Безшумний компютер — це реально . Зроби сам . КомпьютерПресс

30.09.2015

Безшумний комп’ютер — це реально

З збільшенням продуктивності сучасних ПК, зростанням тактових частот процесорів і появою все більш продуктивних відеокарт неминуче виникає проблема ефективного тепловідводу, що, в свою чергу, тягне за собою іншу проблему — виникнення монотонного, настирливого і дратівливого шуму ПК.


звестно, що поглинається мікросхемою потужність прямо пропорційна квадрату напруги і тактовій частоті, а по мірі зростання тактових частот неминуче збільшується і поглинається потужність, в результаті чого збільшується тепловиділення мікросхеми. І якщо не вживати заходів щодо відведення тепла з корпусу комп’ютера, то неодмінно настане перегрів зі всіма витікаючими звідси наслідками. Наприклад, сучасні процесори Intel Pentium 4 виділяють більше 100 Вт тепла, а якщо врахувати ще тепловиділення чіпсету, пам’яті, жорстких дисків, блоку живлення і відеокарти, то стає зрозумілим, що без побудови ефективної системи тепловідведення сучасний комп’ютер просто немислимий.

Для створення системи тепловідведення в сучасних ПК традиційно застосовуються вентилятори. В результаті в одному корпусі може бути зосереджено більше десяти вентиляторів: вентилятор на процесорі, вентилятор на північному мосту чіпсету, вентилятор на VRM-модулі, вентилятор на відеокарті, вентилятор у блоці харчування (причому в блоці живлення можуть використовуватися два вентилятора) плюс додаткові вентилятори, що встановлюються на передній, задній і бічній стінках корпусу, а на деяких корпусах допускається можливість встановлення до семи (!) додаткових вентиляторів. І все було б добре, якби не одна проблема: кожен вентилятор є потенційним джерелом шуму. Таким чином, в типовому комп’ютері можна виділити кілька паразитних джерел шуму:

  • вентилятор блоку живлення;
  • вентилятор кулера центрального процесора;
  • вентилятор кулера відеокарти;
  • додаткові вентилятори на материнській платі (кулер північного мосту чіпсету, кулер VRM-модуля);
  • додаткові вентилятори в корпусі системного блоку.

Крім того, слід врахувати, що такі компоненти ПК, як жорсткі диски і оптичні приводи, теж є джерелами шуму.

Здавалося б, висока продуктивність ПК і його безшумність — дві речі несумісні, але не все так безнадійно: безшумні і в той же час високопродуктивні ПК — це не фантастика. Більш того, багато компаній стали спеціалізуватися на випуску саме безшумних ПК, не кажучи вже про те, що на ринку представлено безліч рішень для зниження рівня шуму комп’ютера.

Рішення для зниження рівня шуму ПК


акі ж рішення існують для зниження рівня шуму ПК. Умовно можна виділити три підходи до побудови безшумних, а точніше малошумних ПК:

  • використання повністю пасивної системи охолодження;
  • використання водяного охолодження;
  • використання повітряної системи охолодження з вентиляторами, що мають низькі обороти і регульовану швидкість обертання, в поєднанні з пасивною системою охолодження.

Перехід від активного до повністю пасивному охолодженню — це кардинальне рішення, що дозволяє створювати абсолютно безшумні ПК. Класичним прикладом є корпуси-радіатори TNN-500 і TNT-300 компанії Zalman. В даному випадку сам корпус виконує функції величезного радіатора, а тепловідвід з компонентів ПК здійснюється через цей радіатор за допомогою теплових трубок. Однак вартість такого корпусу в даному випадку порівнянна з ціною самого ПК. Тому таке рішення навряд чи буде мати попит на масовому ринку.

Другий підхід полягає у використанні систем водяного охолодження. Правда, систем тепловідводу, в яких застосовується виключно водяне охолодження, не буває, оскільки в блоці живлення використовується як мінімум повітряне охолодження. У зв’язку з цим більш коректним буде говорити про комбінованого повітряно-водяної системи охолодження.

На ринку представлений досить широкий спектр систем водяного охолодження, що дозволяють охолоджувати процесор і відеокарту. Системи рідинного охолодження можна розділити на внутрішні і зовнішні, при цьому вони можуть бути безшумними і з активним кулером. У безшумних системах рідина охолоджується в масивному радіаторі природним чином, а в системах з активним кулером на додаток до радіатора використовується вентилятор, відводить від нього тепло. Варто зазначити, що у разі застосування безшумних систем рідинного охолодження ефективність тепловідведення виявляється досить низькою і поступається традиційним систем повітряного охолодження. Тому поєднувати безшумні системи рідинного охолодження з високопродуктивними ПК просто неможливо.

Використання систем рідинного охолодження з вентилятором дозволяє створювати більш ефективні і в той же час малошумні системи охолодження, однак головним недоліком таких систем є їх висока вартість.

Ну і останній варіант — це використання традиційного повітряного охолодження в поєднанні з пасивними системами охолодження. Саме цей метод і стане предметом нашого подальшого обговорення.

Підбір компонентів для безшумного ПК


ля побудови безшумного (малошумного) ПК необхідно, щоб були правильно підібрані всі основні елементи: системна плата, корпус, кулер процесора, система охолодження відеокарти, система охолодження жорстких дисків, блок живлення.

Системна плата

Для малошумних ПК слід вибирати системні плати, в яких не використовуються вентилятори на північному мосту чіпсету або додаткові вентилятори на VRM-модулі процесора. Крім того, бажано, щоб системна плата могла здійснювати температурний контроль і керувати швидкістю обертання вентиляторів.

наприклад, багато сучасні материнські плати дозволяють в BIOS налаштувати швидкість обертання вентилятора процесора в залежності від його температури: якщо температура процесора нижче заданої, то швидкість обертання вентилятора зменшується.

З добре зарекомендували себе системних плат, що володіють передовими засобами моніторингу, можна назвати плати ASUS, Intel, Foxconn і Fujitsu-Siemens.

Якщо ж у вас вже є комп’ютер і завдання полягає в тому, щоб зробити його як можна менш шумним, то змінювати системну плату недоцільно. У разі коли на вашій системній платі на радіаторі північного мосту чіпсету встановлений вентилятор, перше, що необхідно зробити, — це позбавитися від нього. Втім, позбавлятися доведеться не тільки від вентилятора, але і від самого радіатора, замінивши його на голчастий радіатор чіпсету, який можна придбати окремо. Гарним вибором в даній ситуації може бути радіатор ZM-NB47J (рис. 1) або ZM-NB32J (рис. 2) компанії Zalman.

Рис. 1. Радіатор північного мосту чіпсету ZM-NB47J

Рис. 2. Радіатор північного мосту чіпсету ZM-NB32J

Корпус

Без якісного корпусу створити безшумний ПК практично неможливо, причому красивий моддінговий корпус з «ялинковою гірляндою» всередині — це ще не показник якості.

Корпус для малошумного ПК повинен задовольняти наступним вимогам:

  • у ньому повинні бути посадочні місця для 120-міліметрових вентиляторів: один спереду — для вентилятора, що працює на вдув повітря з метою охолодження жорстких дисків, і один ззаду — для вентилятора, що працює на видув теплого повітря з корпусу;
  • посадочні місця для жорстких дисків обов’язково повинні бути забезпечені гумовими демпферами, що запобігають прямий контакт жорсткого диска з шасі корпусу; такі демпфери гасять резонуючі вібрації, що знижує рівень шуму;
  • в корпусі повинні бути вентиляційні отвори для забору холодного повітря з боку лицьової панелі і для видування гарячого повітря на задній панелі;
  • корпус повинен мати достатньо жорстку конструкцію, що виключає вібрацію його окремих елементів.

Корпусів, спеціально орієнтованих на створення безшумних (малошумних) ПК, не буває (корпусу-радіатори не в рахунок), тому навіть у тому випадку, якщо корпус задовольняє всім перерахованим вище вимогам, його необхідно додатково модифікувати з метою створення умов для ефективного шумозаглушення.

Подібна модифікація корпусу чимось нагадує процес шумоізоляції салону автомобіля. Перш за все необхідно провести обклеювання корпусу зсередини шумоізолюючими і шумопоглинаючими матеріалами. Це дозволить позбутися від шумів, що виникають при резонансі деталей корпусу і низькочастотних вібраціях.

В якості матеріалу для обклеювання корпусу підійде будь шумопоглинаючий або шумоізоляційний матеріал. Найпростіший варіант — лінолеум з утеплювачем на основі повсті, який наклеюється всередину корпусу утеплювачем вниз. Крім того, можна використовувати стандартні шумопоглинаючі матеріали, призначені при шумоізоляції салону автомобіля. Непогані результати дає і застосування поліуретанових матеріалів. Можна використовувати, наприклад, старі килимки для миші або коркові підставки під сковорідки, які продаються в господарському магазині. Відмінні результати виходять при комбінуванні різних матеріалів, наприклад шару коркового дерева і шар спіненої гуми або тонкого поролону. Важливо, щоб товщина використовуваного для обклеювання матеріалу не перевищувала 5 мм — в іншому випадку можуть виникнути проблеми при складанні корпусу.

Але, звичайно, найкращий спосіб — скористатися спеціалізованим комплектом для шумоізоляції корпусу, ціна якого складає всього 303 крб. а замовити його можна на сайті www.pcdesign.ru.

Обклеювання підлягають бічні, верхня та нижня стінки корпусу, а також частково лицьова панель і задня стінка корпусу. Дуже важливо при цьому не перекривати вентиляційних отворів — інакше всередині корпусу буде створено парниковий ефект.

Наступний важливий аспект — це кріплення компонентів ПК всередині корпусу. При кріпленні материнської плати до бічної стінки за допомогою болтів бажано використовувати гумові шайби, а з боку самої бокової стінки корпусу в місцях кріплення материнської плати можна сформувати силіконові прокладки, завдавши трохи силіконового герметика навколо кріпильних отворів.

Жорсткі диски і оптичні приводи рекомендується закріплювати в корпусі з використанням гумових демпферів, що запобігають прямий контакт пристроїв з шасі корпусу.

Особливу увагу слід приділити кріпленню 120-міліметрових вентиляторів всередині корпусу (про те, як це зробити, ми розповімо при описі вентиляторів для корпусу).

І останнє, на що слід звернути увагу, — це ніжки корпусу. Вони повинні бути гумові, причому бажано наклеїти на них шар пористого матеріалу, наприклад поліуретану.

Вентилятори для корпусу

Вентилятори, що встановлюються всередину корпусу, бувають трьох розмірів: 80-, 92 — і 120-міліметрові. Найважливішими характеристиками вентилятора є швидкість обертання і повітряний потік, що вимірюється в кубічних фунтах повітря, прогоняемого в хвилину (CFM).

Зрозуміло, що чим більше діаметр вентилятора, тим більший повітряний потік воно створює при інших рівних умовах. Якщо взяти 80 — і 120-міліметрові вентилятори, які будуть обертатися з однією і тією ж швидкістю, то більший повітряний потік створить саме 120-міліметровий вентилятор. Вірно і те, що при однаковому повітряному потоці швидкість обертання 120-міліметрового вентилятора буде нижче (саме тому 120-міліметрові вентилятори називають також «низькообертовими»). А чим нижче швидкість обертання вентилятора, тим менше він шумить — адже рівень створюваного вентилятором шуму знаходиться в прямій залежності від швидкості його обертання.

Тепер стає зрозуміло, чому корпус для малошумного ПК повинен мати посадочні місця для 120-міліметрових вентиляторів — саме вони є малошумящими.

Самі вентилятори можуть підключатися безпосередньо до материнської плати, причому, купуючи вентилятори, необхідно переконатися, що в них саме три, а не два дроти. Третій провід — керуючий, що дозволяє з допомогою термодатчиків регулювати швидкість обертання вентилятора. Якщо ж у вентиляторі всього два дроти, то він завжди буде обертатися тільки на максимальній швидкості. Прикладом вентилятора, який можна рекомендувати для використання в малошумних ПК, є модель SAF-S12-E1 серії Ultra Silent компанії Cooler Master (рис. 3).

Рис. 3. 120-міліметровий вентилятор SAF-S12-E1 серії Ultra Silent компанії Cooler Master

При установці вентилятора в системний блок потрібно керуватися наступними правилами. По-перше, для кріплення вентилятора краще не використовувати пластмасовий короб, а закріпити вентилятор на металевій передній стінці шасі, просвердливши в ній отвори під гвинти. Причому добре б кріпити вентилятор до корпусу не безпосередньо, а через демпфіруючі елементи, виконані, скажімо, з пінорезини або подібного матеріалу. Найкраще додатково використовувати стандартні демпфіруючі прокладки, які можна купити або виготовити з застосуванням герметика — формувача прокладок або будь-якого іншого герметика. Це забезпечить відсутність жорсткого механічного контакту між конструктивом вентилятора і шасі корпусу через кріплення.

Крім можливості підключення вентиляторів до відповідних роз’ємів на материнській платі, передбачена можливість їх підключення до спеціального регулятора обертання. Моделей різних регуляторів обертання на ринку представлено досить. У найпростішому варіанті регулятор обертання дозволяє вручну керувати швидкістю обертання вентилятора. Прикладом такого рішення може служити система Aerogate I компанії Cooler Master (рис. 4).

Рис. 4. Регулятор обертання вентиляторів Aerogate I компанії Cooler Master

Даний регулятор встановлюється у відсік 5,25“ і дозволяє керувати швидкістю обертання чотирьох вентиляторів, наприклад вентилятора процесора, вентилятора відеокарти, вентилятора жорстких дисків і додаткового вентилятора корпусу.

В більш просунутому варіанті регулятори обертання вентиляторів оснащуються термодатчиками, що дозволяє не тільки моніторити температуру різних вузлів ПК, але і динамічно змінювати швидкість обертання вентиляторів залежно від температури.

Прикладом таких регуляторів обертання вентиляторів можуть служити системи Aerogate 2 і Aerogate 3 компанії Cooler Master (рис. 5 і 6).

Рис. 5. Регулятор обертання вентиляторів з термодатчиками Aerogate 2 компанії Cooler Master

Рис. 6. Регулятор обертання вентиляторів з термодатчиками Aerogate 3 компанії Cooler Master

Система охолодження жорстких дисків

Наступний важливий момент — це організація системи охолодження жорстких дисків. Краще всього, щоб така система була пасивної, тобто взагалі без вентиляторів. Як приклад може служити система охолодження жорстких дисків ZM-2HC2 (рис. 7), що випускається вже згадуваною компанією Zalman.

Рис. 7. Система охолодження жорсткого диска ZM-2HC2

Ця система встановлюється в 5,25-дюймовий відсік корпуса ПК і дозволяє охолоджувати 3,5-дюймовий жорсткий диск. Для цього вінчестер жорстко затискається між двома масивними алюмінієвими пластинами, з’єднаними між собою десятком термотрубок (heatpipe), і вся конструкція кріпиться у відсік (обов’язково трубками вгору) на чотирьох гумових амортизаторах, що не мають наскрізного металевого стрижня. Система термотрубок разом з масивними алюмінієвими пластинами утворює поверхню теплорассеивания площею близько 450 см2, чого цілком достатньо для охолодження звичайних дисків.

Різновидом пасивної системи охолодження жорсткого диска і є система Cool Drive 6 (LHD-V06) від компанії Cooler Master (рис. 8).

Рис. 7. Система охолодження жорсткого диска ZM-2HC2

Дана система розміщається у відсіку 5,25″ і має алюмінієвий радіатор для розсіювання тепла. Сам жорсткий диск кріпиться до радіатора з використанням гумових демпферів, а для поліпшення контакту між жорстким диском і поверхнею радіатора в комплекті додаються спеціальні термопрокладки.

За допомогою цієї системи можливо не тільки контролювати температуру жорсткого диска, але і за допомогою спеціального ПО відображати швидкість роботи. Крім того, Cool Drive 6 об’єднує можливості динамічного регулятора обертання вентиляторів, дозволяючи за допомогою термодатчиків контролювати і управляти роботою чотирьох вентиляторів точно так само, як це реалізовано в системі Aerogate 3.

Інший варіант системи охолодження для жорстких дисків полягає в тому, щоб використовувати штатні посадочні місця для жорстких дисків і додатковий 120-міліметровий вентилятор, який кріпиться на передній панелі корпусу перед дисками і працює на вдув холодного повітря.

Блок живлення

Блок живлення сучасного ПК нерідко представляє собою джерело неусувне шуму. Справа в тому, що виробники блоків живлення розміщують в них один або два вентилятори, що створюють досить інтенсивний шум, боротися з якими дуже складно, оскільки блок живлення є цілісним рішенням, що не підлягає модернізації. Тому тут може бути тільки одна порада — купувати якісний, спочатку тихий блок живлення.

До подібних блоків живлення можна віднести блоки живлення, оснащені одним 120-міліметровим вентилятором з регульованою швидкістю обертання. Наприклад, добре себе зарекомендували блоки живлення серії Real Power компанії Cooler Master (рис. 9), серії Super Silencer або Super Tornado компанії Sea Sonic Electronics, а також блоки живлення компанії Zalman (хоча в них немає 120-міліметрового вентилятора) та ін

Рис. 9. Блок живлення Real Power 550 (RS-550-ACLY)

При кріпленні блоку живлення до корпусу варто скористатися гумовими шайбами або тонкими гумовими прокладками, які можна зробити за допомогою герметика — формувача прокладок або звичайного силіконового герметика. Можна також використовувати стандартний набір для шумоізоляції блоку живлення, який коштує 123 руб. (www.pcdesign.ru ).

Система охолодження відеокарти

Одним з найбільш проблематичних джерел шуму в сучасному ПК є відеокарта, яка традиційно оснащується потужним вентилятором, а то і двома. Причому рівень шуму, виробленого відеокартою, прямо пропорційний її продуктивності. Багато виробників відеокарт стали використовувати пасивне охолодження відеокарт на основі радіаторів та теплових трубок, однак таке рішення застосовується тільки на відносно слабких відеокартах.

Єдиний спосіб зменшити шум, створюваний вентилятором відеокарти, — це поміняти штатну систему охолодження. Вибір конкретного рішення залежить від типу відеокарти. Якщо використовується високопродуктивна ігрова відеокарта типу ATI RADEON X800 і вище або NVIDIA GeForce 6600 і вище, то без активного кулера в даному випадку не обійтися. Оптимальним рішенням в цьому випадку можна вважати систему охолодження відеокарти VF700-AlCu або VF700-Cu компанії Zalman (рис. 10).

Рис. 10. Система охолодження відеокарти VF700-AlCu

Відрізняються ці кулери лише тим, що у першому випадку використовується радіатор з міді і алюмінію, а в другому — тільки з міді. У комплект поставки, крім власне кулера, входять і радіатори для мікросхем пам’яті. Кулери VF700-AlCu і VF700-Cu забезпечують два варіанти підключення — з харчуванням 5 (Silent Mode) або 12 (Normal Mode). У першому випадку швидкість обертання становить 1350 об./хв, а у другому — 2650 об./мін. Недолік такого двошвидкісного рішення очевидний — немає можливості динамічно змінювати швидкість обертання кулера в залежності від температури. Однак це легко реалізувати, якщо використовувати з’єднання з живленням 12 В, але через динамічний регулятор обертання кулера, про який розповідалося вище.

Якщо відеокарта не дуже потужна, тобто нижче, ніж ATI RADEON X800 і NVIDIA GeForce 6600, то цілком можна обійтися пасивною системою охолодження на основі радіаторів та теплових трубок. Прикладом такого рішення може служити система охолодження відеокарти ZM80C-HP (рис. 11) або ZM80D-HP компанії Zalman.

Рис. 11. Зовнішній вигляд відеокарти з системою охолодження ZM80C-HP

В системі охолодження ZM80D-HP застосовують два масивні алюмінієві радіатори, розташованих по обидві сторони відеокарти і сполучених мідною тепловою трубкою. При вазі 325 р система ZM80D-HP має поверхню розсіювання 1200 см2.

Додатково разом з радіаторами можна використовувати спеціальний малошумящий вентилятор Zalman ZM-OP1 (рис. 12).

Рис. 12. Малошумящий вентилятор Zalman ZM-OP1

Система охолодження процесора

З величезного розмаїття кулерів для процесорів перевагу слід віддати спеціалізованим малошумящим пристроїв. Класичним прикладом таких кулерів є кулери компанії Zalman, наприклад, нові моделі Zalman CNPS7700-Cu і CNPS7700-AlCu (рис. 13).

Рис. 13. Система охолодження процесора Zalman CNPS7700-AlCu

Ці кулери можуть використовуватися для охолодження процесорів Intel і AMD, а в комплект поставки входять кріплення під всі варіанти процесорних роз’ємів.

В системі Zalman CNPS7700-Cu радіатор виконаний цілком з міді з радіально розходяться ребрами, загальна площа яких становить 3267 см 2 .

Над радіатором розташовується 120-міліметровий вентилятор з регульованою швидкістю обертання: мінімальна швидкість складає 1000, а максимальна — 2000 об./хв. При мінімальній швидкості обертання рівень шуму складає всього 20 дБ (поріг чутливості людського слуху трохи вище), а при максимальній швидкості — 32 дБ.

Для керування швидкістю обертання вентилятора використовується спеціальний регулятор FAN MATE 2, що включається в ланцюг між вентилятором і роз’ємом з метою підключення вентилятора процесора на материнській платі. Недоліком такого рішення є те, що при необхідності зміни швидкості обертання кулера слід відкривати корпус, щоб отримати доступ до регулятора, або винаходити спосіб виводу регулятора на лицьову панель корпусу. Тому краще і простіше використовувати стандартний динамічний регулятор швидкості обертання кулера типу Aerogate 2 або Aerogate 3.

Редакція висловлює вдячність компанії ТОВ «ОЛАНД» (тел. (095) 788-1918, 330-1301) за надання моддінгових аксесуарів для огляду.

Короткий опис статті: вентилятор на відеокарту З збільшенням продуктивності сучасних ПК, зростанням тактових частот процесорів і появою все більш продуктивних відеокарт неминуче виникає проблема ефективного тепловідводу, що, в свою чергу, тягне за собою іншу проблему — виникнення монотонного, настирливого і дратівливого шуму ПК видавництво поліграфія новини журнал компьютерпресс книги комп’ютер тестування огляди статті публікації периферія комплектуючі обладнання

Джерело: Безшумний комп’ютер — це реально | Зроби сам | КомпьютерПресс 6’2005

Також ви можете прочитати