Минув той час, коли процесори могли звільнитися маленьким алюмінієвим теплоотводом, або працювати взагалі без кулера. Тепер будь-який потужний процесор від AMD або Intel досить сильно нагрівається. Тепловиділення процесора Celeron становить менше 20 Ватт, для PIII це значення ближче до 30, Duron виділяє 40, а найновіший Athlon навіть 70 Ватт. (Судячи з усього, AMD скоро почне впроваджувати свої технології в розробку побутових нагрівачів).
Для того щоб позбутися від цієї енергії, потрібен чималий тепловідвід з вентилятором.
Чим швидше працює процесор, тим більше він споживає харчування, і тим сильніше він нагрівається. Якщо примикає до верхньої частини чіпа кулер не справляється зі своїм завданням і недостатньо ефективно розсіює тепло, що виділяється, процесор перегрівається і перестає працювати.
Потрібно відзначити, що фраза "перестане працювати" не має на увазі вихід процесора з ладу. Більшість кулерів все-таки не дозволять процесору нагрітися настільки швидко і сильно, щоб він згорів. Але якщо вам прийде в голову використовувати сучасний процесор без кулера, то, швидше за все, доведеться шукати йому заміну. Процесори Athlon і Duron вмирають за лічені секунди. Зазвичай таке трапляється, коли щасливий володар включає комп'ютер, не помітивши, що кулер закріплений неправильно і фактично не стосується процесора.
Зверніть увагу, що поставити невідповідний кулер і не поставити кулер зовсім - речі різні. У першому випадку система просто буде часто давати збої. Щоб вирішити цю проблему, потрібно поліпшити вентиляцію корпусу і / або змінити кулер на більш потужний.
Але який же кулер вибрати?
Навіть якщо ваш процесор працює з номінальною частотою (stock speed), вибір кулера може позначитися на стабільності вашої системи, особливо якщо ви використовуєте "нагрівачі" від AMD. А якщо ви розігнали свій процесор, то і говорити нема про що - вас може врятувати тільки дуже потужний кулер.
Якщо обраний вами кулер красиво виглядає, запечатаний в круто розмальовану стильну упаковку і коштує купу грошей, це зовсім не означає що він хороший. Через складність кріплень буває важко встановити кулер на роз'єм. Або ще гірше - встановлюючи кулер можна зламати процесор, якщо кріплення занадто сильно його притиснуть. Такого роду вироби навряд чи варто вважати хорошим придбанням.
Щоб ввести споживачів в курс справи, ми запаслися кулерами.
тестування
Треба сказати, нагрів процесора залежить від його завантаженості. Якщо запущено тест або програма, яка цілеспрямовано мучить процесор тільки для того, щоб нагріти його, то процесор буде мати майже однакову температуру в будь-який момент часу. Але використовувати процесор в якості нагрівача, а адже по суті при тестуванні кулерів доведеться його використовувати саме в цій ролі, все одно що підпирати обламану ніжку стола старовинним годинником Jaeger-LeCoultre .
Безумовно, дорогоцінні години можуть цілком підходити по товщині і висоті, і вони, швидше за все, виявляться чудовою підпорою. Але набагато краще на цю роль підійде звичайна тріска.
Те ж саме можна сказати і в нашому випадку. Якщо замість процесора використовувати звичайний нагрівач тієї ж форми, то результати будуть куди більш точними. Адже ми можемо впевнено сказати, скільки тепла він розсіює.
Ось він - наш нагрівач. Це дротяний резистор опором 4,7 Ом, прикручений до алюмінієвої платівці на шар епоксидної смоли. Усередині нього знаходиться датчик температури. Ця фотографія була зроблена під час тестування водяного охолодження. Тоді резистор передавав тепло до пластини через звичайну білу термопасту, тепер же ми використовуємо епоксидну термопасту Arctic Silver.
Коли ми пересобран нагрівач з епоксидною смолою, датчик виявився трохи ближче до резистору, і знімається їм температура підвищилася. Але результати повторюються як і раніше, і це підвищення температури занадто мізерно для впливу на результати. Майте на увазі, що наш спосіб емуляції температури процесора є одним з найточніших з усіх мені відомих.
Поверхня нашого нагрівача - плоска. У справжніх процесорів справи йдуть трохи інакше. На поверхні виділена спеціальна площадка для віддачі тепла. На сучасних процесорах під Socket 370 і AMD Socket A розмір цієї площадки досягає квадратного сантиметра.
Саме тому кращі моделі кулерів сьогодні мають біля основи мідні вставки, що дозволяють підвищити ефективність тепловіддачі від нагрівається поверхні до ребер кулера.
Для імітації цієї маленької площадки ми використовували прямокутну мідну пластинку.
Вона вирізана з цієї прокладки для Socket A. Такі прокладки використовуються щоб не роздавити процесор якщо кріплення кулера занадто тугі. Ця прокладка вже виробила свій ресурс, і ми пристосували її до свого тестування.
Ми зробили прямокутник більше, ніж підйом на процесорі, щоб знизити вплив додаткового теплового переходу між кольором і нагрівачем - щоб результати тестів максимально відповідали дійсності.
Можна було приклеїти мідну пластинку на епоксидну смолу, але замість цього ми використовували звичайну термопасту, що дає можливість згодом прибрати пластинку, або замінити її на іншу.
Для визначення температури повітря і нагрівача ми використовували два цифрових термометра; один з них вимірював температуру повітря, другий - температуру нагрівача. Він був прикріплений епоксидної термопастой до нагрівача (між резистором і пластиною). При підвищенні температури навколишнього середовища, підвищується і температура нагрівача, при цьому різниця залишається постійною. Знаючи цю різницю, можна отримати чисті результати тестування.
З кожного піддослідного зразка відскрібатися вся паста, і наносився шар Arctic Silver. Ця паста з оксидом срібла трохи краща за звичайну дешевої білої термопасти, але все ж вона більш ефективна, та й продається в зручній упаковці.
Розплавляють термопаста по-своєму гарна. Вона не схожа на жорстку теплопроводящую поверхню дешевих теплоотводов. Але такі термопасти необхідно сильно нагріти, перш ніж вони почнуть давати належний ефект. Для цього необхідно від'єднати вентилятор, і дати комп'ютера попрацювати в такому режимі, щоб температура тепловідведення досягла значення достатнього для нагріву. Але хтось робити цього не збирається, а хтось просто не здогадується про такі маніпуляції.
Термопасти, які не потребують нагрівання, ефективно відводять тепло за умови досить сильного тиску кулера, що дозволяє перетворити пасту в якісну тонкий прошарок. Якщо вам доведеться знімати кулер, то необхідно прибрати стару і нанести нову пасту. На жаль, розплавляють термопаста використовується лише один раз.
замість роз'єму
Поки немає роз'єму, від нашого псевдопроцессора немає ніякого толку. Адже необхідно кулер необхідно якось прикріплювати. Якщо це робити не стандартним способом, то ми втрачаємо об'єктивність дослідження.
Крім цього, дуже складно прикріпити кулер не використовуючи його рідні кріплення.
Отже, ми вирішили довіритися перехідникам Slot1-Socket370 ASUS:
Звичайно ж, наш нагрівач трохи більше процесора, тому нам треба було невелика "доопрацювання напилком".
В отвір були поміщені нагрівач з резистором знизу і датчиком температури. Плюс ми підключили дроти від вольтметра і ватметра.
Модернізований перехідник працював непогано, хіба що сам нагрівач виявився дещо товщі процесора. Через це все кріплення стали тугіше. Не дивно, що після тестування п'ятнадцятого кулера, одне з кріплень роз'єму зламалося. Справа навіть не в Тугість кріплень. Навряд чи звичайний роз'єм витримає зміну дюжини кольорів. Кріплення деяких кольорів використовують тільки центральні зачепи на роз'ємі, а всі вони зроблені з пластмаси. Уявіть собі: все навантаження падає на маленький шматочок пластика! Перш ніж кулер встане на місце, зачепи можуть виламатися гострими краями металевих кріплень.
Звичайно, ми могли б просто ламати перехідник за переходником, але, на жаль, бюджет тестування обмежений. Щоб розібратися з цим раз і назавжди, нам довелося створити аналог роз'єму з чогось міцнішого, скажімо зі сталі.
Будь ласка, з двох шматків сталевого профілю ми створили аналог зацепов. В якості теплоізоляції ми використовували тонкий шар пластику, щоб нагрівач НЕ розжарив лещата, в яких він затиснутий.
Найдивовижніше, зробити таке кріплення - сущі дрібниці.
тепловий опір
Кількісна характеристика будь-якої системи охолодження виражається в тепловому опорі - в градусах Цельсія на Ватт (° C / W). Тепловий опір в 1 ° C / W означає, що прилад ставати тепліше на 1 ° C з підвищенням потужності на 1W. Чим менше теплове опір, тим краще.
Якщо для вимірювання теплового опору ви вимірюєте температуру будь-якої частини кулера, результати будуть неточними. Навіть якщо датчик приклеєний до основи тепловідведення в спеціально зробленому поглибленні епоксидною смолою, все що ви зможете дізнатися - це температуру нагрівання тепловідведення.
Чим гірше теплової контакт між кулером і процесором, тим приємніше будуть цифри при вимірюванні температури тепловідведення. Наприклад, якщо між кулером і процесором засунути шматок дерева, то кулер залишиться холодним як камінь, навіть коли процесор згорить. У нашій же системі з нагрівачем використовуються 2 датчика - для визначення температури всередині нагрівача і навколишньої температури. Це дозволяє отримати набагато більше правдоподібні результати. Повторюючи тести і змінюючи положення кулера і кількість термосмесі, ми прийшли до висновку, що точність наших даних близько 5 відсотків. Тобто якщо тепловий опір одного кулера 0,6, а іншого - 0,65 ° C / W, то реальне значення для першого кулера може варіюватися від 0,57 до 0,63 ° C / W, і від 0,6175 до 0 , 6825 ° C / W для другого. Значить, може так статися, що другий кулер виявиться навіть краще за перший! Але якщо різниця велика, то можна з певною точністю сказати що ці кулери відрізняються.
Реальні показники роботи кулера залежать ще й від середнього завантаження процесора, вентиляції корпусу, якості кріплень (буває, що пружні кріплення втрачають свою пружність), від того, скільки термопасти ви використовували, від її якості, і т.д. Але наші дані цілком підходять для порівняння моделей.
На закінчення скажемо, що найменше тепловий опір, яке нам вдалося отримати в нашій системі з нагрівачем, дорівнювало 0,27 ° C / W. Це приблизно в 2 рази краще, ніж у самій оптимальної моделі повітряного кулера в ході експериментів. Ми отримали такий результат, опустивши нагрівач в резервуар водяної системи охолодження. Вся зовнішня поверхня мала приблизно ту ж температуру, що і навколишнє середовище. Температура "ядра" нашого нагрівача залишалася на 14 ° C вище навколишнього навіть при потужності в 51W.
Література по процесорам
Але який же кулер вибрати?
Але який же кулер вибрати?