Во время работы компьютера, происходит нагрев его комплектующих, среди которых больше всего тепла выделяет процессор. Это вполне понятно, ведь именно он отвечает за выполнение всех операций и вычислений. За его стабильную работоспособность и защиту от перегрева отвечают системы охлаждения. При этом необходимо учитывать еще и тот факт, что с каждым годом производители процессоров выпускают более современные и мощные модели процессоров, которые, в свою очередь, нуждаются в более производительных системах охлаждения. Некоторые производители комплектуют ими свои кристаллы, однако, на рынке представлены процессоры tray, в которых отсутствует охлаждающий вентилятор. Поэтому при сборке системного блока многие пользователи сталкиваются с необходимостью выбора хорошей системы охлаждения, которой будет достаточно для обеспечения бесперебойной работы процессора.
Разновидности систем охлаждения
От качества охлаждения процессора зависит не только его стабильная работа, но и долговечность, поскольку в случае перегрева он может сгореть. Поэтому покупая современный CPU необходимо позаботиться и о том, чтобы в компьютере была установлена хорошая система охлаждения. В наши дни их существует три типа: воздушные, жидкостные и пассивные. Первый тип является одним из наиболее распространенных, поскольку он объединяет в себе идеальное сочетание производительности и стоимости, а самым эффективным является второй тип систем охлаждения.
Системы охлаждения жидкостного типа
Жидкостное или водяное охлаждение лучше остальных справляется со своими функциями. Его принцип работы чем-то напоминает аналогичный у холодильника, а сама система состоит из следующих узлов:
— теплообменник: отвечает за отведение тепла от процессора;
— помпа: отвечает за циркуляцию охлаждающей жидкости по системе;
— дополнительный резервуар, в котором расположен теплообменник;
— теплосьемники: способствуют отведению тепла от кристалла;
— теплоноситель:отвечает за наполнение системы охлаждающей жидкостью;
— шланги, по которым циркулирует ОЖ.
Основными преимуществами такого охлаждения являются превосходная эффективность и практически полная бесшумность. Однако не обошлось и без недостатков, среди которых можно выделить следующие:
— для работы системы необходим мощный блок питания, что приводит к существенному удорожанию компьютера;
— громоздкая конструкция и большие размеры;
— выделение конденсата в процессе работы, который может негативно сказаться на работе некоторых устройств или привести к их выходу из строя
Стоит отметить, что при выборе системы охлаждения жидкостного типа стоит обращать внимание на тип охлаждающей жидкости. Оптимальным вариантом станут системы, работающие на жидком азоте. Несмотря на высокую стоимость таких систем, они лучше остальных справляются со своими задачами.
Системы охлаждения пассивного типа
Эти системы охлаждения являются самыми непродуктивными, поскольку они реализованы исключительно одним металлическим, в большинстве случаев алюминиевым, радиатором. Тем не менее такое охлаждение является самым дешевым на рынке и работают полностью беззвучно.
Метод пассивного охлаждения процессоров стал использоваться производителями компьютеров одним из самых первых, поскольку первые модели ПК и процессоров не обладали высокой мощностью, поэтому и необходимости в хороших системах охлаждения не возникало. Однако в наши дни пассивное охлаждение практически полностью стало пережитком прошлого и используется исключительно для охлаждения бюджетных моделей видеокарт, а также северного и южного мостов на системной плате.
Системы охлаждения воздушного типа
Как уже упоминалось ранее, воздушное охлаждение является самым распространенным, поэтому большая часть статьи будет посвящена именно ему. Эти системы реализованы металлическим радиатором и охлаждающим кулером. Большая популярность такого охлаждения обусловлена низкой невысокой стоимостью и широким выбором вентиляторов. Все дело в том, что эффективность работы систем охлаждения этого типа зависит от диаметра и конструктивных особенностей кулера, благодаря чему у юзера появляются большие возможности при сборке системного блока. Чем большего диаметра будет вентилятор, тем меньше оборотов он должен будет делать для эффективного охлаждения процессора. Таким образом, его КПД увеличивается при том же энергопотреблении.
Скорость вращения вентилятора изменяется автоматически системной платой, в зависимости от загруженности процессора и сложности выполняемой задачи. Количество систем воздушного охлаждения, которое можно установить в системном блоке, зависит от модели материнской платы.
Помимо автоматической регулировки оборотов, пользователю доступна возможность ручного управления работой вентилятора. Уменьшить или увеличить скорость вращения можно в соответствующем разделе настроек BIOS. Помимо этого, в сети можно найти огромное количество специализированных приложений от сторонних разработчиков, которые осуществляют непрерывный мониторинг работы процессора и автоматически регулируют обороты охлаждающих вентиляторов в зависимости от изменения температуры кристалла. Помимо этого, в некоторых современных моделях графических систем геймерской категории реализована функция автоматического управления работой системы охлаждения процессора воздушного типа.
Воздушное охлаждение: плюсы и минусы
Как и любое другое охлаждение, воздушное обладает определенными плюсами и минусами, которые следует учитывать при покупке охлаждающих вентиляторов. Сильными сторонами этого охлаждения являются:
— большое разнообразие вентиляторов, которое позволяет выбрать подходящий кулер исходя из своих потребностей и особенностей компьютера;
— низкое энергопотребление;
— простота установки, замены и обслуживания.
Среди недостатков можно выделить только слишком громкую работу, однако, если периодически производить чистку кулера от пыли и смазку подшипников, то работу вентилятора можно сделать немного тише.
Критерии выбора систем охлаждения воздушного типа
При покупке кулера очень важно учитывать некоторые технические нюансы, поскольку далеко не всегда дорогие модели систем воздушного охлаждения полностью оправдывают свою стоимость. Вентиляторы обладают следующими техническими характеристиками:
— совместимость с процессорным сокетом, в зависимости от производителя кристалла;
— конструктивные особенности;
— диаметр вентилятора;
— уровень шума при работе;
— мощность воздушного потока;
— тепловое сопротивление. Этот показатель актуален для дорогих моделей систем охлаждения воздушного типа. Чем выше эта характеристика, тем лучше система будет справляться с охлаждением процессора;
— плотность соединения радиатора с кристаллом;
— способ соединения теплопроводящих трубок с радиатором.
От многих параметров, описанных выше, зависит стоимость системы охлаждения. Помимо этого, не стоит забывать и о том, что бренд также оказывает влияние на стоимость продукта, поэтому при выборе кулера основное внимание следует уделять не производителю, а техническим характеристикам, которыми он обладает. Это очень важно, поскольку далеко не всегда охлаждающий вентилятор от брендового производителя полностью оправдывает свою стоимость.
Совместимость с процессором
Ключевым фактором при покупке кулера является его совместимость с процессором. Производители указывают для своей продукции такую характеристику, как socket, которая определяет для каких процессоров была разработана определенная модель системы охлаждения.
Каждый процессор также предназначен для подключения к системной плате через определенный сокет. Существует два основных производителя процессоров для настольных систем — это компании Intel и AMD. Каждый из производителей разрабатывает свои кристаллы для определенного процессорного разъема. Таким образом, производители систем охлаждения ориентируются на каждый из процессоров, разрабатывая под каждый бренд и определенный вид сокета вентиляторы охлаждения. Из этого следует, что кулеры, разработанные под особенности архитектуры кристаллов Intel, не предназначены для установки на процессоры AMD. Это касается и поколения процессоров. Например, более старые вентиляторы, которые были ориентированы на процессоры семейства Pentium, не получится подключить к системным платам, рассчитанным на CPU линейки Core, поскольку они обладают различными сокетами.
Процессоры Intel и AMD можно различить даже по внешним отличиям, поэтому спутать их будет очень трудно даже начинающему юзеру. У процессоров обеих производителей отличается посадочное место и принцип фиксации системы охлаждения.
Конструктивные особенности
Помимо совместимости с процессором, при покупке новой системы охлаждения необходимо уделять внимание и конструктивным особенностям радиатора и охлаждающего вентилятора. В различных моделях систем охлаждения, физические размеры радиаторов и вентиляторов отличаются, поэтому в ваш системный блок можно будет установить далеко не все из них. В противном случае другие устройства, установленные на материнке рядом с процессором, могут препятствовать нормальному движению воздушных потоков, создаваемых вентилятором, в результате чего эффективность охлаждения компьютера будет ухудшаться в разы.
Разновидности радиатором
В различных моделях систем охлаждения воздушного типа могут использоваться разные типы радиаторов. На сегодняшний день существует всего три их основные разновидности:
— башенные;
— С-образные;
— комбинированные.
Первый тип является стандартным и используется в большинстве систем охлаждения. В таких радиаторах теплопроводимые трубки, проходящие параллельно основанию радиатора, проходят через пластины. Благодаря конструктивным особенностям этих радиаторов, эффективность отведения тепла и охлаждения процессора во время критических нагрузок, когда выделяется наибольшее количество тепла, значительно выше, чем у моделей, созданных на базе радиаторов двух других типов. Основным недостатком является то, что циркуляция воздуха осуществляется по одному контуру, в результате чего, система охлаждения может не справляться со своими задачами при слишком сильной загруженности процессора.
Этого недостатка лишены системы охлаждения, сконструированные на базе радиаторов второго типа. С-образная конструкция устроена таким образом, что воздушные потоки проходят непосредственно возле процессорного гнезда. Тем не менее несмотря на это, эффективность охлаждения этих радиаторов значительно ниже, чем у предыдущего типа.
Оптимальным решением для охлаждения компьютера являются системы охлаждения, в которых используются радиаторы комбинированного типа. Они сочетают в себе все самое лучшее от башенных и С-образных радиаторов и полностью лишены недостатков. Однако стоимость таких моделей достаточно высока, поэтому комбинированные кулеры не получили широкого распространения.
Характеристики размера и конструктивных особенностей лопастей
Размеры и угол наклона лопастей вентилятора охлаждения оказывают очень сильное влияние на объем и силу воздушного потока. Чем их размер будет больше, тем больший объем воздуха будет прогонять вентилятор и тем эффективнее будет охлаждение процессора. Тем не менее не стоит слишком акцентировать свое внимание на лопастях, поскольку охлаждение и стабильность работы компьютера зависят не только от них, но и от многих других факторов и характеристик.
Уровень шума при работе вентилятора
Каждый производитель систем процессорного охлаждения, без исключения, постоянно стремится всеми возможными способами уменьшить уровень шума, который возникает при работе охлаждающего вентилятора. Это очень актуальная задача, поскольку сами пользователи постоянно жалуются на то, что их компьютер гудит как самолет во время работы из-за чего они не могут работать за ним в темное время суток, поскольку громкий шум мешает другим обитателям дома. Что касается самих производителей, то они утверждают, что снизить уровень шума можно, однако, полностью избавиться от него не получится никогда. Во всяком случае, не в ближайшем обозримом будущем.
Шумность работы системы охлаждения зависит от размера вентилятора. Чем меньшего диаметра он будет, тем меньше шума он будет воспроизводить. Таким образом, обладатели мощных компьютеров игровой категории оказываются не совсем в выгодном положении, поскольку в их компьютерах установлены кулера достаточно большого размера.
Многие современные производители систем охлаждения для процессоров смогли немного решить проблему шума. Они оснастили свою продукцию специальными датчиками, осуществляющими непрерывные измерения температуры ядра и ее контроля. В штатном режиме работы вентиляторы работают на малых оборотах и издают низкий уровень шума, а при существенном увеличении температуры кристалла автоматическая система увеличивает обороты, что повышает эффективность охлаждения и, как следствие, уровень шума.
Шумность работы вентилятора зависит еще и от типа и качества подшипников. В дешевых кулерах установлены подшипники скользящего типа, которые по мере эксплуатации начинают издавать слишком громкий звук, слышимый пользователем. В моделях кулеров среднего ценового диапазона и флагманских системах охлаждения используются гидродинамические подшипники, обладающие большим ресурсом работы. Поэтому они значительно дольше остаются тихими.
Плотность соединения радиатора с процессором
Качество отведения тепла от кристалла зависит не только от типа радиатора и размера вентилятора, но еще и от того, насколько плотно радиатор соприкасается с процессором. Чем плотнее они будут друг к другу, тем выше будет теплопроводимость. Ключевым фактором этой характеристики является материал, из которого изготовлен радиатор, а также то, насколько его поверхность будет гладкой. Наиболее распространенным материалом, который показал лучшие результаты, является алюминий и медь.
Способ соединения теплопроводящих путей с радиатором
Если при визуальном осмотре системы охлаждения в месте соединения теплопроводящих путей и радиатора видны следы, то в этой модели для их соединения использовалась пайка. Этот метод крепления обладает превосходной надежностью и долговечностью, а на протяжении всего срока эксплуатации кулера не возникнет никаких проблем. Стоит отметить, что все больше производителей отказываются от пайки в пользу прессовки, которая является менее качественной.
В более современных моделях кулеров трубки и радиатор соединяются при помощи прямого контакта. В этом случае в качестве основания выступают теплоотводящие трубки, в результате чего необходимость их крепления с радиатором отпадает. При выборе таких моделей следует отдавать предпочтение тем, у которых расстояние между трубками будет как можно меньше.
Несколько слов о термопасте
Чтобы добиться плотного соприкосновения радиатора с процессором используют термопасту. Это пастообразная субстанция, увеличивающая теплообмен между ядром кристалла и радиатором. Устанавливать систему охлаждения без термопасты не рекомендуется, поскольку в этом случае эффективность охлаждения значительно снижается и процессор будет постоянно перегреваться.
Термопаста наносится на основание радиатора, после чего кулер устанавливается на посадочное место и фиксируется. В процессе эксплуатации компьютера, термопаста постепенно начинает пересыхать, в результате чего ее теплопроводимость ухудшается. Поэтому один раз в год необходимо выполнять ее замену.
Заключение
Существует ли универсальные решение, которое позволило бы навсегда решить проблему охлаждения процессора? Однозначного ответа нет, поскольку выбор системы охлаждения необходимо осуществлять исходя из конкретной ситуации. Для слабенького офисного компьютера вполне хватит штатного кулера, который идет в заводской комплектации вместе с процессором. Он не отличается особой эффективностью и создает достаточно много шума при работе, однако, имеет консервативную стоимость, которая является решающим фактором для многих пользователей. А вот при сборке мощного игрового системного блока необходима установка качественной системы охлаждения, поскольку современные компьютерные игры требуют слишком много ресурсов компьютера, чем создают на железо большую нагрузку и вызывают высокое тепловыделение. Поэтому справиться с охлаждением компьютера дешевым кулерам будет просто не под силу.