «теоретическое» отступление. Дело в том, что медь, будучи металлом с гораздо большим коэффициентом теплопроводности и, как следствие, с лучшей теплоотдачей, более эффективна для изготовления радиаторов, чем алюминий. Ее недостатками являются плохая устойчивость к окислению и сложность в обработке, что в итоге негативно отражается на цене медных радиаторов. Соединение же двух металлов, меди и алюминия, позволяет удешевить конструкцию кулера. Но возникает и проблема — тепловые потери в месте сопряжения двух металлов.

Что выбрать?

Что же предлагает нам сегодня рынок кулеров? Есть очень широкий выбор хороших девайсов от именитых производителей, таких как Thermaltake, Elan Vital, GlobalWin, Cooler Master, TennMax, ADDA, Zalman… Немного предложений с более знакомыми названиями: Acorp, ATC, Titan Computer, Intel и т. п. Существует и масса недорогих кулеров, довольно часто представленных громкими названиями: super, golden, hurricane, typhoon и т. п.

Большинство моделей кулеров очень похожи, как внешне, так и по своим характеристикам. Для представления общей картины рынка кулеров рассмотрим наиболее типичные модели.

ElanVital FSPKB3 (рис. 5) — наиболее типичный представитель линейки «бюджетных» кулеров. Имеет стандартный черный алюминиевый радиатор размером 60х50х25 мм с 17 ребрами. Каждое ребро разделено вдоль на три части. На основании радиатора наклеена прокладка термоинтерфейса неизвестного происхождения :-), которая должна обеспечивать отвод тепла. Также на основании радиатора на расстоянии примерно 7 мм от его края расположено ребро, позволяющее укрепить кулер только в одном определенном положении.

В устройстве применяется стандартный вентилятор размером 50х50х10 мм, использующий два подшипника качения. Подключение кулера к материнской плате осуществляется через molex-коннектор.

Одно из достоинств модели — крепление кулера, немного отличающееся от других Socket 370-моделей. Для крепления используется скоба из нержавеющей стали, которая как бы «надевает» кулер на процессор. Крепление довольно прочное. В то же время и снять устройство очень легко. Для этого нужно приложить небольшое усилие и сжать ушки крепления.

Вывод: усредненные параметры, среднее качество охлаждения, удобное крепление, кулер рекомендуется для «бюджетных» устройств с частотами до 800 МГц.

Global Win FOP38. Этот кулер (рис. 6) — просто находка для тех, кто хочет серьезно разогнать свой процессор. Не зря говорят, все гениальное просто: делаем большое алюминиевое основание, прикрепляем на него мощный громадный вентилятор, запаковываем и продаем.

Этот уродливый вентилятор с частотой вращения 7000 об/мин издает ужасные звуки. И хоть девайсы с 7000 об/мин тихими не бывают, но этот кулер сам по себе создает больше шума, чем многие ПК в целом :-). Однако гудение — не самое неприятное в FOP38, да и в остальных кулерах Global Win. На самом деле проблема этих устройств — крепление, оно выполнено не слишком удачно. При использовании отвертки есть вероятность соскальзывания противоположного конца зажима и как следствие —повреждения материнской платы.

Конечно, если вас раздражают шумные компьютеры, вы никогда не купите себе кулер с вентилятором на 7000 об/мин. Но если вы хотите иметь «раскрученный» процессор, то определенно возьмете FOP38.

Global Win CAK38. Этот кулер (рис. 7) из-за высокой цены (около $27) вряд ли станет популярным на нашем рынке. В обзор он попал только как самый, самый, самый... :-). Медный радиатор, шумный 60-миллиметровый вентилятор (6800 об/мин), с оригинальной защитой от попадания пальцев :-), дурацкое крепление Global Win clip — и вы обладатель кулера, имеющего одни из лучших характеристик теплоотвода среди серийных устройств.

Titan TTC-D3T и TTC-D3TB. Продукция под торговой маркой Titan уже зарекомендовала себя на украинском рынке с лучшей стороны. Главное достоинство этих кулеров — соотношение цена/качество. За вполне разумные деньги вы приобретаете отличный охладитель для своего процессора. Кулеры серии TTC не исключение (рис. 8). Устройства имеют обыкновенный алюминиевый радиатор 62.5х60х40 мм, скорость вращения крыльчатки вентилятора — 4000 об/мин.

Что сразу бросается в глаза — это, конечно, радиатор. Вещица суровая — внушительные размеры (по сравнению с повсеместно распространенным китайским ширпотребом), толщина ребер ~1 мм, суммарная площадь поверхности около 600 кв.см. Каких-то особых различий в радиаторах у двух рассматриваемых нами моделей кулеров (TTC-D3T и TTC-D3TB) нет. При установке данных девайсов следует обратить внимание на ручку замка Socket, которая немного выступает над пластиковой поверхностью разъема и может стать помехой при размещении этого кулера. Надпись на коробке кулера «For AMD Duron/Thunderbird (Socket A)» действительно не пустые слова. Что касается эффективности, то по заключению многих пользователей этой продукции, данные кулеры не уступают по возможностям охлаждения серии Golden и Chrome Orb. А цена их почти вдвое ниже, так что выводы делайте сами :-).

Titan TTC-D5TB. Более дорогая и более эффективная, по сравнению с вышеописанными, модель кулера от Titan. Буква «B» в конце названия означает, что в ней используется вентилятор на шарикоподшипнике.

TTC-D5TB — олицетворение еще одного веяния моды в компьютерном охлаждении — использование больших вентиляторов (рис. 9). Из-за ограниченного размера Socket’а разработчики выполнили радиатор устройства в конусовидной форме. Над ним установлен 80-мм вентилятор, вращающийся с частотой всего 3000 об/мин. При такой скорости подшипник практически не слышен, а весь шум — это всего лишь шум движущегося воздуха. Для чего все это было сделано? Дело в том, что производительность и шумность неразрывно связаны между собой. Шумовая характеристика данного вентилятора — всего 29 дБ. Для сравнения стандартный 60x25 мм вентилятор при аналогичной продуктивности имел бы громкость больше 45 дБ. А тишина работы — одно из главных достоинств компьютера :-).

Подводя итог вышеизложенному материалу, хочется отметить, что, приобретая кулер, вы, в первую очередь, обеспечиваете себе спокойствие. И чем выше вы его цените, тем, соответственно, и большую сумму отдадите :-).

Идёт загрузка...

Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:
Комментарий:
Введите символы или вычислите пример: * Обновить