Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Наши страницы
Охлаждение
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
Рейтинг 4.59/32: Рейтинг темы: голосов - 32, средняя оценка - 4.59
Linoge
Эксперт Hardware
2382 / 1696 / 285
Регистрация: 25.10.2011
Сообщений: 5,072
1

Принцип подбора системы охлаждения для процессора

21.06.2016, 14:47. Просмотров 5974. Ответов 11
Метки нет (Все метки)

Большинство вопросов в данном разделе про выбор кулера к тому или иному процессору. Решил накидать пару слов об этом.

Физика (кому не интересно проходим к выбору).
Система охлаждения (СО) переносит тепло от процессора в окружающую среду. Следовательно практически любая компьютерная СО – воздушная. Поэтому споры что лучше «воздушка» или «водянка» не совсем корректны.

Путь тепла:
1. кристалл/ы процессора
2. микротермоинтерфейс – термопаста/припой/жидкий металл
3. теплораспределитель (ТР)
4. термопаста
5. основание СО (может отсутствовать)
6. внутренний термоинтерфейс – теплоноситель
7. радиатор
8. окружающая среда.

Кристалл соприкасается с теплораспределителем через термопасту, качество которой с производством новых процессоров не улучшается. Отсюда для большого разгона новых процов зачастую требуется скальпирование и замена существующего на более хорошую термопасту. Но это удел энтузиастов - они и так представляют что хотят.

Далее ТР соприкасается с основанием кулера, опять же через термопасту, которую наносит уже сборщик компа. Основная её задача в данном этапе заполнить микронеровности и микрополости между соприкасаемыми поверхностями. Теплопроводность термопасты на 1-2 порядка меньше чем у металлов. Соответственно чем большее ее слой тем хуже работает СО. Если основание кулера или ТР горбатые эффективного охлаждения не будет.

Теплоноситель. Есть 4 основных типа:

1. Непосредственная теплопередача. Радиатор представляет собой цельную болванку с ребрами обычно из алюминиевого сплава. Эффективность такой системы не высока, т.к. теплопроводность алюминия не столь высока. Предел мощности подобных систем я бы указал как 30-40Вт. Иногда центральная часть изготавливается из меди, а внешняя с ребрами из алюминия. Чуть лучший вариант.

2. Тепловые трубки. Работает на 2 эффектах: непосредственная теплопередача и фазовый переход. Довольно эффективен. Но имеет 2 основных недостатка. Это фиксированная рабочая температура – привязана к температуре кипения жидкости внутри трубки. Например, если они «настроены» на 50°, то до этой температуры будут работать только за счет теплопередачи, т.е. гораздо менее эффективно. Второй недостаток - малая длина передачи по сравнению с водяным шлангом.

3. Теплоперенос через жидкий теплоноситель – водяные СО. Возможная очень большая эффективность. Для этого необходим хороший контакт между источником тепла и водой – большая поверхность соприкосновения. Что трудоемко в реализации и не дешево. Так же требуется большее давление при большей сложности каналов вследствие их большого гидравлического сопротивления. Опять же увеличение цены. Я бы указал применимость от 200Вт.
Я не хочу сказать, что водянка плоха. Для обычного компа полноценное водяное охлаждение избыточно (про 200Вт процы и 300Вт карты молчу). Односекционные радиаторы при своей скромной площади не способны отвести достаточную мощность или сильно завышаются обороты кулера. Получается что недосистемы за 3-4к не имеют достаточной эффективности и проигрывают СО на тепловых трубках по всем параметрам.

4. Компрессионные установки – фреонки и пр. холодильные машины. Удел энтузиастов.

Радиатор. Обычно алюминиевые (редко медные) пластины, через которые прогоняется воздух. Может быть в пассивном варианте (воздух циркулирует за счет нагрева) и принудительные 1-2-3 вентилятора. Эффективность определяется суммарной площадью пластин и способностью вентиляторов продуть воздух.

Температура процессора. Чем больше разница температур – тем быстрее идет термоперенос. Соответственно, чем горячей проц, тем более эффективно работает СО. Интел здесь в выигрыше.

Вообще весь процесс теплопередачи динамический – нельзя заранее точно сказать какая будет температура. Но система всегда найдет какое-либо равновесное состояние, которое будет зависеть от мощности, нагрузки и температуры процессора, качества сопрягаемых поверхностей вне и внутри СО, качества и количества ТП, оборотов вентилятора, температуры окружающей среды и продуваемости корпуса. Иногда оно может быть за пределами допустимой температуры.

Выбор

Для начала идем на сайт производителя (или другие достоверные источники) и смотрим тепловой пакет вашего процессора TDP, максимальную температуру и сокет. TDP – это теоретическая выделяемая тепловая мощность процессора в нагрузке при штатном режиме (без разгона, и подъема напряжения) при определенных условиях. Т.е. реально она может быть как выше, так и ниже. Для процессоров Интел эта величина зачастую немного завышена на бумаге. При этом выделяемая мощность увеличивается. На сколько? Зависит от разгона, может быть и +100…150%.

Производители СО часто пишут рассеиваемую мощность своих изделий. Но далеко не всегда честно – они же не пишут при какой температуре процессора, окружающей среды и прочих условиях получено данное значение. Можно встретить цифры 250-300Вт - смело откидывайте 30-50%. Но если написано 95Вт, не стоит его ставить на процессор с TDP 125Вт. И вообще лучше иметь запас, который перейдет в тишину.

Максимальная температура накладывает дополнительное ограничение. Если есть 2 процессора с одинаковым TDP, но у первого критическая температура 60°, а у второго 90°, то для первого потребуется более производительная СО – еще накинуть на рассеиваемую мощность 20-30%

Планируемая к покупке СО должна иметь крепление для вашего сокета. 1150, 1151, 1155, 1156 в плане СО полностью совместимы. AM2, AM3, FM1, FM2 так же.

Следующий критерий подбора это шум вентиляторов.
Абсолютно бесшумны пассивные системы без вентиляторов. Требуется очень большая площадь, чтобы рассеять необходимое тепло. Скажем топовые решения без вентилятора смогут работать на 50-65Вт. Условно бесшумными можно считать следующие:
Диаметр крыльчатки - обороты вентилятора
140мм – 700-900 об/мин
120мм – 800-100 об/мин
92мм – 1000-1300 об/мин
80мм – 1200-1400 об/мин

На современных материнских платах установлены 4-пиновые разъёмы для CPUFAN – pwm регулировка оборотов. Это означает, что регулировать обороты они умеют и будут только на вентиляторах с 4-пиновым подключением. Если на вентиляторе 3 пина, то он будет всегда молотить на своей полной скорости. Покупка 3-пинового целесообразна если шум на полных оборотах вас устроит и он будет дешевле 4-пинового.

Дальше обратить внимание на габариты. Не будет ли радиатор перекрывать что то нужное - некоторые большие СО могут загораживать первый PCI-E слот или 1-2 слота оперативки. Также необходимо определить влезет ли СО по глубине, закроется при этом боковая крышка корпуса. Если комп перед вами – линейкой, иначе по отзывам.

Тип подошвы: прямой контакт (когда тепловые трубки касаются ТР) или через промежуточный элемент. Любая дополнительная граница между элементами СО ухудшает ее эффективность с одной стороны. Но в прямом контакте не вся площадь ТР контактирует с тепловыми трубками что тоже не очень хорошо.

Качество подошвы – зеркало или матовая не важно – главное чтобы не было следов от фрезы. Иначе придется увеличивать слой термопасты, что не хорошо.

Тип крепежа. К плате винтами или защелками. Первое предполагает свободный доступ к задней стороне материнской платы для закрепления бекплейта. Второе менее надежно и бывает ломается при установке или в процессе эксплуатации. Так же я бы старался обходить стороной СО с пластиковыми установочными рамками, кои тоже имеют свойство ломаться со временем.

Внешний вид: пластиковый блестящий кожух, никелированные тепловые трубки, подсветка кулера (обязательно красная) несомненно дадут вам +10 fps и +5 armor. Шутка конечно, но кошелек облегчат.

И конечно любая СО не будет справляться, если она помещена в закрытую коробку без притока воздуха. Через некоторое время воздух внутри прогреется до высоких температур (чему помогут и остальные компоненты) и обеспечит перегрев. Необходим продув корпуса – дополнительные вентиляторы: на вдув в передней, нижней и боковой гранях; на выдув в задней и верхней. Так же выдувает воздух блок питания, но на него одного не стоит рассчитывать.
Перед покупкой посмотреть отзывы и обзоры на предмет конструктивных особенностей.

Установка

Посмотреть инструкцию и осознать как оно ставится. Нужно ли снимать родной бекплейт или крепежную рамку. Есть ли необходимый инструмент и пр. Для некоторых башен необходима отвертка PH2 длиной жала 140-160мм

Проверить ровность подошвы кулера каким-нибудь ровным предметом в нескольких направлениях. В идеале лекальная линейка + набор щупов, но пойдет и металлическая линейка, канцелярский нож или пластиковая карточка. Не должно быть больших провалов или бугров.

Наносить термопасту надо тонким почти прозрачным слоем с помощью какого-либо ровного предмета. Я предпочитаю лезвие от канцелярского ножа. Ровность подошвы также можно проверить отпечатком. Намазать, прислонить, закрепить, снять – отпечаток должен быть равномерный по всей площади. Так же удостовериться, что подошва вообще касается ТР, чего может не быть при неправильной сборке крепления.

Штатные термопасты, идущие с СО, не всегда высокого качества, но если вы не приверженец разгона вполне пойдут – ведь выигрыш пару градусов вам не интересен. Если на подошве уже нанесена паста (обычно толстым слоем) лучше ее заменить.

Если после установки в программах, отображающих температуру ядер виден сильный перекос (например 1 и 2 ядро 45° а 3 и 4 - 60°), то вероятней всего СО установлена криво. Проверить все ли шайбы подложены, правильно закручены гайки, той ли стороной установлены планки. Или уж сильно горбатое основание – возвращаемся к отпечатку.

Список эффективных СО

не является истиной в последней инстанции и носит рекомендательный характер

До 4000р. Все они могут работать в условно бесшумном режиме 700-800 оборотов в минуту и при этом обеспечивать отведение тепла 125Вт. 150-200Вт при бОльших оборотах. Отсортированы по условной эффективности.

1. Ice Hammer IH-THOR ~3500р
2. Thermalright TRUE Spirit 140 Power ~3200р
3. Deepcool NEPTWIN V2 ~2600р
4. Ice Hammer IH-4800 ~2600р (закрывает 1 PCIE)
5. Thermalright HR-02 Macho ~3400р
6. Deepcool Lucifer V2/Redhat ~2300р
7. Ice Hammer IH-4700 ~2000р
8. Thermalright Macho Rev.A ~3400р
9. Thermalright Macho 120 Rev.A ~2700р
10. Thermalright Macho Rev.B ~3300р

До 2000р, гарантировано до 125Вт на средних/макс оборотах.
1. Deepcool Gammaxx S40 ~1600р
2. Deepcool Gammaxx 200 ~900р (снят производства)
3. Deepcool Gammaxx 300 ~1200р

До 900р, 45-65Вт или 95 и пофиг на шум
1. Deepcool Theta 16 PWM ~600р
2. Deepcool Theta 20/21 PWM ~500р

(Цены приведены на момент написания поста - 21.06.16)

Есть желание аргументировано обсудить и дополнить список – пишите.
8
Similar
Эксперт
41792 / 34177 / 6122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 57,940
21.06.2016, 14:47
Ответы с готовыми решениями:

Какую выбрать термопасту для охлаждения процессора Iintel Pentium?
Какую выбрать термопасту для охлаждения процессора Intel Pentium?

Отвертка для системы охлаждения
Что бы разобрать систему охлаждения и достать кулер, надо открутить малюсенькие...

Помпа для водяной системы охлаждения
Задумал я сделать на компе вотерколд (watercold). Вопрос: какая нужна для этого...

Принцип работы охлаждения
Кто знает, поделитесь опытом: как работает система охлаждения, допустим,...

Система охлаждения процессора с алиэкспресс
Доброго времени суток! Предыстория: решил апгрейдить свой старый ПК который...

11
Змей
1641 / 1429 / 57
Регистрация: 23.11.2011
Сообщений: 2,038
26.06.2016, 01:05 2
Цитата Сообщение от Linoge Посмотреть сообщение
теплопроводность алюминия не столь высока
дык поставьте его из серебра. Лично у меня вообъще водяной охладитель. Температура не привышает 45° цельсия. Могу дать схему, как это сделать. Правда в домашних условиях этого не сделать. Нужен отдельный радиатор и система, герметичная, подсоединения к процу. Вентилятор не обязателен, если радиатор находится выше компа.

Добавлено через 10 минут
Вам бы докторскую защищать.
0
bobah16
370 / 340 / 42
Регистрация: 14.07.2015
Сообщений: 2,882
28.06.2016, 11:35 3
Цитата Сообщение от Змей Посмотреть сообщение
Температура не привышает 45° цельсия.
При какой нагрузке и какой проц?
Цитата Сообщение от Змей Посмотреть сообщение
Могу дать схему, как это сделать. Правда в домашних условиях этого не сделать. Нужен отдельный радиатор и система, герметичная, подсоединения к процу.
В сети куча видосов по самостоятельному сбору водянок.
Цитата Сообщение от Змей Посмотреть сообщение
дык поставьте его из серебра.
Что за бред, может лучше вообще из алмаза сделать?
Цитата Сообщение от Змей Посмотреть сообщение
Вентилятор не обязателен, если радиатор находится выше компа.
Почему?
0
Linoge
Эксперт Hardware
2382 / 1696 / 285
Регистрация: 25.10.2011
Сообщений: 5,072
28.06.2016, 12:22  [ТС] 4
Цитата Сообщение от bobah16 Посмотреть сообщение
Что за бред, может лучше вообще из алмаза сделать?
Эт называется слышит звон да не знает где он.
Серебро действительно имеет высокую теплопроводность, даже выше меди на ~6%. Поэтому раньше использовалась в термопастах. Но вопрос цены.
0
bobah16
370 / 340 / 42
Регистрация: 14.07.2015
Сообщений: 2,882
28.06.2016, 12:31 5
Цитата Сообщение от Linoge Посмотреть сообщение
Но вопрос цены.
Вот и я о том же. Сколько будет стоить килограммовый серебряный радиатор?
0
VipeRock
0 / 0 / 0
Регистрация: 06.05.2014
Сообщений: 89
30.06.2016, 10:13 6
что скажет на счет deepcool_frostwin_v2
http://hard.rozetka.com.ua/deepcool_...Q#tab=comments
0
bobah16
370 / 340 / 42
Регистрация: 14.07.2015
Сообщений: 2,882
30.06.2016, 10:50 7
VipeRock, шумный, охлаждает удовлетворительно.
http://i2hard.ru/reviews/obzor-deepc...e-warrior.html
2
Nikitka1995
0 / 0 / 0
Регистрация: 03.07.2016
Сообщений: 3
03.07.2016, 17:45 8
Добрый вечер))
про систему охлаждения наслышан очень много!) столько у всех вопросов то и как ( и тут все хорошо обьяснили)
просто некоторые не знают то и как делать у всех лампочка то и дело моргает!)
я нашел что и как делать на нескольких сайтах (вот в пример : Нерабочая ссылка) пока все нормально работает!) ахах
0
Lehhaa
605 / 578 / 49
Регистрация: 09.04.2013
Сообщений: 2,595
Записей в блоге: 1
08.07.2016, 07:25 9
Поставил на ксеон х5560 вот такую штуку http://www.dns-shop.ru/product/02f97...l-tiger-shark/, организовал отверстие в боковой крышке (корпус древний и вовсе не геймерский) и воздуховод. Справляется на ура всего с одним, 90-м вроде, карлсоном на выдув. Удивляет, почему такой тип кулеров редко используется? Очень ведь удобная штука-дует на всю верхнюю часть платы.

Добавлено через 2 минуты
Который на выдув, в принципе, больше для отвода тепла от видеокарты служит, а с верхней частью блок питания справляется
0
Linoge
Эксперт Hardware
2382 / 1696 / 285
Регистрация: 25.10.2011
Сообщений: 5,072
08.07.2016, 09:31  [ТС] 10
Lehhaa, во первых СО такого типа меньше в наличии. Они имеют меньшую площадь по сравнению с классическими башнями, а следовательно меньшую эффективность. БОльшая цена в следствии более сложной конструкции и более длинных тепловых трубок. Обдув околосокетного пространства несомненно плюс. Но если температура воздуха на выходе радиатора будет большая - может сыграть в обратную, дополнительно подогревая мосфеты. Еще плюс (если он есть) - воздуховод снаружи корпуса, что обеспечит приток "холодного" воздуха и улучшит эффективность.
Обычно такие СО применяются для тонких корпусов.
1
Lehhaa
605 / 578 / 49
Регистрация: 09.04.2013
Сообщений: 2,595
Записей в блоге: 1
08.07.2016, 12:44 11
Ага, примерно понял, спасибо
0
MrWeep
10 / 21 / 0
Регистрация: 20.07.2016
Сообщений: 225
Записей в блоге: 3
28.07.2016, 18:19 12
Цитата Сообщение от Змей Посмотреть сообщение
Температура не привышает 45° цельсия.
Обычные боксовые кулера на это способны.
Цитата Сообщение от Змей Посмотреть сообщение
Лично у меня вообъще водяной охладитель.
Коврик резиновый и хорошее заземление было бы в самый раз, вдруг протечёт.
0
28.07.2016, 18:19
MoreAnswers
Эксперт
37091 / 29110 / 5898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 43,301
28.07.2016, 18:19

Организация системы охлаждения
Доброго времени суток. Прошу совет по организации системы охлаждения. Есть...

Подбор системы охлаждения
Доброго времени суток! Задача такая: Придумать систему охлаждения ПК. А...

Снятие пассивной системы охлаждения
Сегодня решил включить свой старый ПК, но перед этим начал его чистку. Почистил...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
12
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2019, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru