Computer CPU Coolers

Современные процессоры потребляют много энергии — до 130 Вт. Вся эта энергия в итоге преобразуется в бесполезное тепло. Фактически внутри корпуса современного компьютера постоянно работает источник тепла, эквивалентный лампе накаливания мощностью от 50 до 130 Вт. Однако эта аналогия не полностью отражает проблему: лампочка рассеивает тепло с относительно большой поверхности колбы. Процессор же должен рассеивать такое же количество тепла с гораздо меньшей площади кристаллической подложки, обычно около 1,6 см². Без эффективного радиатора, отводящего это тепло, процессор может буквально сгореть почти мгновенно.

Почти во всех системах эта проблема решается путем плотного прижима массивного металлического радиатора к кристаллу процессора (или интегрированной теплораспределительной крышке) и использования небольшого вентилятора, который прогоняет воздух через ребра радиатора. Это устройство называется «радиатор с вентилятором» (HSF) или «процессорный кулер». Поскольку энергопотребление процессоров продолжает расти, увеличиваются и размеры, и масса используемых радиаторов. Даже штатные кулеры, входящие в розничный комплект процессоров, сегодня часто довольно крупные и тяжелые. Например, на рис. 5-6 слева показан штатный кулер Intel Pentium 4, а справа — сторонний кулер Thermalright XP-120; для масштаба рядом помещена пара батареек AA.

Рис. 5-6: штатный кулер Intel (слева) и кулер Thermalright XP-120; для масштаба показаны батарейки AA

Устройство процессорного кулера

Те элементы на кулере Thermalright XP-120, которые выглядят как трубки, ими и являются. А точнее, это тепловые трубки. Некоторые высококлассные процессорные кулеры, включая эту модель, используют тепловые трубки для повышения эффективности охлаждения. Они работают примерно так же, как ваш холодильник. Тепло, выделяемое процессором, испаряет жидкость внутри трубки. Образующийся газ поднимается по тепловой трубке к радиаторной секции в верхней части кулера, где он конденсируется, отдавая свое тепло радиатору.

В отличие от штатных кулеров, некоторые сторонние модели (включая эту от Thermalright) не комплектуются вентилятором. Это связано с тем, что такие кулеры чаще выбирают энтузиасты производительных и бесшумных ПК, предпочитающие самостоятельно подбирать вентилятор с определенными характеристиками воздушного потока и шума. В этом кулере Thermalright можно использовать большой (120 мм) вентилятор, который благодаря своему размеру может вращаться относительно медленно (и бесшумно), при этом обеспечивая достаточный объем воздушного потока для эффективного охлаждения процессора. Более того, благодаря большой площади поверхности и высокой эффективности некоторые производительные сторонние кулеры, включая XP-120, могут охлаждать все процессоры, кроме самых быстрых и горячих, даже без собственного вентилятора. Воздушного потока от корпусного вентилятора бывает достаточно для отвода тепла от радиатора.

НЕ ТОЛЬКО СОВМЕСТИМОСТЬ ПО РАЗЪЕМУ

Не думайте, что если радиатор физически подходит к процессору, его достаточно для охлаждения. Более быстрые процессоры физически идентичны более медленным моделям, но выделяют больше тепла. Радиаторы классифицируются по скорости работы процессора. Например, радиатор, рассчитанный на Pentium 4 с частотой 2,4 ГГц, можно установить на Pentium 4 с частотой 3,8 ГГц, но он будет крайне неэффективен для его охлаждения. Судить только по тактовой частоте также нельзя. Например, компания Intel выпускала процессоры Pentium 4 с частотой 2,8 ГГц как на более раннем и холодном ядре Northwood, так и на более позднем и горячем ядре Prescott. Радиатор, рассчитанный на Pentium 4 с ядром Northwood 2,8 ГГц, не справится с Pentium 4 с ядром Prescott 2,8 ГГц. Убедитесь, что выбранный вами кулер рассчитан именно на тот процессор, который вы используете.

Радиаторы изготавливаются из разных материалов в зависимости от их стоимости и предполагаемого использования. Недорогой радиатор или модель, предназначенная для медленного процессора, скорее всего, будет полностью алюминиевой. Алюминий дешев и относительно эффективен в передаче тепла. Медь значительно дороже алюминия, но и гораздо лучше проводит тепло. Соответственно, более дорогой радиатор или модель для быстрого процессора может быть изготовлена преимущественно из алюминия, но иметь медную подошву в месте контакта с процессором. Самые дорогие радиаторы, предназначенные для топовых процессоров, изготавливаются из чистой меди.

Кулеры также различаются по типу и размеру вентилятора, а также по скорости его вращения. Скорость вентилятора важна, потому что при прочих равных условиях более быстрый вентилятор производит больше шума. При одинаковом воздушном потоке большой и медленный вентилятор создает меньше шума, чем маленький и быстрый. Размеры вентиляторов увеличивались вместе с ростом скорости процессоров, чтобы обеспечить высокий объем воздушного потока, необходимый для охлаждения радиатора, при сохранении скорости вращения (и уровня шума) на разумном уровне. Например, в кулерах для процессоров Pentium II использовались 30-мм вентиляторы. Кулеры для ранних моделей Pentium 4 и Athlon 64 обычно оснащались 60-мм или 70-мм вентиляторами. Некоторые сторонние «производительные» радиаторы, ориентированные на оверклокеров, используют 80-мм, 92-мм или 120-мм вентиляторы. Некоторые модели даже комплектуются несколькими вентиляторами.

В целом мы рекомендуем использовать те процессорные кулеры, которые идут в комплекте с процессорами в розничной упаковке. Штатные кулеры обычно являются «средними» по производительности и уровню шума: они не такие эффективные и тихие, как качественные сторонние кулеры, но стоят дешевле.

Однако, если вы обеспокоены уровнем шума компьютера, лучше приобрести сторонний процессорный кулер. Можно потратить от 15 до более чем 100 долларов на тихий кулер, в зависимости от того, какой процессор вы используете и насколько тихим и эффективным должен быть кулер. Компания Arctic Cooling (http://www.arctic-cooling.com) производит несколько моделей в ценовом диапазоне от 15 до 30 долларов, которые достаточно тихие и эффективные. Если вы готовы потратить немного больше, обратите внимание на кулеры серии Zalman 7000 и 7700 (http://www.zalmanusa.com) — они стоят от 30 до 45 долларов, работают чрезвычайно тихо и настолько эффективны, что некоторые модели могут работать без вентилятора (и, следовательно, абсолютно бесшумно) с некоторыми процессорами. Наконец, если вы хотите только самого лучшего и готовы заплатить 60 долларов и более за кулер, выберите модель от Thermalright (http://www.thermalright.com) и добавьте к ней один из рекомендованных ими вентиляторов.

Термопаста имеет решающее значение

Даже лучший кулер не сможет должным образом охладить процессор, если на стыке процессора и радиатора не используется термопаста. Поверхности процессора и основания радиатора плоские и отполированные, но даже при плотном прижатии между ними остается тонкий слой воздуха. Воздух обладает низкой теплопроводностью, что крайне нежелательно, поэтому термопасту используют для вытеснения воздуха.

При установке радиатора, а также каждый раз, когда вы снимаете и устанавливаете его заново, наносите свежую термопасту, чтобы обеспечить надлежащий теплообмен. Термопаста выпускается в виде вязкого вещества («термопасты») или в виде фазопереходных термопрокладок, которые плавятся при нагревании процессора и затвердевают при его остывании. Убедитесь, что используемая вами термопаста одобрена производителем процессора. Например, AMD указывает конкретные фазопереходные термопрокладки для некоторых своих процессоров и предупреждает, что использование любой другой термопасты аннулирует гарантию.

ИСПОЛЬЗУЙТЕ ТО, ЧТО ШЛО В КОМПЛЕКТЕ

Мы обычно используем ту термопасту или фазопереходный материал, которые поставляются с кулером. (AMD, в частности, очень строго относится к тому, какие материалы для теплопередачи допустимы для ее процессоров.) При повторной установке кулера мы обычно используем термопасту Antec Silver Thermal Compound (http://www.antec.com), которая недорога и ничем не уступает всему остальному, что мы использовали.

Неподходящий кулер может вывести материнскую плату из строя

Выбор лучшего стороннего кулера — задача не из легких. Убедиться, что кулер рассчитан на ваш процессор, — это только первый шаг. Специализированные кулеры — те, что обеспечивают высокую эффективность охлаждения, низкий уровень шума или и то и другое, — обычно большие и тяжелые (и дорогие).

Размер важен, так как пространство вокруг процессорного сокета часто загромождено конденсаторами и другими компонентами, которые могут помешать правильной установке большого кулера. Не один сборщик систем с досадой обнаружил, что кулер, который, казалось бы, подходит, при зажиме может согнуть, повредить или закоротить соседние компоненты. Мы никогда не понимали, почему большинство производителей сторонних кулеров не предоставляют списки совместимости с материнскими платами (Zalman, например, предоставляет). В отсутствие таких списков лучший способ не повредить материнскую плату — визуально убедиться, что кулер не задевает все компоненты перед тем, как зафиксировать его. Если он не подходит должным образом, это еще один весомый аргумент в пользу покупки у продавцов с хорошей политикой возврата товаров.

Вес важен, потому что Intel и AMD указывают максимальный вес радиатора, на который рассчитаны крепежные скобы для их различных процессоров. Многие специализированные кулеры превышают максимально допустимый вес — иногда значительно, — что создает неприятную вероятность того, что кулер оторвется от крепления и будет болтаться внутри корпуса. Это проблема для любой башенной системы или другого ПК, где материнская плата установлена вертикально, и представляет особую опасность для портативных систем, таких как ПК для LAN-вечеринок. Системы с сокетом AMD Socket A особенно подвержены этой проблеме, поскольку кулер крепится непосредственно к процессорному сокету, а не к удерживающей рамке, закрепленной на материнской плате.

Лучшее решение, если вы вынуждены использовать такой тяжелый кулер, — выбрать модель, которая поставляется с собственной крепежной рамкой, вместо того чтобы полагаться на стандартное крепление материнской платы. Также хорошей идеей будет транспортировать такие системы, расположив материнскую плату горизонтально, чтобы снизить риск повреждения во время перевозки.

Подробнее о компьютерных процессорах