Чем отличаются вентиляторы на вдув и выдув

0

На вдув или на выдув?

Прежде всего о терминах (применяемых в просторечии или не понимающими процессов "мастерами от сохи") "на вдув" или "на выдув", прежде всего надо усвоить общепринятые в технике и литературе термины "нагнетающие" или "вытяжные" вентиляторы.

Еще в 2005 году была написана статья «Схемы включения вентиляторов для охлаждения системных блоков персональных компьютеров», где рассмотрены три типовые схемы включения вентиляторов которые позволяют оценить достоинства и недостатки любой схемы.

• два вытяжных вентилятора (наиболее распространенная, например один вытяжной вентилятор БП и дополнительный корпусной вытяжной). Частным случаем данной схемы является N ( N = 1,2,3. ) вытяжных вентиляторов или аналогичное количество нагнетающих;
• один вытяжной и один нагнетающий;
• разное количество вытяжных и нагнетающих вентилятор.

Может быть описанное в выше указанной статье сложно для понимания, но поверьте, те кто занимаются доработкой вентиляции корпусов должны понимать что они делают.

И самое главное, что качество вентиляции, часто не зависит от количества вентиляторов. Неправильно сбалансированный воздухообмен, в результате установки вентиляторов с произвольными характеристиками, не улучшит, а скорее наоборот ухудшат вентиляцию.

Все что Вы делаете надо, хотя бы приблизительно, просчитывать (оценивать).

Любителям нагнетающих вентиляторов.

Сторонники нагнетающих вентиляторов или превышения их количества над вытяжными часто приводят убийственный, как им кажется, аргумент:

— «Нагнетающие вентиляторы создают в корпусе избыточное давление, которое защищает его от поступающей снаружи пыли».

Но каким воздухом они создают это избыточное давление?

Тем самым в котором эта пыль и находится.

Эффективность системы вентиляции (системы вывода избыточного тепла) определяется количеством проходящего через корпус воздуха. Точно так же и количество пыли остающееся в корпусе тем больше чем больше воздуха проходит через корпус.

То есть количество пыли остающееся в корпусе компьютера не зависит от нагнетания или отсоса воздуха (направления работы вентиляторов), а только от количества проходящего через корпус воздуха .

Борцам с пылью могу порекомендовать почитать статью «Пыль и защита от нее ПК и РЭА».

Единственное средство борьбы с пылью это фильтрация воздуха поступающего в корпус ПК от нее.

Но фильтр должен быть спроектирован так чтобы задерживать большую часть пыли о одновременно иметь малое аэродинамическое сопротивление (см. статью). Чтобы не грузить Вас цифрами, попробую привести минимум. Избыточное давление осевых вентиляторов применяемых для прокачки воздуха через корпус обычно составляет от 1-3 мм. H ₂ O для малошумящих (малооборотных) вентиляторов до 15-20 мм. H ₂ O для производительных вентиляторов, уровень шума которых достигает 50 дб. Для того, чтобы примененные Вами вентиляторы существенно не снижали своих характеристик, потери избыточного давления на фильтре не должны превышать, по крайней мере, 10%, а в абсолютных величинах это 0,1 — 0,5 мм. H ₂ O. Это очень малое сопротивление фильтра. Кроме того, применение фильтра требует контроля его состояния. (Способ описан в «Экстремальный корпус, часть 5») В противном случае Вы рискуете неожиданно получить перегрев узлов ПК, когда фильтр под действием собранной им пыли ограничит расход воздуха через корпус до критической величины.

Несколько слов об организации вентиляции корпусов ПК.

Как показано в статье «Схемы включения вентиляторов для охлаждения системных блоков персональных компьютеров» наиболее оптимальной с точки зрения эффективности охлаждения является схема «все вытяжные вентиляторы». В этом случае при простоте реализации, для корпусов ПК с малым и средним аэродинамическим сопротивлением обеспечивается наибольший прирост расхода воздуха при установке дополнительного вентилятора. А это означает наибольший прирост вывода тепла из этих корпусов.

Для упрощения расчетов можно использовать упрощение:

1. Применение схем, содержащих группу N вентиляторов работающих в одном направлении, с одинаковым избыточном давлением, эквивалентно применению одного вентилятора с расходом равным сумме расходов.
2. Применение схем, содержащих один нагнетающий и один вытяжной вентилятор, с равными расходами, эквивалентно применению одного вытяжного вентиляторов с суммарным избыточным давлением.

Применение схемы с вытяжным и нагнетающим вентиляторами дает наибольший прирост расхода воздуха на корпусах ПК с высоким аэродинамическим сопротивлением, но имеет один очень существенный недостаток. При несбалансированности системы, когда суммарный расход вентиляторов на входе в корпус существенно отличается от суммарного расхода вентиляторов на его выходе, возможно не улучшение, а ухудшение ее характеристик (как об этом уже говорилось выше).

Причин несколько, в том числе:

В случае превышения расхода вытяжных вентиляторов над нагнетающими приводит последние во флюгерный режим, и наоборот. В схеме нагнетающий или группа нагнетающих — вытяжной или их группа всегда во флюгерный режим переходят один или несколько вентиляторов работающих в группе с меньшим расходом. Флюгерный режим — режим работы вентилятора в воздушном потоке с большим расходом чем может дать вентилятор. Он характеризуется ограничением воздушного потока через вентилятор на уровне его паспортного значения (соответствующему числу оборотов в данный момент и его расходной характеристике) работающего во флюгерном режиме. .

Из корпуса ПК выходит больше воздуха (объемное количество), чем поступает туда. В связи с нагревом воздуха в корпусе ПК его объем увеличивается, и его объем увеличивается тем больше чем больше его нагрев. Баланс производительности вентиляторов (с учетом нагрева воздуха) должен достаточно точно соблюдаться. Любое его нарушение переводит вентилятор выпавший из баланса во флюгерный режим. То есть, такой вентилятор начинает работать как ограничитель расхода воздуха, что приводит к перераспределению избыточного давления вентилятора с большим расходом в цепочке «нагнетающий — корпус — вытяжной» вентилятор. В результате избыточное давление вентилятора с большим расходом (этой цепочке) с объема корпуса ПК перераспределяется со знаком «минус» к вентилятору работающему во флюгерном режиме. Расход воздуха через корпус падает до уровня расхода вентилятора работающего во флюгерном режиме.

В условиях, когда тепловыделение в корпусе ПК является величиной переменной, реализация подобной схемы даст существенный положительный эффект только при наличии сложной системы управления вентиляторами.

Избыточное давление.

Логика подсказывает, что чем больше давление в корпусе ПК тем больше плотность (удельный вес) воздуха, большая тепловая мощность передается воздуху увеличивая теплоотвод из него.

Расчеты подтверждают это.

Если интересны формулы то можно посмотреть статью «Искусство охлаждения» и формулу [3].

При увеличении плотности воздуха (удельного веса) в два раза, что соответствует росту давления в нем в два раза (до 2 атм) в два раза растет и отбираемая воздухом тепловая мощность. Существенный выигрыш.

Но что необходимо для его выполнения?

Просто прочный корпус и компрессор на 2 атм.

Тогда уж проще поместить ваш ПК в масло, как это делают некоторые экспериментаторы.

Теперь посмотрим есть ли выигрыш типовых системах.

В реальном корпусе ПК давление может отличаться от атмосферного на 1- 5 мм. H ₂ O со знаком плюс для избыточного давления в случае применения нагнетающих вентиляторов или со знаком минус в случае применения вытяжных вентиляторов.

Указанные выше 1 — 5 мм. H ₂ O это 1 – 5 х10 Кг/м 2 или 1 – 5 х10 -4 Кг/см 2 , ( данное давление дает пропорциональный прирост давления ) поэтому прибавка или падение теплоотдачи составит 1х10 -2 %.

Поэтому если Вы можете поднять давление до 2-3 атм, то вперед, выигрыш обеспечен.

А вот стоит ли ради 0,01% (прикиньте сколько это Вт, для вашего ПК) ставить мощный (шумный) вентилятор, герметизировать корпус (что вообще глупо, потому что лишает корпус воздухообмена и соответственно — охлаждения) и пускаться в другие поиски приключений?

Изучаем вентиляторы. Что нужно знать для правильного выбора?

Практически в каждом компьютере используются вентиляторы. Будь это компактные, ноутбуки или стационарные решения. Мы же рассмотрим варианты для стационарных компьютеров по причине того, что в продаже доступен огромный выбор разных типов вентиляторов с разными характеристиками и ценами. Постараемся понять, за что производители повышают цены на вентиляторы. Казалось бы, мы просто создаём воздушный поток, откуда такая стоимость? Но нет, наличие разных подходов, технологий и, конечно же, имя бренда влияет на качество и стоимость конечного продукта. Почему мы не будем рассматривать компактные решения и ноутбуки? Стоит оговориться, что под компактными решениями имеется в виду компьютеры, которые построены на платформах ноутбуков, а не разные размеры стационарных решений. В компактных решениях и ноутбуках нам приходится находить аналоги текущих решений, возможно изготовленных уже не самим производителем, а отдельной фирмой в Китае, чтобы они подходили под текущие крепления и обладали схожими характеристиками. Возможности для «манёвра» у нас отсутствуют, поэтому рассматривать вентиляторы в таких решениях не имеет смысла. А теперь перейдём к основным характеристикам и особенностям вентиляторов.

Направление воздушного потока

Направление воздушного потока на большинстве вентиляторов определяется достаточно просто. Воздух проходит через лицевую часть вентилятора и выходит через обратную.

В некоторых случаях на лицевой стороне есть наклейка, если мы говорим о корпусных вентиляторах, а не о тех, которые используются в блоках питания. Если же наклейки нет, то можно зайти с другой стороны. На обратной стороне всегда есть элементы конструкции, которые держат сам вентилятор, на которой находится электроника и из которой выходит сам кабель. Если же обратить внимание на форму лопастей, то по ним видно, что они выпуклые, а обратная сторона — вогнутая. Также на обратной стороне практически всегда есть модель, потребляемый ток и напряжения вентилятора.

Таким способом можно определить направление потока воздуха. Если же смотреть — это не наш путь, то достаточно включить вентилятор, держась за безопасные не вращающиеся части и на небольшом расстоянии расположить свою ладонь руки. Если поток ощущается, то это и будет направление, куда дует вентилятор. Данный параметр важный, потому что расположение вентилятора влияет на направление воздушных потоков и качество охлаждение внутри корпуса в той или иной конфигурации. Более подробно можно ознакомиться с видео ниже.

Основные характеристики

Revolutions Per Minute или количество оборотов в минуту — одна из основных характеристик, которая обозначает то, как переводится. Чем больше количество оборотов, тем быстрее вентилятор вращается. Характеристика несомненно важная, она может влиять как на создаваемый шум от звука движения воздуха или мотора (в зависимости от его качества), так и на производительность вентилятора (не всегда), а именно количество воздуха, который вентилятор может пропустить через себя.

Cubic Feet per Minute или кубические футы в минуту — объём воздуха, который пропускает через себя вентилятор в единицу времени (минуту). Чем выше этот параметр, тем больший объём проходит через вентилятор, что даёт нам большую производительность. Если количество оборотов в минуту мы можем увидеть в различных мониторингах в системе или с помощью BIOS, то объём — нет, поэтому нам приходится доверять тем цифрам, которые даёт производитель. Конечно, замерить можно, но нужно ли в домашних условиях оборудование, измеряющее расход воздуха? Каждый решит для себя сам. Мы же, используя сухие цифры и некоторые обзоры, можем судить о производительность вентиляторов. У большинства вентиляторов CFM указывается на максимальной скорости вентиляторов и, к сожалению, на разном количестве оборотов в минуту (RPM) значение может быть разным и зачастую нелинейным. Если стоит выбор между несколькими вентиляторами с одинаковой скоростью вращения, то необходимо отдавать предпочтение тому, у которого CFM выше остальных.

Размер вентилятора

Размер вентилятора — это ещё один важный параметр при подборе вентилятора. Больший по размерам вентилятор не всегда производительнее того, который меньше, но о чём можно говорить точно, так это то, что при меньших оборотах в минуту большие вентиляторы пропустят через себя больший или равный объём воздуха и будет иметь меньшее количество шума. Вы можете обратить внимание на это сами, просто сравнив характеристики CFM для разных размеров. Это всё хорошо, но что же о самих размерах? Размеры вентиляторов бывают как стандартные 120, 140, 200 мм, так и менее 135, 138 мм и др. В последнем случае подобрать что-то в замен штатных будет целым приключением. Так, с использованием изображения ниже вы можете определить, как измеряется размер вентилятора. Его размер берётся по центрам отверстий. Большинство вентиляторов симметрично по размерам, или иначе говоря это — квадрат, в который вписан круг с диаметром 120 мм (в нашем случае на изображении).

Кроме стандартного размера вентилятора есть и ещё один, а именно толщина вентилятора. Стандартная толщина вентилятора составляет 25 мм, но также есть решения с меньшей величиной, например, 15 мм или больше 30 мм. Стандартные используются в большинстве случаев и корпусах. Вентиляторы с меньшей толщиной могут пригодиться в небольших корпусах или в стеснённых пространствах. 30 мм и больше — такие вентиляторы обычно используются в серверных решениях, при этом количество оборотов в минуту в них зачастую значительно выше. Это всё хорошо, но на что влияет толщина вентилятора? Если с шириной вентилятора нам уже всё понятно, то с толщиной всё примерно также. Чем тоньше вентилятор, тем меньший объём воздуха он может пропустить через себя. Ниже вы можете увидеть вентилятор толщиной 15 мм.

А на следующем изображении — стандартный, толщиной 25 мм. У меньшего вентилятора большее количество лопастей и они имеют меньшую толщину, в отличии от стандартного, потому что уменьшить потери проходящего воздуха мы можем только изменение профиля самих лопастей и количеством оборотов в минуту. Так у стандартной версии 1800 RPM, в то время как у тонкой — 2100 RPM. Даже с учётом всех изменений более тонкая версия прокачивает меньше воздуха, зато её можно установить в небольшие пространства для дополнительного продува того или иного элемента в корпусе.

Тип лопастей

Лопасти у разных производителей имеют разную форму, насечки и прочие элементы. В первую очередь это служит для получения двух основных результатов — хорошего воздушного потока или высокого статического давления. В первом случае вентиляторы оптимизированы для работы как корпусные, а вторые — для продувания различных радиаторов систем охлаждения или же корпуса с плотными фильтрами.

/>

Как вы можете заметить, лопасти у трёх разных вентиляторов различаются не только по цвету.

Воздушное давление

Как мы уже говорили выше, вентиляторы по воздушному давлению делятся на два основных вида: ориентированный на воздушный поток и на высокое статическое давление. На изображении ниже с использованием стрелок показано как работают оба вида вентиляторов. Слева изображён вентилятор с высоким статическим давлением. Он ориентирован на создание плотного воздушного потока в центральной части вентилятора. В то время как обычный вентилятор создаёт воздушный поток, который расходится во все стороны.

Вентиляторы с высоким статически давлением обычно применяются в том случае, когда необходимо преодолеть некоторое сопротивление после вентилятора. Такими сопротивлениями могут быть всевозможные фильтры, устанавливаемые в корпуса, плотные металлические сетки или ребра радиаторов водяного охлаждения (в зависимости от их плотности). Ниже представлена форма лопастей у вентилятора с высоким статическим давлением.

Вентилятор, ориентированный на воздушный поток в большинстве случае устанавливается в корпусе на вдув или выдув для более эффективного охлаждения всех элементов компьютера. Поток таких вентилятор не сосредоточен только в центре. Кроме этого такого рода вентиляторы ставят в блоках питания. Кроме этого стоит отметить, что у вентилятора выше лопасти более закручены и имеют меньше свободного пространства между собой, чем у представленного ниже.

Типы подшипников

В вентиляторах используются разные виды подшипников. Сам тип влияет как на долговечность вентилятора, так и на создаваемый им шум. Так, вентиляторы на втулке могут иметь меньший ресурс, но издавать меньший шум, чем те, в которых применяются шарикоподшипники. Рассмотрим каждый тип подшипника.

Подшипник скольжения

Конструкции вентиляторов с подшипниками скольжения недороги, прочны и просты, что привело к их широкому использованию в большинстве вентиляторов. Прочная конструкция гарантирует, что они могут работать во многих сложных условиях, а их простота означает, что они менее подвержены неисправностям. Еще одним преимуществом конструкции вентиляторов с подшипниками скольжения является то, что они создают меньше шума при работе, что позволяет широко использовать их в тихих местах, таких как офисы.

Центральный вал вентилятора с подшипниками скольжения заключён в кожух, напоминающий втулку, с маслом для смазки, облегчающим вращение. Втулка обеспечивает защиту вала и удержание ротора в правильном положении, сохраняя зазор между ротором и статором. Гидродинамический подшипник скольжения — подшипник, у которого также присутствует герметичная полость со смазкой.

Полиоксиметиленовый подшипник скольжения — подшипник, на вал которого находится полиоксиметилен для увеличения коэффициента скольжения. Подшипник скольжения с винтовой нарезкой на втулке, которая позволяет удерживать смазку на своей поверхности за счёт своей конструкции.

Подшипник скольжения с магнитным центрированием, в котором зазор достигается за счёт магнитных полей, что приводит к эффекту магнитной левитации.

Шарикоподшипник (подшипник качения)

Конструкции вентиляторов на шарикоподшипниках предназначены для устранения некоторых недостатков вентиляторов с подшипниками скольжения. Как правило, они менее подвержены износу и могут работать в любом положении и при более высоких температурах. Однако вентиляторы на шарикоподшипниках более сложны и дороги, чем конструкции с подшипниками скольжения, а также менее прочны. В результате удары могут сильно повлиять на общую производительность вентилятора на шарикоподшипниках. Они также создают больше шума при своей работе.

В конструкции вентиляторов на шарикоподшипниках используется кольцо из шариков вокруг вала для решения проблем неравномерного износа и биения ротора. Большинство конструкций двигателей вентиляторов имеют два подшипника, один перед другим, и эти подшипники обычно разделены пружинами. Подшипники обеспечивают меньшее трение по сравнению с втулками, а пружины могут помочь при любом наклоне вентилятора, который может вызвать разбалансировку ротора. Если пружины расположены вокруг вала по всей длине, устройство можно использовать под любым углом без износа и трения, что делает конструкцию более надёжной.

Среди подшипников качения есть на двух подшипниках с меньшей величиной вибрации, а также гидродинамический подшипник качения, в котором полость заполнена смазкой и герметична, что способствует снижения шума и повышению надежности.

Создаваемый шум

Вентиляторы, как бы нам не хотелось, но издают шум. Другой вопрос, какой уровень шума лично для нас считается оптимальным? Достаточно воспользоваться изображением ниже.

Конечно, уровень шума индивидуален, кто-то слышит очень хорошо каждый шорох, а кто-то — нет. Вентиляторы сами по себе издают шум движения воздуха на высоких оборотах. Кроме шума воздуха может слышаться звук мотора или шарикоподшипника. Некоторые вентиляторы при изменении вращения издают неприятный звук, а есть те, которые только на определенных оборотах, такие можно просто ограничить по количеству оборотов в минуту на комфортном для нас уровне. В любом случае уровень шума вы можете оценить исходя из характеристик на каждый вентилятор, если указано и посмотреть тот или иной обзор в текстовом виде или в видеоформате.

Типы подключений вентиляторов и регулировка оборотов

Самый простой тип вентиляторов с подключением 12 В (обычно) и земли (чёрный контакт). Обычно применяется в серверных решениях, регулировка оборотов отсутствует, мы получаем сразу все обороты, которые заложены производителем.

3-pin и 4-pin

3-pin и 4-pin вентиляторы объединим в одну группу. Разница заключается только в одном контакте. Первый контакт — земля, второй — 12 В, третий — количество оборотов в минуту RPM, а четвёртый в случае с 4-pin — это PWM (ШИМ) регулировка.

Широ́тно-и́мпульсная модуля́ция (ШИМ, англ. pulse-width modulation (PWM)) — процесс управления мощностью методом пульсирующего включения и выключения потребителя энергии.

Разъёмы взаимозаменяемы и могут использоваться в материнских платах с управлением посредством PWM, так и в платах, которые управляют только напряжением. Изображение ниже показывает все нюансы работы в виде таблицы, где при пересечении строки и столбца можно увидеть как будет работать вентилятор и какие функции будут работать в том или ином разъёме материнской платы.

Таким образом у 3-pin разъёма при установке в 4-pin не будет управления PWM и это логично, ведь лишнему контакту невозможно взяться из ниоткуда. В свою очередь 4-pin разъём при установке в 3-pin также будет работать, но без возможности управлением PWM по причине того, что в материнской плате это может быть не предусмотрено. Кроме этого могут быть различного рода механические помехи или неестественный шум (всё индивидуально).

Molex

В вентиляторах с разъёмом Molex также как с вариантом 2-pin отсутствует регулировка и просмотр количества оборотов. Кроме этого, они вращаются на максимальной скорости. Однако, если у вас есть под рукой небольшая отвёртка и знание дела, то вы можете механическим путём, изменяя положения пинов на разъёме, регулировать подаваемое напряжение на вентилятор и тем самым уменьшить его скорость вращения. Так, подключения к первым двум контактам нам даст 12 В. Переключение первого контакта на последний даст 5 В. Если же из первых двух контактов мы переключим второй контакт с земли на 5 В, то получим напряжение на вентиляторе, равное 7 В.

Также существуют вентиляторы с встроенными разветвителями для подключения последовательно нескольких вентиляторов, однако стоит не забывать про потребляемый ток — об этом поговорим немного ниже.

Другие разъёмы

Существуют также 6-pin разъёмы, в которых есть регулируемая подсветка. Поставляются либо с контроллером, либо с переходниками. Обращайте внимание на прилагаемую инструкцию.

USB 2.0 (9-pin) разъем для подключения к «внутреннему» USB на материнской плате. Такие вентиляторы также могут поставляться с дополнительным контроллером. Также обращайте внимание на прилагаемую инструкцию.

Потребляемый ток

Вентиляторы, как и любой другой компонент в компьютере, потребляет определённый ток. Так, на изображении ниже на наклейке слева по центру вы можете увидеть 0.45 А (Ампер), что означает, что вентилятор в пике потребляет указанное количество тока. Много это или мало? Обычно бывает меньше. Производители материнских плат сейчас идут на увеличение выдаваемого тока на разъёмах материнских плат. Если раньше это был стандарт 1 А, то теперь можно встретить 2 А, 3 А. Что это значит для нас? При использовании 1 вентилятора задумываться о превышении тока на разъёме материнской платы не стоит. Можно даже не смотреть на цифры тока на вентиляторе.

Однако мы можем спокойно подключить в один разъём несколько вентиляторов. Для этого используются либо разветвители.

Либо некоторые производители сами делают специальное ответвление, тем самым мы имеем возможность подключить последовательно несколько вентиляторов.

А вот теперь нам пригодится знание потребляемого тока на вентиляторах. Считается всё достаточно просто. Берём значение тока, которое материнская плата может обеспечить на разъёме и вычисляем количество нужных нам вентиляторов. Так, например, в нашем случае, при потреблении 0.45 А и ограничением материнской платы 1 А мы разделим 1 А на 0.45 А и получим 2.22(2) вентилятора. Для собственной страховки и с целью отсутствия перегрузки порта на материнской плате при любой скорости вращения мы округлим в меньшую сторону. Тем самым мы можем подключить только 2 вентилятора. Аналогично рассчитаем для 2 А: 2/0.45=4 и 3 А: 3/0.45 = 6 вентиляторов. При таком подключении желательно использовать вентиляторы с похожими характеристиками по количеству оборотов в минуту RPM, чтобы не получилось так, что один вентилятор крутится быстрее и создаёт больше шума, чем остальные подключенные в один разъём.

RGB или подсветка вентиляторов

Кто не любит RGB? Много людей… но для тех, кто любит цветовую дискотеку, вероятно, нужны вентиляторы RGB. Большинство вентиляторов RGB поставляются с двумя разъемами: один для питания, а другой для адресации RGB. Можно подключить оба в соответствующие разъёмы на материнской плате.

Конечно, существует множество вентиляторов с неуправляемой цветной подсветкой, а версии с PWM могут управляться любым базовым внутренним контроллером вентилятора. В таких версиях подсветка либо постоянно, либо меняется в зависимости от скорости оборотов, либо становится ярче или тусклее при изменении RPM. Кроме этого подсветка может быть исполнена в виде ленты или отдельными светодиодами, каждому на свой вкус.

/>

Выбор вентилятора под задачу

В целом мы рассмотрели всё, что нужно знать по вентиляторам, остаётся только один вопрос: так, а какой вентилятор взять? Опираемся на определённую задачу. Например, у нас есть радиатор и мы хотим подсветку под общий стиль системы, тогда необходимо присмотреться к вариантам с высоким статическим давлением и подсветкой с адресным RGB, чтобы мы могли выставить изменение цветов или постоянный определённый цвет. Кроме этого необходимо будет рассмотреть производительность вентилятора, его шум и размеры. Учтите, что каждая дополнительная опция в вентиляторе добавляет к его стоимости. За тихие и долговечные вентиляторы с хорошей производительностью и подсветкой придётся хорошо так заплатить.

Как мы с вами убедились, подобрать вентилятор — не самая сложная вещь, всегда рассматривайте доступные варианты в контексте ваших потребностей и финансовой возможности. Выбор на рынке достаточно большой, будь то вентилятор с отличной производительностью, красивой подсветкой или же обычный вентилятор, который обеспечит поток воздуха в корпусе без лишних дополнительных опций. В конечном итоге решение остаётся за вами.

Как правильно организовать охлаждение в игровом компьютере

Эта статья является продолжением серии ознакомительных материалов по сборке системных блоков. Если помните, в прошлом году вышла пошаговая инструкция «Как собрать компьютер», в которой подробно описаны все основные моменты по созданию и проверке ПК. Однако, как это часто бывает, при сборке системного блока важную роль играют нюансы. В частности, правильная установка вентиляторов в корпусе увеличит эффективность работы всех систем охлаждения, а также уменьшит нагрев основных компонентов компьютера. Именно этот вопрос и рассмотрен в статье далее.

Предупреждаю сразу, что эксперимент проводился на базе одной типовой сборки с использованием материнской платы ATX и корпуса форм-фактора Midi-Tower. Представленный в статье вариант считается наиболее распространенным, хотя все мы прекрасно знаем, что компьютеры бывают разными, а потому системы с одинаковым уровнем быстродействия могут быть собраны десятками (если не сотнями) различных способов. Именно поэтому приведенные результаты актуальны исключительно для рассмотренной конфигурации. Судите сами: компьютерные корпусы даже в рамках одного форм-фактора имеют разные объем и количество посадочных мест под установку вентиляторов, а видеокарты даже с использованием одного и того же GPU собраны на печатных платах разной длины и оснащены кулерами с разным числом теплотрубок и вентиляторов. И все же определенные выводы наш небольшой эксперимент сделать вполне позволит.

⇡#Современный системный блок

В интернете можно найти большое количество статей про организацию охлаждения в системном блоке, но многие из них написаны в те далекие времена, когда стандартными (типовыми, классическими и так далее) считались компьютеры с верхним расположением блока питания и большим количеством корзин для 3,5- и 5,25-дюймовых устройств. Что ж, за последнее время стандарты заметно изменились. Данный факт наглядно показан в статье «Компьютер, который вы могли собрать, но пожалели денег, — лучшие корпуса, БП и охлаждение 2017 года». Тенденции, если я ничего не путаю, по преображению стандартных Tower-корпусов начали прослеживаться еще в 2014 году, но только теперь они стали массовым явлением.

Пример сборки в корпусе Thermaltake Versa N27

Так, компьютерный корпус с посадочным местом под установку блока питания в верхней части в 2018 году можно смело называть диковинкой. Обычно такие устройства расположены в ценовом диапазоне до 2 000 рублей. В большинстве остальных Tower-корпусов PSU крепится снизу, к тому же в последнее время его вовсе прячут за декоративной заслонкой. Туда же, под импровизированную шторку, иногда помещают корзину для жестких дисков. Например, в последних пяти обзорах на момент написания статьи на нашем сайте были рассмотрены именно такие модели.

На мой взгляд, в первую очередь производители корпусов поступают таким образом исходя из эстетических соображений, потому что применение забрала, скрывающего блок питания, неиспользуемые провода и HDD, при наличии окошка на боковой стенке делает систему заметно симпатичнее. К тому же в ПК с таким корпусом можно смело устанавливать немодульный блок питания, так как незадействованные кабели никак не скажутся на внешнем виде. А еще шторка четко отделяет блок питания от остальных комплектующих, что, в свою очередь, хорошо сказывается на его охлаждении. Как видите, мы наблюдаем сплошные плюсы.

Пример сборки в корпусе Thermaltake Core X31

Размеры Tower-корпусов за последнее время изменились несильно, однако, несомненно, внутренняя «перестройка» была спровоцирована в том числе и сменой приоритетов пользователей. Люди практически не пользуются оптическими приводами, а потому необходимости в 5,25-дюймовых отсеках в корпусе нет. В системные блоки все чаще устанавливают компактные твердотельные накопители — SSD форм-фактора M.2 вовсе не нуждаются в каких-либо корзинах. С учетом большой популярности онлайн-сервисов и облачных хранилищ нет необходимости устанавливать в ПК большое количество жестких дисков, поэтому один-два винчестера вполне можно закрепить на заградительной стенке корпуса. Наконец, все больше производителей железа выпускают яркие, эффектные комплектующие с подсветкой. Такая тенденция может не нравиться, она может бесить и раздражать, однако все больше производителей корпусов выпускают все больше оригинальных красочных моделей с окошком на боковой стенке.

Все перечисленные выше конструктивные особенности новой «классики» позволили, во-первых, аккуратно укладывать провода и шлейфы, что способствует лучшей циркуляции воздуха внутри корпуса и меньшему накоплению пыли. Во-вторых, отсутствие корзин для 3,5- и 5,25-дюймовых устройств увеличивает свободное пространство внутри корпуса. По этой же причине мы можем установить большее число вентиляторов, которые будут работать эффективнее. Собственно говоря, именно это и наблюдается в современных устройствах, так как даже в корпусах форм-фактора mini-Tower, поддерживающих установку только mini-ITX-материнских плат, можно закрепить на передней панели минимум два 120-мм вентилятора. Корпуса midi-Tower и full-Tower позволяют инсталлировать три, иногда четыре вентилятора на передней панели и столько же — на верхней стенке.

Примитивная иллюстрация перемещения воздушных потоков в современном Tower-корпусе

На фотографии выше показана сборка в midi-Tower-корпусе Thermaltake Core X31. Это устройство позволяет установить три вентилятора (как 120-мм, так и 140-мм) спереди, три вентилятора сверху, один снизу и один сзади. Следовательно, сборщик может полностью управлять воздушными потоками, наблюдаемыми в системном блоке. С учетом традиционной установки комплектующих и стандартного расположения самого корпуса (на столе рядом с монитором и пользователем; под столом) принято, что вентиляторы, установленные на передней и нижней панелях, засасывают воздух, а «карлсоны», закрепленные на верхней и задней стенках, выдувают его. Иллюстрация, приведенная выше, является примитивной, потому что, на самом деле, вариантов забора и выдува воздуха в корпусах может быть масса. Так, потоки «пробираются» сквозь отверстия в заглушках PCI Express, через прокладки на заградительной стенке, а также через крошечные щели в стыках сопряженных панелей.

Нагрев комплектующих в корпусе при отсутствии вентиляторов

Для большей наглядности приведу несколько снимков, сделанных промышленным тепловизором. Отчетливо видно, что при отсутствии корпусных вентиляторов нагретый воздух занимает большую часть внутреннего объема корпуса. В системе применяется процессорный кулер башенного типа, поэтому какой-никакой выдув все же присутствует. Огромную роль здесь играет общий объем Thermaltake Core X31, так как в более компактном корпусе температуры оказались бы заметно выше — это очевидный факт.

При установке одного вентилятора, работающего на вдув, на переднюю панель и одного вентилятора, работающего на выдув, на заднюю системам охлаждения процессора и видеокарты становится заметно легче выполнять свои непосредственные обязанности. Так, подсистема питания графического ускорителя теперь холоднее на 10 градусов Цельсия. Остальным компонентам блока тоже стало заметно комфортнее.

Нагрев комплектующих в корпусе при работе всех вентиляторов

Одного этого примера уже достаточно для констатации очевидной вещи: любая игровая система в Tower-корпусе должна оснащаться вентиляторами. Осталось только определить верное их количество, а также разобраться с правильным расположением этих элементов ПК. Чем мы и займемся далее.

⇡#История одного игрового ПК

Напомню, все эксперименты проводились с типовым игровым системным блоком, собранным в корпусе форм-фактора Midi-Tower. Использование других устройств может повлиять – и, уверен, повлияет – на итоговые результаты. В некоторых случаях — незначительно, в других — кардинально. По мере повествования я постараюсь осветить те или иные моменты, основываясь в том числе и на собственном опыте.

Для проведения этого эксперимента я обратился за помощью к компаниям MSI и Thermaltake, которые любезно предоставили часть комплектующих на тест. Система получилась следующей:

• Центральный процессор Intel Core i7-8700K, 6 ядер и 12 потоков, 3,7 (4,7) ГГц.
• Процессорное охлаждение Thermaltake Frio Silent 12.
• Оперативная память Corsair CMK16GX4M2A2666C16, 16 Гбайт, DDR4-2666.
• Материнская плата MSI Z370 GAMING M5.
• Накопители Western Digital WD10EFRX, Western Digital WDS100T1B0A и Team Group T-FORCE CARDEA.
• Видеокарта MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO, 11 Гбайт GDDR5X.
• Корпус Thermaltake Core X31.
• Корпусные вентиляторы Thermaltake Riing Plus 12 RGB Radiator Fan TT Premium Edition, два комплекта по три штуки.
• Блок питания Thermaltake Smart Pro RGB 750W Bronze, 750 Вт.

По факту мы имеем дело с одним из вариантов сборки, которую я называю максимальной. Она, а также другие системы рассматриваются в рубрике «Компьютер месяца».

Intel Core i7-8700K

Важной «деталью» системного блока стал центральный процессор Core i7-8700K. Подробный обзор этого шестиядерника находится здесь, поэтому не буду лишний раз повторяться. Отмечу только, что охлаждение флагмана для платформы LGA1151-v2 является непростой задачей даже для самых эффективных кулеров и систем жидкостного охлаждения.

В систему было установлено 16 Гбайт оперативной памяти стандарта DDR4-2666. Операционная система Windows 10 была записана на твердотельный накопитель Western Digital WDS100T1B0A. С обзором этого SSD вы можете познакомиться здесь.

MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO

Видеокарта MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO, как видно из названия, оснащена кулером TRI-FROZR с тремя вентиляторами TORX 2.0. По данным производителя, эти крыльчатки создают на 22 % более мощный воздушный поток, оставаясь при этом практически бесшумными. Низкая громкость, как говорится на официальном сайте MSI, обеспечивается в том числе и за счет использования двухрядных подшипников. Отмечу, что радиатор системы охлаждения состоит из шести массивных теплотрубок, а его ребра выполнены в виде волн. По данным производителя, такая конструкция увеличивает общую площадь рассеивания на 10 %. Радиатор соприкасается в том числе и с элементами подсистемы питания. Чипы памяти MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO дополнительно охлаждаются специальной пластиной.

Вентиляторы ускорителя начинают вращаться только в тот момент, когда температура чипа достигает 60 градусов Цельсия. На открытом стенде максимальная температура GPU составила всего 67 градусов Цельсия. При этом вентиляторы системы охлаждения раскручивались максимум на 47 % — это примерно 1250 оборотов в минуту. Реальная частота GPU в режиме по умолчанию стабильно держалась на уровне 1962 МГц. Как видите, MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO имеет приличный фабричный разгон.

Адаптер оснащен массивным бекплейтом, увеличивающим жесткость конструкции. Задняя сторона видеокарты имеет L-образную полосу со встроенной светодиодной подсветкой Mystic Light. Пользователь при помощи одноименного приложения может отдельно настроить три зоны свечения. К тому же вентиляторы обрамлены двумя рядами симметричных огней в форме драконьих когтей.

Согласно техническим характеристикам, MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO имеет три режима работы: Silent Mode — 1480 (1582) МГц по ядру и 11016 МГц по памяти; Gaming Mode — 1544 (1657) по ядру и 11016 МГц по памяти; OC Mode — 1569 (1683) МГц по ядру и 11124 МГц по памяти. По умолчанию у видеокарты активирован игровой режим.

С уровнем производительности референсной GeForce GTX 1080 Ti вы можете познакомиться в этой статье. А еще на нашем сайте выходил обзор MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z. Этот графический адаптер тоже оснащен системой охлаждения TRI-FROZR.

MSI Z370 GAMING M5

В основе сборки лежит материнская плата MSI Z370 GAMING M5 форм-фактора ATX. Это слегка видоизмененная версия платы MSI Z270 GAMING M5, обзор которой вышел на нашем сайте прошлой весной. Устройство отлично подойдет для разгоняемых K-процессоров Coffee Lake, так как конвертер питания с цифровым управлением Digitall Power состоит из пяти двойных фаз, реализованных по схеме 4+1. Четыре канала отвечают непосредственно за работу CPU, еще один — за встроенную графику.

Все компоненты цепей питания соответствуют стандарту Military Class 6 — это касается как дросселей с титановым сердечником, так и конденсаторов Dark CAP с не менее чем десятилетним сроком службы, а также энергоэффективных катушек Dark Choke. А еще слоты DIMM для установки оперативной памяти и PEG-порты для установки видеокарт облачены в металлизированный корпус Steel Armor, а также имеют дополнительные точки пайки на обратной стороне платы. Для ОЗУ применена дополнительная изоляция дорожек, а каждый канал памяти разведен в своем слое текстолита, что, по заявлению производителя, позволяет добиться более «чистого» сигнала и увеличить стабильность разгона модулей DDR4.

Из полезного отмечу наличие сразу двух разъемов формата M.2, которые поддерживают установку накопителей PCI Express и SATA 6 Гбит/с. В верхний порт можно установить SSD длиной до 110 мм, в нижний — до 80 мм. Второй порт дополнительно оснащен металлическим радиатором M.2 Shield, который контактирует с накопителем при помощи термопрокладки.

За проводное соединение в MSI Z370 GAMING M5 отвечает гигабитный контроллер Killer E2500, а за звук — чип Realtek 1220. Звуковой тракт Audio Boost 4 получил конденсаторы Chemi-Con, спаренный усилитель для наушников с сопротивлением до 600 Ом, фронтальный выделенный аудиовыход и позолоченные аудиоразъемы. Все компоненты звуковой зоны изолированы от остальных элементов платы токонепроводящей полосой с подсветкой.

Подсветка материнской платы Mystic Light поддерживает 16,8 млн цветов и работает в 17 режимах. К материнской плате можно подключить RGB-ленту, соответствующий 4-пиновый разъем распаян в нижней части платы. Кстати, в комплекте с устройством идет 800-мм удлинитель со сплиттером для подключения дополнительной светодиодной ленты.

Плата оснащена шестью 4-контактными разъемами для подключения вентиляторов. Общее количество подобрано оптимально, расположение — тоже. Порт PUMP_FAN, распаянный рядом с DIMM, поддерживает подключение крыльчаток или помпы с током силой до 2 А. Расположение опять же весьма удачное, так как к этому коннектору просто подключить помпу и от необслуживаемой СЖО, и от кастомной системы, собранной вручную. Система ловко управляет в том числе «карлсонами» с 3-контактным коннектором. Частота регулируется как по количеству оборотов в минуту, так и по напряжению. Есть возможность полной остановки вентиляторов.

Наконец, отмечу еще две очень полезные «фишки» MSI Z370 GAMING M5. Первая — это наличие индикатора POST-сигналов. Вторая — блок светодиодов EZ Debug LED, расположенный рядом с разъемом PUMP_FAN. Он наглядно демонстрирует, на каком этапе происходит загрузка системы: на стадии инициализации процессора, оперативной памяти, видеокарты или накопителя.

Thermaltake Core X31

Выбор на Thermaltake Core X31 пал неслучайно. Перед вами Tower-корпус, который соответствует всем современным тенденциям. Блок питания устанавливается снизу и изолируется металлической шторкой. Присутствует корзина для установки трех накопителей форм-факторов 2,5’’ и 3,5’’, однако HDD и SSD можно закрепить на заградительной стенке. Есть корзина для двух 5,25-дюймовых устройств. Без них в корпус можно установить девять 120-мм или 140-мм вентиляторов. Как видите, Thermaltake Core X31 позволяет полностью кастомизировать систему. Например, на базе этого корпуса вполне реально собрать ПК с двумя 360-мм радиаторами СЖО.

Устройство оказалось очень просторным. За шасси полно места для прокладки кабелей. Даже при небрежной сборке боковая крышка легко закроется. Пространство под железо позволяет использовать процессорные кулеры высотой до 180 мм, видеокарты длиной до 420 мм и блоки питания длиной до 220 мм.

Днище и передняя панель оснащены пылесборными фильтрами. Верхняя крышка снабжена сетчатым ковриком, который тоже ограничивает попадание пыли внутрь и облегчает установку корпусных вентиляторов и систем водяного охлаждения.

Сверху Thermaltake Core X31 располагает двумя портами USB 2.0, двумя USB 3.0 (все — А-типа) и 3,5-мм разъемами для подключения наушников и микрофона. Здесь же расположены кнопки включения и перезагрузки.

Thermaltake Frio Silent 12

Охлаждать Core i7-8700K я доверил башенному кулеру Thermaltake Frio Silent 12. Согласно характеристикам, эта система способна отвести до 150 Вт тепла. В основе радиатора лежат три U-образные медные теплотрубки. Используется технология прямого контакта. При этом в сборе конструкция получилась достаточно компактной, кулер не перекрывает слоты DIMM. Высота у Thermaltake Frio Silent 12 тоже небольшая — 140 мм. 120-мм вентилятор вращается в диапазоне частот 500-1400 об/мин, но при использовании LNC-переходника, идущего в комплекте, дельта может быть снижена до 300-700 об/мин. Заявленный уровень шума — 19 и 12 дБ соответственно.

Thermaltake Frio Silent 12 устанавливается за счет простого, но надежного крепления. Помимо LGA1151, поддерживаются и другие актуальные в 2018 году платформы — AM4 и LGA2066. При этом есть возможность установить радиатор так, чтобы вентилятор направлял поток воздуха либо к задней стенке корпуса, либо к верхней.

Thermaltake Riing Plus 12 RGB Radiator Fan TT Premium Edition

Для проведения этого эксперимента я выбрал шесть 120-мм вентиляторов Thermaltake Riing Plus 12 RGB Radiator Fan TT Premium Edition. Очень удобно, что Thermaltake продает их в наборах по 3 и 5 штук.

Главной особенностью этих вентиляторов является наличие кольцевой RGB-подсветки, разделенной на 12 зон и поддерживающей 16,8 млн цветов. Самое интересное, что вентиляторы лишены стандартного 4-пинового разъема. На конце оплетенного провода выведен внутренний 9-контактный разъем (USB 2.0), который подключается к блоку управления, идущему в комплекте. Сам блок управления подключается к внутреннему порту USB 2.0 материнской платы. К одному такому блоку можно подключить до пяти вентиляторов. Единый кластер и вовсе позволяет объединить до 80 вентиляторов. Частота вращения, тип подсветки и яркость диода настраиваются при помощи программы Riing Plus RGB. Следовательно, для подключения шести вентиляторов необходимо использовать два блока управления.

В основе каждого Thermaltake Riing Plus 12 RGB Radiator Fan TT Premium Edition лежит гидродинамический подшипник. По данным производителя, вентилятор при температуре 25 градусов Цельсия должен проработать 40 000 часов. Частота вращения девяти лопастей меняется в диапазоне от 500 до 1500 об/мин с небольшой погрешностью — плюс-минус 20-30 об/мин. Максимальный воздушный поток составляет 48,34 CFM, а уровень шума — 24,7 дБ.

Thermaltake Smart Pro RGB 750W Bronze

Наконец, за питание компонентов системы в сборке отвечает блок питания Thermaltake Smart Pro RGB 750W Bronze. Из названия видно, что этот PSU тоже оснащен вентилятором с подсветкой. Она управляется при помощи кнопки, расположенной с внешней стороны. Пользователю доступны такие режимы, как цветовой перелив между 256 цветами или фиксация одного статичного цвета.

Меня же этот блок больше привлек тем, что обладает полностью модульной конструкцией. Все провода в комплекте — плоские, их проще прокладывать за разделительной стенкой корпуса. Мощности в 750 Вт с лихвой хватит для питания комплектующих. Даже с учетом разгона центрального процессора и памяти. По 12-вольтовой линии блок передает до 750 Вт, то есть Thermaltake Smart Pro RGB 750W Bronze обладает, как говорится, честными ваттами. В таком случае мощности этого устройства хватит даже для установки второй GeForce GTX 1080 Ti.

Производитель заявляет, что модель оснащена бесшумным 120-мм вентилятором. На задней стенке блока расположена кнопка Smart Zero Fan — эта функция позволяет не включать вентилятор до тех пор, пока нагрузка на блок питания не превысит 10 %. Если не использовать эту функцию, то при небольшой нагрузке вентилятор PSU будет вращаться с минимальной частотой.

Система в сборе

⇡#Методика тестирования и стенд

Краткое описание всех компонентов системы произведено. Для большей наглядности список всего железа тестового ПК, а также сопутствующие приборы и программное обеспечение приведены в таблице ниже.

Тестирование проводилось в изолированном помещении, температура в нем менялась в диапазоне от 23,3 до 24,5 градусов Цельсия. Первым и самым главным этапом стало изучение эффективности охлаждения основных компонентов системы в зависимости от подключения (разное количество, разная направленность работы) корпусных вентиляторов. Для получения стабильных результатов все вентиляторы в системном блоке работали с фиксированной частотой: корпусные вентиляторы —

950 об/мин (50 %); вентилятор процессорного кулера —

1400 об/мин (100 %); вентиляторы видеокарты —

1330 об/мин (50 %). Не было возможности контролировать вращение вентилятора только у блока питания, но справедливости ради отмечу, что PSU все время находился за заградительной перегородкой, а потому никак не влиял на тестирование.

Производилось измерение температуры следующих компонентов системного блока:

• Самое горячее ядро центрального процессора (Core Max).
• VRM материнской платы.
• GPU дискретной видеокарты.
• VRM дискретной видеокарты.
• Оперативная память.
• Чипсет.
• Накопители.

Мониторинг большинства параметров системы осуществлялся при помощи программы HWiNFO64 5.70. Нагрев конвертеров питания материнской платы и видеокарты производился при помощи токовых клещей (через подключение термопары) и тепловизора. Названия измерительных приборов приведены в таблице.

Тестирование проводилось в двух режимах нагрузки: при помощи программы Prime95 29.3 (30 минут) и игры «Ведьмак-3: Дикая охота» (максимально возможные настройки качества графики, Ultra HD, 60 минут). На графиках указана максимальная температура, достигнутая за отведенный отрезок времени.

На втором этапе тестирования была изучена зависимость эффективности охлаждения компонентов системы от типа используемого процессорного охлаждения. Также было проведено тестирование накопителя Team Group T-FORCE CARDEA 480 Гбайт методом установки этого SSD в различные слоты M.2 на материнской плате MSI Z370 GAMING M5. Нагрузка накопителей осуществлялась при помощи программы Iometer 1.1.0. В рамках этого эксперимента ЗУ нагружалось последовательными операциями с глубиной очереди запросов в 32 команды.

В тестовый системный блок было установлено шесть вентиляторов Thermaltake Riing Plus 12 RGB Radiator Fan TT Premium Edition. Процессорный кулер, видеокарта и SSD были установлены так, как показано на фотографии ниже.

Всего было испытано восемь режимов:

• Вариант №1. Без активной работы корпусных вентиляторов.
• Вариант №2. Активная работа нижнего вентилятора (на вдув), установленного на передней панели корпуса.
• Вариант №3. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели корпуса.
• Вариант №4. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели, и вентилятора (на выдув), установленного на верхней панели корпуса.
• Вариант №5. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели, и нижнего вентилятора (на вдув), установленного на передней панели корпуса.
• Вариант №6. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели, и двух нижних вентиляторов (на вдув), установленных на передней панели корпуса.
• Вариант №7. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели, и вентилятора (на вдув), установленного на нижней панели корпуса.
• Вариант №8. Активная работа всех корпусных вентиляторов.

Первое, на что обращаешь внимание, — это, конечно же, тип нагрузки. Да, Prime95 серьезно нагружает центральный процессор, однако сильнее всего системный блок «страдает» именно в играх. Впрочем, все логично — видеокарта с TDP 250+ Вт заметно сказывается температурах, наблюдаемых внутри корпуса.

Естественно, самым неэффективным оказался вариант без активных корпусных вентиляторов. Системам охлаждения процессора и видеокарты, хоть и насчитывается сразу четыре активных вентилятора, оказывается достаточно трудно нагнетать прохладные потоки через вентиляционные отверстия Thermaltake Core X31. А ведь в стенде используется огромнейший корпус объемом почти 63 литра! В другом компьютерном «жилище», меньшего объема, ситуация усугубится еще сильнее.

Во время испытаний контролировалось в том числе и динамическое изменение частоты графического ядра видеокарты. К сожалению, пользователь не может контролировать этот параметр вручную. При нагреве GPU до определенной величины начинает снижаться частота процессора GeForce GTX 1080 Ti. Результаты выглядят следующим образом:

• Вариант №1 — изменение частоты с 1974 до 1886 МГц.
• Вариант №2 — изменение частоты с 1974 до 1924 МГц.
• Вариант №3 — изменение частоты с 1974 до 1924 МГц.
• Вариант №4 — изменение частоты с 1974 до 1924 МГц.
• Вариант №5 — изменение частоты с 1974 до 1936 МГц.
• Вариант №6 — изменение частоты с 1974 до 1949 МГц.
• Вариант №7 — изменение частоты с 1974 до 1936 МГц.
• Вариант №8 — изменение частоты с 1974 до 1949 МГц.

Считаю, что одного вентилятора тоже недостаточно для эффективного вывода нагретого воздуха. Судите сами, при работе одной крыльчатки, установленной на передней стенке корпуса, температура центрального процессора под нагрузкой Prime95 упала всего на 4 градуса Цельсия. В стенде установлена видеокарта с тремя вентиляторами, длиной 325 мм. Очевидно, что такой графический адаптер преграждает путь потоку прохладного воздуха к процессорной СО.

Минимальное необходимое число вентиляторов в Tower-корпусе — два, естественно, один «карлсон» лучше установить на передней панели на вдув, второй — на выдув.

Совершенно неудивительно, что самым эффективным оказался вариант №8. Максималисты могут смело взять его на вооружение. В играх удалось достичь максимально низкого нагрева центрального процессора и видеокарты. Следовательно, толк от установки на переднюю панель корпуса двух и даже трех вентиляторов, несомненно, есть. В сравнении с пятым вариантом в «Ведьмаке-3» удалось достичь снижения температуры самого горячего ядра Core i7-8700K на целых 10 градусов Цельсия, а GPU — на 4 градуса Цельсия!

Для получения адекватных результатов, которые можно сравнивать друг с другом, вентиляторы работали на фиксированных частотах вращения. Думаю, вы прекрасно понимаете, что на эффективность охлаждения компонентов системного блока повлияет изменение оборотов вентиляторов в большую или меньшую сторону. Также результаты изменятся, если вместо 120-мм крыльчаток использовать нагнетатели воздуха меньшего или большего диаметра. В продаже находится несколько сотен различных моделей вентиляторов. Важно соблюсти баланс между эффективностью охлаждения и уровнем шума. Поэтому очень здорово, что современные материнские платы могут управлять вращением лопастей вентиляторов, даже не оснащенных ШИМ.

В комплекте с любым корпусом и процессорным корпусом идет инструкция, в которой черным по белому написано, как правильно устанавливать вентиляторы. Так что в этом деле нет смысла изобретать велосипед, пытаться перехитрить законы физики и придумать что-то свое.

Приведу наглядный пример. Для доказательства моих слов я специально собрал «неправильный» стенд. Система работала в следующих режимах:

• Вариант №1. Активная работа вентилятора (на выдув), установленного на задней панели, и нижнего вентилятора (на вдув), установленного на передней панели. Правильный вариант.
• Вариант №2. Активная работа вентилятора (на вдув), установленного на задней панели, и нижнего вентилятора (на выдув), установленного на передней панели. Вентилятор процессорного кулера направлял воздух в сторону задней стенки.
• Вариант №3. Активная работа вентилятора (на вдув), установленного на задней панели, и нижнего вентилятора (на выдув), установленного на передней панели. Вентилятор процессорного кулера направлял воздух в сторону передней стенки.

В случае с третьим вариантом вентилятор на задней панели, вдувающий воздух, по сути, ничего не охлаждает, но только мешает крыльчатке процессорного кулера «выбрасывать» нагретый воздух за пределы корпуса. В то же время нижнему вентилятору, закрепленному на передней стенке кейса, нечего выбрасывать, так как горячий воздух находится сверху. Наоборот, этот «карлсон» только забирает столь необходимую для видеокарты «прохладу». В результате температура GPU увеличилась на 11 градусов Цельсия.

Второй вариант неправильной установки вентиляторов оказывается не сильно лучше. Думаю, очевидно, что рассматривать другие несуразные способы размещения «карлсонов» в корпусе ПК нет никакого смысла.

В случае со вторым вариантом частота GPU менялась в диапазоне от 1974 до 1810 МГц, в случае с третьим вариантом — в диапазоне от 1974 до 1873 МГц. Как видите, MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X TRIO еще и серьезно «сбрасывала» частоту графического процессора.

Необслуживаемая система жидкостного охлаждения Thermaltake Floe Riing RGB 240 TT Premium Edition

Очевидно, что главную роль в деле охлаждения GPU и CPU играют кулеры и корпус. К сожалению, я не смог достать версию GeForce GTX 1080 Ti с охладителем Blower-типа (в простонародье — турбиной), однако вдоволь поигрался с различным процессорным охлаждением. Помимо Thermaltake Frio Silent 12, в эксперименте приняли участие двухсекционная необслуживаемая «водянка» Thermaltake Floe Riing RGB 240 TT Premium Edition и кулер Down Flow-типа Thermalright AXP-200R. Во всех случаях работали вентилятор (на выдув), установленный на задней панели, и нижний вентилятор (на вдув), установленный на передней панели корпуса. Thermaltake Frio Silent 12 был протестирован в двух положениях: вертикальном и горизонтальном.

В этом тесте интересен не показатель нагрева центрального процессора. Очевидно, что с охлаждением Core i7-8700K лучше всех справится СВО от компании Thermaltake. Здесь интересно проследить за тем, как изменится температура других компонентов системного блока. Например, при установке «водянки» исчезает эффект, когда вентилятор процессорного кулера дополнительно обдувает элементы VRM-зоны материнской платы. В некоторых случаях это может привести к серьезному перегреву компонентов конвертера питания и, как следствие, к нестабильной работе системы. Кулер типа Down-Flow, наоборот, обдувает околосокетное пространство, включая модули оперативной памяти. Однако при таком охлаждении нагретый воздух хуже покидает пределы корпуса.

Результаты все же считаю очевидными. Да, «водянка» великолепно справляется с охлаждением очень горячего процессора, но в случае применения такого типа оборудования необходимо обзавестись хорошо вентилируемым корпусом — VRM-зона матплаты стала греться заметно сильнее. Впрочем, никаких критичных температур не получено. Выходит, охлаждение в таком просторном корпусе организовано верно.

В остальных случаях мы наблюдаем примерно равные результаты.

Варианты установки SATA-накопителей в Thermaltake Core X31: красная рамка — в корзины; синяя рамка — за шасси

Отдельно затрону тему охлаждения накопителей. Core X31 позволяет установить 2,5- и 3,5-дюймовые запоминающие устройства двумя различными способами. Первый — в устаревшие морально корзины. Логично, что этот вариант пригодится тем, кому необходимо большое количество данных. Однако в игровой ПК, как правило, устанавливается один SSD и один HDD. Такого набора вполне достаточно для быстрой работы и содержания небольшой библиотеки предустановленных игр. Предполагаю, в том числе и поэтому производители корпусов постепенно отказываются от корзин, занимающих много места, а в случае с дешевыми устройствами еще и портящих внешний вид.

В моем случае — случае использования жесткого диска Western Digital WD10EFRX и твердотельного накопителя Western Digital WDS100T1B0A — мне никак не удалось добиться высоких температур при постоянной нагрузке в виде последовательных операций с глубиной очереди запросов в 32 команды. Даже при неактивной работе корпусных вентиляторов максимальная температура жесткого диска составила всего 36 градусов Цельсия. При работе на вдув вентилятора, установленного в нижней части передней панели, жесткий диск и вовсе нагревался всего до 29 градусов Цельсия.

Примеры нагрева Western Digital WDS100T1B0A, установленного под видеокартой, в различных условиях приведены на первых двух графиках.

Материнская плата MSI Z370 GAMING M5. Посадочные места под установку M.2-накопителей

Гораздо интереснее обстоит дело с охлаждением производительных NVMe-накопителей. Такие SSD обладают очень высокой производительностью, но и серьезно греются. Поэтому троттлинг является достаточно распространенным явлением среди подобных устройств.

Материнская плата MSI Z370 GAMING M5 оснащена двумя посадочными местами под установку M.2-накопителей. Первый слот находится рядом с процессорным гнездом, над самым верхним портом PCI Express x16. Второй слот распаян прямо под вторым портом PCI Express x16. Например, в системе при использовании двух SSD и двух видеокарт один из накопителей будет обязательно перекрыт графическим ускорителем. В некоторых матплатах единственное посадочное место под установку M.2-накопителя по умолчанию расположено под PEG-портом, предназначенным для установки 3D-ускорителя.

Вооружив систему NVMe-накопителем Team Group T-FORCE CARDEA (без системы охлаждения), я провел небольшой эксперимент. Сначала этот SSD был установлен в верхний M.2-порт, а затем — в нижний. Во втором случае накопитель был накрыт видеокартой. Также я протестировал фирменный радиатор MSI M.2 Shield. Результаты, на мой взгляд, оказались весьма интересными. Во всех трех случаях работали вентилятор (на выдув), установленный на задней панели, и нижний вентилятор (на вдув), установленный на передней панели корпуса. В итоге получаем четыре варианта установки:

• Вариант №1. Накопитель установлен в верхнем слоте. Без радиатора.
• Вариант №2. Накопитель установлен в нижнем слоте (накрыт видеокартой). Без радиатора.
• Вариант №3. Накопитель установлен в верхнем слоте. С радиатором M.2 Shield.
• Вариант №4. Накопитель установлен в нижнем слоте (накрыт видеокартой). С радиатором M.2 Shield.

Team Group T-FORCE CARDEA без родного охлаждения в виде радиатора очень сильно греется. Установка M.2 Shield немного снижает температуру SSD, но этот момент актуален только для варианта с установкой в верхний порт M.2. Если такой накопитель накрыть видеокартой, то отводить тепло от радиатора попросту нечему.

Как и в случае с видеокартой, нагрев SSD провоцирует падение производительности. Так, в первом варианте за пять минут скорость операций чтения упала с 2292 до 1760 Мбайт/с, а выполнение операций записи — с 1550 до 755 Мбайт/с. Во втором варианте быстродействие в операциях чтения снизилось с 2290 до 1600 Мбайт/с, а записи — с 1550 до 603 Мбайт/с.

В общем, при использовании производительного M.2-накопителя важно подобрать материнскую плату, у которой порт M.2 будет расположен в правильном месте. Во-вторых, исчерпывающие обзоры SSD на нашем сайте дадут полное представление о том или ином запоминающем устройстве.

Варианты установки блока питания в Tower-корпусе

Было проведено несколько экспериментов с блоком питания. Я устанавливал его вентилятором вверх и вниз, снимал и возвращал на место забрало, отделяющее PSU от остальных комплектующих. В результате в играх термопара, прикрепленная к одному из радиаторов, охлаждающих цепь полевых транзисторов, постоянно фиксировала один и тот же показатель температуры. Видимо, чтобы почувствовать хоть какую-нибудь разницу, действительно необходимо нагрузить Thermaltake Smart Pro RGB 750W Bronze на все 750 Вт.

Современные компьютерные Tower-корпуса обеспечивают не только лучший внешний вид игровому компьютеру, но и способствуют эффективному охлаждению даже весьма горячих изначально компонентов системного блока. Надеюсь, этот материал окажется полезен новичкам. Если при сборке системного блока в корпусе не оказалось вентиляторов или же имеется всего одна-единственная крыльчатка, то не пожалейте денежки на покупку дополнительного оборудования. Конечно же, вентиляторы необходимо устанавливать в правильных местах.

Как всегда, многих проблем можно избежать еще на этапе конфигурирования будущего игрового ПК. Небольшой эксперимент показал, что даже крупному Tower-корпусу необходимы вентиляторы, что уж говорить о компактных системах. Планом минимум будем считать наличие в корпусе двух вентиляторов, работающих на вдув и выдув соответственно. Такая схема заметно облегчит работу и процессорному кулеру, и СО видеокарты. Однако после тестирования я пришел к выводу, что для производительных систем точно не будет лишней установка большего числа вентиляторов. Поэтому считаю тенденцию избавления от корзин для жестких дисков и лишних проводов верной. Производители корпусов делают все правильно.

В корпусе сбоку вентилятор должен работать на вдув или на выдув (фото)?

В какую сторону дуть, там стоит видеокарта и жарит как сатана?

• Вопрос задан более трёх лет назад
• 35228 просмотров

• Facebook
• Вконтакте
• Twitter

• Facebook
• Вконтакте
• Twitter

• Facebook
• Вконтакте
• Twitter

• Facebook
• Вконтакте
• Twitter

• Facebook
• Вконтакте
• Twitter

The_Immortal, Если вентилятор работает на выдув, выбрасывает воздух из системника, значит он понижает давление внутри системного блока.
Откуда там будет избыточное давление?

Для избыточного он должен работать на вдув — перемещая воздух внутрь системного блока, тем самым создавая избыточное давление внутри.