Охлаждение системных блоков (стр. 2 из 5)

Испытания показывают, что эффективность системы водяного охлаждения на 35-40% выше, чем у типовых систем воздушного охлаждения. Однако стоимость системы значительно превышает стоимость достаточно мощного процессора Athlon ХР.

Элементы Пельтье и другая экзотика

Принцип работы элементов Пельтье (термоэлектрическая эмиссия) известен давно. Отметим, что для охлаждения процессора с рассеиваемой мощностью 50-60 Вт потребуется элемент Пельтье не меньшей мощности с потребляемым током 10-15 А. Кроме того, для охлаждения «горячей» стороны термопары нужен мощный вентилятор. Причем его выход из строя грозит расплавлением и модуля Пельтье, и процессора, и материнской платы. Поэтому целесообразно использовать элементы Пельтье для охлаждения процессоров с тепловыделением 20-25 Вт и ниже.

Другим экзотическим способом охлаждения служат криогенные установки. Работают они по тому же принципу, что и бытовые холодильники. Мощность, потреблемая криогенной системой охлаждения, не превышает 50-70 Вт.

микросхема, что вызовет общее повышение температуры воздуха внутри корпуса. Все вентиляторы и микросхемы будут получать горячий воздух, и далее процесс примет лавинный характер, в итоге компьютер в лучшем случае «зависнет».

Симптомами проблем с охлаждением обычно служат периодические «зависания» процессора компьютера без видимых внешних причин, неожиданные отказы в работе видеокарты, жестких дисков и других компонентов с высоким энергопотреблением. Иногда компьютер отказывается работать при повышении температуры наружного воздуха (летом- при расположении вблизи отопительных приборов). Лечить эти «болезни» можно с помощью локального охлаждения наиболее критичных элементов. Обратите внимание, что многие современные микросхемы для звуковых или * сетевых карт, тюнеров телевизионного сигнала нагреваются в процессе работы до 80-100 градусов, а конструктивно не имеют никаких элементов охлаждения.

Если меры локального охлаждения не помогают, следует задуматься о кардинальном решении проблемы. Конечно, не стоит сразу менять корпус. Попробуйте установить дополнительные вентиляторы. На рынке встречаются целые вентиляторные блоки разных производителей, устанавливаемые в пятидюймовые отсеки внутри корпуса В крайнем случае, можно и самому соорудить такой блок хоть из четырех процессорных вентиляторов и установить в нужное место. Направление потока воздуха в соответствии с типом вашего вентилятора в блоке питания (вытяжной или нагнетающий) выбирают переменой полярности питания.

Качественные блоки охлаждения марки PCV-220 устанавливаются в слоты расширения интерфейсов PCIили ISA. Благодаря этому они могут управляться специальной программой, отслеживающей температурный режим внутри корпуса. Такое решение обеспечивает гарантированное поддержание температуры внутри корпуса в заданных пределах.

В последнее время некоторые компании, производящие системы охлаждения, предлагают комплексное решение проблемы В качестве примера рассмотрим комплект фирмы Zalman, получивший название ComputerNoisePreventionSystem(система предотвращения шума компьютера). В его состав входят блок питания высокого качества на 300 Вт с малошумящим вентилятором с регулируемой скоростью, комплект охлаждения процессора (медный радиатор и отдельный регулируемый вентилятор), радиатор для видеокарты, дополнительный регулируемый вентилятор для корпуса, радиатор чипсета.

Компоненты Zalmanдля малошумного системного блока на платформе Pentium 4 обойдется недешево: блок питания ZM300A-APF(60$); комплект охлаждения процессора CNPS6500A-Cu(около 60$); радиатор для видеокарты ZMll-Cu(около 16$); вентилятор для корпуса FBW5 (около 11$); радиатор для чипсета NB32 (около 4$). Итого получается внушительная сумма более 150$. Однако пользователь за эти деньги получает компьютер с уровнем шумов не свыше 25 дБ.

Охлаждение процессоров

Известно, что большинство современных процессоров развивают значительную тепловую мощность. Например, PentiumII-300 потреблял при работе до 43 Вт, aPentium 4 (ядро Willamette) 2 ГГц — до 75 Вт! Очевидно, что практически вся электрическая мощность процессора преобразуется в тепловую энергию. Это тепло необходимо эффективно отводить, иначе температура компонентов процессора превысит допустимую границу и произойдет сбой в работе.

В качестве пассивного элемента охлаждения широко применяют радиаторы. Производители процессоров стараются рассчитать площадь поверхности радиаторов таким образом, чтобы обеспечивался некоторый запас по эффективности теплоотвода. Однако такой запас невелик и в случае разгона процессора не обеспечивает стабильной работы. Даже «фирменные» радиаторы ныне имеют гигантские размеры.

Если радиатор в одиночку не справляется с отводом тепла, на помощь приходят вентиляторы. Сочетание вентилятора и радиатора используют уже довольно давно, начиная с линейки процессоров Pentium. Однако в последних моделях процессоров размеры и мощность агрегатов охлаждения достигли чудовищных размеров. Р1звестны модели воздушных систем охлаждения процессоров с весом до 900 грамм!

Как правило, в Retail-поставке (у нас част называемой «коробочной») процессоры снабжены заводским комплектом устройств охлаждения, уже закрепленным на картридже. Такие стандартные устройства гарантированно обеспечивают стабильную работу процессора в любых режимах. Хотя известны и «проколы». Например, фирма Intelбыла вынуждена отозвать для замены первую партию мощных процессоров PentiumIIIИЗО МГц из-за проблем с охлаждением при высокой нагрузке.

В системных платах (и корпусах) форм-фактора ATвентилятор охлаждения процессора напрямую подключается к разъемам блока питания. Поэтому управлять им невозможно. Современные устройства форм-фактора АТХ и его модификаций предусматривают подключение вентилятора охлаждения процессора к специальному разъему на системной плате. Шина питания и управления позволяет контролировать частоту вращения крыльчатки вентилятора и в совокупности с термодатчиками удерживать температуру микросхемы процессора в заданных пределах. Хотя здесь многое зависит от системы термомониторинга, установленной на системной плате. К сожалению, в дешевых изделиях термоконтроль заключается в установке в вырез процессорного разъема термодиода, который даже не касается корпуса процессора. В этом случае значения температуры, выдаваемые системой, очень далеки от реальности.

Термоинтерфейс

В OEM-поставке процессоры обычно продают без устройств охлаждения, которые требуется приобретать отдельно. Таким образом, встает проблема выбора комплекта охлаждения и способа его установки. Часто с целью экономии средств покупается первое попавшееся дешевое устройство, обычно китайского производства. Такой подход чреват серьезными неприятностями. Подобные конструкции заявляются как универсальные, якобы рассчитанные на широкий спектр моделей процессоров.

Даже беглый осмотр этих изделий приводит к стойкому убеждению, что их создатели вообще не знакомы с основами термодинамики. Да и качество исполнения таково, что плоскость радиатора, примыкающую к процессору, как минимум пару дней надо шлифовать, а вентилятор грохочет не хуже пропеллера взлетающего «Мессершмитта». Служат такие устройства очень недолго и практически не способны к нормальному охлаждению.

Если вы решили сэкономить на охлаждении, покупайте стандартный заводской комплект для данного процессора. За пару «лишних» долларов вы получите надежное устройство и будете спокойны за процессор. Заметим, что для процессоров AMDAthlonзаводской комплект охлаждения найти достаточно сложно. Да и сами поставки этих процессоров в «боксовом» (с установленной системой охлаждения) варианте очень ограничены.

В некоторых случаях стоит подумать о приобретении качественного вентилятора профессионального класса. Во-первых, если появилась идея разогнать процессор, без вентилятора стоимостью не менее 10 долларов не обойтись. Во-вторых, если компьютер оснащен значительным числом компонентов, выделяющих тепло, то стандартный заводской вентилятор не всегда справляется с охлаждением.

Монтировать радиатор с вентилятором на корпус процессора следует только после обработки поверхности теплопроводной пастой. Отечественная паста КПТ-8 стоит копейки и, хотя не имеет выдающихся показателей, достаточно качественно обеспечивает нормальный теп-лоотвод. Заводские стандартные радиаторы, как правило, имеют прикрытую липкой лентой площадку, на которую заранее нанесена теплопроводная паста.

В профессиональных изделиях в качестве пасты применяют специально подобранные составы, удельная теплопроводность которых на порядок выше, чем у КПТ-8. К таковым относятся термопасты фирм Bergquist (HF225UT), Chromerics (T725), Honeywell (PCM45), ShinEtsu (PCS-TC011T-13), Termagon(T~pcm905C) и некоторые другие. Их желательно использовать для критичных по надежности систем.

Последствии перегрева

Попробуем оценить последствия перегрева для различных процессоров. В общем случае можно утверждать, что незначительный перегрев выражается в неспровоцированных зависаниях и «слетах» операционной системы и программ «тяжелого» класса: ЗЛ-графики, игр, обработки изображений или видео. Если встречаются проблемы такого рода, иногда достаточно тщательно сдуть пыль с радиатора и крыльчатки вентилятора, а также других компонентов. Но чаще решение состоит в замене выработавшего ресурс или некачественного вентилятора. Систематические сбои компьютера спустя определенное время после запуска говорят о том, что тепловой режим серьезно нарушен. Обычно это связано с выходом из строя вентилятора (охлаждения процессора или блока питания). Однако такие проблемы могут быть последствием установки новых энергоемких компонентов. В этом случае поставьте на процессор более мощную систему охлаждения или поменяйте размещение компонентов в корпусе.