Три кулера на границе троттлинга CPU: Noctua NH-L9a-AM4, NH-L9x65 SE-AM4 и NH-L12S

⇡#Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Оценка эффективности систем охлаждения была проведена в закрытом корпусе системного блока следующей конфигурации:

• системная плата: MSI X370 Krait Gaming (AMD X370, Socket AM4, BIOS 1.9 AGESA 1.1.0.1);
• процессор: AMD Ryzen 7 1700 3,0-3,7 ГГц (Summit Ridge, 14LPP FinFET, B1, 8 × 512 Kбайт L2, 2 × 8 Мбайт L3, YD1700BBM88AE, 65 Вт);
• термоинтерфейс: ARCTIC MX-4;
• видеокарта: Gigabyte GeForce GTX 950 WF2 OC 2 Гбайт 1102-1279/6612 МГц;
• оперативная память: DDR4 2 × 8 Гбайт GeIL Evo X GEX416GB3000C15ADC (XMP 3000 МГц, 15-17-17-35_2T, 1,35 В);
• системный диск: Intel SSD 730 480 Гбайт (SATA III, BIOS vL2010400);
• диск для программ и игр: Western Digital VelociRaptor 300 Гбайт (SATA II, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ);
• архивный диск: Samsung Ecogreen F4 HD204UI 2 Тбайт (SATA II, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
• звуковая карта: Auzen X-Fi HomeTheater HD;
• корпус: Thermaltake Core X71 (пять be quiet! Silent Wings 2 [BL063] на 900 об/мин);
• панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC3;
• блок питания: Corsair AX1500i Digital ATX (1,5 кВт, 80 Plus Titanium), 140-мм вентилятор.

Для оценки уровня эффективности систем охлаждения мы не разгоняли процессор и не изменяли никакие параметры BIOS, имеющие отношение к его разгону. Только активировали XMP оперативной памяти для AMD, которая работала на 2933 МГц со штатными таймингами.

Тестирование было проведено в операционной системе Microsoft Windows 10 Professional. Программное обеспечение, использованное для теста:

• Prime95 29.4 build 7 – для создания нагрузки на процессор (два последовательных цикла теста в режиме Small FFTs по ~25 минут);
• HWiNFO64 5.74-3363 – для мониторинга и визуального контроля всех параметров системы при разгоне.

Полный снимок экрана во время проведения одного из циклов тестирования выглядит следующим образом.

Комнатная температура контролировалась установленным рядом с системным блоком электронным термометром с точностью измерений 0,1 °C и с возможностью почасового мониторинга изменения температуры в помещении за последние 6 часов. Во время данного тестирования температура окружения колебалась в диапазоне 24,2–24,5 °C.

Измерение уровня шума систем охлаждения проводилось электронным шумомером «ОКТАВА-110А» в период от ноля до трёх часов ночи в полностью закрытой комнате площадью около 20 м² со стеклопакетами. Уровень шума измерялся вне корпуса системного блока, когда источником шума в комнате являлся только сам кулер и его вентилятор. Шумомер, зафиксированный на штативе, всегда располагался строго в одной точке на расстоянии ровно 150 мм от ротора вентилятора. Системы охлаждения размещались на самом углу стола на 50-мм подложке из вспененного полиэтилена. Нижняя граница измерений шумомера составляет 22,0 дБА, а субъективно комфортный (просьба не путать с низким!) уровень шума кулеров при измерениях с такого расстояния находится около отметки 36 дБА. За условно низкий уровень шума мы принимаем значение 33 дБА.

Маленькие Noctua NH-L9a-AM4 и NH-L9x65 SE-AM4 мы тестировали только с одним штатным вентилятором, а вот сравнительно большой NH-L12S был протестирован как со штатным вентилятором в двух режимах (установленным снизу и сверху радиатора), так и с большим вентилятором NF-A15 PWM, чтобы попробовать в полной мере раскрыть потенциал радиатора.

Добавим, что регулировка скорости вращения вентиляторов систем охлаждения производилась с помощью специального контроллера с точностью ±10 об/мин в разных диапазонах и с шагом 400 или 500 об/мин.

⇡#Результаты тестирования эффективности охлаждения и их анализ

Результаты тестирования эффективности систем охлаждения представлены на диаграмме.

Прокомментируем результаты от худших к лучшим. Низшие позиции на диаграмме вполне закономерно занял маленький NH-L9a-AM4. Причём если он смог справиться с охлаждением процессора на скоростях вентилятора 2590 и 2000 об/мин, то при 1500 об/мин процессор попросту перегревался и тест сыпал ошибками. Более того, только на скорости вентилятора 2590 об/мин кулер обеспечивал процессору во время теста Prime95 частоту 3200 МГц одновременно по всем ядрам, а при скорости 2000 об/мин частота снижалась до 3000 МГц и ниже. Напомним, что для AMD Ryzen 7 1700 заявлен скромный по современным меркам тепловой пакет 65 ватт, а здесь мы видим, как рассчитанный на 95 ватт NH-L9a-AM4 едва справляется с охлаждением такого процессора, и это не в HTPC-корпусе, а в хорошо проветриваемом Full ATX. Впрочем, чего ещё можно было ожидать от столь маленького кулера?

Второе место по эффективности занял NH-L9x65 SE-AM4, но и его показатели оставляют желать лучшего. Так, при том же вентиляторе и на той же скорости он выигрывает у младшего брата 3 градуса Цельсия при максимальной скорости и почти 7 при средней, а также справляется с охлаждением процессора при 1500 об/мин, когда его можно считать условно тихим. Однако на такой скорости вентилятора мы наблюдали снижение частоты процессора до 3000 МГц, что также позволяет нам сделать вывод о весьма ограниченных возможностях данной модели в охлаждении процессоров с заявленным тепловым пакетом 65 ватт.

Совсем в другой лиге играет модель NH-L12S. При штатно установленном вентиляторе под радиатором на 1000 об/мин (это очень тихо) он уступает лучшему результату NH-L9x65 SE-AM4 всего 2 градуса Цельсия и обеспечивает процессору стабильную частоту одновременно по всем ядрам. Если же повысить скорость до 1400 или до максимальных 1740 об/мин, то он становится эффективнее на 3 градуса Цельсия на каждом шаге. При установке штатного вентилятора наверх радиатора (подписи «top» на диаграмме), эффективность NH-L12S возрастает на 4 градуса Цельсия при 1000 об/мин и на 3 и 1 градус Цельсия при 1400 и 1740 об/мин соответственно. Однако ещё сильнее можно повысить эффективность кулера, установив на него большой NF-A15 PWM. Даже при скорости 1100 об/мин с таким вентилятором этот кулер эффективнее всех остальных вариантов, а при максимальных оборотах вентилятора охлаждает процессор ещё на 4 градуса Цельсия эффективнее.

Воодушевившись такими результатами Noctua NH-L12S с вентилятором NF-A15 PWM, мы попробовали разгон процессора по всем ядрам одновременно до 3700 МГц при LLC 4 и минимально возможном напряжении, при котором не терялась стабильность.

К сожалению, как писал Максим Горький, «рождённый ползать – летать не может!», и уже спустя 5 минут нагрузки в Prime95 мы наблюдали перегрев процессора, а далее просто остановили тест.

Noctua NH-L12S (NF-A15 PWM, 1490 об/мин)

Очевидно, что причина кроется в малой площади радиатора (2860 см²), которую не компенсировать никакими вентиляторами. Для примера вспомним хотя бы Noctua NH-U12 SE-AM4 с площадью радиатора 5470 см², который справился не только с охлаждением точно такого же процессора, но и с его разгоном до 3,8 ГГц при 1,2 В. Перейдём к уровню шума кулеров.

⇡# Уровень шума

Оба маленьких кулера Noctua NH-L9a-AM4 и NH-L9x65 SE-AM4 шумят практически одинаково, но самый младший с менее глубоким оребрением и тонкими рёбрами всё же чуть тише. Комфортными они становятся при скоростях вентилятора не выше 1500 об/мин, а тихими остаются лишь до 1300 об/мин. Иначе говоря, они не только недостаточно эффективны, но ещё и шумят при этом, а в режимах, при которых становятся тихими, охлаждать процессор уже не способны.

По-другому ведёт себя модель NH-L12S с тонким 120-мм вентилятором. Если последний установлен сверху радиатора, то уровень шума кулера заметно снижается в сравнении с аналогичным показателем в штатном режиме, когда вентилятор расположен под радиатором. Это происходит из-за того, что при установке вентилятора под радиатором крыльчатка оказывается в непосредственной близости от рёбер — и в результате получается резкий звенящий звук. Когда же «вертушка» размещена в классическом положении, то шумит только поток воздуха, проходящий через рёбра. Подшипник или электродвигатель при этом не слышно. В итоге при расположении вентилятора на радиаторе кулер комфортен вплоть до скорости 1200 об/мин, тогда как если поставить вентилятор под радиатор, то эта граница сдвигается примерно до 1050 об/мин. К тому же в топ-ориентации вентилятора NH-L12S ещё и охлаждает процессор эффективнее.

⇡#Заключение

Как и предполагалось, три кулера Noctua для HTPC-систем серьёзно различаются по эффективности и уровню шума. Самый младший и компактный NH-L9a-AM4 способен охлаждать неразогнанные процессоры с тепловым пакетом 65 ватт против заявленных в спецификациях 95 ватт, и то лишь при максимальной скорости вентилятора, когда шумит он довольно сильно. Второй – NH-L9x65 SE-AM4 – выглядит чуть лучше, но уже при скорости вентилятора 1500 об/мин также допускает снижение частоты процессора и существенное повышение температур. Нетрудно догадаться, что в тесных и сложно продуваемых HTPC-корпусах такие системы охлаждения покажут ещё более скромные результаты.

Разительно отличается от них модель Noctua NH-L12S. Её высота при штатной установке вентилятора под радиатором всего на 5 мм превышает высоту NH-L9x65, но разница в эффективности охлаждения очевидна. Кроме того, более высокая эффективность достигается при меньшем уровне шума. Плюс если на этом кулере изменить расположение вентилятора, переставив его вверх, то температуры процессора ещё можно снизить, как и уровень шума. Снижения частоты процессора NH-L12S не допускал ни в одном из режимов работы вентилятора. Ну а совсем уж требовательным пользователям мы порекомендуем установить на радиатор NH-L12S большой вентилятор NF-A15 PWM — тогда за температуры процессора и вовсе можно не беспокоиться. Правда, лишь в штатном режиме его работы, поскольку даже самый скромный разгон того же AMD Ryzen 7 1700 на всей этой троице кулеров, к сожалению, невозможен.