Как повысить охлаждение процессора. Теоретические основы охлаждения элементов системного блока. Охлаждение компонентов. Установка дополнительных вентиляторов

Представляет собой набор средств, предназначенных для снижения температуры некоторых элементов компьютера. Проблема охлаждения компьютера становится всё более актуальной с ростом его производительности, ведь большая производительность означает потребление большой мощности, что естественно приводит к увеличению температуры его компонентов. Основные потребители энергии, а значит и источники тепла в компьютере это центральный процессор, графический процессор и блок питания. Именно они и требуют собственных систем охлаждения.

В системах охлаждения домашних компьютеров , как правило, используются радиаторы (пассивное охлаждение) и вентиляторы (кулеры, активное охлаждение). В старых либо маломощных компьютерах использовались только радиаторы, чего в принципе им было и достаточно. Но в современных компьютерах просто радиаторы практически не применяются, они установлены в связке с кулером. И вот с чем это связано. Дело в том, что системы охлаждения работают по принципу переноса тепла от более горячего тела (в нашем случае процессора) к более холодному (радиатору). При постоянном интенсивном нагреве, в конечном счете, нагреется также и система охлаждения (радиатор) и когда её температура достигнет температуры охлаждаемого тела (процессора), прекратится перенос тепла, что вызовет перегрев охлаждаемого тела (процессора). Поэтому для охлаждения радиаторов используют кулеры, которые обдувают радиаторы холодным воздухом, и тем самым охлаждают его.

В качестве материала для изготовления радиатора используется серебро, медь либо алюминий. Наиболее часто применяется алюминий из-за дороговизны первых двух. Иногда в алюминиевом радиаторе (зачастую большом) используются медные трубки, для равномерного распределения нагрева.

Всем известный факт: чем больше общая площадь радиатора, тем эффективней он способен отводить тепло . Существует два способа увеличить площадь радиатора:

1. Увеличить количество рёбер при сохранении размера радиатора

2. Увеличить размер радиатора.

Первый способ позволяет улучшить теплообмен и сохранить компактность, но также из-за малого расстояния между рёбрами увеличивается гидравлическое сопротивление, что препятствует эффективному прогону воздуха через такой радиатор.

При использовании второго способа улучшается теплообмен, снижается гидравлическое сопротивление, увеличивается объём воздуха, который участвует в теплообмене, поэтому второй способ более эффективен, и он наиболее часто используется.

Кулеры состоят из корпуса, электродвигателя, крыльчатки (лопасти) и подшипников. От подшипников зависит долговечность кулера, но это не сильно важно, так как они редко выходят из строя.

Кулеры различаются между собой размером, частотой вращения и формой лопастей. И совсем не значит то, что чем быстрее скорость вращения кулера, тем эффективнее он отводит тепло. Зачастую, кулеры с меньшей частотой вращения, но с другой формой лопасти, переносят бо́льшие объёмы воздуха и при этом создают меньше шума.

В любом месте корпуса можно устанавливать дополнительные кулеры, но очень важно организовать в своём системном блоке правильные воздушные потоки. Холодный воздух должен входить через переднюю и левую стенки, а горячий – выходить через заднюю и верхнюю . Поэтому важно правильное расположение системного блока. Его надо поставить так чтобы горячий воздух из задней стенки не попадал в район левой, откуда воздух поступает в системный блок.

Итак, если вы собираетесь модернизировать систему охлаждения компьютера, вам следует усвоить несколько правил:

1. Выбирайте радиаторы больших размеров, они эффективней отводят тепло.

2. Для эффективного отвода тепла учитывайте правило воздушных потоков.

3. Если будете оснащать свой системный блок дополнительными кулерами, не переусердствуйте. Слишком много кулеров будут создавать много шума.

4. Если вы хотите сделать свой компьютер наиболее бесшумным, приобретайте блок питания с двумя кулерами, так как это позволяет использовать меньшую скорость вращения, а следовательно они будут создавать мало шума.

5. Для уменьшения шума следует использовать более медленные кулеры.

6. Для того чтобы добиться бесшумной работы компьютера, необходимо также обращать внимание на корпус системного блока.

Существуют также более экзотические системы охлаждения, когда в качестве хладогена используется не воздух, а специальная жидкость (дистиллированная вода с примесями или фреон). Есть даже такие системы, в которых в качестве хладогена применяется сухой лёд, гелий, азот. Но для обычных пользователей ПК в таких системах охлаждения нет необходимости. Обычно они применяются теми, кто занимается разгоном железа (оверклогингом), либо владельцами особо мощных компьютеров.

Как охладить ноутбук в домашних условиях?

Любой ноутбук в той или иной мере греется во время работы. Особенно часто перегревание этой техники происходит в летний период, когда температура окружающей среды повышается. Подобный перегрев наблюдается также при включении современных компьютерных игр. Для того чтобы обезопасить технику от критической температуры, в ней изначально устанавливаются температурные датчики. Когда температурные показатели центрального или графического процессора достигают критического значения, девайс попросту выключается. Но это не всегда удобно, особенно если в момент выключения вы производили важные действия на своем устройстве.

Причины перегрева

Для того чтобы справиться с проблемами перегрева, нужно найти их причину и попытаться её устранить.

• Основная причина перегрева ноутбука кроется в его габаритах, а именно в компактности корпуса. В нём производители помещают все те же комплектующие, которые имеются и в обычном стационарном компьютере. При этом задача заключается в том, чтобы сохранить производительность устройства. Для выполнения этой цели аппаратные элементы довольно плотно упаковываются в корпусе. Свободного места между ними остается совсем мало. Это мешает полноценному движению воздуха, смысл которого заключается в выводе горячих потоков наружу и поступлении холодных внутрь. Компактность ноутбуков не позволяет оснащать их габаритными и мощными кулерами.
• Дополнительным неудобством при использовании ноутбука становится пыль, ворс, волосы, шерсть и иные мелкие лёгкие частицы, которые периодически накапливаются в местах выдува воздуха и на радиаторе. Из-за этого снижаются эксплуатационные характеристики прибора, в частности, теплопроводность. При этом кулер засоряется, а эффективность его работы снижается.

Настала летняя пора, и владельцы портативных компьютеров всё чаще задаются вопросом: «как охладить ноутбук», если он изрядно греется после определённого времени эксплуатации

• Иногда причиной перегрева вашего устройства становятся неполадки в работе вентилятора, вызванные его поломкой или заводским браком. Например, может выясниться, что смазка на нем нанесена в недостаточной мере или неисправен подшипник.
• При длительной работе устройства может высохнуть термопаста, с помощью которой производится лучшая передача тепла на кулер и радиатор, дающая возможность вентилятору функционировать эффективнее.
• Некоторые владельцы ноутбуков неправильно их эксплуатируют. Например, часто можно наблюдать, как в домашних условиях аппарат устанавливается не на твердую поверхность, а на одеяло или кладется прямо на колени. В этих случаях перегрева устройства не избежать, ведь отверстия для выдува нагретого воздуха закрываются, а процессор не имеет возможности полноценно охлаждаться.

Мнение эксперта: как охладить ноутбук в домашних условиях?

Самый эффективный способ снизить температуру внутри – это заменить термопасту. Такую процедуру желательно проводить регулярно. Также стоит помнить, что лучшее средство от перегрева – это профилактика: располагайте ноутбук только на твердых поверхностях (а лучше всего будет приобрести специальную охлаждающую подставку) и не забывайте очищать его от пыли.

Константин Котовский

О симптомах

Для определения температуры ноутбука применяются специальные программы. Если вы подозреваете, что ваше устройство чрезмерно нагревается, обратитесь к данным, в которых отображаются измерения температурного датчика. Например, для выяснения требуемой информации можно воспользоваться BIOS/UEFI или утилитой HWInfo. Вы можете найти и любую другую программу, которая будет показывать вам нагрев компьютера, отображая данные сенсоров. В специальном окошке можно также наблюдать за скоростью вращения кулера.

В эксплуатационном руководстве можно найти информацию о допустимом температурном диапазоне работы устройства. Эти данные имеются также на официальной страничке компании, реализующей ноутбуки.

Но необязательно прибегать к утилитам при определении допустимой температуры работы малогабаритного компьютера.

По достижении предельного значения температуры центрального/графического процессора девайс попросту выключится

Если он перегревается, то это будет понятно сразу по таким признакам:

• слишком громкий шум от вентилятора;
• выдуваемый воздух очень горячий;
• резкие выключения портативного компьютера;
• горячий корпус.

Последствия высоких температур

Если не обращать внимания на постоянный перегрев ноутбука, это может привести к неприятным последствиям. Например, высокая температура оказывает отрицательное воздействие на процессор. Кристаллическая структура его компонентов постепенно разрушается, негативно сказываясь на его производительности.

Наверное, вы обращали внимание на то, что перегретый микропроцессор начинает «тормозить», медленно выполняя задачи. При этом владелец устройства может видеть на экране сообщения об ошибках. Некоторые процессы могут быть незаметны для юзера. Иногда при перегреве процессору нужно производить вычисления по нескольку раз до тех пор, пока он не получит правильного результата.

Но особенно неудобна такая ситуация может быть для геймеров, которые увлекаются онлайн-играми с детализированной графикой. Высокая температура внутри ноутбука провоцирует выключение устройства прямо во время какого-то важного «сражения». Часто такие нюансы заставляют игровое сообщество задаться вопросом: «как охладить ноутбук?», и прибегнуть к изощрениям ради хорошего охлаждения.

Но негативный термальный фактор неблагоприятно сказывается не только на кристаллической структуре микропроцессора. Ведь кремний, участвующий в работе транзисторов, также подвержен обугливанию, как и контакты. Это провоцирует еще больший перегрев и легко выводит устройство из строя всего за несколько месяцев.

Обычно ноутбуку не грозит выход из строя из-за перегрева, ведь в нём установлены температурные датчики

Способы устранения факторов, провоцирующих перегрев

Подставки под ноутбук

Сегодня выпускается множество различных подставок под портативный компьютер. Они отличаются наличием или отсутствием дополнительного охлаждающего кулера. И те и другие позволяют снизить температуру процессора. Такие приспособления иногда стоят совсем недорого и доступны каждому.

Чистка софта

Теоретические основы охлаждения элементов системного блока. Охлаждение компонентов

В предыдущей статье, посвященной вопросам охлаждения процессора , мы уже упоминали о том, что любой потребитель электрического тока в той или иной степени нагревается в процессе работы. Определить примерное количество выделяемой теплоты очень легко, достаточно определить суммарную электрическую мощность, потребляемую системным блоком. Потребление современных игровых систем, например, находится в диапазоне 500-1000 Вт. Несложно подсчитать, что компоненты таких компьютеров выделяют до 1 кДж тепловой энергии в секунду. Приближенные вычисления показывают, что при массе системного блока около 10 кг его нагрев на 1 °C происходит менее чем за пять секунд. Получается, что, для того чтобы нагреть весь системный блок до температуры отказа полупроводниковых элементов (85-90 °C), требуется всего пять-семь минут работы ПК. А с учетом неравномерности нагрева отказ системы на практике произойдет менее чем через минуту. Очевидно, что, для того чтобы не допустить перегрева системного блока и его отдельных элементов, необходимо правильно организовать их охлаждение.

Фактически задачу правильного охлаждения в системнике персонального компьютера можно условно разбить на два дополняющих друг друга этапа: охлаждение отдельных компонентов и организация отвода тепла из корпуса системного блока. Рассмотрим эти этапы по отдельности.

Отвод тепла из системного блока

Задача отвода излишков тепла из системного блока ПК не так тривиальна, как может показаться на первый взгляд. Для начала давайте вспомним устройство типового компьютерного корпуса типа tower с верхним расположением блока питания.

В типичном корпусе без дополнительных средств охлаждения вентилятор блока питания, работающий на вытяжку, создает разреженность внутри системного блока. Холодный "забортный" воздух входит через вентиляционные отверстия внизу лицевой панели, проходит, нагреваясь, через область расположения оперативной памяти и процессора и через блок питания выходит наружу.

На схеме хорошо видно, что крупногабаритная видеокарта, платы расширения, а также жесткие диски и устройства на 5,25" являются серьезными препятствиями для прохождения воздуха и из-за этого создаются устойчивые зоны горячего воздуха, что приводит к повышению температуры расположенных в них компонентов.

Установка дополнительных корпусных вентиляторов напротив центрального процессора и нагнетающего вентилятора на передней панели несколько уменьшит размеры "горячих зон", но полностью их не уберет, так как сам воздушный мешок никуда не денется и крупногабаритные устройства по-прежнему будут препятствовать прохождению воздуха. Воздух, как и текущая вода, всегда ищет кратчайший путь от входа к выходу, а образующиеся при его столкновении с препятствиями турбулентности не решают кардинально проблему охлаждения укромных уголков системного блока.

Тем не менее решить задачу правильного обдува достаточно просто. Шаг первый - установите корпусные вентиляторы так, чтобы в корпусе создавалась разреженная атмосфера. Суммарная мощность работающих на выдув вентиляторов должна быть больше тех, которые обеспечивают приток воздуха внутрь. Знаю, что многие знатоки сразу возразят: "Таким образом мой компьютер превратится в пылесос..." и т. п. Но ответ подобным "знатокам" один - пылесосьте почаще вокруг компьютера, тогда ему нечего будет затянуть в себя. Кроме того, никто не отменял необходимость регулярной чистки компьютерной начинки с помощью обычного пылесоса.

Шаг второй - обеспечьте приток воздуха в системный блок не только через штатные вентиляционные отверстия (в угоду красивому дизайну производители нередко делают их слишком мало), но и возле каждого тепловыделяющего объекта. Делается это достаточно просто. На задней панели снимаются заглушки под видеокартой и платами расширения, а на передней удаляются заглушки слотов для установки флоппи-дисковода и незанятых слотов на 5,25". Если вас беспокоит дизайн передней панели, то на место снятых можно купить декоративные сетчатые заглушки на свой вкус. Результат подобных манипуляций с корпусом представлен на нижеследующей схеме.

Автор статьи простым снятием заглушки под видеокартой снизил ее температуру на 21°С, чем был сам немало удивлен, так как планировал замену кулера на графическом процессоре, с общим бюджетом всего мероприятия около 20 у. е.

Разумеется, приведенная схема не является догмой. Большое разнообразие компьютерных корпусов, различная организация их штатного охлаждения, разное расположение вентиляционных отверстий и компонентов системного блока явно не могут соответствовать одному шаблону. На данном типовом примере просто показан общий принцип правильной организации воздушных потоков. Обеспечьте прохождение холодного воздуха мимо всех тепловыделяющих элементов, уделив особое внимание видеокарте и винчестерам, и этим вы на порядок увеличите стабильность и надежность системы в целом без дополнительных вложений в дорогие системы охлаждения.

При планировании вентиляции корпуса учтите еще один момент - всегда общее направление воздушных потоков должно помогать естественной воздушной конвекции. Теплый воздух поднимается вверх, поступая в системный блок снизу.

Охлаждение элементов материнской платы

Материнская плата является тем устройством, надлежащему охлаждению которого, как правило, уделяют достаточное внимание только ее производители. Рядовой же пользователь ПК по умолчанию предполагает, что разработчики предусмотрели все необходимые меры по ее тепловой защите. И радиаторы расставил там, где они нужны, и вон, смотрите, даже тепловые трубки проложены там, где надо. А значит, и беспокоиться совершенно не о чем. К сожалению, подобное отношение к охлаждению элементов материнки нередко приводит к преждевременному выходу ее из строя.

Прежде всего давайте разберемся, какие элементы материнской платы выделяют достаточно тепла, чтобы стоило озаботиться их принудительным охлаждением. "Горячих" элементов на материнке всего три:

• северный мост;
• южный мост;
• стабилизаторы напряжения.

Из всех перечисленных наименее проблемным является южный мост. Так как он отвечает за работу с медленными компонентами, то даже увеличение штатных частот при разгоне компьютера мало сказывается на его тепловыделении. Если все же тестовые утилиты показывают слишком высокую температуру, в большинстве случаев достаточно установки на южный мост небольшого радиатора. Так как крепежных отверстий в платах возле южного моста не бывает, радиатор устанавливается на термоклей.

Северный мост, в отличие от южного, является более мощным источником тепла. Практически все производители материнских плат устанавливают на него штатные радиаторы. В случае недостаточной скорости рассеивания тепла на этот радиатор следует закрепить малогабаритный кулер. Как правило, для его установки в материнках предусмотрены монтажные отверстия вокруг чипа моста. Если же этих отверстий нет, то установка вентилятора на радиатор производится с помощью обычного суперклея.

Охлаждаем все, что можно

Стабилизаторы напряжения подвержены перегреву не меньше северного моста. Располагается группа стабилизаторов, как правило, между процессором и блоком разъемов. В современных материнских платах на них нередко устанавливаются штатные радиаторы. В топовых материнках даже организуется единая система охлаждения для мостов и стабилизаторов на тепловых трубках. Однако для нормального охлаждения стабилизаторов хороший обдув гораздо важнее солидных радиаторов. Это необходимо учитывать при выборе кулера для центрального процессора. Если у вас установлен супермощный кулер с направлением воздушного потока параллельно материнской плате или же имеется система жидкостного охлаждения, вообще не создающая воздушных потоков, то стабилизаторы могут запросто перегреться даже при наличии хороших радиаторов на них.

Такой кулер отлично охлаждает только процессор

При использовании подобных систем охлаждения центрального процессора необходимо в обязательном порядке предпринимать дополнительные меры по охлаждению зоны расположения стабилизаторов напряжения. Если же ваш процессорный кулер направляет воздушный поток на материнскую плату, то в большинстве случаев этого будет достаточно для охлаждения стабилизаторов с радиаторами до нормальной температуры.

В том случае, если, на ваш взгляд, система охлаждения продумана правильно, все радиаторы и вентиляторы на месте, обдув нормальный, но мост или стабилизаторы все же перегреваются, поменяйте термопасту. Нередко причиной перегрева является плохой термоинтерфейс между тепловыделящими компонентами ПК и системами их охлаждения.

Охлаждение оперативной памяти

К вопросам охлаждения модулей оперативной памяти серьезные оверклокеры подходят с не меньшей ответственностью, чем к охлаждению процессора. Если для работы в штатных режимах в большинстве случаев достаточно правильной организации воздушных потоков в корпусе системного блока и установки простейших радиаторов для полного успокоения, то при разгоне качественное охлаждение - залог успеха.

Радиатор на планке оперативной памяти

Для более надежного охлаждения оперативки производители предлагают широкий спектр устройств различного типа. Самые недорогие - системы воздушного охлаждения, которые представляют собой комплект радиаторов, надеваемых на каждую планку памяти, и перекрывающий весь ряд планок блок вентиляторов. Такие системы имеют существенный недостаток - довольно большие габариты, из-за которых нередко невозможно или нежелательно их устанавливать рядом с крупным процессорным кулером.

Кулер отлично охлаждает память, но съедает половину воздуха у процессора

Лишены этого недостатка жидкостные системы охлаждения оперативной памяти. В таких системах к специальным радиаторам крепится контактная площадка, через которую прокачивается охлаждающая жидкость. Подобные жидкостные системы показывают максимальную эффективность, тем более что существуют системы, использующие в качестве теплоносителя жидкий азот.

Напомним, что столь радикальные меры по охлаждению оперативной памяти необходимы только при разгоне системы. Если же вы не собираетесь повышать штатные частоты, то вполне достаточно радиаторов на планках памяти и правильной организации воздушных потоков в корпусе ПК.

Охлаждение видеокарт

Современные видеокарты в подавляющем большинстве случаев являются устройствами, хорошо сбалансированными в отношении охлаждения их элементов. Штатные радиаторы и вентиляторы, устанавливаемые на модули графической памяти и на графический процессор, обеспечивают достаточное охлаждение этих элементов в штатных режимах. Тем не менее широкие ряды компьютерных энтузиастов предпринимают серьезные усилия по снижению температуры элементов видеокарт при их разгоне, так как в этом случае производительности штатных кулеров уже недостаточно. Ну и, конечно же, дополнительные меры по снижению рабочей температуры компонентов графических карт необходимо предпринимать, если замечена нестабильность их работы при серьезных нагрузках или тестовые программы показывают близкие к критическим данные с датчиков температуры.

Гибридная система охлаждения видеокарты

Основные шаги по повышению эффективности охлаждения видеокарт мало отличаются от описанных выше для других компонентов. В первую очередь необходимо проанализировать воздушные потоки в системном блоке и обеспечить стабильный приток холодного воздуха в область радиатора системы охлаждения видеокарты. Если с обдувом все в порядке, но температура чипа не снижается, то стоит задуматься о замене штатной системы охлаждения на более производительную. Ассортимент кулеров для видеокарт немногим уступает ассортименту процессорных - мощные радиаторы с двумя-тремя высокопроизводительными вентиляторами, системы жидкостного охлаждения, гибридные кулеры, сочетающие достоинства воздушного и жидкостного охлаждения в самых разнообразных вариантах. И, конечно же, для самых радикальных оверклокеров есть системы охлаждения, использующие в качестве теплоносителя (скорее хладоносителя) жидкий азот.

Охлаждение жестких дисков, оптических приводов и других устройств

Жесткие диски и прочие "медленные" устройства являются менее подверженными перегреву устройствами. Однако, если учесть, что зачастую они устанавливаются в места с недостаточной вентиляцией, случаи выхода из строя электроники жестких дисков из-за перегрева не так уж и редки. Поэтому необходимо все же правильно организовывать обдув контроллеров даже таких "медленных" устройств как с помощью правильной организации воздушных потоков внутри системного блока, так и с помощью специальных винчестерных кулеров, принудительно обдувающих непосредственно платы электроники. Такие кулера могут крепиться непосредственно на устройство, а могут представлять собой своеобразный карман формата 5,25" с системой принудительной вентиляции, внутрь которого уже устанавливаются жесткие диски на 3,5".

Вывод

Организация эффективного охлаждения элементов системного блока является одним из важных элементов обеспечения стабильности и долговечности работы всего ПК в целом. Одним из важнейших этапов этой работы является обеспечение эффективного отвода излишков тепла из корпуса. В подавляющем большинстве случаев этот этап окажется и единственным необходимым для тех, кого устраивает производительность работы своего компьютера в штатном режиме.

Для широкого же круга экстремалов, стремящихся выжать максимум возможного из имеющегося в их руках компьютерного "железа", существует большой спектр разнообразных высокопроизводительных систем охлаждения любого из элементов системного блока, короткий обзор которых мы постарались дать в этой статье.

Часто для построения большого радиатора используют тепловые трубки (англ.: heat pipe ) — герметично запаянные и специальным образом устроенные металлические трубки (обычно медные). Они очень эффективно переносят тепло от одного своего конца к другому: таким образом, даже самые дальние рёбра большого радиатора эффективно работают в охлаждении. Так, например, устроен популярный кулер

Для охлаждения современных производительных графических процессоров применяют те же методы: большие радиаторы, медные сердечники систем охлаждения или полностью медные радиаторы, тепловые трубки для переноса тепла к дополнительным радиаторам:

Рекомендации по выбору здесь такие же: использовать медленные и крупноразмерные вентиляторы, максимально большие радиаторы. Так, например, выглядят популярные системы охлаждения видеокарт и Zalman VF900 :

Обычно вентиляторы систем охлаждения видеокарт лишь перемешивали воздух внутри системного блока, что не очень эффективно, с точки зрения охлаждения всего компьютера. Лишь совсем недавно для охлаждения видеокарт стали применять системы охлаждения, которые выносят горячий воздух за пределы корпуса: первыми стали и, схожая конструкция, от бренда :

Подобные системы охлаждения устанавливаются на самые мощные современные видеокарты (nVidia GeForce 8800, ATI x1800XT и старше). Такая конструкция зачастую более оправдана, с точки зрения правильной организации воздушных потоков внутри корпуса компьютера, чем традиционные схемы. Организация воздушных потоков

Современные стандарты по конструированию корпусов компьютеров среди прочего регламентируют и способ построения системы охлаждения. Начиная ещё с , выпуск которых был начат в 1997 году, внедряется технология охлаждения компьютера сквозным воздушным потоком, направленным от передней стенки корпуса к задней (дополнительно воздух для охлаждения всасывается через левую стенку):

Интересующихся подробностями отсылаю к последним версиям стандарта ATX.

Как минимум один вентилятор установлен в блоке питания компьютера (многие современные модели имеют два вентилятора, что позволяет существенно снизить скорость вращения каждого из них, а, значит, и шум при работе). В любом месте внутри корпуса компьютера можно устанавливать дополнительные вентиляторы для усиления потоков воздуха. Обязательно нужно следовать правилу: на передней и левой боковой стенке воздух нагнетается внутрь корпуса, на задней стенке горячий воздух выбрасывается наружу . Также нужно проконтролировать, чтобы поток горячего воздуха от задней стенки компьютера не попадал напрямик в воздухозабор на левой стенке компьютера (такое случается при определённых положениях системного блока относительно стен комнаты и мебели). Какие вентиляторы устанавливать, зависит в первую очередь от наличия соответствующих креплений в стенках корпуса. Шум вентилятора главным образом определяется скоростью его вращения (см. раздел ), поэтому рекомендуется использовать медленные (тихие) модели вентиляторов. При равных установочных размерах и скорости вращения, вентиляторы на задней стенке корпуса субъективно шумят несколько меньше передних: во-первых, они находятся дальше от пользователя, во-вторых, сзади корпуса расположены почти прозрачные решётки, в то время как спереди - различные декоративные элементы. Часто шум создаётся вследствие огибания элементов передней панели воздушным потоком: если переносимый объём воздушного потока превышает некий предел, на передней панели корпуса компьютера образуются вихревые турбулентные потоки, которые создают характерный шум (он напоминает шипение пылесоса, но гораздо тише).

Выбор компьютерного корпуса

Практически подавляющее большинство корпусов для компьютеров, представленных сегодня на рынке, соответствуют одной из версий стандарта ATX, в том числе и по части охлаждения. Самые дешёвые корпуса не комплектуются ни блоком питания, ни дополнительными приспособлениями. Более дорогие корпуса оснащаются вентиляторами для охлаждения корпуса, реже - переходниками для подключения вентиляторов различными способами; иногда даже специальным контроллером, оснащённым термодатчиками, который позволяет плавно регулировать скорость вращения одного или нескольких вентиляторов в зависимости от температуры основных узлов (см. напр. ). Блок питания включается в комплект не всегда: многие покупатели предпочитают выбирать БП самостоятельно. Из прочих вариантов дополнительного оснащения стоит отметить специальные крепления боковых стенок, жёстких дисков, оптических приводов, карт расширения, которые позволяют собирать компьютер без отвёртки; пылевые фильтры, препятствующие попаданию грязи внутрь компьютера через вентиляционные отверстия; различные патрубки для направления воздушных потоков внутри корпуса. Исследуем вентилятор

Для переноса воздуха в системах охлаждения используют вентиляторы (англ.: fan ).

Устройство вентилятора

Вентилятор состоит из корпуса (обычно в виде рамки), электродвигателя и крыльчатки, закреплённой при помощи подшипников на одной оси с двигателем:

От типа установленных подшипников зависит надёжность вентилятора. Производители заявляют такое типичное время наработки на отказ (количество лет получено из расчёта круглосуточной работы):

С учётом морального старения компьютерной техники (для домашнего и офисного применения это 2-3 года), вентиляторы с шарикоподшипниками можно считать «вечными»: срок их работы не меньше типового срока работы компьютера. Для более серьёзных применений, где компьютер должен работать круглосуточно много лет, стоит подобрать более надёжные вентиляторы.

Многие сталкивались со старыми вентиляторами, в которых подшипники скольжения выработали свой ресурс: вал крыльчатки дребезжит и вибрирует при работе, издавая характерный рычащий звук. В принципе, такой подшипник можно отремонтировать, смазав его твёрдой смазкой, - но многие ли согласятся ремонтировать вентилятор, цена которому всего пара долларов?

Характеристики вентиляторов

Вентиляторы различаются по своему размеру и толщине: обычно в компьютерах встречаются типоразмеры 40×40×10 мм, для охлаждения видеокарт и карманов для жёстких дисков, а также 80×80×25, 92×92×25, 120×120×25 мм для охлаждения корпуса. Также вентиляторы различаются типом и конструкцией устанавливаемых электродвигателей: они потребляют различный ток и обеспечивают разную скорость вращения крыльчатки. От размеров вентилятора и скорости вращения лопастей крыльчатки зависит производительность: создаваемое статическое давление и максимальный объём переносимого воздуха.

Объём переносимого вентилятором воздуха (расход) измеряется в кубометрах в минуту или кубических футах в минуту (CFM, cubic feet per minute). Производительность вентилятора, указанная в характеристиках, измеряется при нулевом давлении: вентилятор работает в открытом пространстве. Внутри корпуса компьютера вентилятор дует в системный блок определенного размера, потому он создаёт в обслуживаемом объёме избыточное давление. Естественно, что объёмная производительность будет приблизительно обратно пропорциональна создаваемому давлению. Конкретный вид расходной характеристики зависит от формы использованной крыльчатки и других параметров конкретной модели. Например, соответствующий график для вентилятора :

Из этого следует простой вывод: чем интенсивнее работают вентиляторы в задней части корпуса компьютера, тем больше воздуха можно будет прокачать через всю систему, и тем эффективнее будет охлаждение.

Уровень шума вентиляторов

Уровень шума, создаваемый вентилятором при работе, зависит от различных его характеристик (подробнее о причинах его возникновения можно прочесть в статье ). Несложно установить зависимость между производительностью и шумом вентилятора. На сайте крупного производителя популярных систем охлаждения , в мы видим: многие вентиляторы одного и того же размера комплектуются разными электродвигателями, которые рассчитаны на различную скорость вращения. Поскольку крыльчатка используется одна и та же, получаем интересующие нас данные: характеристики одного и того же вентилятора при разных скоростях вращения. Составляем таблицу для трёх самых распространённых типоразмеров: толщина 25 мм, и .

Жирным шрифтом выделены самые популярные типы вентиляторов.

Посчитав коэффициент пропорциональности потока воздуха и уровня шума к оборотам, видим почти полное совпадение. Для очистки совести считаем отклонения от среднего: меньше 5%. Таким образом, мы получили три линейные зависимости, по 5 точек каждая. Не Бог весть, какая статистика, но для линейной зависимости этого достаточно: гипотезу считаем подтверждённой.

Объёмная производительность вентилятора пропорциональна количеству оборотов крыльчатки, то же самое справедливо и для уровня шума .

Используя полученную гипотезу, мы можем экстраполировать полученные результаты методом наименьших квадратов (МНК): в таблице эти значения выделены наклонным шрифтом. Нужно, однако, помнить: область применения этой модели ограничена. Исследованная зависимость линейна в некотором диапазоне скоростей вращения; логично предположить, что линейный характер зависимости сохранится и в некоторой окрестности этого диапазона; но при очень больших и очень малых оборотах картина может существенно измениться.

Теперь рассмотрим линейку вентиляторов другого производителя: , и . Составим аналогичную табличку:

Наклонным шрифтом выделены расчётные данные.
Как было сказано выше, при значениях скорости вращения вентилятора, существенно отличающихся от исследованных, линейная модель может быть неверна. Полученные экстраполяцией значения следует понимать как приблизительную оценку.

Обратим внимание на два обстоятельства. Во-первых, вентиляторы GlacialTech работают медленнее, во-вторых, - эффективнее. Очевидно, это результат использования крыльчатки с более сложной формой лопастей: даже при одинаковых оборотах, вентилятор GlacialTech переносит больше воздуха, чем Titan: см. графу прирост . А уровень шума при одинаковых оборотах примерно равен : пропорция соблюдается даже для вентиляторов разных производителей с различной формой крыльчатки.

Нужно понимать, что реальные шумовые характеристики вентилятора зависят от его технической конструкции, создаваемого давления, объёма прокачиваемого воздуха, от типа и формы преград на пути воздушных потоков; то есть, от типа корпуса компьютера. Поскольку корпуса используются самые разные, невозможно напрямую применять измеренные в идеальных условиях количественные характеристики вентиляторов — их можно только сравнивать между собой для разных моделей вентиляторов.

Ценовые категории вентиляторов

Рассмотрим фактор стоимости. Для примера возьмём в одном и том же интернет-магазине и : результаты вписаны в приведённых выше таблицах (рассматривались вентиляторы с двумя шарикоподшипниками). Как видно, вентиляторы этих двух производителей принадлежат к двум разным классам: GlacialTech работают на более низких оборотах, потому меньше шумят; при одинаковых оборотах они эффективнее Titan - но они всегда дороже на доллар-другой. Если нужно собрать наименее шумную систему охлаждения (например, для домашнего компьютера), придётся раскошелиться на более дорогие вентиляторы со сложной формой лопастей. При отсутствии таких строгих требований или при ограниченном бюджете (например, для офисного компьютера), вполне подойдут и более простые вентиляторы. Различный тип подвеса крыльчатки, используемый в вентиляторах (подробнее см. раздел ), также влияет на стоимость: вентилятор тем дороже, чем более сложные подшипники используются.

Ключом разъёма служат скошенные углы с одной из сторон. Провода подключены следующим образом: два центральных - «земля», общий контакт (чёрный провод); +5 В - красный, +12 В - жёлтый. Для питания вентилятора через молекс-разъём используются только два провода, обычно чёрный («земля») и красный (напряжение питания). Подключая их к разным контактам разъёма, можно получить различную скорость вращения вентилятора. Стандартное напряжение в 12 В запустит вентилятор со штатной скоростью, напряжение в 5-7 В обеспечивает примерно половинную скорость вращения. Предпочтительно использовать более высокое напряжение, так как не каждый электромотор в состоянии надёжно запускаться при чересчур низком напряжении питания.

Как показывает опыт, скорость вращения вентилятора при подключении к +5 В, +6 В и +7 В примерно одинакова (с точностью до 10%, что сравнимо с точностью измерений: скорость вращения постоянно изменяется и зависит от множества факторов, вроде температуры воздуха, малейшего сквозняка в комнате и т. п.)

Напоминаю, что производитель гарантирует стабильную работу своих устройств только при использовании стандартного напряжения питания . Но, как показывает практика, подавляющее большинство вентиляторов отлично запускаются и при пониженном напряжении.

Контакты зафиксированы в пластмассовой части разъёма при помощи пары отгибающихся металлических «усиков». Не составляет труда извлечь контакт, придавив выступающие части тонким шилом или маленькой отвёрткой. После этого «усики» нужно опять разогнуть в стороны, и вставить контакт в соответствующее гнездо пластмассовой части разъёма:

Иногда кулеры и вентиляторы оборудуются двумя разъёмами: подключёнными параллельно молекс- и трёх- (или четырёх-) контактным. В таком случае подключать питание нужно только через один из них :

В некоторых случаях используется не один молекс-разъём, а пара «мама-папа»: так можно подключить вентилятор к тому же проводу от блока питания, который запитывает жёсткий диск или оптический привод. Если вы переставляете контакты в разъёме, чтобы получить на вентиляторе нестандартное напряжение, обратите особое внимание на то, чтобы переставить контакты во втором разъёме в точности таком же порядке . Невыполнение этого требования чревато подачей неверного напряжения питания на жёсткий диск или оптический привод, что наверняка приведёт к их мгновенному выходу из строя.

В трёхконтактных разъёмах ключом для установки служит пара выступающих направляющих с одной стороны:

Ответная часть находится на контактной площадке, при подключении она входит между направляющими, также выполняя роль фиксатора. Соответствующие разъёмы для питания вентиляторов находятся на материнской плате (как правило, несколько штук в разных местах платы) или на плате специального контроллера, управляющего вентиляторами:

Помимо «земли» (чёрный провод) и +12 В (обычно красный, реже: жёлтый), есть ещё тахометрический контакт: он используется для контроля скорости вращения вентилятора (белый, синий, жёлтый или зелёный провод). Если вам не нужна возможность контроля над оборотами вентилятора, то этот контакт можно не подключать. Если питание вентилятора подведено отдельно (например, через молекс-разъём), допустимо при помощи трёхконтактного разъёма подключить только контакт контроля за оборотами и общий провод - такая схема часто используется для мониторинга скорости вращения вентилятора блока питания, который запитывается и управляется внутренними схемами БП.

Четырёхконтактные разъёмы появились сравнительно недавно на материнских платах с процессорными разъёмами LGA 775 и socket AM2. Отличаются они наличием дополнительного четвёртого контакта, при этом полностью механически и электрически совместимы с трёхконтактными разъёмами:

Два одинаковых вентилятора с трёхконтактными разъёмами можно подключить последовательно к одному разъёму питания. Таким образом, на каждый из электромоторов будет приходится по 6 В питающего напряжения, оба вентилятора будут вращаться с половинной скоростью. Для такого соединения удобно использовать разъёмы питания вентиляторов: контакты легко извлечь из пластмассового корпуса, придавив фиксирующий «язычок» отвёрткой. Схема подключения приведена на рисунке далее. Один из разъёмов подключается к материнской плате, как обычно: он будет обеспечивать питанием оба вентилятора. Во втором разъёме при помощи кусочка проволоки нужно закоротить два контакта, после чего заизолировать его скотчем или изолентой:

Настоятельно не рекомендуется соединять таким способом два разных электромотора : из-за неравенства электрических характеристик в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) один из вентиляторов может не запускаться вовсе (что чревато выходом электромотора из строя) или требовать для запуска чрезмерно большой ток (чревато выходом из строя управляющих цепей).

Часто для ограничения скорости вращения вентилятора примеряются постоянные или переменные резисторы, включенные последовательно в цепи питания. Изменяя сопротивление переменного резистора, можно регулировать скорость вращения: именно так устроены многие ручные регуляторы скорости вентиляторов. Конструируя подобную схему нужно помнить, что, во-первых, резисторы греются, рассеивая часть электрической мощности в виде тепла, - это не способствует более эффективному охлаждению; во-вторых, электрические характеристики электродвигателя в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) не одинаковы, параметры резистора нужно подбирать с учётом всех этих режимов. Чтобы подобрать параметры резистора, достаточно знать закон Ома; использовать нужно резисторы, рассчитанные на ток, не меньший, чем потребляет электродвигатель. Однако лично я не приветствую ручное управление охлаждением, так как считаю, что компьютер - вполне подходящее устройство, чтобы управлять системой охлаждения автоматически, без вмешательства пользователя.

Контроль и управление вентиляторами

Большинство современных материнских плат позволяет контролировать скорость вращения вентиляторов, подключённых к некоторым трёх- или четырёхконтактным разъёмам. Более того, некоторые из разъёмов поддерживают программное управление скоростью вращения подключённого вентилятора. Не все размещённые на плате разъёмы предоставляют такие возможности: например, на популярной плате Asus A8N-E есть пять разъёмов для питания вентиляторов, контроль над скоростью вращения поддерживают только три из них (CPU, CHIP, CHA1), а управление скоростью вентилятора - только один (CPU); материнская плата Asus P5B имеет четыре разъёма, все четыре поддерживают контроль за скоростью вращения, управление скоростью вращения имеет два канала: CPU, CASE1/2 (скорость двух корпусных вентиляторов изменяется синхронно). Количество разъёмов с возможностями контроля или управления скоростью вращения зависит не от используемого чипсета или южного моста, а от конкретной модели материнской платы: модели разных производителей могут различаться в этом отношении. Часто разработчики плат намеренно лишают более дешёвые модели возможностей управления скоростью вентиляторов. Например, материнская плата для процессоров Intel Pentiun 4 Asus P4P800 SE способна регулировать обороты кулера процессора, а её удешевлённый вариант Asus P4P800-X - нет. В таком случае можно использовать специальные устройства, которые способны управлять скоростью нескольких вентиляторов (и, обычно, предусматривают подключение целого ряда температурных датчиков) - их появляется всё больше на современном рынке.

Контролировать значения скорости вращения вентиляторов можно при помощи BIOS Setup. Как правило, если материнская плата поддерживает изменение скорости вращения вентиляторов, здесь же в BIOS Setup можно настроить параметры алгоритма регулирования скорости. Набор параметров различен для разных материнских плат; обычно алгоритм использует показания термодатчиков, встроенных в процессор и материнскую плату. Существует ряд программ для различных ОС, которые позволяют контролировать и регулировать скорость вентиляторов, а также следить за температурой различных компонентов внутри компьютера. Производители некоторых материнских плат комплектуют свои изделия фирменными программами для Windows: Asus PC Probe, MSI CoreCenter, Abit µGuru, Gigabyte EasyTune, Foxconn SuperStep и т.д. Распространено несколько универсальных программ, среди них: (shareware, $20-30), (распространяется бесплатно, не обновляется с 2004 года). Самая популярная программа этого класса - :

Эти программы позволяют следить за целым рядом температурных датчиков, которые устанавливаются в современные процессоры, материнские платы, видеокарты и жёсткие диски. Также программа отслеживает скорость вращения вентиляторов, которые подключены к разъёмам материнской платы с соответствующей поддержкой. Наконец, программа способна автоматически регулировать скорость вентиляторов в зависимости от температуры наблюдаемых объектов (если производитель системной платы реализовал аппаратную поддержку этой возможности). На приведённом выше рисунке программа настроена на управление только вентилятором процессора: при невысокой температуре ЦП (36°C) он вращается со скоростью около 1000 об/мин, - это 35% от максимальной скорости (2800 об/мин). Настройка таких программ сводится к трём шагам:

1. определению, к каким из каналов контроллера материнской платы подключены вентиляторы, и какие из них могут управляться программно;
2. указанию, какие из температур должны влиять на скорость различных вентиляторов;
3. заданию температурных порогов для каждого датчика температуры и диапазона рабочих скоростей для вентиляторов.

Возможностями по мониторингу также обладают многие программы для тестирования и тонкой настройки компьютеров: , и т. д.

Многие современные видеокарты также позволяют регулировать обороты вентилятора системы охлаждения в зависимости от нагрева графического процессора. При помощи специальных программ можно даже изменять настройки механизма охлаждения, снижая уровень шума от видеокарты в отсутствие нагрузки. Так выглядят в программе оптимальные настройки для видеокарты HIS X800GTO IceQ II :

Пассивными системами охлаждения принято называть такие, которые не содержат вентиляторов. Пассивным охлаждением могут довольствоваться отдельные компоненты компьютера, при условии, что их радиаторы помещены в достаточный поток воздуха, создаваемый «чужими» вентиляторами: например, микросхема чипсета часто охлаждается большим радиатором, расположенным вблизи места установки процессорного кулера. Популярны также пассивные системы охлаждения видеокарт, например, :

Очевидно, чем больше радиаторов приходится продувать одному вентилятору, тем большее сопротивление потоку ему нужно преодолеть; таким образом, при увеличении количества радиаторов часто приходится увеличивать скорость вращения крыльчатки. Эффективнее использовать много тихоходных вентиляторов большого диаметра, а пассивные системы охлаждения предпочтительнее избегать. Несмотря на то, что выпускаются пассивные радиаторы для процессоров, видеокарты с пассивным охлаждением, даже блоки питания без вентиляторов (FSP Zen), попытка собрать компьютер совсем без вентиляторов из всех этих компонент наверняка приведёт к постоянным перегревам. Потому, что современный высокопроизводительный компьютер рассеивает слишком много тепла, чтобы охлаждаться только лишь пассивными системами. Из-за низкой теплопроводности воздуха, сложно организовать эффективное пассивное охлаждение для всего компьютера, разве что превратить в радиатор весь корпус компьютера, как это сделано в :

Возможно, полностью пассивного охлаждения будет достаточно для маломощных специализированных компьютеров (для доступа в интернет, для прослушивания музыки и просмотра видео, и т.п.) Охлаждение экономией

В старые времена, когда энергопотребление процессоров не достигло ещё критических величин - для их охлаждения хватало небольшого радиатора - вопрос «что будет делать компьютер, когда делать ничего не нужно?» решался просто: пока не надо выполнять команды пользователя или запущенные программы, ОС даёт процессору команду NOP (No OPeration, нет операции). Эта команда заставляет процессор выполнить бессмысленную безрезультатную операцию, результат которой игнорируется. На это тратится не только время, но и электроэнергия, которая, в свою очередь, преобразуется в тепло. Типичный домашний или офисный компьютер в отсутствие ресурсоёмких задач загружен, как правило, всего на 10% - любой может удостовериться в этом, запустив Диспетчер задач Windows и понаблюдав за Хронологией загрузки ЦП (Центрального Процессора). Таким образом, при старом подходе около 90% процессорного времени улетало на ветер: ЦП занимался выполнением никому не нужных команд. Более новые ОС (Windows 2000 и далее) в аналогичной ситуации поступают разумнее: при помощи команды HLT (Halt, останов) процессор полностью останавливается на короткое время - это, очевидно, позволяет снизить потребление энергии и температуру процессора при отсутствии ресурсоёмких задач.

Компьютерщики со стажем могут припомнить целый ряд программ для «программного охлаждения процессора»: будучи запущенными под управлением Windows 95/98/ME они останавливали процессор с помощью HLT, вместо повторения бессмысленных NOP, чем снижали температуру процессора в отсутствие вычислительных задач. Соответственно, использование таких программ под управлением Windows 2000 и более новых ОС лишено всякого смысла.

Современные процессоры потребляют настолько много энергии (а это значит: рассеивают её в виде тепла, то есть греются), что разработчики создали дополнительные технические по борьбе с возможным перегревом, а также средства, повышающие эффективность механизмов экономии при простое компьютера.

Тепловая защита процессора

Для защиты процессора от перегрева и выхода из строя, применяется так называемый thermal throttling (обычно не переводят: троттлинг). Суть этого механизма проста: если температура процессора превышает допустимую, процессор принудительно останавливается командой HLT, чтобы кристалл имел возможность остыть. В ранних реализациях этого механизма через BIOS Setup можно было настраивать, какую долю времени процессор будет простаивать (параметр CPU Throttling Duty Cycle: xx%); новые реализации «тормозят» процессор автоматически до тех пор, пока температура кристалла не опустится до допустимого уровня. Безусловно, пользователь заинтересован в том, чтобы процессор не прохлаждался (буквально!), а выполнял полезную работу — для этого нужно использовать достаточно эффективную систему охлаждения. Проверить, не включается ли механизм тепловой защиты процессора (троттлинга) можно при помощи специальных утилит, например :

Минимизация потребления энергии

Практически все современные процессоры поддерживают специальные технологии для снижения потребления энергии (и, соответственно, нагрева). Разные производители называют такие технологии по-разному, например: Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), AMD Cool’n’Quiet (CnQ, C&Q) - но работают они, по сути, одинаково. Когда компьютер простаивает, и процессор не загружен вычислительными задачами, уменьшается тактовая частота и напряжение питания процессора. И то, и другое уменьшает потребление процессором электроэнергии, что, в свою очередь, сокращает тепловыделение. Как только загрузка процессора увеличивается, автоматически восстанавливается полная скорость процессора: работа такой схемы энергосбережения полностью прозрачна для пользователя и запускаемых программ. Для включения такой системы нужно:

1. включить использование поддерживаемой технологии в BIOS Setup;
2. установить в используемой ОС соответствующие драйверы (обычно это драйвер процессора);
3. в Панели управления Windows (Control Panel), в разделе Электропитание (Power Management), на закладке Схемы управления питанием (Power Schemes) выбрать в списке схему Диспетчер энергосбережения (Minimal Power Management).

Например, для материнской платы Asus A8N-E с процессором нужно (подробные инструкции приведены в Руководстве пользователя):

1. в BIOS Setup в разделе Advanced > CPU Configuration > AMD CPU Cool & Quiet Configuration параметр Cool N"Quiet переключить в Enabled; а в разделе Power параметр ACPI 2.0 Support переключить в Yes;
2. установить ;
3. см. выше.

Проверить, что частота процессора изменяется, можно при помощи любой программы, отображающей тактовую частоту процессора: от специализированных типа , вплоть до Панели управления Windows (Control Panel), раздел Система (System):

Часто производители материнских плат дополнительно комплектуют свои изделия наглядными программами, наглядно демонстрирующими работу механизма изменения частоты и напряжения процессора, например, Asus Cool&Quiet:

Частота процессора изменяется от максимальной (при наличии вычислительной нагрузки), до некоторой минимальной (при отсутствии загрузки ЦП).

Утилита RMClock

Во время разработки набора программ для комплексного тестирования процессоров , была создана (RightMark CPU Clock/Power Utility): она предназначена для наблюдения, настройки и управления энергосберегающими возможностями современных процессоров. Утилита поддерживает все современные процессоры и самые разные системы управления потреблением энергии (частотой, напряжением…) Программа позволяет наблюдать за возникновением троттлинга, за изменением частоты и напряжения питания процессора. Используя RMClock, можно настраивать и использовать всё, что позволяют стандартные средства: BIOS Setup, управление энергопотреблением со стороны ОС при помощи драйвера процессора. Но возможности этой утилиты гораздо шире: с её помощью можно настраивать целый ряд параметров, которые не доступны для настройки стандартным образом. Особенно это важно при использовании разогнанных систем, когда процессор работает быстрее штатной частоты.

Авторазгон видеокарты

Подобный метод используют и разработчики видеокарт: полная мощность графического процессора нужна только в 3D-режиме, а с рабочим столом в 2D-режиме современный графический чип справится и при пониженной частоте. Многие современные видеокарты настроены так, чтобы графический чип обслуживал рабочий стол (2D-режим) с пониженной частотой, энергопотреблением и тепловыделением; соответственно, вентилятор охлаждения крутится медленнее и шумит меньше. Видеокарта начинает работать на полную мощность только при запуске 3D-приложений, например, компьютерных игр. Аналогичную логику можно реализовать программно, при помощи различных утилит по тонкой настройке и разгону видеокарт. Для примера, так выглядят настройки автоматического разгона в программе для видеокарты HIS X800GTO IceQ II :

С точки зрения пользователя, достаточно тихим будет считаться такой компьютер, шум которого не превышает окружающего шумового фона. Днём, с учётом шума улицы за окном, а также шума в офисе или на производстве, компьютеру позволительно шуметь чуть больше. Домашний компьютер, который планируется использовать круглосуточно, ночью должен вести себя потише. Как показала практика, практически любой современный мощный компьютер можно заставить работать достаточно тихо. Опишу несколько примеров из моей практики.

Пример 1: платформа Intel Pentium 4

В моём офисе используется 10 компьютеров Intel Pentium 4 3,0 ГГц со стандартными процессорными кулерами. Все машины собраны в недорогих корпусах Fortex ценой до $30, установлены блоки питания Chieftec 310-102 (310 Вт, 1 вентилятор 80?80?25 мм). В каждом из корпусов на задней стенке был установлен вентилятор 80?80?25 мм (3000 об/мин, шум 33 дБА) - они были заменены вентиляторами с такой же производительностью 120?120?25 мм (950 об/мин, шум 19 дБА). В файловом сервере локальной сети для дополнительного охлаждения жёстких дисков на передней стенке установлены 2 вентилятора 80?80?25 мм , подключённые последовательно (скорость 1500 об/мин, шум 20 дБА). В большинстве компьютеров использована материнская плата Asus P4P800 SE , которая способна регулировать обороты кулера процессора. В двух компьютерах установлены более дешёвые платы Asus P4P800-X , где обороты кулера не регулируются; чтобы снизить шум от этих машин, кулеры процессоров были заменены (1900 об/мин, шум 20 дБА).
Результат : компьютеры шумят тише, чем кондиционеры; их практически не слышно.

Пример 2: платформа Intel Core 2 Duo

Домашний компьютер на новом процессоре Intel Core 2 Duo E6400 (2,13 ГГц) со стандартным процессорным кулером был собран в недорогом корпусе aigo ценой $25, установлен блок питания Chieftec 360-102DF (360 Вт, 2 вентилятора 80×80×25 мм). В передней и задней стенках корпуса установлены 2 вентилятора 80×80×25 мм , подключённые последовательно (скорость регулируется, от 750 до 1500 об/мин, шум до 20 дБА). Использована материнская плата Asus P5B , которая способна регулировать обороты кулера процессора и вентиляторов корпуса. Установлена видеокарта с пассивной системой охлаждения.
Результат : компьютер шумит так, что днём его не слышно за обычным шумом в квартире (разговоры, шаги, улица за окном и т. п.).

Пример 3: платформа AMD Athlon 64

Мой домашний компьютер на процессоре AMD Athlon 64 3000+ (1,8 ГГц) собран в недорогом корпусе Delux ценой до $30, сначала содержал блок питания CoolerMaster RS-380 (380 Вт, 1 вентилятор 80?80?25 мм) и видеокарту GlacialTech SilentBlade GT80252BDL-1 , подключенными к +5 В (около 850 об/мин, шум меньше 17 дБА). Используется материнская плата Asus A8N-E , которая способна регулировать обороты кулера процессора (до 2800 об/мин, шум до 26 дБА, в режиме простоя кулер вращается около 1000 об/мин и шумит меньше 18 дБА). Проблема этой материнской платы: охлаждение микросхемы чипсета nVidia nForce 4, Asus устанавливает небольшой вентилятор 40?40?10 мм со скоростью вращения 5800 об/мин, который достаточно громко и неприятно свистит (кроме того, вентилятор оборудован подшипником скольжения, имеющим очень небольшой ресурс). Для охлаждения чипсета был установлен кулер для видеокарт с медным радиатором , на его фоне отчётливо слышны щелчки позиционирования головок жёсткого диска. Работающий компьютер не мешает спать в той же комнате, где он установлен.
Недавно видеокарта была заменена HIS X800GTO IceQ II , для установки которой потребовалось доработать радиатор чипсета : отогнуть рёбра таким образом, чтобы они не мешали установке видеокарты с большим вентилятором охлаждения. Пятнадцать минут работы плоскогубцами - и компьютер продолжает работать тихо даже с довольно мощной видеокартой.

Пример 4: платформа AMD Athlon 64 X2

Домашний компьютер на процессоре AMD Athlon 64 X2 3800+ (2,0 ГГц) с процессорным кулером (до 1900 об/мин, шум до 20 дБА) собран в корпусе 3R System R101 (в комплекте 2 вентилятора 120×120×25 мм, до 1500 об/мин, установлены на передней и задней стенках корпуса, подключены к штатной системе мониторинга и автоматического управления вентиляторами), установлен блок питания FSP Blue Storm 350 (350 Вт, 1 вентилятор 120×120×25 мм). Использована материнская плата (пассивное охлаждение микросхем чипсета), которая способна регулировать обороты кулера процессора. Использована видеокарта GeCube Radeon X800XT , система охлаждения заменена на Zalman VF900-Cu . Для компьютера был выбран жёсткий диск , известный низким уровнем создаваемого шума.
Результат : компьютер работает так тихо, что слышен шум электродвигателя жёстких дисков. Работающий компьютер не мешает спать в той же комнате, где он установлен (соседи за стенкой разговаривают и того громче).

На самых первых компьютерах охлаждение не имело ключевой роли, так как теплоотдача первых процессоров была очень невелика, и они вполне могли без него обходиться. Но с развитием технологий системы охлаждения и вентиляции стали неотъемлемой частью компьютерной жизни. Повышение тактовой частоты центрального и графического процессоров и увеличение числа транзисторов в них до астрономических величин привело к тому, что эти компоненты стали очень сильно выделять тепло, нагреваясь при этом сами и нагревая пространство внутри системного блока. И без специального охлаждения уже стало не обойтись.

Также, если вы занимаетесь разгоном системы, стремясь сделать ее чуть быстрее, вы наверняка заметили, что при этом она наверняка станет намного горячее. Эта статья даст вам несколько советов, как понизить слишком высокую температуру вашего компьютера.

В корпусе современного компьютера собрано много устройств, и практически все из них при работе нагреваются. Особенно интенсивно тепло выделяют центральный процессор, видеокарта, чипсет материнской платы, оперативная память, контроллер жесткого диска и электрические элементы блока питания. Всё это "хозяйство" необходимо охлаждать. Иначе перегрев любого из этих компонентов может привести к его выходу из строя.

Для охлаждения в любом корпусе используют вентилятор , встроенный в блок питания. Он обычно выкачивает воздух наружу, при этом всасывая его извне через различные отверстия и щели в корпусе системного блока. Однако в современных системах такого охлаждения зачастую оказывается уже недостаточно, и приходится использовать дополнительные вентиляторы, устанавливаемые в корпус.

Следует проследить, чтобы все вентиляторы перемещали воздух примерно в одном направлении. Так, если блок питания находиться сверху и сзади корпуса, и его вентилятор вытягивает воздух наружу, то можно установить вентилятор, втягивающий воздух спереди и снизу корпуса.

В какую сторону дуют вентиляторы в корпусе вашего компьютера? Если у вас только один вентилятор - в блоке питания - то у вас серьезные проблемы, независимо от того, как вы ответили на вопрос. Если вентилятор выдувает воздух наружу, то он весьма слабо помогает охлаждению внутренних устройств, особенно если в передней панели корпуса нет вентиляционных отверстий. Если же он наоборот засасывает воздух внутрь, то нормальный поток воздуха возникает только в том случае, если непосредственно перед блоком питания не находится никакого устройства. А это маловероятно, поскольку в большинстве современных системных блоков напротив блока питания располагаются 5-дюймовые отсеки для дисководов. Впоследствии такая ситуация, при которой имеется лишь один вентилятор, работающий на вдув, и нет вентилятора работающего на выдув, может стать очень опасной для "здоровья" компьютера.

Вообще, основным предназначением системного блока является защита электронных компонентов от пыли, грязи и домашних животных. Однако если вы полностью закроете системный блок и установите лишь один вентилятор, закачивающий воздух внутрь, то можете считать себя счастливым обладателем очень дорогого пылесоса. Накапливающаяся внутри корпуса пыль, грязь, мелкие волокна ткани, волосы, шерсть и т.п. могут проводить электричество. В современных же системах компоненты работают на низких напряжениях, и если часть тока будет забирать себе пыль, существует реальная опасность некорректной работы компьютера.

Таким образом, хорошего охлаждения системы можно добиться, используя два или более вентиляторов в корпусе. Как правило, вентилятор в блоке питания работает на вдув, а системный вентилятор, находящийся в противоположной точке корпуса работает на выдув. Впрочем, возможна и обратная ситуация, все зависит от того, может ли системный вентилятор забирать снаружи достаточно воздуха.

Выполните следующий нехитрый тест. Откройте системный блок, включите компьютер. Возьмите кусочек бумаги и поднесите ее к каждому вентилятору. Так вы определите примерное направление и силу потоков воздуха.

В ходе такой проверки вы можете столкнуться с одной из следующих ситуаций:

1. Вентилятор блока питания всасывает воздух внутрь корпуса, но системный вентилятор располагается прямо напротив него и сразу же выбрасывает этот воздух наружу (или наоборот). В подобной ситуации почти наверняка вокруг остальных устройств системного блока воздух практически вообще не будет двигаться.

2. Два или более вентиляторов, расположенные в противоположных концах корпуса, вдувают воздух внутрь. Так вы действительно сможете снизить внутрисистемную температуру, но данный вариант совершенно не годиться в том, что касается чистоты. В системные вентиляторы не вставляются воздушные фильтры, поэтому вся пыль, содержащаяся в воздухе, оказывается в конечном счете внутри корпуса. Учитывая, что корпуса типа «башня», как правило, ставятся на пол, ваш компьютер рискует стать настоящим складом пыли, грязи и шерсти от ваших домашних любимцев.

3. Системный вентилятор, расположенный внутри корпуса, в нижней его части, закачивает воздух внутрь, в то время как блок питания, находящийся в верхней части корпуса, выдувает этот воздух наружу. Как правило, такое расположение обеспечивает достаточно хорошую вентиляцию, если только жесткие диски не выдвинуты чересчур назад и не препятствуют потока воздуха, идущего от системного вентилятора к блоку питанию.

4. Вентилятор системного блока располагается ниже или выше блока питания и дует в том же направлении. Это неплохо, потому что вентиляторы не препятствуют работе друг друга. Однако было бы гораздо лучше, если бы внизу передней части корпуса имелся третий вентилятор, помогающий организовать правильную циркуляцию воздуха.

Как можно изменить направление работы системного вентилятора? Например, заставить его работать на выдув, а не на вдув? Если вы ответили просто - «повернуть его другой стороной» - то вы абсолютно правы!

Поток воздуха должен охлаждать и жесткий диск компьютера, для этого достаточно будет того, что вокруг диска имеется свободное пространство - несколько сантиметров в каждом направлении. В этом случает температура корпуса винчестера не превысит 45° по Цельсию, а при плохом охлаждении о его корпус можно обжечься. Если вы замечаете, что жесткий диск стал работать очень медленно, при этом затормаживая работу всей системы, причиной может быть именно перегрев.

Пластины жесткого диска делают из материала, устойчивого к нагреву, и главная неприятность состоит в том, что все тепло переходит на близлежащие, склонные к нагреву материалы. Следует также учитывать, что циркулирующий внутри воздух уносит тепло прочь, но только если есть достаточно пространства для циркуляции. Если же воздух находится без движения, то тепло будет медленно расходиться в нем во всех направлениях.

Вообще, для большинства жёстких дисков температура около 50° является критической, которая резко повышает вероятность поломок или потери данных на винчестере. Поэтому, если ваш жёсткий диск активно используется, рекомендуется установить на него специальный небольшой вентилятор. Устройства эти очень простые и недорогие.

Перейдём к центральному процессору. Это самая горячая часть системного блока. В настоящее время почти над всеми процессорами "растёт" настоящий лес алюминиевых колонн или лепестков. Это радиатор, который забирает тепло у процессора и рассеивает его в воздухе. Радиатор может быть пассивным - это если на нем не установлен вентилятор. Но если таковой присутствует, то у нас получается активный радиатор, другими словами - кулер. В современных системах полагаться на один лишь радиатор не стоит. Это равносильно тому, как если бы мы попытались остудиться в знойный летний день, прижимаясь к холодной выключенной батарее центрального отопления - в одном месте нам прохладно, а во всех остальных нет никакого эффекта.

Связующим звеном между любым радиатором и процессором служит специальная термопаста либо термоклей, которые заполняют собой любые микронеровности, образуя плотный контакт соприкасающихся поверхностей процессора и радиатора. Термопаста обладает высокой теплопроводностью, тем самым способствуя лучшему отводу тепла от процессора.

ВНИМАНИЕ . Никогда не пользуйтесь кулером, если он сидит на процессоре неровно, и радиатор не имеет плотного контакта с поверхностью процессора!

Во многих BIOS есть возможность просмотреть показания термодатчиков, установленных в системном блоке. Если температура процессора достигает критической величины, материнская плата подаст предупреждающий сигнал через системный динамик. А при превышении допустимого порога температуры может даже автоматически отключить компьютер.

Надо заметить, что подобные параметры материнской платы обычно по умолчанию отключены. И если вы хотите их использовать, вам придётся самостоятельно включить соответствующие настройки BIOS. Перед этим очень желательно узнать, какая температура является критической именно для вашего процессора, т.к. в первых моделях она составляла всего 65°, а многие современные процессоры достаточно уверенно работают и при 100° и даже чуть выше.

Когда вы установите хорошую систему охлаждения, при этом не экспериментируя с жидким азотом или фреоном (это не шутка, такие системы на самом деле есть), то обычный температурный режим неразогнанного процессора не будет выходить за пределы 40° Цельсия. Правда это не будет относиться к современным компьютерным играм - под такой нагрузкой процессоры греются намного сильнее.

Однако даже довольно хорошие системы охлаждения иногда не смогут уместиться в системном блоке. Например, процессор современной видеокарты, как правило, довольно горячий. Но так как он находится на AGP или PCI-EXPRESS карте, поставить на него большой кулер не всегда удаётся - он просто не помещается. Даже если вдруг, у вас получится установить этот кулер, то скорее всего, начнутся затруднение с налаживанием движением воздушных потоков.

Если вы соберетесь менять кулер процессора, вы встретитесь со следующей классификацией: вентиляторы на подшипниках скольжения, состоящие из ротора, который подвешен внутри металлической втулки, смоченной долговечной смазкой или покрытой тефлоном. Кулеры, смоченные в смазке, стоят дешево и являются тихими, но менее долговечны, а тефлоновые вентиляторы дольше служат, но, как следствие, дорого стоят. Золотой серединой, которая вам требуется, являются вентиляторы на шариковых подшипниках (подшипниках качения), которые еще более долговечны, так как поверхность контакта между частями механизма уменьшается. Только у них существует одна не решаемая проблема, с которой вам придется смириться - они самые шумные. Кроме того, следует обратить внимание на материал, из которого сделан радиатор кулера. Алюминиевые радиаторы самые дешёвые, но и наименее эффективные. А вот медные, хоть и чуть дороже, но работают намного лучше. Ещё эффективнее медные радиаторы с золотым напылением, но они, естественно, и самые дорогие.

Главной единицей измерения эффективности работы любого вентилятора является кубический фут в минуту (CFM). Средний системный вентилятор прогоняет через себя 40 CFM, а вентиляторы блока питания и того меньше. Обычные процессорные вентиляторы прокачивают 4 CFM, а вот классные системы охлаждения, причем стОящие вполне разумные деньги, поднимают эту цифру до 40 CFM.

Многие спросят, а как я могу охладить центральный процессор сейчас, вообще ничего не покупая? Подумайте, может можно переставить внутренние устройства таким образом, чтобы выполнялись следующие условия:

1. 1. Внутренние устройства не должны нависать над процессором, затрудняя движение воздуха.
2. 2. Все внутренние устройства должны располагаться на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы самим не стать источником горячего воздуха.
3. 3. Ни одно устройство не должно препятствовать движению воздуха от системных вентиляторов к кулеру процессора.
4. 4. Все провода внутри системного блока, кабели, шлейфы и т.д. не должны препятствовать свободному движению воздуха внутри корпуса.

Ну и напоследок ещё один параметр, на который стоит обратить внимание при покупке вентилятора - частота оборотов. Чем больше это число - чем быстрее вращается вентилятор - тем лучше он охлаждает. Но при этом и шума от него тоже больше.