Cравнение кулеров c использованием тепловых трубок / Корпуса, БП и охлаждение

Огонь, вода и медные трубы

Как видно из заголовка, сегодня мы будем охлаждать самый горячий на сегодняшний день процессор ("Огонь" :). Естественно, это процессор Pentium4, максимальное тепловыделение которого близко к отметке 100Вт. Причем, этот рубеж будет преодолен с выходом процессоров на новом ядре Prescott. Понятно, что для охлаждения таких процессоров классические алюминиевые кулеры окажутся совершенно неэффективными. Поэтому производители ищут альтернативные методы охлаждения, два из которых мы сегодня рассмотрим. Первый - это система жидкостного охлаждения Poseidon ("Вода"), а второй - воздушные кулеры с использованием "тепловых" трубок ("медные трубы" :).

Пара слов о "тепловых" трубах. Основная задача тепловой трубки - максимально быстро передать тепло с одного конца на другое. Как правило, тепловая трубка изготавливается из меди; внутри нее легкокипящая жидкость. Внутри трубки (в той части, которая наиболее приближена к источнику тепла) жидкость испаряется, поглощая тепло. А на другом конце трубки жидкость конденсируется, при условии если к трубке подсоединен какой либо радиатор. Иными словами, "тепловая трубка" предназначена исключительно для передачи тепла, но сама по себе охладить процессор (или другой источник тепла) не в состоянии. Кстати, мы уже рассматривали подобные системы охлаждения - речь идет о кулере для видеокарт Zalman ZM80C-HP.

Thermalright SP-94

У тайваньской компании Thermalright очень интересный подход к бизнесу: она продает только радиаторы. То есть пользователь должен сам установить вентилятор по своему вкусу. Радиатор поставляется в большой картонной коробке:

Стоит отметить, что все компоненты тщательно упакованы в поролон, для предотвращения повреждений при транспортировке. Помимо самого радиатора, в комплекте есть крепеж, усилительная пластина, шприц с термопастой и крепеж для вентилятора.

В первую очередь, рассматриваем конструкцию радиатора.

Итак, на полностью медном основании установлено более двух десятков медных ребер. А для более быстрой теплопередачи в основание радиатора встроено три "тепловых" трубки.

При этом, каждое ребро соприкасается с трубкой довольно обширной площадью. Для этого отверстия в ребрах имеют специальные "лепестки", которые плотно охватывают трубку. Кроме того, между "трубкой" и "лепестком" есть небольшой слой термоинтерфейса, что также способствует теплопередаче.

Не менее качественно реализован контакт между ребрами и основанием радиатора. Каждое ребро вставлено в специальную прорезь в основании. Кроме того, ребра имеют небольшие площадки, которые соприкасаются с верхней стороной основания. В этом месте активно используется термоинтерфейс.

В результате можно сделать вывод о том, что хотя ребра и основание не составляют единого целого, эффективность радиатора SP-94 не уступает цельномедному.

Что касается основания, то качество его обработки очень, очень хорошее. Как и на большинстве качественных кулеров, на основании есть защитная пленка, которую нужно снять непосредственно перед установкой радиатора. Кстати, установка радиатора процесс весьма длительный и обычному пользователю может показаться трудным. Особенно, если учесть отсутствие руководства по установке как внутри коробки, так и на сайте компании.

Впрочем, этот продукт нацелен на оверклокеров и прочую "продвинутую" публику, у которой и с руками и с головой все в порядке. Итак, первый шаг - необходимо снять крепежную рамку с материнской платы. Для этого вынимаем пластиковые штыри, а потом, используя, плоскогубцы (или сильные пальцы :) снимаем рамку.

Следующий шаг - устанавливаем усилительную пластину. В центре этой пластины есть резиновая прокладка, которая не допускает какого-либо замыкания. Для этого в отверстия материнской платы продеваем специальные штифты, и закручиваем их. Сильно закручивать не обязательно - достаточно нескольких оборотов.

При желании под втулки можно проложить пластиковые прокладки, которые входят в комплектацию SP-94.

Следующий шаг - наносим слой термопасты (я использовал КПТ-8); устанавливаем радиатор и смотрим на отпечаток. Если все штифты закручены равномерно, то мы получаем полный отпечаток процессора.

Далее все просто: вставляем подпружиненные винты и равномерно закручиваем их до упора.

После установки остаются лишние детали :), но не стоит беспокоится - так и должно быть (они запасные).

Следующий шаг - установка вентилятора. Для этого берем подходящий вентилятор и фиксируем его с помощью проволочного крепежа:

92мм вентилятор Titan

На радиатор SP-94 допускается установка 80 и 92мм вентиляторов. Какой именно вентилятор установить: шумный и производительный, или тихий - это целиком и полностью забота пользователя. При тестировании я использовал 92мм вентилятор Zalman ZM-F2 со скоростью вращения ~2800RPM и уровнем шума ~36dBa.

Предварительный вывод: радиатор SP-94 производит впечатление добротного и эффективного продукта, который заинтересует в первую очередь оверклокеров. Что касается процедуры установки, то с одной стороны она простая (думать не надо :), но с другой - довольно длительная.

Auras CoolEngine-T6C (Golden)

Перед нами два кулера, совершенно малоизвестной на российском рынке, компании Auras.

Оба кулера предназначены для процессоров Pentium4 и имеют идентичную конструкцию. Их отличие заключается в разных вентиляторах. Кроме того, один кулер имеет золотистую окраску, в связи с чем получил наименование Golden.

Основная особенность кулера CoolEngine-T6C заключается в том, что вентилятор расположен не горизонтально (как на большинстве кулеров), в вертикально.

Он создает воздушный поток 33.7CFM , который охлаждает медные ребра. Кстати, ребра также распложены нетрадиционно - горизонтально.

От основания кулера идут две тепловых трубки, которые пронизывают насквозь все ребра. Как и у радиатора Thermalright SP-94, у радиаторов Auras отверстие в каждом ребре имеет выдавленную площадку, с помощью которой оно тесно охватывает тепловую трубку. Таким способом достигается высокая эффективность теплопередачи.

Если посмотреть на кулер сбоку, то нужно упомянуть о металлическом кожухе, который с одной стороны усиливает конструкцию кулера, а с другой - направляет воздушный поток. Кожух крепится к основанию с помощью заклепок. Кстати, основанием кулера является тонкая медная пластина, с отличным качеством обработки.

Эта пластина встроена в другую пластину, которая выполнена из алюминия. Последняя также имеет десяток коротеньких ребер, которые тоже участвуют в отводе тепла.

Более подробно о вентиляторе: он имеет скорость вращения 3800RPM и уровень шума = 32.3 dBa. Субъективно уровень шума достаточно высокий, и на месте покупателя кулера CoolEngine-T6C я бы заменил вентилятор на более тихий (или подключил бы его через регулятор скорости вращения).

Теперь пара слов о модификации Golden. Фактически, перед нами тот же самый кулер CoolEngine-T6C, только с другим вентилятором и другой окраской.

реальные характеристики вентилятора выяснить не удалось.

Субъективно, уровень шума еще больше, чем у T6C, однако у модели Golden есть один важный плюс. Вентилятор изготовлен из прозрачной пластмассы, а по его углам установлены синие светодиоды. В результате при работе кулер окружает красивая синяя подсветка.

Предварительный вывод - в целом конструкция кулера выглядит эффективной. Единственный недостаток который можно выделить - повышенный уровень шума.

Poseidon WCL-02 (или Iceberg 1)

В нашем тестировании приняла участие система водяного охлаждения Poseidon, производства корейской фирмы 3RSystem. Кроме того, данная система продается под торговой маркой Iceberg 1 (впрочем, возможна и обратная ситуация). Данный продукт появился на российском рынке в начале 2002года, и занял пустующую нишу высокоэффективных систем охлаждения.

Конечно, на тот момент уже многие энтузиасты использовали самодельные системы водяного охлаждения. Но вот для обычного пользователя, это была недостижимая мечта о тихом и одновременно эффективном отводе тепла от процессора.

Система поставляется в большой картонной коробке; все ее компоненты тщательно упакованы.

Отдельно стоит сказать о руководстве пользователя, которое более-менее подробно описывает процесс сборки. Впрочем, подробно останавливаться на этом этапе мы не будем, и вот по какой причине: данный продукт уже практически исчез из продажи. Причина в сильном завышении стоимости: на момент появления в продаже система Poseidon WCL-02 стоила более 100$ (при ориентировочной себестоимости в 20-30$). За эти деньги пользователь получал алюминиевый вотерблок, алюминиевый радиатор + вентилятор, резервуар для жидкости + помпа, а также соединительную трубку.

А где-то через полгода в продаже стали появляться более эффективные системы с медными радиаторами и вотерблоками, практически по той же цене. В результате они вытеснили Poseidon WCL-02 с рынка.

В сборе система выглядит следующим образом:

Естественно, после сборки подобной системы, она должна поработать некоторое время вне компьютера. После полной проверки на предмет утечек - систему можно устанавливать внутрь компьютера.

Как отлично видно, система занимает очень мало место и легко помещается внутрь стандартного ATX корпуса.

Пару слов стоит сказать о вотерблоке: качество обработки основания на момент приобретения было ужасным. То что вы видите на следующем фото, это результат 15минутной полировки.

Вотерблок имеет два вида крепления: металлическая клипса для AMD, и пластиковый стакан для процессоров Intel. Если с клипсой все понятно (она состоит из двух частей), то для установки на процессор Pentium пользователю придется помучатся. Итак, вотерблок устанавливается в пластиковый стакан, который должна прижимать пластиковая рамка от "боксового" процессора (это единственная деталь, которая не входит в состав комплектации). В результате конструкция получается очень неудобной с точки зрения сборщика: как правило половина попыток оканчивается неудачей - пластиковая рамка ломается :).

Теперь несколько слов о системе в целом. Несмотря на целый ряд мелких недостатков выявленных в процессе сборки, система работает очень тихо. Единственный источник шума - это 80мм вентилятор, который имеет стандартное крепление, что позволяет заменить его на свой собственный вентилятор . Что касается помпы, то она работает бесшумно.

Теперь пара слов об эффективности. При установке на процессоры AMD, система Poseidon охлаждает их очень плохо. Для наглядности я приведу результаты одного нашего старого обзора:

Причина слабой эффективности заключается в том, что малое по размерам ядро процессора AMD Athlon XP непосредственно контактирует с алюминиевым вотерблоком. Как следствие при сильной нагрузке алюминий не успевает отводить тепло и тем-ра ядра держится на высоком уровне.

Однако подобная проблема частично отсутствует при установке Poseidon WCL-02 на систему с процессором Pentium4, который имеет встроенный heatspreader (медная пластина выполняющая роль распределителя тепла). В результате площадь активного теплообмена возрастает, что приводит к довольно значительному росту эффективности.

В результате после модификации крепления вотерблока,

спилена часть пластикового стакана, и использован другой вид крепления

система Poseidon WCL-02 стала использоваться в большинстве тестов материнских плат под процессоры Intel. И более чем за полтора лет с момента приобретения, у меня не возникло никаких проблем с герметичностью системы или с работой помпы.

Тестирование

Тестирование систем охлаждения производилось на материнской плате Abit IC7-G ; в качестве утилиты мониторинга использовалась Motherboard Monitor. Также бы выбран процессор Intel Pentium4 2.4 степпинга D1, который работал на частоте 3.0Ггерц без повышения напряжения.

Кроме того, все кулеры были испытаны в более жестком режиме: процессор работал на частоте 3.6Ггерц при напряжении Vcore=1.65V.

Разогрев процессора осуществлялся с помощью двух запущенных копий программы BurnP6. Два работающих приложения позволяют полностью загрузить процессор (напомню что процессоры степпинга D1 имеют поддержку HyperThreading).

Далее - тестовая система собиралась в корпусе Inwin S506, причем блок питания был вынесен за пределы корпуса. Дело в том, что этот БП имеет вентилятор с переменной скоростью вращения ( в зависимости от температуры), и нахождение этого БП рядом с кулером мог повлиять на результаты измерения. Если кулер имел родной термоинтерфейс, то термоинтерфейс удалялся и далее измерения проводились с кремнийорганической пастой КПТ-8.

Итак, эффективность охлаждения процессора Pentium4 3.0Ггерц.

При использовании всех кулеров система работала стабильно. Особенно хороши результаты кулера Zalman 7000 и радиатора Thermalright + вентилятор Zalman ZM-F2. Система водяного охлаждения проиграла им около 4 градусов С. Наиболее вероятная причина заключается в слабой эффективности алюминиевого вотерблока.

Что касается кулеров Auras, то их эффективность можно назвать средней (где-то на уровне кулера Tt Spark5 или Tt Spark7). Причина кроется в относительно слабом вентиляторе, который установлен на моделях CoolEngine-T6C и -T6C-Golden.

Далее - повышаем напряжение до 1.65V и увеличиваем частоту FSB до 300Мгерц. Теперь процессор Pentium4 работает на частоте 3.6Ггерц и выделяет не менее 100-110Вт тепла.

Первым испытание проходил кулер Auras CoolEngine-T6C. Температура довольно быстро достигла 71С , и через минуту система выключилась. В результате я даже не стал тестровать заведом слабый кулер CoolEngine-T6C-Golden. Следующим на очереди был Zalman 7000C: с ним система работала около 10минут при температуре процессора 70С, после чего ушла на перезагрузку. Впрочем, этому результату я не удивился - ранее я проводил подобные опыты. Следующим в очереди был Poseidon, который удерживал температуру процессора на отметке 70C в течении двух часов. Все это время система работала стабильно, однако я не могу дать гарантию, что стабильность не явилась следствием работы внутренней защиты от перегрева, которая встроена в процессор Pentium4. Напомню, что когда возникает перегрев, процессор Intel P4 начинает "пропускать такты", что приводит с сильному снижению производительности, но предотвращает дальнейший рост температуры. Причем, "критический порог" срабатывания этой защиты для разных процессоров - разный. Так, например для процессора работающего на частоте 3.0Ггерц при Vcore = 1.525V , снижение производительности становится заметно при достижении тем-ры 77-80С (это мы выяснили в последнем сравнительном тестировании кулеров для процессоров Pentium4).

И наконец, я установил радиатор Thermalright SP-94 с вентилятором Zalman ZM-F2. Результат превзошел все ожидания: температура процессора не превысила 67 градусов C.

Естественно у читателя может возникнуть вопрос: а на сколько эффективность радиатора SP-94 хужелучше "нормальных" систем жидкостного охлаждения, которые имеют вотерблок и радиатор выполненные из меди. Так вот, в нашем тестировании принимала еще одна относительно недорогая(~100$) система водяного охлаждения, которая показала результат 62,5С (о ней мы расскажем в следующих обзорах). Естественно, что более дорогие и качественные системы покажут еще лучшие результаты, но факт остается фактом: радиатор Thermalright SP-94 продлевает жизнь "воздушным" системам охлаждения. Правда достигается это "большой кровью" - в смысле, за радиатор придется отдать около 50-55 своих кровных $, не считая покупки качественного(!) вентилятора.

Естественно, этот обзор будет интересен в первую очередь компьютерным энтузиастам, выбирающим систему охлаждения для будущих процессоров на ядре Prescott. Что касается обычных пользователей, то им беспокоится не о чем. Ко времени выхода этих процессоров, Intel решит технологические сложности с повышенным уровнем тепловыделения или разработает высокоэффективный "боксовый" кулер.

Если кратко подвести итоги, то они будут следующими: к приобретению можно рекомендовать только Thermalright SP-94 и Zalman 7000-Cu и -AlCu. Что касается системы Poseidon, то ее имеет смысл покупать только за сумму не превышающую 30$. Ну а что касается продуктов Auras, то несмотря на их "технологичный" вид, их эффективность далека от оптимальной и рекомендовать их к покупке очень трудно. Впрочем, я не нашел в сети цен на кулеры -T6C (Golden), и если она будет находится в разумных пределах (~15$), то эти кулеры смогут найти своего покупателя для систем "среднего уровня".