8-900-374-94-44
Почти три десятилетия я пытаюсь делать мои компьютеры тише. Жидкостное охлаждение собственного изготовления, гидродинамические подшипники с магнитной стабилизацией, акустические демпферы, силиконовые амортизаторы – я использовал всё, что можно представить. И на прошлой неделе я, наконец, сумел построить совершенно бесшумный компьютер. Без лишних слов, знакомьтесь: Streacom DB4. Корпус размером 26 x 26 x 27 см без единого вентилятора. У него вообще нет никаких движущихся частей. Полная тишина, 0 дБ.
Если снять с него верхнюю и четыре боковых стенки (штампованный алюминий, толщина стенки 13 мм), вы увидите минимальную раму и центральную монтажную пластину для материнской платы формата mini-ITX (порты ввода/вывода смотрят вниз, сквозь дно корпуса).
Когда я выбирал компоненты, то вариантов материнской платы такого формата было всего четыре:
В итоге я остановился на плате ASRock AB350 Gaming-ITX/ac.
Хотя теоретически в DB4 можно установить любую материнку mini-ITX, корпус разработан для пассивного охлаждения с тепловыми трубками, передающими тепло, создаваемое CPU и GPU на боковые панели, излучающие его и удаляющие при помощи конвекции. Тщательный анализ путей прокладки трубок и необходимых зазоров показал, что определённые материнки не подойдут для этого корпуса – будут мешаться компоненты.
Чтобы лучше понять, насколько малы оказались зазоры, вот фото с другого угла:
Да, кое-где зазор буквально составляет доли миллиметра
В комплекте с DB4 идёт оборудование, с помощью которого тепло от CPU передаётся на одну из боковых панелей – это четыре тепловые трубки и один распределитель тепла. Такая конфигурация поддерживает CPU мощностью 65 Вт. Если добавить LH6 Cooling Kit, то CPU можно подсоединить к двум боковым панелям шестью трубками и тремя распределителями, что позволит использовать CPU до 105 Вт.
В такой системе с пассивным охлаждением ограничением мощности CPU служат возможности по рассеиванию тепла. Для справки:
Всё это привело к тому, что я поставил Ryzen 5 1600 на 65 Вт. Поскольку материнка у меня B350, я имею возможность разгонять проц до 1600X/95 Вт без особых проблем.
Если вам хватает 65 Вт и не нужен разгон, вы можете отказаться от LH6 Cooling Kit. Тепловые трубки у DB4 короче, чем у LH6, и не заходят за край материнки – поэтому никаких ограничений, упомянутых в связи с платами Gigabyte, Asus и MSI, у вас не будет.
Что до памяти, тол я выбрал Corsair Vengeance LPX CMK32GX4M2Z2400C16 32GB (2x16GB) DDR4.
С Corsair Vengeance LPX RAM у меня никогда не было проблем. Она была указана в списке совместимых модулей для моей материнской платы, а ещё её смогли разогнать до 3200 МГц на точно такой же матери, что и у меня, поэтому я был уверен, что смогу достичь хорошего разгона с минимальными усилиями – естественно, с учётом «кремниевой лотереи». Я собирал компьютер не для игр и не использовал APU, поэтому для меня больше значения имел объём памяти, чем какие-то запредельные скорости.
SSD – единственный вариант абсолютно тихого накопителя, я избавился от последнего жёсткого диска более семи лет назад, поэтому система изначально была нацелена на использование SSD. Вопрос был только – какого именно.
Поскольку сзади на материнке есть слот M.2, я решил выбрать 1 Тб Samsung 960 Evo NVMe в качестве основного и 1 Тб Samsung 860 Evo SATA для страховочного.
Я бы предпочёл два диска NVMe (чтобы было меньше кабелей), но у материнки ASRock есть только один слот M.2. У Asus есть два таких слота, но она несовместима с LH6 Cooling Kit. Ну что ж – иногда приходится идти на компромиссы.
Для моих целей необходимы большие скорости передачи данных и ожидаемая продолжительность жизни не менее семи лет. Пространства на диске мне нужно порядка 600 Гб, поэтому взяв запас в несколько сотен гигов, я могу позволить накопителям определённый износ и достичь своей цели.
Хотя система не предназначалась для игр, никогда не повредит установить лучший из возможных GPU, который не расплавит температурные трубки. GPU Cooling Kit позволяет размещать GPU до 75 Вт, тепло с которого по трубкам будет идти к одной из стенок. Это ограничивает выбор платой не выше GTX 1050 Ti, если вы, как я, предпочитаете карты от Nvidia.
Мне хотелось MSI GeForce GTX 1050 Ti Aero ITX OC 4GB, но они закончились у моего продавца. Из-за безумств с криптовалютами не было известно, как скоро они появятся на складе, поэтому я удовлетворился второй по списку картой, ASUS Phoenix GeForce GTX 1050 Ti 4GB:
Обе эти карточки вмещаются в корпус, однако MSI на несколько сантиметров короче, чем Asus. Конечно, ни один из двойных вентиляторов у GPU никогда бы туда не влез.
Удалив вентиляторы, радиатор и корпус, я почистил GPU, добавил свежей пасты, а потом приладил GPU Cooling Kit:
Последний шаг – добавить радиаторы на каждый из четырёх чипов VRAM:
Тестирование потребления карточек 1050 Ti показывает, что под нагрузкой они и правда отъедают 75 Вт целиком, поэтому я достигаю пределов GPU Cooling Kit, и никакого разгона не предполагается.
Для питания всего этого я поставил Streacom ZF240 Fanless 240W ZeroFlex PSU:
Я изучил потребление всех компонентов и обнаружил, что у всех шин, за исключением шины в 12 В, запас довольно большой. Шина 12 В, теоретически, может дойти до 85% загрузки в 168 Вт, если CPU и GPU одновременно будут работать на 100%. Обычно я предпочитаю оставлять запас побольше, но поскольку система не предназначена для игр, а других вариантов, в которых я бы занял оба процессора одновременно, я не вижу, меня это не сильно волнует. Если это станет проблемой, я легко смогу установить БП SFX и добавить запаса.
С годами я стал осознавать важность кривых эффективности блоков питания и понял, что стоящая без дела система с крупным БП — это огромные траты энергии. Чтобы извлечь максимальную выгоду из вашего БП, его типичное использование должно находиться в рамках 25-75%%. Рейтинг эффективности ZF240 находится на уровне 93%, и я думаю, что мой выбор компонентов позволит ему регулярно достигать этого уровня – учитывая то, как, я думаю, будет использоваться компьютер.
Низкое энергопотребление особенно важно, если вы планируете работать в местах, где нет постоянного энергоснабжения.
Компьютер не шумит при старте. Он не шумит при выключении. Он не шумит при простое. Не шумит при большой загрузке. Не шумит при чтении и записи. Его не услышишь в обычной комнате днём. Его не услышишь в абсолютно тихом доме ночью. Его не услышишь с одного метра. Его не услышишь с одного сантиметра. Его просто не слышно. Чтобы достичь такого эффекта, потребовалось 30 лет, и, наконец, я его достиг. Путешествие закончено, и это здорово.
Если вы пытаетесь собрать беззвучный – не просто тихий, а бесшумный компьютер, я крайне рекомендую корпус с пассивным охлаждением, тепловые трубки и твердотельные накопители. Устраните все движущиеся части (вентиляторы и жёсткие диски), и вы устраните шум – это не так сложно. И это не обязательно будет очень дорого (мои системные требования не были средними, поэтому не думайте, что все системы на базе DB4 такие дорогие). Тишину (и очень приличный компьютер) можно получить и за половину указанной цены.
Обращаю ваше внимание на то, что это перевод. Ссылка на оригинал – вверху, под заголовком [прим. перев.]
После покупки своего первого компьютера, мне почему то хотелось на нем работать ночью. Может потому что никто не мешает, может потому что думается ночью по другому, не знаю. Однако желание было и что бы его реализовать необходим был компьютер с минимальным уровнем шума. Эта идея и осталась идеей, если бы не начальник, который так же увлекался модернизацией и снижением шума от своего компьютера. В результате получился бесшумный компьютер фото которого можно будет увидеть в конце статьи.
Бывает два вида шума: вибрационный и акустический (от потоков воздуха). Источников же шума несколько: корпусные вентиляторы, блок питания, система охлаждения процессора, система охлаждения видеокарты, система охлаждения материнской платы (и такое бывает), устройства чтения оптических дисков и накопители HDD.
Есть два варианта снизить шум компьютера: уменьшить количество источников шума и снизить уровень шума самих источников. Наибольший эффект получается при использовании двух вариантов. С устройствами чтения оптических дисков ничего не поделаешь, разве что не устанавливать их вообще. (Как в таком случае установить операционную систему с флешки можно почитать здесь).
Рассмотрим варианты снижения уровня шума для основных компонентов компьютера.
Тестовая конфигурация:
В базовой комплектации корпус имел 3 вентилятора диаметром: 180, 140 и 120 мм. 180 мм на боковой стенке — вдув, 140 — впереди — вдув и 120 — вытяжной сзади.
Так же перед вентилятором 140 мм была турбина, которая вращалась от создаваемого вентилятором потока воздуха. Так как функция турбины была чисто декоративная — она сразу была удалена.
Для рационального охлаждения корпуса необходимо что бы, холодный воздух поступал внутрь, а горячий выбрасывался. Из школьной программы известно, что холодный воздух опускается, а горячий поднимается. Исходя из этого рекомендуется нижние вентиляторы ставить на вдув, а верхние на выдув. Тогда холодный воздух снизу поступает в корпус, нагревается охлаждая комплектующие, поднимается и верхними вентиляторами выбрасывается за его пределы.
Так как вытяжных вентиляторов у меня оказалось два: один корпусной другой на блоке питания, было принято решение корпусной отключить и посмотреть на температуры. Мониторинг системы удобно осуществлять с помощью программы AIDA64 (старое название Everest). Практически ничего не изменилось и вентилятор покинул пределы моего корпуса.
Далее стоит уделить особое внимание потокам воздуха внутри корпуса, что бы уменьшить сопротивление и улучшить охлаждение системы. Необходимо определиться со всеми проемами корпуса и понять какой воздух заходит или выходит через них. В этом корпусе как и у большинства отверстия были везде, кроме как снизу и сверху.
Для исключения остальных источников шума 180 мм и 140 мм необходимо было обеспечить достаточное охлаждение жесткого диска. Для этого сделал воздухонепроницаемым боковые крышки корпуса, убрав 180 мм и вставив туда акриловые вставки вместо пластиковых решеток.
Получилось красиво и эффективно. После этих усовершенствований холодный воздух в корпус мог попасть через переднюю панель с помощью 140 мм и через отверстия на задней поверхности корпуса (там где был убран 120 мм на выдув).
При такой системе охлаждения получилось что блок питания, который должен вытягивать теплый воздух из всего корпуса, вытягивает воздух поступавший через заднюю панель. Было принято решение закрыть задние вентиляционные отверстия.
Теперь холодный воздух поступал только через 140 мм на передней панели. Этот вентилятор был громче всех так как был ближе всех ко мне. Сделал попытку его отключить. Незначительно повысилась температура HDD и видеокарты. Все было в норме и 140 мм покинули корпус.
Система стала значительно тише. Осталось всего 3 вентилятора: в блоке питания, в системе охлаждения видеокарты и в системе охлаждения процессора. Так же для более лучшего охлаждения были извлечены пластинки закрывающие разъемы для слотов расширения, что бы холодный воздух заходил через нижние передние и задние проемы и охлаждал HDD и видеокарту. На этом мои экзекуции над корпусом прекратились.
Вывод. Необходимо сделать что бы в корпус снизу поступал холодный воздух, а теплый выбрасывался сверху. Идеальный вариант это перфорации на нижней и верхней панелях корпуса. Себе не делал так как это сильно испортило внешний вид корпуса. Лишние проемы мешающие или создающие помехи при прохождении воздуха в корпусе необходимо закрыть (проемы в боковых крышках). Так же считаю что вентиляторов менее 120 мм в тихом, тем более в бесшумном, компьютере быть не должно. Вентилятору 92 мм и 80 мм, для создания такого же воздушного потока как 120 мм, требуется большая частота вращения и как следствие выше шум. Поэтому, если у вас есть такие вентиляторы попробуйте их заменить на 120 мм. По поводу фирмы, обратите внимание на вентиляторы Noctua. Они все сделаны с использованием гидродинамического подшипника. Т.е. трение практически отсутствует, что положительно сказывается на долговечности, надежности и шумовых характеристиках. Так же некоторые модели содержат в комплекте переходники с впаянными резисторами, для уменьшения частоты вращения.
Комплект поставки вентилятора Noctua NF-P12 PWM
Как видно на рисунке выше в комплект так же могут включать силиконовые держатели для вентилятора (используются для предотвращения передачи вибраций от вентилятора к корпусу).
Следующий элемент который жаждал моего внимания был видеоадаптер. Эта серия карт отличается тем, что без драйвера греется на полную катушку и соответственно — издает приличный шум. Это отлично слышно пока не загрузилась операционная система.
Поискав в интернете информацию о возможных системах охлаждения для моей карты остановил свой выбор на фирме Тhermalright.
На сайте производителя моей системы охлаждения не нашел, поэтому приведу подобную. Вес около 400 гр.
30 минут времени и еще один вентилятор был удален из корпуса.
Протестировал конструкцию игрой WarCraft 3. Температура достигла 95 градусов, но игра шла без сбоев. Температура в простоя не поднималась выше 50 градусов Цельсия. Уже хорошо, но если играть, то придется устанавливать 120 мм на обдув.
После тщательного поиска было найдено дополнение этой же фирмы, которое устанавливалось на обратную сторону графического чипа. Еще 30 минут и температура упала почти на 5 градусов. На этом процесс модернизации охлаждения видеоадаптера завершился
Вывод. Если это возможно обойтись встроенной графикой. Если первый вариант не подходит, обратите внимание на видеокарты с пассивным охлаждением.
Если вы хотите играть в серьезные игры тогда выбирайте видеоадаптер и сразу систему охлаждения к ней.
Последняя версия кулера DeepCool Dracula способна справиться даже с Radeon HD 7970, но при установке двух 120 мм вентиляторов. При таких мощностях о пассивном охлаждении можно забыть, но данная система охлаждения сделана для того что бы видеокарту в системе вы не услышали.
В большинстве случаев системные платы производятся с пассивным охлаждением, но бывают и исключения.
Свое отношение к вентиляторам менее 120 мм в диаметре уже высказал. Эта плата подкупает только 5-ти летней гарантией. В любом случае стоит выбирать материнскую плату с пассивной системой охлаждения. Меньше движущих частей — выше надежность продукта.
Мой компьютер строился на базе ASUS P5Q
Все было хорошо, но при ощупывании радиатора на южном мосте (самый левый желтый маленький) была замечена высокая температура (субъективно около 70°). Естественно стал вопрос замены системы охлаждения на Thermalright Chipset Heatsink HR-05 SLI/IFX.
Все было замечательно, но при установке я сильно прикрутил радиатор и повредил плату. Ситуация успешно решилась выбором материнской платы ASUS P5Q Pro с более развитой системой охлаждения чипсета).
От P5Q в P5Q Pro перекочевал только радиатор на мосфеты (элементы питания процессора) в самом верху материнской платы.
Система приняла следующий вид
После замены больше ничего в материнской плате не модернизировал.
Жесткий диск это источник вибрации в первую очередь. Его необходимо изолировать от корпуса. Идеальный вариант это подвесить на что либо. В моем случае это оказалась витая пара. Эффект получился потрясающий, как будто жесткий диск работает завернутым в футболку.
Так же отличный вариант заклеить изолентой места соприкосновения жесткого диска и корпуса, если у вас прямой контакт, не через салазки (как у меня на фото).
Почему у меня HDD перевернут вверх ногами? Дело в том, что в 2009 году на работе поставили новые компьютеры фирмы HP, dv5750. В каждом компьютере был жесткий диск вверх ногами. Возник вопрос, как такая уважаемая фирма как HP так «неправильно установила» жесткие диски. Присмотревшись по внимательнее, можно обнаружить, что при «правильном» расположении HDD нагретый воздух задерживается в полостях на дне жесткого диска. При «неправильном» расположении нагретый воздух без препятствий поднимался вверх. Поэтому было решено осваивать положение вверх ногами.
Замечу, что один из жестких дисков на 1.5 ТБ Seagate напрочь отказался заводится. Пришлось его использовать для резервного копирования вместе с док-станцией в вертикальном положении.
Для гашения вибраций HDD существуют способы с большими капиталовложениями и с сомнительной эффективностью отлично описаны в этой статье. Исключение составляет SCYTHE QUIET DRIVE
Это система охлаждения отлично справляется не только с вибрациями, но и с шумом винчестера. Температурный режим остается таким же как и без «глушителя».
В политику охлаждения жестких дисков для бесшумного компьютера не входит использовании активных систем охлаждения. Максимум, если у вас несколько HDD, примените 120 мм на 500-800 об/мин для обдува всей корзины.
Практически все пассивные системы охлаждения вынуждают нас устанавливать HDD в отсек для оптических приводов 5.25″. Поток холодного воздуха там практически отсутствуют и это негативно скажется на температурном режиме HDD. Если вы собираете тихий или бесшумный компьютер, то рекомендуется использовать экономичные и прохладные жесткие диски — нпример «зеленые» от WD.
Минимальное выделение тепла исключает использование активного охлаждения.
Так же при выборе корпуса обратите внимание на системы крепления HDD к корзине или к корпусу. Многие производители корпусов комплектуют свои изделия антивибрационными резиновыми прокладками. В корпусах высокого уровня этому уделяется немало внимания.
Вывод. Использовать в системе один HDD или, лучше SSHD. Если необходима производительность — установите SSD. Если необходима емкость — используйте внешние жесткие диски, но так же с пассивной системой охлаждения. Если не подходит использование внешних HDD попробуйте использовать два зеленых диска и максимально разнесите их в корпусе. Например вставьте в самый нижний и самый верхних отсек в корзине жестких дисков. Для меня оптимальным решением является использовании гибридных дисков SSHD. У них сниженная частота вращения шпинделя и есть несколько гигабайт флеш-памяти для повышения производительности.
Как выбрать процессор можно почитать здесь. В этой же статье мы поговорим о том, как его охлаждать. Все процессоры с обозначением BOX, комплектуются штатным кулером. Кулер включает в себя небольшой радиатор и скромный вентилятор.
Естественно летом при нагрузке издает приличный шум. Как же быть
Меня, интересовал максимальный вес радиатора, так как принцип «больше — лучше» работает здесь как нигде лучше.
Так же при выборе системы охлаждения необходимо обращать внимание на расстояние между алюминиевыми пластинами (ребрами). Чем больше последнее, тем лучше конвекция воздуха и эффективней система охлаждения. Рекомендуется 2 мм и больше.
Исходя из этой информации мои поиски остановились на Cooler Master Hyper Z600
Вес в 1045 грамм окончательно развеяли все сомнения и в добавок эта модель появилась на прилавке магазина. 45 минут и радиатор был готов отвести от процессора 65 Вт заявленного тепловыделения.
Температура выше 55 градусов в игре не поднималась, что так же освобождало от использования вентилятора.
Нажмите на рисунок для его увеличения
Так же был установлен дополнительный HDD. Для увеличения потока воздуха через них были заклеены проемы для карт расширения. В результате видеокарта добавила около 3 градусов, зато оба HDD чувствовали себе отлично.
Вывод. Заменять вентиляторы на 120 мм и по желанию заменить радиатор.
С этим устройством работать немного сложнее, так как на большинстве блоках питания не представляется возможным осуществлять мониторинг частоты вращения вентилятора. За охлаждение отвечает определенная схема, которая в зависимости от температуры регулирует обороты «карлсона».
Рекомендации те же. Заменить вентилятор и подключить его к материнской плате, что бы иметь возможность хоть как то управлять процессом. При выборе нового блока питания для бесшумного компьютера рекомендуется обратить внимание на блоки фирмы Seasoniс серии Fanless или FSP.
В этих блоках питания отсутствует вентилятор. Именно благодаря таким решениям мечта любого пользователя, о бесшумном компьютере, осуществима).
Эти комплектующие более эффективно устанавливать в корпуса с нижним расположением блока питания. Так как теплый воздух будет беспрепятственно подниматься вверх, пусть даже немного нагревая другие компоненты. При верхнем расположении, блок питания оказывается в перевернутом положении, что значительно затрудняет вентиляцию. При таком расположении в блок питания может попадать теплый воздух от других комплектующих, что так же может усугубить ситуацию.
Вывод. В имеющимся блоке питания заменить вентилятор на более тихоходный и подключить его к материнской плате. При выборе нового блока отдать предпочтение решениям без вентилятора или сертифицированным в соответствии со стандартом эффективности Gold или Platinum. За счет высокого КПД эти блоки тратят минимум энергии на нагрев = меньше греются = тише в них работают вентиляторы. Так же некоторые блоки до определенной нагрузки, например до 300 Вт, могут работать в пассивном режиме.
В данной статье мы рассмотрели как сделать полностью бесшумный компьютер, а так же как уменьшить шум от уже имеющегося. Основной совет остается в силе. Необходимо уменьшить количество источников шума и утихомирить оставшиеся. В системе не должно быть вентиляторов менее 120 мм в диаметре. Это позволит вам достичь желаемого уровня комфорта.
Мне удалось довести свою систему до наличия всего одного вентилятора. Желаю вам превзойти мои результаты.
По поводу памяти. Радиаторы необходимы только при экстремальном разгоне с повышением напряжения. Во всех остальных случаях это просто хороший маркетинговый ход (на который я повелся).
Почему у меня радиаторы прижаты к модулям канцелярскими прищепками, для улучшения контакта и для более эффективного охлаждения).
Обещанное фото последней версии моего компьютера. Для увеличения нажмите на рисунок
Если у вас остались или появились вопросы с удовольствием на них отвечу.
С уважением, Антон Дьяченко
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
youpk.ru
В качестве более дешевой альтернативы апгрейду видеокарты или покупке дорого радиатора могу предложить отключить стандартный вентилятор, снять кожух с радиатора (если он есть), и обдувать видеокарту отдельным вентилятором, который будет просто стоять на дне системника или висеть на уровне видеокарты. Качество охлаждения скорее всего снизится, но если по результатам тестов температура не будет критической, то можно и так оставить.
Для тех, кому не нужны игры могу порекомендовать посмотреть в сторону материнских плат со встроенным видео. Интегрированный Geforce8200 неплох, а сейчас начали появляться материнские платы на более быстром Geforce9300. Однако стоит учесть, что для таких плат чипсет обдувать придется в любом случае, даже если производитель поставил только радиатор.
Вывод: видеокарту лучше сразу покупать с пассивным охлаждением, или сделать охлаждение пассивным.
При таких размерах во многих случаях вентилятор на процессор вообще не понадобится.
Вывод: использовать мощный радиатор, настроить динамическое управление частотой и напряжением в зависимости от загрузки. По возможности использовать энергоэффективный процессор.
Подключать новый вентилятор я предпочитаю за пределами блока питания. Во-первых, не надо паять плату/никаких скруток в БП. Во-вторых, появляется дополнительная свобода в месте и способе подключения и дополнительный бонус в виде мониторинга скорости вращения вентиляторов.
Вывод: покупка тихого блока питания. И (или) ручная доработка охлаждения с помощью замены вентилятора и отключения схемы термоконтроля.
В этом случае вентилятор работает заметно тише, но есть вероятность, что он не раскрутится с пониженного напряжения. Тут уж нужно экспериментировать и проверять.
Пример впаивания резистора. На фото готовый переходник и вентилятор на процессоре, но суть от этого не меняется.
У меня вентилятор от БП подключается к материнской плате через переменный резистор от IceHammer 4400B. Это дает возможность мониторить обороты + оптимально настроить скорость вращения. Для БП я установил скорость в 600 оборотов. Дополнительный хинт: ненужные провода легко умещаются в пространстве между верхней крышкой БП и корпусом.
У меня в системе 2 вентилятора. Один в блоке питания, 120мм, вращается на 600 оборотах. Другой обдувает видеокарту, чипсет и немного процессор, тоже 120мм, вращается на 400 оборотах. В принципе, можно и без него, но нет смысла: из БП вентилятор не убрать, а шума второго на сильно пониженных оборотах не слышно. Общий уровень шума такой, что для определения, работает компьютер или нет, днем нужно прислушиваться. Бывало пару раз я пытался включить уже включенный компьютер.
Дальнейшее развитие невозможно без водяного охлаждения. Только в этом случае можно будет заменить на пассивный БП (например, FSP Zen), охлаждать винчестер водой, что позволит убрать его в коробку, надежно гасящую вибрации. Впрочем, водяная помпа тоже издает некоторый шум 🙂
У меня были сомнения насчет температуры жесткого диска при таком способе подключения, но на практике оказалось, что температура редко достигает 45 градусов, несмотря на отсутствие вентиляции и соприкосновения с корпусом. Летом тоже не перегревается, впрочем, у меня постоянно работает сплит-система, поэтому окружающая температура не сильно отличается от зимней. Текущая температура компонентов (по данным SpeedFan)
Update: В комментариях подсказали на более элегантное решение проблемы вибрации, вместо резинок. (спасибо, norguhtar)
www.scythe-eu.com/ru/produkty/komplektujushchie/hard-disk-stabilizer-2.html
Если есть возможность купить такую, наверное, это будет хорошим решением. Я у себя в городе такого не видел, попробую найти под заказ и сравнить.
habr.com
И так всем привет, этот рассказ для конкурса «Расскажи о своей технике».
Как то вечером сидя дома за компьютером я вдруг осознал, о как же громко шумит мой системный блок. Это был старый черный короб, без боковых стенок, для лучшего охлаждения, intel core i5 и маленький оранжевый zalman на нем, который крутил достаточно быстро и издавал довольно много шума.
Этот пост участвует в конкурсе постов в блогах iXBT.com!
www.ixbt.com
Чтобы падая с вершины
покоренная вода
быстро двигала машины
и толкала поезда
Маршак С.Я. 1931г.
C приближением лета, весьма актуальна, стала проблема тепловыделения домашнего компьютера. Если зимой системный блок грел комнату так, что приходилось закрывать батарею центрального отопления, то с наступлением теплых дней, была уверенность в том, что старенький оконный кондиционер не справится с потоком тепла. А поскольку подошло и время апгрейда, было решено, сделать максимум возможного, с целью обеспечить комфортные условия работы.Распостраненные подходы к проблеме охлаждения компьютера
Базовый приобрести готовый компьютер или комплектующие со штатными системами охлаждения. Типичный подход неискушенного пользователя, которых, кстати, подавляющее большинство, позволяет приобрести систему которая скорее всего будет работать и не перегреваться, но показатели шума вплотную приблизятся к медицинской норме в 45 Дб. Штатные кулера, как процессорные, так и для видеоплат, изготавливаются с целью минимизировать массу и соответственно цену. Производители видеокарт несколько более внимательны к ушам своих покупателей, существует достаточно много моделей видеокарт с пассивным охлаждением, а так же на рынке встречаются видеокарты с высокоэффективной и малошумящей системой охлаждения IceQ. Следует учесть, что производители компьютеров, оптимизируя соотношение цена/производительность, обычно, не ставят комплектующие имеющие качественные системы охлаждения, просто по причине их более высокой стоимости.
Продвинутый заапгрейдить систему охлаждения компьютера более совершенными вентиляторами, кулерами и реобасами. Большинство наших читателей отличаются именно таким подходом. Наиболее распространена в России продукция Arctic Cooling и Zalman. В итоге, собирается система, нередко насчитывающая десяток вентиляторов, все с оптимизированной крыльчаткой и гидродинамическими подшипниками. Текстолит печатных плат с трудом выдерживает килограммы меди высокоэффективных радиаторов, пронизанных тепловыми трубками. Штатные системы охлаждения отправляются на помойку… Результат от всех этих модных усовершенствований падает прямо пропорционально мощности системы, так как температура внутри корпуса стремительно растет с повышением мощности, и в топовых конфигурациях прокачка воздуха через корпус все равно вызывает значительный шум. Возникает тупиковая ситуация, когда каждый компонент системы достаточно бесшумен, скажем 18-20 Дб, но собранные вместе они дают 30-35 Дб еще более неприятного, за счет различного спектра и возникающих интерференций, шума. Стоит отметить и повышенную сложность очистки от пыли подобной конструкции. Если штатную систему легко чистить раз в полгода обычным пылесосом, то все эти тонко-реберные конструкции современных кулеров очистить весьма сложно. Проблеме пыли в корпусах, производителями почему-то не уделяется достаточное внимание, лишь некоторые корпуса снабжены весьма неэффективными пылевыми фильтрами. Между тем, измельченная вентиляторами пыль не только вредит охлаждению, осаждаясь на поверхности радиаторов, но и весьма вредна для здоровья человека, так как не задерживается бронхами и очень долго выводится из легких. Некоторые источники, считают что вред от мелкой пыли сопоставим с вредом от пассивного курения. Сильно страдают от пыли накопители CD/DVD и FDD, встречался даже кардридер забитый пылью до полной невозможности работы.
Экстремальный некоторые люди в поисках идеала способны зайти достаточно далеко. В частности, проблему перегрева и пыли можно решить, приобретя у Zalman вот такой корпус:
Те, кто решил собрать бесшумный медиацентр, могут обратить внимание на более компактный MiniATX вариант, стоящий вдвое дешевле.
Впрочем, и эти, рассчитанные на пассивное охлаждение корпуса, производитель рекомендует для разогнанных и производительных систем, обдувать внешним вентилятором. Отказавшись от корпуса вовсе, можно попробовать обойтись пассивным охлаждением. Компьютер ваш будет выглядеть примерно вот так:
Системы водяного охлаждения пользуются заслуженной популярностью у оверклокеров. Принцип их действия основан на циркуляции теплоносителя. Нуждающиеся в охлаждении компоненты компьютера нагревают воду, а вода в свою очередь, охлаждается в радиаторе. При этом радиатор может находиться снаружи корпуса, и даже быть пассивным.
Одна из наиболее совершенных систем водяного охлаждения, Zalman Reserator 2
MSRP 350$
Следует отметить существование криогенных систем охлаждения для ПК, работающих по принципу смены фазового состояния вещества, подобно холодильнику и кондиционеру. Недостатком криогенных систем является высокий шум, большая масса и стоимость, сложность в инсталляции. Но только используя подобные системы, возможно добиться отрицательной температуры процессора или видеокарты, а соответственно и высочайшей производительности.
Серийная «фреонка» Cryo-Z, производства OCZ TechnologyИсторически так сложилось, что блоки питания обделены бесшумными системами охлаждения. Во многом это обусловлено тем, что они рассеивают 15-25% потребляемой компьютером энергии. Вся эта мощность выделяется на разных, активных и пассивных компонентах блока питания. Греются силовые диоды и ключи инверторов, трансформаторы и дроссели… Традиционная схема компоновки блока питания требует переосмысления с переходом на внешнее охлаждение. Блоки питания с возможностью подключения к водяной системе охлаждения производит только одна компания.
Бесшумные блоки питания других производителей маломощны, либо являются бесшумными только до определенной, весьма небольшой нагрузки.
| Gembird CCC-PSU4X-S держит до 13 А по 12В шине | Topower Top-570NF пиковая мощность 570 Вт бесшумен до 150 Вт |
К сожалению, производители БП в настоящее время не выпускают блоки питания мощностью свыше 400 Вт с пассивной системой охлаждения. Отчасти это связано с возросшими требованиями к мощностным параметрам БП, отчасти с нежеланием производителей искать новые решения (таким решением могло бы быть к примеру, заливка внутренностей ИБП теплопроводным компаундом, использование тепловых трубок). В сложившейся ситуации, можно рекомендовать обратить внимание на блоки питания, отвечающие требованиям программы 80plus gold. Обладая КПД около 90%, такие БП могут обеспечить минимальный уровень шума системы охлаждения.Создание полностью бесшумного компьютера
Учитывая вышеизложенное, и имея определенные финансовые ограничения, было начато проектирование бесшумного компьютера. Очевидно, система охлаждения была выбрана жидкостная. На барахолке, по весьма сходной цене, был приобретен корпус с интегрированной системой охлаждения, Koolance PS2-901BW.
Система охлаждения включает в себя помпу, радиатор в верхней части корпуса, три низкооборотистых вентилятора GlacialTech GT80252BDL-2, блок термоконтроля и индикации.
Выбор блока питания оказался однозначен, только FSP ZEN 400 обладает полностью пассивной системой охлаждения, высоким КПД и достаточной мощностью. Несмотря на это, при тестировании на нагрузке в 300 Вт, радиатор БП разогрелся до 78 градусов. В связи с чем, было принято решение, установить на радиатор блока питания парочку имеющихся у меня водоблоков Zalman ZM-WB1, и проблема перегрева была решена.
Блок питания FSP Zen 400 с установленными водоблоками Zalman ZM-WB1
Материнская плата была выбрана Elitegroup P35T-A, бюджетное решение, тем не менее, собранная на чипсете, поддерживающий новые 45 нм процессоры на 1333 МГц шине и гигабитную сеть на чипе Intel 82566. С целью предотвращения перегрева в условиях отсутствия обдува, на северный мост был установлен водоблок Zalman ZM-NWB1, а на процессор Intel Core 2 Duo E7500 соответственно Zalman ZM-WB4 Plus.
Имеющийся на северном мосту радиатор был переставлен на южный мост, сменив там тонкую алюминиевую пластинку. Охлаждение стабилизатора напряжений мне показалось достаточным, но возможно, после установки четырехядерника придется ставить ватерблок и туда. Впрочем, к тому времени я надеюсь обзавестись материнской платой с интегрированной системой охлаждения, к примеру Foxconn BlackOps или ASUS Blitz . Поскольку Zalman ZM-GWB3850 найти в продаже не удалось, на видеокарту Sapphire HD 3870 был установлен ватерблок Zalman ZM-GWB2, а на микросхемы памяти и радиатор стабилизатора питания, были наклеены с помощью термоклея Алсил-5, дополнительные радиаторы.
C целью сделать систему полностью бесшумной, в компьютер установлен твердотельный жесткий диск Transcend 2,5 SSD SATA, размером 32 Гб.
Скорость чтения/записи 150/90 МБ/сек
В дальнейшем, по мере удешевления дисков, планируется покупка четырехканального кэширующего контроллера и сборка массива RAID0 на основе твердотельных накопителей.
Изюминкой данного технического решения является двухконтурная система охлаждения. Предстоящая перспектива рассеивать в комнате несколько сотен Ватт меня нисколько не радовала, как по причине затрат на бесшумную реализацию этого проекта, так и по причине предстоящей летней жары. В поисках эффективного решения, был использован мировой опыт. В частности, уже достаточно давно, стойки датацентров охлаждают водопроводной водой.
Для начала было необходимо понизить давление с 6 атмосфер в водопроводе, до уровня который способен выдержать водоблок. Надежды на то, что они выдержат давление, более чем в одну-две атмосферы не было, и на отвод холодной воды был установлен понижающий давление редуктор.
Для предотвращения засоров в тонких подающих трубках и каналах водоблока, после редуктора вода очищается фильтром тонкой очистки.
Для осуществления теплообмена между водопроводной водой и охлаждающей жидкостью в компьютере, был взят водоблок Zalman ZM-WB3 Gold на внутренний контур и полностью медный водоблок от Thermaltake Big Water на внешний контур. Они были соединены между собой через термоинтерфейс и образовали теплообменник для передачи тепла от внутреннего контура охлаждения к внешнему. В случае прекращения подачи холодной воды, по достижению устанавливаемого порога температуры теплоносителя, включаются три вентилятора штатной системы охлаждения.
Во внутреннем контуре циркулирует смесь из дистиллированной воды и автомобильной охлаждающей жидкости G11, соотношением 80 к 20, добавка антифриза не дает воде загнивать и защищает систему от коррозии. Так как счетчика воды у меня не предусмотрено, после выполнения функции охлаждения, проточная вода стекает в канализацию. При очень небольшом расходе воды, текущей тоненькой струйкой, температура воды в системном блоке не превышала 30 градусов! И это при полной бесшумности системы.
* — В этой полной тишине, если прислушиваться, можно услышать шум текущей воды и урчание помпы. Поэтому, сама помпа и корпус компьютера изнутри, были шумоизолированы материалами Noisebuster.
Для проверки эффективности системы охлаждения, использовались две конфигурации программного обеспечения.
Idle загружен рабочий стол операционной системы Windows Vista Ultimate x64 SP1.
3D выполняется тестовый пакет Futuremark 3Dmark Vantage.
В обоих режимах использовалась штатная система водяного охлаждения Koolance, без подключения к холодной воде.
Idle Water и 3D Water в теплообменник внешнего контура подавалась холодная вода температурой около 17 градусов, вентиляторы штатной системы ошлаждения не работали.
Idle Air и 3D Air использовалась штатная, однослотовая, система охлаждения видеокарты ATI Radeon HD 3870 и процессорный кулер Neon 775 производства GIGABYTE.
Теплоносителем в первых четырех тестах является вода внутреннего контура охлаждения, а в двух последних тестах воздух внутри системного блока. Для получения стабильных результатов, все тесты выполнялись в течении часа, а показания о максимальной температуре снимались с помощью программы HWMonitor.
Из графика следует, что охлаждение водой значительно эффективнее, чем охлаждение воздухом. В частности, в системе охлаждаемой воздухом, во время простоя, зафиксированы параметры нагрева аналогичные нагруженной системы охлаждаемой водой! Система, охлаждаемая во время работы 3D теста воздухом, достаточно быстро прогрела воздух внутри системного блока до температуры выше 45 градусов. Неудивительно, что температура процессоров приблизилась к 80 градусам, а вентиляторы зашумели на полную мощность.
Бесшумный компьютер собран и работает
Многие задают себе вопрос, какова цена тишины. Ниже приведена таблица, отражающая примерное удорожание компьютера с различными вариантами охлаждения. В качестве «эталона» была подсчитана стоимость типичного компьютера базовой конфигурации:
| Охлаждение | Улучшенное воздушное | Бесшумное воздушное | Водяное | Бесшумное водяное |
| Компоненты | CPU Cooler Zalman CNPS9700Видеоплата HIS 3870 ICEQ3 | Zalman TNN 300 | Thermaltake Big Water 745ватерблоки Zalman NWB1 и GWB2 | Zalman Reserator 2БП FSP ZEN 400 |
| Удорожание | 2300р 14% | 14800р 90% | 5000р 30% | 10900р 65% |
Для корректного подсчета, цена заменяемых компонент вычиталась из общей суммы, и графа удорожание содержит «чистую» сумму, на которую данная конфигурация становится дороже базовой.
Для интересующихся, привожу расчет удорожания описанной в статье системы:
С зачетом корпуса и блока питания, сумма удорожания составляет 8250р или 50%, бесшумный жесткий диск прибавляет к этому еще 3200р (20%). Такова на настоящее время цена полной бесшумности компьютера.
С целью экономии воды, возможно изготовление трехконтурной системы охлаждения, в которой теплообменник крепится непосредственно на трубу магистрали холодной воды, и жидкость этой, промежуточной системы, прокачивается отдельной помпой. Весьма интересна возможность расположить между первым и вторым контуром полупроводниковый холодильник на эффекте Пельтье.
Применение подобных, прогрессивных решений, позволяет достигнуть рекордной производительности при полном отсутствии шума.
В связи с вышеизложенным, непонятна низкая активность производителей комплектующих по оснащению материнских плат, видеокарт и блоков питания системами водяного охлаждения. Крайне необходимой является разработка штуцера, конструкция которого позволит подключать компоненты без риска разлива теплоносителя.
www.ixbt.com
Попробуем разобраться во всех нюансах.
Главное, что необходимо понимать: вопросы шума и охлаждения тесно связаны.
Далее рассматривается система на базе microATX-корпуса со стандартным расположением внутренних компонентов: блок питания внизу, забирает воздух из-под корпуса, выдувает его назад. Я глубоко убежден в том, что корпуса большего размера являются пережитком прошлого, или же должны использоваться для неких специальных задач. Нестандартные варианты типа Silverstone TJ11, Aerocool DS Cube или Corsair Carbide 240 рассматривать не буду, это совсем другая история.
Что шумит в корпусе
Шумят, со всей очевидностью, все комплектующие, имеющие механические узлы, а именно:
1. Вентиляторы. Вентиляторы производят три различных вида шума: шум от вибрации, шум от подшипника и шум от потока воздуха.
a. Если вентилятор плохо сбалансирован, он вибрирует, эта вибрация передается на корпус, который также начинает вибрировать и издавать неприятные, обычно низкочастотные звуки, возникающие с небольшой периодичностью.
b. Использование некачественных подшипников (или вовсе их отсутствие) вызывает появление характерного стрекота или щелканья вентилятора во время работы.
c. Шум воздушного потока возникает в тот момент, когда сразу перед или сразу после вентилятора находится некое препятствие — кабели, плотная (в смысле оребрения) решетка радиатора и т.д. Достаточно поднести руку к вытяжному вентилятору на 1 см. и ближе, чтобы услышать характерный свист.
2. Магнитные жесткие диски. Которые HDD. Также производят два вида шума: шум от мотора и шум за счет вибрации корпуса диска.
a. Шум мотора (подшипников, привода, не важно) на слух определяется как ровный среднечастотный гул.
b. Шум от вибрации возникает от передачи колебаний корпуса HDD на элементы конструкции корпуса, как и в случае с вентиляторами. Только вот HDD сильно массивнее вентилятора, поэтому и вибрации дает ощутимо больше.
c. Шум от передвижения головок чтения-записи. Точнее, от работы актуатора головок. Возникает при интенсивных операциях чтения-записи, при снятии и помещении головок в парковочную зону. На слух ощущается как назойливый мерзотный треск.
Также частой проблемой является писк дросселей (он же «coil screaming» в зарубежной неформальной терминологии). Возникает обычно в следующих случаях:
Итак, что может шуметь в корпусе и как конкретно может шуметь — разобрались.
Общие принципы
Теперь немного здравого смысла:
Выбор компонентов — Корпус
Корпус разумно выбирать исходя из следующих соображений:
Неправильный выбор — сетка вынимается сзади, c большой вероятностью корпус придется передвигать, чтобы её достать.
Правильный выбор — сетка вынимается спереди, для её очистки корпус не надо передвигать или переворачивать:
4. Развитая система укладки кабелей. Тут всё просто: корпус должен предоставлять возможность уложить кабели так, чтобы они не мешали воздуху проходить через корпусное пространство и радиаторы. В настоящий момент большая часть корпусов нижней и средней (и верхней, понятно, тоже) ценовой категории позволяет уложить почти все кабели за поддоном для материнской платы. Из особенно интересных решений я бы выделил корпуса Fractal Design Mini C:
У него поддон имеет «горб» справа, что позволяет не так сильно, как обычно, изгибать кабель питания материнской платы. За поддоном же крепятся и диски HDD и SSD.
5. Демпфирующая система креплений для HDD. Обычно реализована в виде салазок, к которым жесткие диски прикручиваются не напрямую, а через резиновые подкладки, что несколько гасит вибрации с корпусов HDD. На шум от мотора HDD такое решение не влияет никак, понятно.
Конкретные модели: Fractal Design Mini C, Corasir Carbide Quiet 400Q, Cooler Master SL600M, Corsair 680X.
Выбор компонентов — Материнская плата
Выбор компонентов — Процессорный кулер
5. С оребрением, находящимся на одном уровне с процессорным сокетом. Не знаю, как пояснить лучше. Имеется в виду вот это:
Дело в том, что процессорный кулер рекомендуется устанавливать не как обычно, а так, чтобы поток воздуха от процессорного вентилятора был направлен вертикально вверх. А поскольку сразу под процессорным кулером стоит видеокарта, в первом слоте, а материнка небольшая, то понадобится место, чтобы между видеокартой и процессорным радиатором всунуть кулер. Отсюда — такое требование.
Конкретные модели: серия Thermalright Macho, Scythe Mugen Max, Noctua NH-U14S, Thermalright Archon, Thermaltake Frio Silent 14, Noctua NH-U12A.
Зачем и почему именно так, сказано ниже.
Выбор компонентов — Видеокарта
Хочется сверхэффективного охлаждения видеокарты — добро пожаловать в мир систем водяного охлаждения.
Выбор компонентов — Вентиляторы
Выбор компонентов — Жесткие диски (HDD)
Просто откажитесь от них. Идеальная ситуация — когда используется единственный M.2-диск, а из блока питания не торчат для него провода. Хорошая ситуация — когда к M.2-накопителю добавляется SSD на 1 ТБ для файлопомойки, который не издает никаких звуков и не греется.
Да и кому нужны эти гигантские локальные файлопомойки в эпоху быстрого и доступного интернета? Скачал кино, посмотрел — стер. Фотографии и прочее можно засунуть в облако. Годовая подписка на Office 365 стоит 3400 р. в год для 5 пользователей, то есть 680 р. в год на одного. В эту подписку входит быстрое терабайтное облако, отдельно для каждого пользователя. Плюс — сам офис, конечно. И OneNote, который отлично заменяет ставший фактически полностью платным Evernote.
С точки зрения охлаждения ситуация осложняется еще и тем, что если диски обычно ставятся в специальную корзину внутри корпуса, то даже при наличии одного единственного SSD или HDD вы вынуждены ей, корзиной, пользоваться. А если дисков нет, корзину можно снять и вытащить из корпуса. А она всегда перекрывает поток воздуха, создаваемый передним втяжным вентилятором.
Даже если и корзины нет, а HDD крепится к нижней части корпуса или позади материнской платы, создающийся винчестером гул всё равно будет хорошо различим на общем фоне.
Если необходимость складировать данные никак не получается победить, можно вынести жесткие диски в отдельный NAS, стоящий в кладовке или туалете и никак и никому не мешающий своим шумом. Ну или хотя бы заменить россыпь 500-гиговых почтитрупиков на одного 8/12-террабайтного красавца.
Выбор компонентов — Дополнительные мелочи
Сборка
Общие рекомендации:
1. Вынуть ненужное из корпуса. Обычно это корзина для 5,25-дюймовых устройств и аналогичная корзина для 3,5-дюймовых дисков. Обе они с большой вероятностью будут мешать воздухотоку. Тут кроется нюанс: часто эти корзины придают жесткость корпусу. Поэтому, сняв одну корзину, поднимите корпус за угол. Если чувствуете, что его чуть-чуть перекашивает — засовываете корзину обратно. Если нет — снимаете следующую. Обратите внимание на то, что зачастую производитель (и обзорщики) не афишируют возможность съёма дисковых корзин, иногда надо подлезть в какое-то неочевидное место в корпусе или открутить/отклеить ножки (как в случае с Aerocool DS Cube), под которыми находятся головки винтов, держащих корзины.
2. Если посадочных мест под корпусные вентиляторы больше, чем у вас есть вентиляторов, то необходимо соблюдать следующие приоритеты при установке вентиляторов:
1. Вытяжной верхний.
2. Втяжной нижний.
3. Втяжной нижний-передний.
4. Вытяжной задний-верхний.
5. Втяжной передний-верхний.
3. Это обусловлено тем, как идет поток воздуха в корпусе. Принято считать, что «из нижнего правого угла в левый верхний». И это было бы правильно, если бы была необходимость обдувать жесткие диски в корзине. А мы от нее решили отказаться. Поэтому (основной) поток воздуха у нас будет идти снизу вверх:
Это позволит, во-первых, нижнему вентилятору дуть непосредственно на видеокарту, то есть немного понижать её температуру, даже когда собственные кулеры видеокарты выключены. А во-вторых, позволит использовать для охлаждения конвекцию, подгоняя вентилятором поднимающийся вверх сам по себе воздух.
4. При установке вентиляторов сначала подключаем их к коннекторам, потом, поворачивая вентиляторы, укладываем кабель вокруг рамы вентилятора и только после этого крепим к корпусу. Чтобы кабели от вентиляторов не болтался. Крепим силиконовыми гвоздями, естественно.
5. При использовании силиконовых гвоздей «попа» гвоздя должна смотреть наружу, а «пипирка» — внутрь корпуса. Вот инструкция.
6. Стяжка кабелей на задней стороне матери производится в самый последний момент, когда начало и конец кабеля зафиксированы. Причем производится таким образом, чтобы кабели по возможности не переплетались и не накладывались друг на друга — задняя крышка может просто не закрыться.
Плохо:
Хорошо:
6. Помимо кабелей питания сзади поддона материнской платы же необходимо пропустить и кабели коннекторов с морды корпуса — обычно это USB 2.0, USB 3.0 и звук. На стороне материнки их можно вывести через щель между блоком питания и поддоном материнки. Аналогично необходимо поступить и с коннекторами от кнопок и диодов, расположенных спереди корпуса.
7. Башню процессорного кулера можно установить вертикально или горизонтально. Почему вертикальная установка работает лучше, я писал вот в этом посте. Поэтому ставим вертикально. Естественно, используем отдельно закупленную термопасту.
Переходим к настройке системы охлаждения.
Настройка системы охлаждения
Концепция
Необходимо руководствоваться следующими простыми принципами:
Для процессоров последних поколений — Skylake и Kaby Lake — за условную верхнюю планку можно принять значение в 65-70 градусов. Для вышеперечисленных видеокарт nVidia — около 70-75 градусов. Это идеальные верхние значения.
Напомню про нюанс: видеокарты при резком скачке нагрузки разогреваются очень быстро. А термическое расширение, происходящее за короткий промежуток времени (например, с 40 до 80 градусов за 10 секунд) крайне неполезно для всех элементов, установленных на текстолите видеокарты. Это связано с тем, что коэффициент термического расширения у текстолита, припоя и чипов разный, поэтому при резких перепадах температур существует ненулевая вероятность отрыва контактной площадки чипа от текстолита (что потом пытаются вылечить так называемой «жаркой» видеокарт). То же касается и сверхбыстрых дисков M.2 на шине PCI Express, типа Samsung 950/960 Pro.
Именно поэтому разница между нижней и верхней границами температуры на устройстве не должна быть большой, а перепад — быстрым.
Как должна изменяться скорость вентиляторов в зависимости от температуры?
В отсутствии нагрузки процессор и видеокарта снижают частоты и практически не греются. Видеокарта полностью останавливает кулеры. Остановить вентилятор на процессоре программными средствами нельзя, но можно снизить частоту его вращения до минимальной величины в 400-500 оборотов, в зависимости от модели вентилятора. Нужно ли во время простоя или низкой загрузки системы включать еще какие-то кулеры кроме процессорного? Да, один вытяжной кулер, установленный на верхней панели корпуса — он будет потихоньку вытягивать весь нагретый воздух из корпуса.
В целом картина для системы без нагрузки получается такая: из всех вентиляторов работает только процессорный (который собирает воздух с видеокарты и отправляет его наверх, через радиатор процессора, на большой вытяжной кулер) и этот самый верхний вытяжной кулер. Причем оба крутятся с минимальной скоростью и вообще никак не слышны. Воздух засасывается в корпус вынужденно, через дырки для вентиляторов. Практика показывает, что двух работающих кулеров (плюс конвекции) хватает для эффективного охлаждения системы при интернет-серфинге, просмотре кино, работы в офисных приложениях. При этом температура процессора (в моем случае — i5-6600K) стабилизируется на значении около 40 градусов, видеокарты (в моем случае — MSI GTX1080) — на значении в 45 градусов.
Важным плюсом такого подхода является минимизация количества пыли, которая летит в корпус, т.к. втяжной поток просто ничтожный.
Под нагрузкой дело обстоит иначе. Представим себе сложный вариант, когда нагревается и видеокарта, и процессор. Видеокарта догревается до 61 градуса и начинает активно забирать кулерами воздух, нагревать его и выкидывать обратно в корпус. В этом случае необходимо как подавать больше воздуха на вдув в нижней части корпуса, так и выводить больше горячего воздуха из корпуса сверху. Приоритетность включения вентиляторов — та же, что приведена выше:
Из этого следует интересный вывод: если вентиляторы 3 и 4 идентичны, то их можно подключить разветвителем к одному коннектору на материнской плате и управлять этой парой как одним вентилятором.
Вращение процессорного вентилятора также можно ускорить, тогда он будет эффективнее отводить часть тепла с видяхи.
Исходя из вышесказанного, процесс настройки скоростей вентиляторов выглядит так:
И немного о том, при помощи чего всё это настраивать.
Вариант номер 1 — замечательная программа SpeedFan. Она позволяет привязывать скорость вращения любого кулера к любому термодатчику в системе. Проблема с данной программой заключается в отсутствии поддержки контроллеров вентиляторов, использующихся в новых материнских платах. Поэтому можно его поставить, запустить и выяснить, видит ли она ваши вентиляторы или нет. Если да — вот туториал по использованию. Если нет — переходим к варианту номер два.
Вариант номер 2 — собственные утилиты производителей материнских плат. Они более примитивные, зато гарантированно работают. Такие утилиты редко позволяют считывать показания с термодатчика видеокарты, но в нашем случае ситуация упрощается — так как при нагреве видеокарты начинает разогреваться стоящий над ней процессор, привязывать обороты кулера можно именно к температуре процессора. Да, это еще один неочевидный плюс именно такого положения процессорного кулера.
Настройка скорости вращения кулеров видеокарты производится при помощи прекрасного универсального приложения MSI Afterburner. Есть и другие варианты. Но афтербёрнер — это уже как бы стандарт.
Итоги
Ну вот, пожалуй, и весь сказ. Если всё сделать правильно, то получится следующее:
sickthought.livejournal.com
Сначала две простые задачи из теории. Мы говорим о шуме, об охлаждении.
Почему шумит компьютер? Потому что вентиляторы крутятся.
А как сильно шумит компьютер, и как это зависит от вентиляторов?
Давайте решим простую задачу: вот так вот трык — и скорость вентиляторов упадет в два раза. На сколько децибел уменьшится шум?
Вентиляторы — это важно, это отвод тепла, электроника не должна перегреваться.
Тогда еще одна задача: кулер обдувает процессор. Температура процессора 35 градусов Цельсия. И вот вдруг процессор увеличил тепловыделение в два раза. Какая станет температура процессора?
Шум системного блока складывается из шума, создаваемого кулерами, и шума винчестеров.
Пропустим винчестеры, это изменить нельзя и это не главный источник шума.
Откуда возникает шум кулеров? Воздух, обтекающий радиатор — раз, и шум механики самого кулера: биения в подшипниках, звуки, издаваемые обмотками кулера (неровности крепления сердечников, магнитострикция etc.)
Re = (скорость потока)*(характерный размер)/(кинематическая вязкость)
Согласно исследованию, производительность кулера колеблется в пределах 20-60 кубических метров в час, или 0,005 — 0,015 куб.м./сек. Примем 0,01 куб.м./сек как среднее по больнице кулерам.
Диаметр среднего кулера пример 7 см = 0,07 м.
Тогда скорость потока = (производительность)/(площадь) = 0,01/(пи * 0,07*0,07/4) = 2,6 метра в секунду
Характерный размер у нас уже есть — это диаметр.
Тогда Re = (2,6)*(0,07)/(16/1000000) = 11000
Согласно той же Вики, и другим источникам, при таком числе Re течение воздуха является турбулентным.
При турбулентном течении в воздухе возникают вихри. Вихрь — самостоятельное образование, срываясь с лопастей вентилятора, вихри образуют скачки давления воздуха. То же самое происходит при ударе вихревого образования о твердую поверхность. Скачки давления от многочисленных вихрей и создают тот самый шумовой звук, который исходит от работающего кулера.
Можно ли сделать течение ламинарным, то есть безвихревым, чтобы не было шума? Даже при снижении скорости потока воздуха в четыре раза течение останется турбулентным, вихревым (число Re станет равно 2500).
Однако есть интуитивное предположение, что снижение скорости потока воздуха снизит издаваемый шум. Об этом чуть ниже.
Шум механики кулера.
Все звуковые эффекты от механики кулера напрямую зависят от силы, которую создает ток, протекающий через обмотки. Природа этих звуковых эффектов разнообразна и сложна, и тут рассуждать на пальцах смысле не имеет. Однако очевидно, что при снижении тока, протекающего через обмотки, и при снижении частоты вращения кулера звуковые эффекты будут уменьшаться.
Действительно, зачем рассуждать на пальцах, если есть вот такое исследование. Оно посвящено вентиляторам, но кулер — это и есть вентилятор, все выводы будут справедливы. В нем фигуирует только скорость потока, но из теории вентиляторов следует, что расход воздуха, а следовательно, и скорость потока, прямо пропорциональны частоте вращения (rpm). Снижаем в два раза частоту вращения — в два раза меньше скорость потока.
Итак, все шумы вентилятора пропорциональны частоте вращения. Процитируем исследование
Известно, что турбулентный шум является источником квадрупольного типа, и его звуковая мощность пропорциональна ~u8, а вихревой шум является источником дипольного типа, и его звуковая мощность ~u6, где u – окружная скорость. При уменьшении частоты вращения также снижается и шум вращения, который имеет дипольную (шум нагрузки) и монопольную (шум вытеснения) природу, и их звуковая мощность пропорциональна ~u6 и ~u4 соответственно.
Порог слышимости 0
Тиканье наручных часов 10
Шепот 20
Звук настенных часов 30
Приглушенный разговор 40
Тихая улица 50
Обычный разговор 60
Шумная улица 70
Примем по этой шкале уровень громкости системного блока 65 дБ — среднее между обычным разговором и шумной улицей.
Снижение частоты вращения вентиляторов в два раза снизит шум от турбулентных потоков воздуха в 2^4 = 16 раз, или на 24 дБ, то есть уровень громкости станет равен равным приглушенному разговору. Хороший эффект!
Термодинамический расчет
Мы выше писали — снизим скорость в два раза. Почему в два? Почему не в двадцать? Или вообще выключить вентиляторы, никакого шума не будет? Ведь требуется какой-то поток воздуха для охлаждения, тут мы его снижаем — а что произойдет, например, с процессором?
Давайте решим задачу, которая в начале поста.
Итак, температура процессора = 35 градусов, радиатор процессора штатно обдувается кулером, скорость потока не меняется.
Процессор увеличил тепловыделение в два раз. Какая будет температура процессора при неизменном потоке воздуха?
Рассмотрим процесс обдува. Представим, что система «кулер-радиатор-процессор» — это черный ящик, которы отдает тепло потоку воздуха. Количество тепла пропорционально разности температур процессора и набегающего воздуха на входе, то есть (температура процессора — температура входящего в кулер воздуха).
Температура входящего воздуха = тмпературе внутри системного блока. Примем ее равной 30 градусам.
Итого разность температур процессора и набегающего воздуха = 35 — 30 = 5 градусов. Если процессор в два раза увеличит тепловыделение, разность температур тоже вырастет в два раза, то есть станет равной 5*2 = 10 градусов.
А температура процессора будет равна температура воздуха + разность = 30 + 10 = 40 градусов (вместо 70, которые сразу приходят в голову)
А что произойдет с температурой процессора, если уменьшить скорость потока охлаждения в два раза?
Согласно Справочник по физике Кухлинг К количество тепла, уносимого с поверхности «воздух-твердая стенка» пропорционально разности температур и корню из скорости потока воздуха. Если уменьшить скорость потока воздуха в два раза, то для отведения того же количества тепла разность температур вырастет в корень из 2 раз, то есть примерно в 1,4 раза.
Итоговая формула:Тпроцессора = Твоздуха + (Тпроцессора начальная — Твоздуха)*корень((скорость вращения начальная / скорость вращения итоговая))
Выполним пару реальных расчетов, из практики.
Тпроцессора начальная = 42 градуса
Твоздуха = 20 градусов (системный блок открыт)
Скорость вращения снижена в 2 раза (с 2000 до 1000 rpm)
Тпроцессора =20 + (42-20)*1,4 = 51 градус
Жеще условия
Тпроцессора начальная = 60 градусов (старый горячий Athlon)
Твоздуха = 20 градусов (системный блок открыт)
Скорость вращения снижена в 2.5 раза (с 2000 до 800 rpm)
Тпроцессора =20 + (42-20)*1,4 = 76 градусов
Мы видим, что даже на горячем процессоре (разность температур = 40 градусов) и снижении скорости вращения в 2,5 раза (=уменьшение шума на 31 дБ) температура процессора остается в допустимых пределах с хорошим запасом.
Вот на коленке результаты теста на процессоре Core i5 серии 3, видно, что даже на стресс-тесте температура при снижении частоты вращения в 2,5 раза растет на несколько градусов.
Итого: теоретически снизить скорост вращения вентилятров в 2-2,5 раза безопасно для электроники, которая ими охлаждается
Как снизить частоту вращения вентиляторов? Снизить напряжение питания.
А как зависит скорость вращения от напряжения питания? Примерно линейно, см. табличку выше.
Начинаем модернизировать системный блок
Прежде всего, вентиляторов у нас минимум два — один в блоке питания и один на процессоре. Может быть еще один на видеокарте, на старых моделях — еще и на материнской плате.
Что будем делать:
1) отключаем все вентиляторы от питания +12В
2) соединяем их вместе и подключаем к питанию +5В
3) тестируем
1) Итак, достаем и разбираем БП. 
Вентилятор просто аккуратно откусываем от платы (там может быть разъем, а может и не быть, неважно). Припаиваем длинные проводочки к проводам, идущим от кулера, выводим их наружу
Откусываем откулера процессора все провода, делаем ту же операцию. У кулера процессора может быть три или четыре провода, соотв. земля, +12В, датчик вращения и (оционально) управление скоростью. Нас интересует только +12В, землю и все остальное можно оставить прямо в разъеме
Но можно и откусить землю и +12В, это лучше (это Pentium4)
Если на видеокарте есть кулер — то же самое: откусываем и удлиняем провода
Еще видеокарта, это GeForce 8600 gts
Внимание!
1) убедитесь в надежности паяных соединений, подергайте их на прочность
2) ни в коем случае не используйте для изоляции изоленту. Только термоусадочный кембрик, изоленту — только для временной механической фиксации проводов
3) исходите из принципа, что все что может замкнуть — обязательно замкнет, все что может отвалиться — отвалится
Мы можем снизить скорость обдува радиаторов, но если у вас вдруг какой-то узел на ходу останется без обдува (отвалится пайка например), вы узнаете об этом, когда этот узел выйдет из строя. Делайте надежно.
2) Соединяем все провода от кулеров, соблюдая полярность. В итоге получится два провода — плюс и минус всей системы охлаждения компьютера (всех кулеров, соединенных вместе).
Далее возникнет задача — как подключить к разъему питания. Можно выпаять и использовать штырьки от старых CD/DVD приводов или неисправных винчестеров (это лучше, надежнее — не выдернешь)
или штырьки от материнских плат. Но такое подключение потом нужно обязательно зафиксировать механически, хотя бы на первое время изолентой, такие штырьки держатся гораздо слабее
3) проверяем все тщательно, дергаем за провода — чтоб вдруг не вылетело ничего. Готовимся ко включению
Первое включение
Будьте готовы быстро осмотреть все вентиляторы сразу после включения.
Включаем!
Быстро осматриваем и проверяем вентиляторы, — они все должны крутиться. Если вдруг какой-то стоИт — сразу выключаем (эту ситуацию рассмотрим ниже)
Если все вентиляторы крутятся — ок. Вентилятор БП можно проверить, приложив бумажку к БП — должно слабенько дуть.
Ок
У вас может начать ругаться BIOS — мол, не крутится вентилятор БП или низкие обороты или не регулируется. Зайдите в БИОС, поставьте CPU FAN в игнор
Ок
Все! Наслаждаемся тишиной!
Запустите что угодно, что показывает температуру процессора — CoreTemp, RealTemp etc. Контролируйте температуру первые несколько дней. Посматривайте на вентиляторы.
И наслаждайтесь тишиной!
Насколько тихо работает компьютер после такой переделки?
Совсем тихо. Слышно только винчестер.
Есть ли риски такой переделки?
Нет. Вы всегда можете переключить питание всех вентиляторов обратно на +12В, получите обратно ровно то же самое, что и было
Что делать в ситуации, когда один из вентиляторов не крутится при включении?
Возможно, ему не хватает вращающего момента для старта (хотя такая ситуация ни разу не наблюдалась). В этом случае сделайте питание всех вентиляторов не 5в, а 7В. Каким образом?
Мы для подачи питания +5В подключали + вентиляторов к +5В, а землю вентиляторов к земле. Подключите + вентиляторов к +12В, а землю — к +5В. В этом случае на вентиляторах будет 12-5 = 7В. Появится небольшой шум, тем не менее это гораздо тише, чем было.
Сколько компьютеров были переделаны подобным образом?
Автор этих строк с 2008 года лично модернизировал несколько десятков самых разных типов: от Пентиум4 до Core i5. Вся линейка семейств Intel между указанными выше процессорами: Core2Duo, Celeron G***, Pentium G*** и пр. Машин на процессорах АМД меньше, но все же — от старых с сокетом 939 до новых.
Были ли геймерские или разгнанные оверклоковские компьютеры?
Нет, и тут стоит подумать, нужны ли такие модернизации для указанных компьютеров.
Наблюдались ли проблемы?
Связанные с модернизцией (перегрев, выход из строя охлаждаемых узлов) — нет
Сколько по времени занимает такая модернизация?
Примерно два-три часа
Как ведут себя модернизированные таким образом компьютеры летом?
Как обычно. Сбоев не зафиксировано
Какие-либо доп. меры обслуживания?
Пожалуй, есть смысл чаще выдувать пыль и чистить компьютер. Кстати, пыли в таком компьютере скапливается меньше (видимо, за счет меньшего объема проходимого воздуха)
А в чем ноу-хау?
Ни в чем. Описанный выше способ давно известен электронщикам и активно применяется. Авто публикации просто попытался подвести под такую модернизацию теоретическую базу и показал примеры практической реализации.
Можно ли сделать что-то подобное на ноутбуках?
Ни в коем случае! Электроника ноутбука работает в очень тяжелых тепловых условиях, и система охлаждения отличается от десктопа.
UPD2 И в заключение. Все же прежде чем что-либо делать с системой охлаждения, сделайте анализ.
1) засеките любой прогаммой температуру материнской платы (можно считать ее равной температуре внутри системного блока) и температуру процессора
2) запустите стресс-тест для процессора (есть во многих программах)
3) засеките температуру процессора через 10-15 минут после запуска стресс-теста
4) выполните расчет температуры процессора при уменьшении частоты вращения (по формуле в статье)
Если конечный результат приемлем, можете переделывать. Если же вы получаете темературу, близкую к предельной для CPU, воздержитесь от указанных переделок.
(Но эта ситуация относится, скорее, к пункту об игровых/оверклокерских машинах)
habr.com