Современному процессору - современный кулер
Прошло то время, когда процессоры могли отделаться маленьким алюминиевым теплоотводом, или работать вообще без кулера. Теперь любой мощный процессор от AMD или Intel довольно сильно нагревается. Тепловыделение процессора Celeron составляет меньше 20 Ватт, для PIII это значение ближе к 30, Duron выделяет 40, а самый новый Athlon даже 70 Ватт. (Судя по всему, AMD скоро начнёт внедрять свои технологии в разработку бытовых нагревателей).
Для того чтобы избавиться от этой энергии, нужен достаточно большой теплоотвод с вентилятором.
Чем быстрее работает процессор, тем больше он потребляет питания, и тем сильнее он нагревается. Если примыкающий к верхней части чипа кулер не справляется со своей задачей и недостаточно эффективно рассеивает выделяемое тепло, процессор перегревается и перестает работать.
Нужно отметить, что фраза "перестанет работать" не подразумевает выход процессора из строя. Большинство кулеров всё-таки не позволят процессору нагреться настолько быстро и сильно, чтобы он сгорел. Но если вам придёт в голову использовать современный процессор без кулера, то, скорее всего, придётся искать ему замену. Процессоры Athlon и Duron умирают за считанные секунды. Обычно такое случается, когда счастливый обладатель включает компьютер, не заметив, что кулер закреплен неправильно и фактически не касается процессора. Что происходит с процессорами без кулера, вы можете прочитать и посмотреть здесь.
Обратите внимание, что поставить неподходящий кулер и не поставить кулер вовсе - вещи разные. В первом случае система попросту будет часто давать сбои. Чтобы решить эту проблему, нужно улучшить вентиляцию корпуса и/или сменить кулер на более мощный.
Но какой же кулер выбрать?
Даже если ваш процессор работает с номинальной частотой (stock speed), выбор кулера может сказаться на стабильности вашей системы, особенно если вы используете "нагреватели" от AMD. А если вы разогнали свой процессор, то и говорить не о чем - вас может спасти только очень мощный кулер.
Если избранный вами кулер красиво выглядит, запечатан в круто разрисованную стильную упаковку и стоит кучу денег, это совсем не значит что он хороший. Из-за сложности креплений бывает трудно установить кулер на разъем. Или ещё хуже - устанавливая кулер можно сломать процессор, если крепления слишком сильно его прижмут. Такого рода изделия вряд ли стоит считать хорошим приобретением.
Чтобы ввести потребителей в курс дела, мы запаслись кулерами.
Тестирование
Надо сказать, нагрев процессора зависит от его загруженности. Если запущен тест или программа, которая целенаправленно мучает процессор только для того, чтобы нагреть его, то процессор будет иметь почти одинаковую температуру в любой момент времени. Но использовать процессор в качестве нагревателя, а ведь по сути при тестировании кулеров придется его использовать именно в этой роли, все равно что подпирать обломанную ножку стола старинными часами Jaeger-LeCoultre.
Безусловно, драгоценные часы могут вполне подходить по толщине и высоте, и они, скорее всего, окажутся замечательной подпоркой. Но намного лучше на эту роль подойдет обыкновенная щепка.
То же самое можно сказать и в нашем случае. Если вместо процессора использовать обыкновенный нагреватель той же формы, то результаты будут куда более точными. Ведь мы можем уверенно сказать, сколько тепла он рассеивает.
Вот он - наш нагреватель. Это проволочный резистор сопротивлением 4,7 Ом, прикрученный к алюминиевой пластинке на слой эпоксидной смолы. Внутри него находится датчик температуры. Эта фотография была сделана во время тестирования водяного охлаждения. Тогда резистор передавал тепло к пластине через обычную белую термопасту, теперь же мы используем эпоксидную термопасту Arctic Silver.
Когда мы пересобрали нагреватель с эпоксидной смолой, датчик оказался чуть-чуть ближе к резистору, и снимаемая им температура повысилась. Но результаты повторяются как и прежде, и это повышение температуры слишком ничтожно для влияния на результаты. Имейте в виду, что наш способ эмуляции температуры процессора является одним из самых точных из всех мне известных.
Поверхность нашего нагревателя - плоская. У настоящих процессоров дела обстоят несколько иначе. На поверхности выделена специальная площадка для отдачи тепла. На современных процессорах под Socket 370 и AMD Socket A размер этой площадки достигает квадратного сантиметра.
Именно поэтому лучшие модели кулеров сегодня имеют у основания медные вставки, позволяющие повысить эффективность теплоотдачи от нагревающейся поверхности к ребрам кулера.
Для имитации этой маленькой площадки мы использовали прямоугольную медную пластинку.
Она вырезана из этой прокладки для Socket A. Такие прокладки используются чтобы не раздавить процессор если крепления кулера слишком тугие. Эта прокладка уже выработала свой ресурс, и мы приспособили ее к своему тестированию.
Мы сделали прямоугольник больше, чем подъем на процессоре, чтобы снизить влияние дополнительного теплового перехода между кулером и нагревателем - дабы результаты тестов максимально соответствовали действительности.
Можно было приклеить медную пластинку на эпоксидную смолу, но вместо этого мы использовали обычную термопасту, что дает возможность впоследствии убрать пластинку, или заменить ее на другую.
Для определения температуры воздуха и нагревателя мы использовали два цифровых термометра; один из них измерял температуру воздуха, второй - температуру нагревателя. Он был прикреплен эпоксидной термопастой к нагревателю (между резистором и пластиной). При повышении температуры окружающей среды, повышается и температура нагревателя, при этом разница остается постоянной. Зная эту разницу, можно получить чистые результаты тестирования.
С каждого подопытного образца соскребалась вся паста, и наносился слой Arctic Silver. Эта паста с оксидом серебра немногим лучше обычной дешевой белой термопасты, но все же она более эффективна, да и продается в удобной упаковке.
Расплавляемая термопаста по-своему хороша. Она не похожа на жесткую теплопроводящую поверхность дешевых теплоотводов. Но такие термопасты необходимо сильно нагреть, прежде чем они начнут давать должный эффект. Для этого необходимо отсоединить вентилятор, и дать компьютеру поработать в таком режиме, чтобы температура теплоотвода достигла значения достаточного для
нагрева. Но кто-то делать этого не собирается, а кто-то просто не догадывается о таких манипуляциях.
Термопасты, не требующие нагрева, эффективно отводят тепло при условии достаточно сильного давления кулера, что позволяет превратить пасту в качественную тонкую прослойку. Если вам придется снимать кулер, то необходимо убрать старую и нанести новую пасту. К сожалению, расплавляемая термопаста используется лишь один раз.
Вместо разъема
Пока нет разъема, от нашего псевдопроцессора нет никакого толку. Ведь необходимо кулер необходимо как-то прикреплять. Если это делать не стандартным способом, то мы теряем объективность исследования.
Помимо этого, очень сложно прикрепить кулер не используя его родные крепления.
Итак, мы решили довериться переходникам Slot1-Socket370 ASUS:
Конечно же, наш нагреватель немного больше процессора, поэтому нам потребовалось небольшая "доработка напильником".
В отверстие были помещены нагреватель с резистором снизу и датчиком температуры. Плюс мы подключили провода от вольтметра и ваттметра.
Модернизированный переходник работал неплохо, разве что сам нагреватель оказался несколько толще процессора. Из-за этого все крепления стали туже. Неудивительно, что после тестирования пятнадцатого кулера, одно из креплений разъема сломалось. Дело даже не в тугости креплений. Вряд ли обычный разъем выдержит смену дюжины кулеров. Крепления некоторых кулеров используют только центральные зацепы на разъеме, а все они сделаны из пластмассы. Представьте себе: вся нагрузка падает на маленький кусочек пластика! Прежде чем кулер встанет на место, зацепы могут выломиться острыми краями металлических креплений.
Конечно, мы могли бы просто ломать переходник за переходником, но, к сожалению, бюджет тестирования ограничен. Чтобы разобраться с этим раз и навсегда, нам пришлось создать аналог разъема из чего-нибудь более прочного, скажем из стали.
Пожалуйста, из двух кусков стального профиля мы создали аналог зацепов. В качестве теплоизоляции мы использовали тонкий слой пластика, чтобы нагреватель не раскалил тиски, в которых он зажат.
Самое удивительное, сделать такое крепление - сущие пустяки.
Тепловое сопротивление
Количественная характеристика любой системы охлаждения выражается в тепловом сопротивлении - в градусах Цельсия на Ватт (°C/W). Тепловое сопротивление в 1°C/W означает, что прибор становиться теплее на 1°C с повышением мощности на 1W. Чем меньше тепловое сопротивление, тем лучше.
Если для измерения теплового сопротивления вы измеряете температуру какой-либо части кулера, результаты будут неточными. Даже если датчик приклеен к основанию теплоотвода в специально сделанном углублении эпоксидной смолой, все что вы сможете узнать - это температуру нагрева теплоотвода.
Чем хуже тепловой контакт между кулером и процессором, тем приятнее будут цифры при измерении температуры теплоотвода. К примеру, если между кулером и процессором засунуть кусок дерева, то кулер останется холодным как камень, даже когда процессор сгорит. В нашей же системе с нагревателем используются 2 датчика - для определения температуры внутри нагревателя и окружающей температуры. Это позволяет получить гораздо более правдоподобные результаты. Повторяя тесты и меняя положение кулера и количество термосмеси, мы пришли к выводу, что точность наших данных около 5 процентов. То есть если тепловое сопротивление одного кулера 0,6, а другого - 0,65°C/W, то реальное значение для первого кулера может варьироваться от 0,57 до 0,63°C/W, и от 0,6175 до 0,6825°C/W для второго. Значит, может так получиться, что второй кулер окажется даже лучше первого! Но если разница велика, то можно с определенной точностью сказать что эти кулеры отличаются.
Реальные показатели работы кулера зависят еще и от средней загрузки процессора, вентиляции корпуса, качества креплений (бывает, что пружинящие крепления теряют свою упругость), от того, сколько термопасты вы использовали, от ее качества, и т.д. Но наши данные вполне подходят для сравнения моделей.
В заключение скажем, что самое маленькое тепловое сопротивление, которое нам удалось получить в нашей системе с нагревателем, равнялось 0,27°C/W. Это примерно в 2 раза лучше, чем у самой хорошей модели воздушного кулера в процессе тестов. Мы получили такой результат, опустив нагреватель в резервуар водяной системы охлаждения. Вся внешняя поверхность имела примерно ту же температуру, что и окружающая среда. Температура "ядра" нашего нагревателя оставалась на 14°C выше окружающей даже при мощности в 51W.
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
![](assets/external/varc1l.gif"){kind=small}
![](assets/external/varc2l.gif"){kind=small}
Подписаться