Бесшумный компьютер — это реально
Решения для снижения уровня шума ПК
Подбор компонентов для бесшумного ПК
Система охлаждения жестких дисков
С увеличением производительности современных ПК, ростом тактовых частот процессоров и появлением все более производительных видеокарт неизбежно возникает проблема эффективного теплоотвода, что, в свою очередь, влечет за собой другую проблему — возникновение монотонного, назойливого и раздражающего шума ПК.
звестно, что поглощаемая микросхемой мощность прямо пропорциональна квадрату напряжения и тактовой частоте, а по мере роста тактовых частот неизбежно увеличивается и поглощаемая мощность, в результате чего возрастает тепловыделение микросхемы. И если не принимать мер по отводу этого тепла из корпуса компьютера, то непременно наступит перегрев со всеми вытекающими отсюда последствиями. К примеру, современные процессоры Intel Pentium 4 выделяют более 100 Вт тепла, а если учесть еще тепловыделение чипсета, памяти, жестких дисков, блока питания и видеокарты, то становится понятным, что без построения эффективной системы теплоотвода современный компьютер просто немыслим.
Для создания системы теплоотвода в современных ПК традиционно применяются вентиляторы. В результате в одном корпусе может быть сосредоточено более десяти вентиляторов: вентилятор на процессоре, вентилятор на северном мосте чипсета, вентилятор на VRM-модуле, вентилятор на видеокарте, вентилятор в блоке питания (причем в блоке питания могут использоваться два вентилятора) плюс дополнительные вентиляторы, устанавливаемые на передней, задней и боковой стенках корпуса, а на некоторых корпусах допускается возможность установки до семи (!) дополнительных вентиляторов. И все было бы хорошо, если бы не одна проблема: каждый вентилятор является потенциальным источником шума. Таким образом, в типичном компьютере можно выделить несколько паразитных источников шума:
- вентилятор блока питания;
- вентилятор кулера центрального процессора;
- вентилятор кулера видеокарты;
- дополнительные вентиляторы на материнской плате (кулер северного моста чипсета, кулер VRM-модуля);
- дополнительные вентиляторы в корпусе системного блока.
Кроме того, следует учесть, что такие компоненты ПК, как жесткие диски и оптические приводы, тоже являются источниками шума.
Казалось бы, высокая производительность ПК и его бесшумность — две вещи несовместные, но не все так безнадежно: бесшумные и в то же время высокопроизводительные ПК — это не фантастика. Более того, многие компании стали специализироваться на выпуске именно бесшумных ПК, не говоря уже о том, что на рынке представлено множество решений для снижения уровня шума компьютера.
Решения для снижения уровня шума ПК
акие же решения существуют для снижения уровня шума ПК. Условно можно выделить три подхода к построению бесшумных, а точнее малошумных ПК:
- использование полностью пассивной системы охлаждения;
- использование водяного охлаждения;
- использование воздушной системы охлаждения с вентиляторами, имеющими низкие обороты и регулируемую скорость вращения, в сочетании с пассивной системой охлаждения.
Переход от активного к полностью пассивному охлаждению — это кардинальное решение, позволяющее создавать абсолютно бесшумные ПК. Классическим примером являются корпуса-радиаторы TNN-500 и TNT-300 компании Zalman. В данном случае сам корпус выполняет функции огромного радиатора, а теплоотвод с компонентов ПК осуществляется через этот радиатор посредством тепловых трубок. Однако стоимость такого корпуса в данном случае сопоставима с ценой самого ПК. Поэтому подобное решение вряд ли будет иметь спрос на массовом рынке.
Второй подход заключается в использовании систем водяного охлаждения. Правда, систем теплоотвода, в которых применяется исключительно водяное охлаждение, не бывает, поскольку в блоке питания используется как минимум воздушное охлаждение. В связи с этим более корректным будет говорить о комбинированной воздушно-водяной системе охлаждения.
На рынке представлен довольно широкий спектр систем водяного охлаждения, позволяющих охлаждать процессор и видеокарту. Системы жидкостного охлаждения можно разделить на внутренние и внешние, при этом они могут быть бесшумными и с активным кулером. В бесшумных системах жидкость охлаждается в массивном радиаторе естественным образом, а в системах с активным кулером в дополнение к радиатору используется вентилятор, отводящий от него тепло. Стоит отметить, что в случае применения бесшумных систем жидкостного охлаждения эффективность теплоотвода оказывается достаточно низкой и уступает традиционным системам воздушного охлаждения. Поэтому сочетать бесшумные системы жидкостного охлаждения с высокопроизводительными ПК просто невозможно.
Использование систем жидкостного охлаждения с вентилятором позволяет создавать более эффективные и в то же время малошумные системы охлаждения, однако главным недостатком таких систем является их высокая стоимость.
Ну и последний вариант — это использование традиционного воздушного охлаждения в сочетании с пассивными системами охлаждения. Именно этот метод и станет предметом нашего дальнейшего обсуждения.
 |
|
Подбор компонентов для бесшумного ПК
ля построения бесшумного (малошумного) ПК необходимо, чтобы были правильно подобраны все основные элементы: системная плата, корпус, кулер процессора, система охлаждения видеокарты, система охлаждения жестких дисков, блок питания.
Системная плата
Для малошумных ПК следует выбирать системные платы, в которых не используются вентиляторы на северном мосту чипсета или дополнительные вентиляторы на VRM-модуле процессора. Кроме того, желательно, чтобы системная плата могла осуществлять температурный контроль и управлять скоростью вращения вентиляторов.
К примеру, многие современные материнские платы позволяют в BIOS настроить скорость вращения вентилятора процессора в зависимости от его температуры: если температура процессора ниже заданной, то скорость вращения вентилятора уменьшается.
Из хорошо зарекомендовавших себя системных плат, обладающих продвинутыми средствами мониторинга, можно назвать платы ASUS, Intel, Foxconn и Fujitsu-Siemens.
Если же у вас уже имеется компьютер и задача заключается в том, чтобы сделать его как можно менее шумным, то менять системную плату нецелесообразно. В случае когда на вашей системной плате на радиаторе северного моста чипсета установлен вентилятор, первое, что необходимо сделать, — это избавиться от него. Впрочем, избавляться придется не только от вентилятора, но и от самого радиатора, заменив его на игольчатый радиатор чипсета, который можно приобрести отдельно. Хорошим выбором в данной ситуации может быть радиатор ZM-NB47J (рис. 1) или ZM-NB32J (рис. 2) компании Zalman.
Рис. 1. Радиатор северного моста чипсета ZM-NB47J
Рис. 2. Радиатор северного моста чипсета ZM-NB32J
Корпус
Без качественного корпуса создать бесшумный ПК практически невозможно, причем красивый моддинговый корпус с «елочной гирляндой» внутри — это еще не показатель качества.
Корпус для малошумного ПК должен удовлетворять следующим требованиям:
- в нем должны быть посадочные места для 120-миллиметровых вентиляторов: один спереди — для вентилятора, работающего на вдув воздуха с целью охлаждения жестких дисков, и один сзади — для вентилятора, работающего на выдув теплого воздуха из корпуса;
- посадочные места для жестких дисков обязательно должны быть снабжены резиновыми демпферами, предотвращающими прямой контакт жесткого диска с шасси корпуса; такие демпферы гасят резонирующие вибрации, что снижает уровень шума;
- в корпусе должны быть вентиляционные отверстия для забора холодного воздуха со стороны лицевой панели и для выдувания горячего воздуха на задней панели;
- корпус должен иметь достаточно жесткую конструкцию, исключающую вибрацию его отдельных элементов.
Корпусов, специально ориентированных на создание бесшумных (малошумных) ПК, не бывает (корпуса-радиаторы не в счет), поэтому даже в том случае, если корпус удовлетворяет всем вышеперечисленным требованиям, его необходимо дополнительно модифицировать с целью создания условий для эффективного шумоподавления.
Подобная модификация корпуса чем-то напоминает процесс шумоизоляции салона автомобиля. Прежде всего необходимо произвести оклейку корпуса изнутри шумоизолирующими и шумопоглощающими материалами. Это позволит избавиться от шумов, возникающих при резонансе деталей корпуса и низкочастотных вибрациях.
В качестве материала для оклейки корпуса подойдет любой шумопоглощающий или шумоизолирующий материал. Самый простой вариант — линолеум с утеплителем на основе войлока, который наклеивается внутрь корпуса утеплителем вниз. Кроме того, можно использовать стандартные шумопоглощающие материалы, предназначенные при шумоизоляции салона автомобиля. Неплохие результаты дает и применение полиуретановых материалов. Можно использовать, например, старые коврики для мыши или пробковые подставки под сковородки, которые продаются в хозяйственном магазине. Отличные результаты получаются при комбинировании разных материалов, например слоя пробкового дерева и слоя вспененной резины или тонкого поролона. Важно, чтобы толщина используемого для оклейки материала не превышала 5 мм — в противном случае могут возникнуть проблемы при сборке корпуса.
Но, конечно, самый лучший способ — воспользоваться специализированным комплектом для шумоизоляции корпуса, цена которого составляет всего 303 руб., а заказать его можно на сайте www.pcdesign.ru.
Оклейке подлежат боковые, верхняя и нижняя стенки корпуса, а также частично лицевая панель и задняя стенка корпуса. Очень важно при этом не перекрывать вентиляционных отверстий — иначе внутри корпуса будет создан парниковый эффект.
Следующий важный аспект — это крепление компонентов ПК внутри корпуса. При креплении материнской платы к боковой стенке с помощью болтов желательно использовать резиновые шайбы, а со стороны самой боковой стенки корпуса в местах крепления материнской платы можно сформировать силиконовые прокладки, нанеся немного силиконового герметика вокруг крепежных отверстий.
Жесткие диски и оптические приводы рекомендуется закреплять в корпусе с использованием резиновых демпферов, предотвращающих прямой контакт устройств с шасси корпуса.
Особое внимание следует уделить креплению 120-миллиметровых вентиляторов внутри корпуса (о том, как это сделать, мы расскажем при описании вентиляторов для корпуса).
И последнее, на что следует обратить внимание, — это ножки корпуса. Они должны быть резиновые, причем желательно наклеить на них слой пористого материала, например полиуретана.
Вентиляторы для корпуса
Вентиляторы, устанавливаемые внутрь корпуса, бывают трех размеров: 80-, 92- и 120-миллиметровые. Важнейшими характеристиками вентилятора являются скорость вращения и воздушный поток, измеряемый в кубических фунтах воздуха, прогоняемого в минуту (CFM).
Понятно, что чем больше диаметр вентилятора, тем больший воздушный поток он создает при прочих равных условиях. Если взять 80- и 120-миллиметровые вентиляторы, которые будут вращаться с одной и той же скоростью, то больший воздушный поток создаст именно 120-миллиметровый вентилятор. Верно и то, что при одинаковом воздушном потоке скорость вращения 120-миллиметрового вентилятора будет ниже (именно поэтому 120-миллиметровые вентиляторы называют также «низкооборотистыми»). А чем ниже скорость вращения вентилятора, тем меньше он шумит — ведь уровень создаваемого вентилятором шума находится в прямой зависимости от скорости его вращения.
Теперь становится понятно, почему корпус для малошумного ПК должен иметь посадочные места для 120-миллиметровых вентиляторов — именно они являются малошумящими.
Сами вентиляторы могут подключаться непосредственно к материнской плате, причем, приобретая вентиляторы, необходимо убедиться, что в них именно три, а не два провода. Третий провод — управляющий, что позволяет с помощью термодатчиков регулировать скорость вращения вентилятора. Если же в вентиляторе всего два провода, то он будет всегда вращаться только на максимальной скорости. Примером вентилятора, который можно рекомендовать для использования в малошумных ПК, является модель SAF-S12-E1 серии Ultra Silent компании Cooler Master (рис. 3).
Рис. 3. 120-миллиметровый вентилятор SAF-S12-E1 серии Ultra Silent компании Cooler Master
При установке вентилятора в системный блок нужно руководствоваться следующими правилами. Во-первых, для крепления вентилятора лучше не использовать пластмассовый короб, а закрепить вентилятор на металлической передней стенке шасси, просверлив в ней отверстия под винты. Причем хорошо бы крепить вентилятор к корпусу не напрямую, а через демпфирующие элементы, выполненные, скажем, из пенорезины или подобного материала. Лучше всего дополнительно использовать стандартные демпфирующие прокладки, которые можно купить или изготовить с применением герметика — формирователя прокладок или любого другого герметика. Это обеспечит отсутствие жесткого механического контакта между конструктивом вентилятора и шасси корпуса через крепеж.
Кроме возможности подключения вентиляторов к соответствующим разъемам на материнской плате, предусмотрена возможность их подключения к специальному регулятору вращения. Моделей различных регуляторов вращения на рынке представлено достаточно. В простейшем варианте регулятор вращения позволяет вручную управлять скоростью вращения вентилятора. Примером такого решения может служить система Aerogate I компании Cooler Master (рис. 4).
Рис. 4. Регулятор вращения вентиляторов Aerogate I компании Cooler Master
Данный регулятор устанавливается в отсек 5,25“ и позволяет управлять скоростью вращения четырех вентиляторов, например вентилятора процессора, вентилятора видеокарты, вентилятора жестких дисков и дополнительного вентилятора корпуса.
В более продвинутом варианте регуляторы вращения вентиляторов оснащаются термодатчиками, что позволяет не только мониторить температуру различных узлов ПК, но и динамически изменять скорость вращения вентиляторов в зависимости от температуры.
Примером таких регуляторов вращения вентиляторов могут служить системы Aerogate 2 и Aerogate 3 компании Cooler Master (рис. 5 и 6).
Рис. 5. Регулятор вращения вентиляторов с термодатчиками Aerogate 2 компании Cooler Master
Рис. 6. Регулятор вращения вентиляторов с термодатчиками Aerogate 3 компании Cooler Master
Система охлаждения жестких дисков
Следующий немаловажный момент — это организация системы охлаждения жестких дисков. Лучше всего, чтобы такая система была пассивной, то есть вообще без вентиляторов. В качестве примера может служить система охлаждения жестких дисков ZM-2HC2 (рис. 7), выпускаемая уже упоминавшейся компанией Zalman.
Рис. 7. Система охлаждения жесткого диска ZM-2HC2
Эта система устанавливается в 5,25-дюймовый отсек корпуса ПК и позволяет охлаждать 3,5-дюймовый жесткий диск. Для этого винчестер жестко зажимается между двумя массивными алюминиевыми пластинами, соединенными между собой десятком термотрубок (heatpipe), и вся конструкция крепится в отсек (обязательно трубками вверх) на четырех резиновых амортизаторах, не имеющих сквозного металлического стержня. Система термотрубок вместе с массивными алюминиевыми пластинами образует поверхность теплорассеивания площадью около 450 см2, чего вполне достаточно для охлаждения обычных дисков.
Разновидностью пассивной системы охлаждения жесткого диска и является система Cool Drive 6 (LHD-V06) от компании Cooler Master (рис. 8).
Рис. 7. Система охлаждения жесткого диска ZM-2HC2
Данная система размещается в отсеке 5,25” и имеет алюминиевый радиатор для рассеивания тепла. Сам жесткий диск крепится к радиатору с использованием резиновых демпферов, а для улучшения контакта между жестким диском и поверхностью радиатора в комплекте прилагаются специальные термопрокладки.
С помощью данной системы возможно не только контролировать температуру жесткого диска, но и посредством специального ПО отображать скорость работы. Кроме того, Cool Drive 6 объединяет возможности динамического регулятора вращения вентиляторов, позволяя с помощью термодатчиков контролировать и управлять работой четырех вентиляторов точно так же, как это реализовано в системе Aerogate 3.
Другой вариант системы охлаждения для жестких дисков заключается в том, чтобы использовать штатные посадочные места для жестких дисков и дополнительный 120-миллиметровый вентилятор, который крепится на передней панели корпуса перед дисками и работает на вдув холодного воздуха.
Блок питания
Блок питания современного ПК нередко представляет собой источник неустранимого шума. Дело в том, что производители блоков питания размещают в них один или два вентилятора, создающих достаточно интенсивный шум, бороться с которым весьма сложно, поскольку блок питания является цельным решением, не подлежащим модернизации. Поэтому здесь может быть только один совет — покупать качественный, изначально тихий блок питания.
К подобным блокам питания можно отнести блоки питания, оснащенные одним 120-миллиметровым вентилятором с регулируемой скоростью вращения. Например, хорошо себя зарекомендовали блоки питания серии Real Power компании Cooler Master (рис. 9), серии Super Silencer или Super Tornado компании Sea Sonic Electronics, а также блоки питания компании Zalman (хотя в них нет 120-миллиметрового вентилятора) и др.
Рис. 9. Блок питания Real Power 550 (RS-550-ACLY)
При креплении блока питания к корпусу стоит воспользоваться резиновыми шайбами либо тонкими прорезиненными прокладками, которые можно сделать с помощью герметика — формирователя прокладок или обычного силиконового герметика. Можно также использовать стандартный набор для шумоизоляции блока питания, который стоит 123 руб. (www.pcdesign.ru).
Система охлаждения видеокарты
Одним из самых проблематичных источников шума в современном ПК является видеокарта, которая традиционно оснащается мощным вентилятором, а то и двумя. Причем уровень шума, производимого видеокартой, прямо пропорционален ее производительности. Многие производители видеокарт стали использовать пассивное охлаждение видеокарт на основе радиаторов и тепловых трубок, однако такое решение применяется только на относительно слабых видеокартах.
Единственный способ уменьшить шум, создаваемый вентилятором видеокарты, — это поменять штатную систему охлаждения. Выбор конкретного решения зависит от типа видеокарты. Если используется высокопроизводительная игровая видеокарта типа ATI RADEON X800 и выше или NVIDIA GeForce 6600 и выше, то без активного кулера в данном случае не обойтись. Оптимальным решением в этом случае можно считать систему охлаждения видеокарты VF700-AlCu или VF700-Cu компании Zalman (рис. 10).
Рис. 10. Система охлаждения видеокарты VF700-AlCu
Отличаются эти кулеры лишь тем, что в первом случае используется радиатор из меди и алюминия, а во втором — только из меди. В комплект поставки, кроме собственно кулера, входят и радиаторы для микросхем памяти. Кулеры VF700-AlCu и VF700-Cu обеспечивают два варианта подключения — с питанием 5 В (Silent Mode) либо 12 В (Normal Mode). В первом случае скорость вращения составляет 1350 об./мин, а во втором — 2650 об./мин. Недостаток такого двухскоростного решения очевиден — нет возможности динамически менять скорость вращения кулера в зависимости от температуры. Однако это легко реализовать, если использовать подключение с питанием 12 В, но через динамический регулятор вращения кулера, о котором рассказывалось выше.
Если видеокарта не очень мощная, то есть ниже, чем ATI RADEON X800 и NVIDIA GeForce 6600, то вполне можно обойтись пассивной системой охлаждения на основе радиаторов и тепловых трубок. Примером такого решения может служить система охлаждения видеокарты ZM80C-HP (рис. 11) или ZM80D-HP компании Zalman.
Рис. 11. Внешний вид видеокарты с системой охлаждения ZM80C-HP
В системе охлаждения ZM80D-HP применяют по два массивных алюминиевых радиатора, располагающихся по обе стороны видеокарты и соединенных медной тепловой трубкой. При весе 325 г система ZM80D-HP имеет поверхность рассеивания 1200 см2.
Дополнительно вместе с радиаторами можно использовать специальный малошумящий вентилятор Zalman ZM-OP1 (рис. 12).
Рис. 12. Малошумящий вентилятор Zalman ZM-OP1
Система охлаждения процессора
Из огромного разнообразия кулеров для процессоров предпочтение следует отдать специализированным малошумящим устройствам. Классическим примером таких кулеров являются кулеры компании Zalman, например новые модели Zalman CNPS7700-Cu и CNPS7700-AlCu (рис. 13).
Рис. 13. Система охлаждения процессора Zalman CNPS7700-AlCu
Эти кулеры могут использоваться для охлаждения процессоров Intel и AMD, а в комплект поставки входят крепежи под все варианты процессорных разъемов.
В системе Zalman CNPS7700-Cu радиатор выполнен целиком из меди с радиально расходящимися ребрами, общая площадь которых составляет 3267 см2.
Над радиатором располагается 120-миллиметровый вентилятор с регулируемой скоростью вращения: минимальная скорость составляет 1000, а максимальная — 2000 об./мин. При минимальной скорости вращения уровень шума составляет всего 20 дБ (порог чувствительности человеческого слуха немного выше), а при максимальной скорости — 32 дБ.
Для управления скоростью вращения вентилятора используется специальный регулятор FAN MATE 2, включаемый в цепь между вентилятором и разъемом с целью подключения вентилятора процессора к материнской плате. Недостатком такого решения является то, что при необходимости изменения скорости вращения кулера следует открывать корпус, чтобы получить доступ к регулятору, либо изобретать способ вывода регулятора на лицевую панель корпуса. Поэтому лучше и проще использовать стандартный динамический регулятор скорости вращения кулера типа Aerogate 2 или Aerogate 3.
Редакция выражает признательность компании ООО «ОЛАНД» (тел.: (095) 788-1918, 330-1301) за предоставление моддинговых аксессуаров для обзора.
