Теоретичні основи охолодження елементів системного блоку. охолодження компонентів

В попередній статті, присвяченій питанням охолодження процесора , Ми вже згадували про те, що будь-який споживач електричного струму в тій чи іншій мірі нагрівається в процесі роботи. Визначити приблизну кількість виділеної теплоти дуже легко, досить визначити сумарну електричну потужність, споживану системним блоком. Споживання сучасних ігрових систем, наприклад, знаходиться в діапазоні 500-1000 Вт. Нескладно підрахувати, що компоненти таких комп'ютерів виділяють до 1 кДж теплової енергії в секунду. Наближені обчислення показують, що при масі системного блоку близько 10 кг його нагрівання на 1 ° C відбувається менш ніж за п'ять секунд. Виходить, що, для того щоб нагріти весь системний блок до температури відмови напівпровідникових елементів (85-90 ° C), потрібно всього п'ять-сім хвилин роботи ПК. А з урахуванням нерівномірності нагріву відмова системи на практиці станеться менш ніж через хвилину. Очевидно, що, для того щоб не допустити перегріву системного блоку і його окремих елементів, необхідно правильно організувати їх охолодження.

Фактично завдання правильного охолодження в системнике персонального комп'ютера можна умовно розбити на два доповнюють один одного етапу: охолодження окремих компонентів і організація відводу тепла з корпусу системного блоку. Розглянемо ці етапи окремо.

Відведення тепла з системного блоку

Завдання відведення надлишків тепла з системного блоку ПК не так тривіальна, як може здатися на перший погляд. Для початку давайте згадаємо пристрій типового комп'ютерного корпусу типу tower з верхнім розташуванням блоку живлення.

У типовому корпусі без додаткових засобів охолодження вентилятор блоку живлення, що працює на витяжку, створює розрідженість всередині системного блоку. Холодний "забортний" повітря входить через вентиляційні отвори внизу лицьовій панелі, проходить, нагріваючись, через область розташування оперативної пам'яті і процесора і через блок живлення виходить назовні.

На схемі добре видно, що великогабаритна відеокарта, плати розширення, а також жорсткі диски і пристрої на 5,25 "є серйозними перешкодами для проходження повітря і через це створюються стійкі зони гарячого повітря, що призводить до підвищення температури розташованих в них компонентів.

Установка додаткових корпусних вентиляторів навпроти центрального процесора і нагнітає вентилятора на передній панелі кілька зменшить розміри "гарячих зон", але повністю їх не прибере, так як сам повітряний мішок нікуди не дінеться і великогабаритні пристрої і надалі будуть перешкоджати проходженню повітря. Повітря, як і поточна вода, завжди шукає найкоротший шлях від входу до виходу, а утворюються при його зіткненні з перешкодами турбулентності не вирішують кардинально проблему охолодження затишних куточків системного блоку.

Проте вирішити задачу правильного обдування досить просто. Крок перший - встановіть корпусні вентилятори так, щоб в корпусі створювалася розріджена атмосфера. Сумарна потужність працюють на видув вентиляторів повинна бути більше тих, які забезпечують приплив повітря всередину. Знаю, що багато знавців відразу заперечать: "Таким чином мій комп'ютер перетвориться в пилосос ..." і т. П. Але відповідь подібним "знавцям" один - пилососьте частіше навколо комп'ютера, тоді йому нічого буде затягнути в себе. Крім того, ніхто не відміняв необхідність регулярного чищення комп'ютерної начинки за допомогою звичайного пилососа.

Крок другий - забезпечте приплив повітря в системний блок не тільки через штатні вентиляційні отвори (на догоду красивому дизайну виробники нерідко роблять їх занадто мало), але і біля кожного тепловиділяючого об'єкта. Робиться це досить просто. На задній панелі знімаються заглушки під відеокартою і платами розширення, а на передній видаляються заглушки слотів для установки флоппі-дисковода і незайнятих слотів на 5,25 ". Якщо вас турбує дизайн передньої панелі, то на місце знятих можна купити декоративні сітчасті заглушки на свій смак . Результат подібних маніпуляцій з корпусом представлений на наступній схемі.

Автор статті простим зняттям заглушки під відеокартою знизив її температуру на 21 ° С, ніж був сам вельми здивований, так як планував заміну кулера на графічному процесорі, із загальним бюджетом всього заходу близько 20 у. е.

Зрозуміло, наведена схема не є догмою. Велика розмаїтість комп'ютерних корпусів, різна організація їх штатного охолодження, різне розташування вентиляційних отворів і компонентів системного блоку явно не можуть відповідати одним шаблоном. На даному типовому прикладі просто показаний загальний принцип правильної організації повітряних потоків. Забезпечте проходження холодного повітря мимо всіх тепловиділяючих елементів, приділивши особливу увагу відеокарти і вінчестерам, і цим ви на порядок збільшите стабільність і надійність системи в цілому без додаткових вкладень в дорогі системи охолодження.

При плануванні вентиляції корпусу врахуйте ще один момент - завжди загальний напрямок повітряних потоків має допомагати природного повітряного конвекції. Тепле повітря піднімається вгору, вступаючи в системний блок знизу.

Охолодження елементів материнської плати

Материнська плата є тим пристроєм, належного охолодження якого, як правило, приділяють достатню увагу тільки її виробники. Рядовий же користувач ПК за умовчанням передбачає, що розробники передбачили всі необхідні заходи по її тепловому захисту. І радіатори розставив там, де вони потрібні, і он, дивіться, навіть теплові трубки прокладені там, де треба. А значить, і турбуватися абсолютно нема про що. На жаль, подібне ставлення до охолодження елементів материнки нерідко призводить до передчасного виходу її з ладу.

Перш за все давайте розберемося, які елементи материнської плати виділяють достатньо тепла, щоб варто було потурбуватися їх примусовим охолодженням. "Гарячих" елементів на материнке всього три:

• північний міст;
• південний міст;
• стабілізатори напруги.

З усіх перерахованих найменш проблемним є південний міст. Так як він відповідає за роботу з повільними компонентами, то навіть збільшення штатних частот при розгоні комп'ютера мало позначається на його тепловиділення. Якщо все ж тестові утиліти показують занадто високу температуру, в більшості випадків досить установки на південний міст невеликого радіатора. Так як кріпильних отворів в платах біля південного моста не буває, радіатор встановлюється на термоклей.

Північний міст, на відміну від південного, є більш потужним джерелом тепла. Практично всі виробники материнських плат встановлюють на нього штатні радіатори. У разі недостатньої швидкості розсіювання тепла на цей радіатор слід закріпити малогабаритний кулер. Як правило, для його установки в материнках передбачені монтажні отвори навколо чіпа моста. Якщо ж цих отворів немає, то установка вентилятора на радіатор проводиться за допомогою звичайного суперклею.

Охолоджуємо все, що можна

Стабілізатори напруги схильні до перегріву не менш північного моста. Розташовується група стабілізаторів, як правило, між процесором і блоком роз'ємів. У сучасних материнських платах на них нерідко встановлюються штатні радіатори. У топових материнках навіть організовується єдина система охолодження для мостів і стабілізаторів на теплових трубках. Однак для нормального охолодження стабілізаторів гарне охолодження набагато важливіше солідних радіаторів. Це необхідно враховувати при виборі кулера для центрального процесора. Якщо у вас встановлений суперпотужний кулер з напрямком повітряного потоку паралельно материнській платі або ж є система рідинного охолодження, взагалі не створює повітряних потоків, то стабілізатори можуть запросто перегрітися навіть при наявності хороших радіаторів на них.

Такий кулер відмінно охолоджує тільки процесор

При використанні подібних систем охолодження центрального процесора необхідно в обов'язковому порядку вживати додаткових заходів по охолодженню зони розташування стабілізаторів напруги. Якщо ж ваш процесорний кулер направляє повітряний потік на материнську плату, то в більшості випадків цього буде достатньо для охолодження стабілізаторів з радіаторами до нормальної температури.

У тому випадку, якщо, на ваш погляд, система охолодження продумана правильно, все радіатори і вентилятори на місці, обдув нормальний, але міст або стабілізатори все ж перегріваються, поміняйте термопасту. Нерідко причиною перегріву є поганий термоінтерфейс між тепловиділяючих компонентами ПК і системами їх охолодження.

Охолодження оперативної пам'яті

До питань охолодження модулів оперативної пам'яті серйозні оверклокери підходять з не меншою відповідальністю, ніж до охолодження процесора. Якщо для роботи в штатних режимах в більшості випадків досить правильної організації повітряних потоків в корпусі системного блоку і установки найпростіших радіаторів для повного заспокоєння, то при розгоні якісне охолодження - запорука успіху.

Радіатор на планці оперативної пам'яті

Для більш надійного охолодження оперативки виробники пропонують широкий спектр пристроїв різного типу. Найдорожчі - системи повітряного охолодження, які представляють собою комплект радіаторів, що надягають на кожну планку пам'яті, і перекриває весь ряд планок блок вентиляторів. Такі системи мають істотний недолік - досить великі габарити, через які нерідко неможливо або небажано їх встановлювати поряд з великим процесорним кулером.

Кулер відмінно охолоджує пам'ять, але з'їдає половину повітря у процесора

Позбавлені цього недоліку рідинні системи охолодження оперативної пам'яті. У таких системах до спеціальних радіаторів кріпиться контактна площадка, через яку прокачується охолоджуюча рідина. Подібні рідинні системи показують максимальну ефективність, тим більше що існують системи, що використовують в якості теплоносія рідкий азот.

Нагадаємо, що такі радикальні заходи по охолодженню оперативної пам'яті необхідні тільки при розгоні системи. Якщо ж ви не збираєтеся підвищувати штатні частоти, то цілком достатньо радіаторів на планках пам'яті і правильної організації повітряних потоків в корпусі ПК.

охолодження відеокарт

Сучасні відеокарти в переважній більшості випадків є пристроями, добре збалансованими щодо охолодження їх елементів. Штатні радіатори і вентилятори, що встановлюються на модулі графічної пам'яті і на графічний процесор, забезпечують достатнє охолодження цих елементів в штатних режимах. Проте широкі ряди комп'ютерних ентузіастів роблять серйозні зусилля по зниженню температури елементів відеокарт при їх розгоні, так як в цьому випадку продуктивності штатних кольорів вже недостатньо. Ну і, звичайно ж, додаткові заходи щодо зниження робочої температури компонентів графічних карт необхідно робити, якщо помічена нестабільність їх роботи при серйозних навантаженнях або тестові програми показують близькі до критичних дані з датчиків температури.

Гібридна система охолодження відеокарти

Основні кроки щодо підвищення ефективності охолодження відеокарт мало відрізняються від описаних вище для інших компонентів. В першу чергу необхідно проаналізувати повітряні потоки в системному блоці і забезпечити стабільний приплив холодного повітря в область радіатора системи охолодження відеокарти. Якщо з обдувом все в порядку, але температура чіпа не знижується, то варто задуматися про заміну штатної системи охолодження на більш продуктивну. Асортимент кольорів для відеокарт трохи поступається асортименту процесорних - потужні радіатори з двома-трьома високопродуктивними вентиляторами, системи рідинного охолодження, гібридні кулери, що поєднують гідності повітряного і рідинного охолодження в найрізноманітніших варіантах. І, звичайно ж, для найрадикальніших оверклокерів є системи охолодження, що використовують в якості теплоносія (швидше за хладоносителя) рідкий азот.

Охолодження жорстких дисків, оптичних приводів та інших пристроїв

Жорсткі диски та інші "повільні" пристрою є менш схильними до перегріву пристроями. Однак, якщо врахувати, що найчастіше вони встановлюються в місця з недостатньою вентиляцією, випадки виходу з ладу електроніки жорстких дисків через перегрів не так вже й рідкісні. Тому необхідно все ж правильно організовувати обдув контролерів навіть таких "повільних" пристроїв як за допомогою правильної організації повітряних потоків всередині системного блоку, так і за допомогою спеціальних вінчестерного кольорів, примусово обдувається безпосередньо плати електроніки. Такі кулера можуть кріпитися безпосередньо на пристрій, а можуть являти собою своєрідний кишеню формату 5,25 "з системою примусової вентиляції, всередину якого вже встановлюються жорсткі диски на 3,5".

висновок

Організація ефективного охолодження елементів системного блоку є одним з важливих елементів забезпечення стабільності і довговічності роботи всього ПК в цілому. Одним з найважливіших етапів цієї роботи є забезпечення ефективного відведення надлишків тепла з корпусу. У переважній більшості випадків цей етап виявиться і єдиним необхідним для тих, кого влаштовує продуктивність роботи свого комп'ютера в штатному режимі.

Для широкого же кола екстремалів, які прагнуть вичавити максимум можливого з наявного в їх руках комп'ютерного "заліза", існує великий спектр різноманітних високопродуктивних систем охолодження будь-якого з елементів системного блоку, короткий огляд яких ми постаралися дати в цій статті.