Často se používá pro stavbu velkého radiátoru tepelné trubky(Angličtina: tepelné trubky) - hermeticky uzavřené a speciálně uspořádané kovové trubky (obvykle měděné). Přenášejí teplo velmi efektivně z jednoho konce na druhý: proto i ta nejvzdálenější žebra velkého chladiče fungují efektivně při chlazení. Tak je například uspořádán oblíbený chladič

K chlazení moderních vysoce výkonných GPU se používají stejné metody: velké radiátory, chladicí systémy s měděným jádrem nebo celoměděné radiátory, tepelné trubice pro přenos tepla na další radiátory:

Doporučení pro výběr zde jsou stejná: používejte pomalé a velké ventilátory, co největší chladiče. Takže například oblíbené chladicí systémy pro grafické karty a Zalman VF900 vypadají takto:

Ventilátory chladicích systémů grafických karet obvykle pouze míchají vzduch uvnitř systémové jednotky, což není příliš efektivní z hlediska chlazení celého počítače. Teprve velmi nedávno byly chladicí systémy použity k chlazení grafických karet, které přenášejí horký vzduch mimo skříň: první oceli a podobný design značky:

Podobné chladicí systémy jsou instalovány na nejvýkonnějších moderních grafických kartách (nVidia GeForce 8800, ATI x1800XT a starší). Takový design je často oprávněnější, pokud jde o správnou organizaci proudění vzduchu uvnitř počítačové skříně, než tradiční schémata. Organizace proudění vzduchu

Moderní standardy pro design počítačových skříní mimo jiné upravují způsob výstavby chladicího systému. Počínaje, jejíž uvedení na trh bylo zahájeno v roce 1997, se zavádí technologie chlazení počítače s průchozím prouděním vzduchu směřujícím z přední stěny skříně dozadu (vzduch pro chlazení je navíc nasáván přes levou stěnu):

Zájemce o detaily odkazuje na nejnovější verze standardu ATX.

V napájecím zdroji počítače je nainstalován alespoň jeden ventilátor (mnoho moderních modelů má dva ventilátory, které mohou výrazně snížit rychlost otáčení každého z nich, a tím i hluk při provozu). Pro zvýšení proudění vzduchu lze kdekoli uvnitř počítačové skříně nainstalovat další ventilátory. Určitě dodržujte pravidlo: na přední a levé boční stěně je vzduch vháněn do skříně, na zadní stěně je horký vzduch vyfukován ven. Musíte se také ujistit, že proud horkého vzduchu ze zadní stěny počítače nespadá přímo do přívodu vzduchu na levé stěně počítače (k tomu dochází v určitých polohách systémové jednotky vzhledem ke stěnám počítače). pokoj a nábytek). Které ventilátory nainstalovat závisí především na dostupnosti vhodných držáků ve stěnách skříně. Hluk ventilátoru je dán hlavně rychlostí ventilátoru (viz část ), proto se doporučují pomalé (tiché) modely ventilátorů. Při stejných instalačních rozměrech a rychlosti otáčení jsou ventilátory na zadní stěně skříně subjektivně hlučnější než ty přední: za prvé jsou dále od uživatele, za druhé jsou v zadní části skříně téměř průhledné mřížky, přičemž vpředu jsou různé ozdobné prvky. Hluk často vzniká v důsledku proudění vzduchu kolem prvků předního panelu: pokud množství přenášeného vzduchu překročí určitou mez, vytvoří se na předním panelu počítačové skříně vířivé turbulentní proudění, které vytváří charakteristický hluk (připomíná syčení vysavače, ale mnohem tišší).

Výběr počítačové skříně

Téměř drtivá většina počítačových skříní na dnešním trhu vyhovuje některé z verzí standardu ATX, a to i z hlediska chlazení. Nejlevnější pouzdra nejsou vybavena ani zdrojem, ani přídavnými zařízeními. Dražší skříně jsou vybaveny ventilátory pro chlazení skříně, méně často - adaptéry pro připojení ventilátorů různými způsoby; někdy i speciální ovladač vybavený tepelnými senzory, který umožňuje plynule upravovat rychlost otáčení jednoho nebo více ventilátorů v závislosti na teplotě hlavních komponent (viz např.). Napájecí zdroj není vždy součástí sady: mnoho kupujících dává přednost výběru PSU samostatně. Z dalších možností dodatečného vybavení stojí za zmínku speciální upevnění bočních stěn, pevných disků, optických mechanik, rozšiřujících karet, které vám umožní sestavit počítač bez šroubováku; prachové filtry, které zabraňují pronikání nečistot do počítače ventilačními otvory; různé trysky pro usměrňování proudění vzduchu uvnitř pouzdra. Prozkoumání ventilátoru

Používá se k přepravě vzduchu v chladicích systémech fanoušků(Angličtina: fanoušek).

Ventilátorové zařízení

Ventilátor se skládá ze skříně (obvykle ve tvaru rámu), elektromotoru a oběžného kola uloženého s ložisky na stejné ose jako motor:

Spolehlivost ventilátoru závisí na typu instalovaných ložisek. Výrobci uvádějí následující typické MTBF (počet let na základě provozu 24/7):

S přihlédnutím k zastaralosti počítačového vybavení (pro domácí a kancelářské použití jsou to 2-3 roky), ventilátory s kuličkovými ložisky lze považovat za "věčné": jejich životnost není kratší než typická životnost počítače. Pro serióznější aplikace, kde musí počítač pracovat nepřetržitě po mnoho let, se vyplatí zvolit spolehlivější ventilátory.

Mnozí se setkali se starými ventilátory, u kterých dosloužila kluzná ložiska: hřídel oběžného kola během provozu chrastí a vibruje a vydává charakteristický vrčivý zvuk. V zásadě lze takové ložisko opravit namazáním tuhým mazivem - ale kolik z nich bude souhlasit s opravou ventilátoru, který stojí jen pár dolarů?

Vlastnosti ventilátoru

Ventilátory se liší velikostí a tloušťkou: běžně používané v počítačích jsou 40x40x10 mm pro chlazení grafických karet a kapes na pevné disky, stejně jako 80x80x25, 92x92x25, 120x120x25 mm pro chlazení skříně. Ventilátory se také liší typem a konstrukcí instalovaných elektromotorů: spotřebovávají různý proud a poskytují různé rychlosti otáčení oběžného kola. Velikost ventilátoru a rychlost otáčení lopatek oběžného kola určují výkon: generovaný statický tlak a maximální objem přenášeného vzduchu.

Objem vzduchu přenášeného ventilátorem (průtok) se měří v metrech krychlových za minutu nebo stopách krychlových za minutu (CFM). Výkon ventilátoru uvedený v charakteristikách se měří při nulovém tlaku: ventilátor pracuje v otevřeném prostoru. Uvnitř skříně počítače ventilátor fouká do systémové jednotky určité velikosti, takže vytváří přetlak v obsluhovaném objemu. Přirozeně, objemová účinnost bude přibližně nepřímo úměrná generovanému tlaku. konkrétní druh průtokové charakteristiky závisí na tvaru použitého oběžného kola a dalších parametrech konkrétního modelu. Například odpovídající graf pro ventilátor je:

Z toho plyne jednoduchý závěr: čím intenzivněji pracují ventilátory v zadní části počítačové skříně, tím více vzduchu lze pumpovat celým systémem a chlazení bude efektivnější.

Hladina hluku ventilátoru

Hladina hluku vytvářená ventilátorem během provozu závisí na jeho různých charakteristikách (více podrobností o důvodech jeho vzniku naleznete v článku). Je snadné stanovit vztah mezi výkonem a hlukem ventilátoru. Na stránkách významného výrobce populárních chladicích systémů vidíme, že mnoho ventilátorů stejné velikosti je vybaveno různými elektromotory, které jsou určeny pro různé rychlosti otáčení. Vzhledem k tomu, že je použito stejné oběžné kolo, získáváme údaje, které nás zajímají: charakteristiky stejného ventilátoru při různých rychlostech otáčení. Sestavujeme tabulku pro tři nejběžnější velikosti: tloušťka 25 mm, a.

Tučné písmo označuje nejoblíbenější typy vějířů.

Po výpočtu koeficientu úměrnosti proudění vzduchu a hladiny hluku k rychlosti vidíme téměř úplnou shodu. Abychom si očistili svědomí, uvažujeme odchylky od průměru: méně než 5 %. Získali jsme tedy tři lineární závislosti, každá po 5 bodech. Ne bůhví jakou statistiku, ale pro lineární závislost to stačí: hypotézu považujeme za potvrzenou.

Objemová účinnost ventilátoru je úměrná počtu otáček oběžného kola, totéž platí pro hlučnost.

Pomocí získané hypotézy můžeme získané výsledky extrapolovat pomocí metody nejmenších čtverců (LSM): v tabulce jsou tyto hodnoty vyznačeny kurzívou. Je však třeba mít na paměti, že rozsah tohoto modelu je omezený. Zkoumaná závislost je lineární v určitém rozsahu rychlostí otáčení; je logické předpokládat, že lineární povaha závislosti zůstane v určitém sousedství tohoto rozsahu; ale při velmi vysokých a velmi nízkých rychlostech se může obraz výrazně změnit.

Nyní zvažte řadu ventilátorů od jiného výrobce: a. Vytvoříme podobnou tabulku:

Vypočítané údaje jsou vyznačeny kurzívou.
Jak bylo uvedeno výše, při rychlostech ventilátoru, které se výrazně liší od studovaných, může být lineární model nesprávný. Hodnoty získané extrapolací je třeba chápat jako hrubý odhad.

Věnujme pozornost dvěma okolnostem. Za prvé jsou ventilátory GlacialTech pomalejší a za druhé jsou efektivnější. Je zřejmé, že je to výsledek použití oběžného kola se složitějším tvarem lopatek: i při stejné rychlosti ventilátor GlacialTech nese více vzduchu než Titan: viz graf růst. ALE hladina hluku při stejné rychlosti je přibližně rovna: poměr je dodržen i u ventilátorů různých výrobců s různými tvary oběžných kol.

Je třeba si uvědomit, že skutečné hlukové charakteristiky ventilátoru závisí na jeho technickém provedení, vytvořeném tlaku, objemu čerpaného vzduchu, na typu a tvaru překážek v cestě proudění vzduchu; tedy na typu počítačové skříně. Vzhledem k tomu, že existuje široká škála používaných případů, není možné přímo aplikovat kvantitativní charakteristiky ventilátorů měřené za ideálních podmínek - lze je vzájemně porovnávat pouze pro různé modely ventilátorů.

Cenové kategorie ventilátorů

Zvažte nákladový faktor. Vezměme si například a ve stejném internetovém obchodě: výsledky jsou zapsány do výše uvedených tabulek (byly uvažovány ventilátory se dvěma kuličkovými ložisky). Jak vidíte, ventilátory těchto dvou výrobců patří do dvou různých tříd: GlacialTech pracují při nižších otáčkách, takže vydávají méně hluku; při stejné rychlosti jsou účinnější než Titan - ale vždy jsou dražší o dolar nebo dva. Pokud potřebujete sestavit co nejméně hlučný chladicí systém (například pro domácí počítač), budete se muset rozdvojit po dražších ventilátorech se složitými tvary lopatek. Při absenci takto přísných požadavků nebo s omezeným rozpočtem (například pro kancelářský počítač) si jednodušší ventilátory postačí. Různý typ zavěšení oběžného kola použitý u ventilátorů (podrobněji viz část ) ovlivňuje také cenu: ventilátor je dražší, používají se složitější ložiska.

Klíč konektoru má na jedné straně zkosené rohy. Vodiče jsou připojeny následovně: dva centrální - "zem", společný kontakt (černý vodič); +5 V - červená, +12 V - žlutá. Pro napájení ventilátoru přes molex konektor se používají pouze dva vodiče, obvykle černý ("zem") a červený (napájecí napětí). Jejich připojením k různým pinům konektoru můžete získat různé rychlosti ventilátoru. Standardní napětí 12V poběží ventilátor normální rychlostí, napětí 5-7V poskytuje přibližně poloviční rychlost otáčení. Je vhodnější použít vyšší napětí, protože ne každý elektromotor je schopen spolehlivě nastartovat při příliš nízkém napájecím napětí.

Jak ukazuje zkušenost, otáčky ventilátoru při připojení k +5 V, +6 V a +7 V jsou přibližně stejné(s přesností 10%, což je srovnatelné s přesností měření: rychlost otáčení se neustále mění a závisí na mnoha faktorech, jako je teplota vzduchu, sebemenší průvan v místnosti atd.)

To ti připomínám výrobce zaručuje stabilní provoz svých zařízení pouze při použití standardního napájecího napětí. Ale jak ukazuje praxe, naprostá většina ventilátorů se spouští perfektně i při nízkém napětí.

Kontakty jsou upevněny v plastové části konektoru dvojicí skládacích kovových „antén“. Vyjmutí kontaktu není obtížné zatlačením vyčnívajících částí tenkým šídlem nebo malým šroubovákem. Poté je třeba „antény“ opět odklonit do stran a zasunout kontakt do příslušné zdířky plastové části konektoru:

Někdy jsou chladiče a ventilátory vybaveny dvěma konektory: molex zapojeným paralelně a tří- (nebo čtyř-) pinem. V tomto případě musíte připojit napájení pouze přes jeden z nich:

V některých případech není použit jeden molex konektor, ale dvojice „máma-táta“: ventilátor tak můžete připojit ke stejnému vodiči z napájecího zdroje, který napájí pevný disk nebo optickou mechaniku. Pokud prohazujete piny v konektoru, abyste získali nestandardní napětí na ventilátoru, věnujte zvláštní pozornost tomu, abyste prohodili piny v druhém konektoru přesně ve stejném pořadí. Pokud tak neučiníte, bude na pevný disk nebo optickou jednotku přivedeno nesprávné napětí, což s největší pravděpodobností povede k jejich okamžitému selhání.

U tříkolíkových konektorů je instalačním klíčem dvojice vyčnívajících vodítek na jedné straně:

Protikus je umístěn na kontaktní podložce, když je připojen, vstupuje mezi vodítka a funguje také jako držák. Odpovídající konektory pro napájení ventilátorů jsou umístěny na základní desce (obvykle několik kusů na různých místech na desce) nebo na desce speciálního ovladače, který ventilátory ovládá:

Kromě uzemnění (černý vodič) a +12 V (obvykle červený, méně často: žlutý) je zde také tachometrický kontakt: slouží k ovládání otáček ventilátoru (bílý, modrý, žlutý nebo zelený vodič). Pokud nepotřebujete možnost ovládat otáčky ventilátoru, pak lze tento kontakt vynechat. Pokud je ventilátor napájen samostatně (například přes molex konektor), je přípustné připojit pouze kontakt ovládání otáček a společný vodič pomocí třípinového konektoru - toto schéma se často používá pro sledování otáček ventilátoru výkonu zdroj, který je napájen a řízen vnitřními obvody zdroje.

Čtyřpinové konektory se poměrně nedávno objevily na základních deskách s paticemi procesoru LGA 775 a paticí AM2. Liší se přítomností dalšího čtvrtého kontaktu, přičemž jsou plně mechanicky a elektricky kompatibilní s tříkolíkovými konektory:

Dva identické ventilátory s třípinovými konektory lze zapojit sériově do jednoho napájecího konektoru. Každý z elektromotorů tedy bude mít 6 V napájecího napětí, oba ventilátory se budou otáčet na poloviční otáčky. Pro takové připojení je vhodné použít napájecí konektory ventilátoru: kontakty lze snadno vyjmout z plastového pouzdra stisknutím upevňovacího „jazýčku“ šroubovákem. Schéma zapojení je znázorněno na obrázku níže. Jeden z konektorů se připojuje k základní desce jako obvykle: bude napájet oba ventilátory. Ve druhém konektoru pomocí kousku drátu musíte zkratovat dva kontakty a poté je izolovat páskou nebo elektrickou páskou:

Důrazně se nedoporučuje spojovat dva různé elektromotory tímto způsobem.: kvůli nestejnoměrnosti elektrických charakteristik v různých provozních režimech (rozběh, zrychlení, stabilní rotace) se jeden z ventilátorů nemusí vůbec spustit (což je zatíženo poruchou elektromotoru) nebo ke spuštění vyžaduje příliš vysoký proud ( je to plné selhání řídicích obvodů).

K omezení rychlosti ventilátoru se často používají pevné nebo proměnné rezistory zapojené do série v napájecím obvodu. Změnou odporu proměnného odporu můžete upravit rychlost otáčení: takto je uspořádáno mnoho ručních regulátorů rychlosti ventilátoru. Při navrhování takového obvodu je třeba mít na paměti, že za prvé se zahřívají odpory a rozptylují část elektrické energie ve formě tepla - to nepřispívá k účinnějšímu chlazení; za druhé, elektrické charakteristiky elektromotoru v různých provozních režimech (startování, zrychlení, stabilní rotace) nejsou stejné, parametry odporu musí být zvoleny s ohledem na všechny tyto režimy. Pro výběr parametrů rezistoru stačí znát Ohmův zákon; musíte použít odpory navržené pro proud ne menší, než spotřebuje elektromotor. Manuální ovládání chlazení však osobně nevítám, jelikož se domnívám, že počítač je docela vhodné zařízení pro ovládání chladicího systému automaticky, bez zásahu uživatele.

Monitorování a ovládání ventilátoru

Většina moderních základních desek umožňuje ovládat otáčky ventilátorů připojených k některým tří nebo čtyřpinovým konektorům. Některé konektory navíc podporují softwarové ovládání rychlosti otáčení připojeného ventilátoru. Ne všechny konektory na desce poskytují takové možnosti: například oblíbená deska Asus A8N-E má pět konektorů pro napájení ventilátorů, pouze tři z nich podporují regulaci rychlosti otáčení (CPU, CHIP, CHA1) a pouze jednu regulaci rychlosti ventilátoru ( PROCESOR); Základní deska Asus P5B má čtyři konektory, všechny čtyři podporují řízení rychlosti otáčení, řízení rychlosti otáčení má dva kanály: CPU, CASE1 / 2 (rychlost dvou ventilátorů skříně se mění synchronně). Počet konektorů s možností ovládat či ovládat rychlost otáčení nezávisí na použitém čipsetu nebo southbridge, ale na konkrétním modelu základní desky: modely od různých výrobců se v tomto ohledu mohou lišit. Konstruktéři základních desek často záměrně připravují levnější modely o možnosti regulace otáček ventilátoru. Například základní deska Asus P4P800 SE pro procesory Intel Pentiun 4 je schopna regulovat rychlost chladiče procesoru, zatímco její levnější verze Asus P4P800-X nikoliv. V tomto případě můžete použít speciální zařízení, která jsou schopna řídit rychlost několika ventilátorů (a obvykle umožňují připojení řady teplotních senzorů) - na moderním trhu je jich stále více.

Otáčky ventilátoru lze ovládat pomocí nastavení BIOS. Pokud základní deska podporuje změnu rychlosti ventilátoru, zde v nastavení BIOSu můžete zpravidla nakonfigurovat parametry algoritmu řízení rychlosti. Sada parametrů je pro různé základní desky různá; Algoritmus obvykle používá hodnoty teplotních senzorů zabudovaných v procesoru a základní desce. Existuje řada programů pro různé operační systémy, které umožňují ovládat a upravovat otáčky ventilátorů a také sledovat teplotu různých komponent uvnitř počítače. Výrobci některých základních desek kombinují své produkty s proprietárními programy pro Windows: Asus PC Probe, MSI CoreCenter, Abit µGuru, Gigabyte EasyTune, Foxconn SuperStep atd. Je distribuováno několik univerzálních programů, mezi nimi: (shareware, 20-30 $), (distribuované zdarma, neaktualizované od roku 2004). Nejoblíbenějším programem této třídy je:

Tyto programy umožňují sledovat řadu teplotních senzorů, které jsou instalovány v moderních procesorech, základních deskách, grafických kartách a pevných discích. Program také sleduje rychlost otáčení ventilátorů, které jsou připojeny ke konektorům základní desky s příslušnou podporou. Nakonec je program schopen automaticky upravit otáčky ventilátoru v závislosti na teplotě pozorovaných objektů (pokud výrobce základní desky implementoval hardwarovou podporu této funkce). Na obrázku výše je program nakonfigurován tak, aby ovládal pouze ventilátor procesoru: při nízké teplotě CPU (36°C) se otáčí rychlostí asi 1000 ot./min, což je 35 % maximální rychlosti (2800 ot./min.). Nastavení takových programů se skládá ze tří kroků:

1. určení, které z kanálů ovladače základní desky jsou připojeny k ventilátorům a které z nich mohou být řízeny softwarem;
2. určení, které teploty by měly ovlivnit rychlost různých ventilátorů;
3. nastavení teplotních prahů pro každý teplotní senzor a rozsah provozních otáček ventilátorů.

Mnoho programů pro testování a dolaďování počítačů má také monitorovací funkce: atd.

Mnoho moderních grafických karet také umožňuje nastavit rychlost chladicího ventilátoru v závislosti na teplotě GPU. Pomocí speciálních programů můžete dokonce změnit nastavení chladicího mechanismu a snížit hladinu hluku z grafické karty při absenci zátěže. Takto vypadá optimální nastavení pro grafickou kartu HIS X800GTO IceQ II v programu:

Pasivní chladicí systémy se nazývají ty, které neobsahují ventilátory. Jednotlivé komponenty počítače se mohou spokojit s pasivním chlazením za předpokladu, že jejich chladiče jsou umístěny v dostatečném proudění vzduchu vytvářeného „cizími“ ventilátory: například čip čipsetu je často chlazen velkým chladičem umístěným v blízkosti chladiče CPU. Oblíbené jsou také pasivní chladicí systémy pro grafické karty, například:

Je zřejmé, že čím více chladičů musí jeden ventilátor profouknout, tím větší odpor proudění musí překonat; takže s nárůstem počtu radiátorů je často nutné zvýšit rychlost otáčení oběžného kola. Efektivnější je použít hodně nízkootáčkových velkoprůměrových ventilátorů a pasivním chladicím systémům se raději vyhnout. Navzdory skutečnosti, že se vyrábí pasivní chladiče pro procesory, grafické karty s pasivním chlazením, dokonce i napájecí zdroje bez ventilátorů (FSP Zen), pokus o sestavení počítače bez ventilátorů ze všech těchto komponent jistě povede k neustálému přehřívání. Moderní vysoce výkonný počítač totiž odvádí příliš mnoho tepla na to, aby jej chladily pouze pasivní systémy. Vzhledem k nízké tepelné vodivosti vzduchu je obtížné zorganizovat efektivní pasivní chlazení pro celý počítač, kromě přeměny celé počítačové skříně na radiátor, jak je tomu v:

Snad bude stačit zcela pasivní chlazení pro specializované počítače s nízkou spotřebou (pro přístup k internetu, pro poslech hudby a sledování videa atd.)

Za starých časů, kdy spotřeba procesorů ještě nedosahovala kritických hodnot - k jejich chlazení stačil malý radiátor - otázka "co bude počítač dělat, když není třeba nic dělat?" Vyřešilo se to jednoduše: zatímco není nutné provádět uživatelské příkazy nebo spouštět programy, OS dává procesoru příkaz NOP (No OPeration, no operation). Tento příkaz způsobí, že procesor provede nesmyslnou, neúčinnou operaci, jejíž výsledek je ignorován. To vyžaduje nejen čas, ale také elektřinu, která se zase přeměňuje na teplo. Typický domácí nebo kancelářský počítač je při absenci úloh náročných na zdroje obvykle zatížen pouze z 10 % – každý si to může ověřit spuštěním Správce úloh systému Windows a sledováním historie zatížení CPU (Central Processing Unit). Takže se starým přístupem asi 90 % procesorového času letělo do větru: CPU bylo zaneprázdněné prováděním příkazů, které nikdo nepotřeboval. Novější operační systémy (Windows 2000 a novější) se v podobné situaci chovají chytřeji: pomocí příkazu HLT (Halt, stop) se procesor na krátkou dobu zcela zastaví - to samozřejmě umožňuje snížit spotřebu energie a teplotu procesoru v nepřítomnosti úkolů náročných na zdroje.

Zkušení informatici si mohou vybavit řadu programů „softwarového chlazení procesoru“: při běhu pod Windows 95/98/ME zastavili procesor pomocí HLT, místo aby opakovali nesmyslné NOPy, které při absenci výpočetních úloh snižovaly teplotu procesoru. V souladu s tím je použití takových programů pod Windows 2000 a novějšími operačními systémy bezvýznamné.

Moderní procesory spotřebovávají tolik energie (což znamená: odvádějí ji ve formě tepla, to znamená, že se zahřívají), že vývojáři vytvořili další technická opatření pro boj s možným přehříváním a také nástroje, které zvyšují efektivitu úsporných mechanismů. když je počítač nečinný.

Tepelná ochrana CPU

K ochraně procesoru před přehřátím a selháním se používá tzv. thermal throttling (obvykle nepřeloženo: throttling). Podstata tohoto mechanismu je jednoduchá: pokud teplota procesoru překročí přípustnou, je procesor násilně zastaven příkazem HLT, aby měl krystal možnost vychladnout. V raných implementacích tohoto mechanismu bylo možné pomocí nastavení BIOSu nakonfigurovat, jak dlouho bude procesor nečinný (CPU Throttling Duty Cycle: xx%); nové implementace „zpomalují“ procesor automaticky, dokud teplota krystalu neklesne na přijatelnou úroveň. Uživatele samozřejmě zajímá, že procesor nechladí (doslova!), ale dělá užitečnou práci - k tomu musíte použít poměrně účinný chladicí systém. Zda je mechanismus tepelné ochrany procesoru (omezování) povolen, můžete zkontrolovat pomocí speciálních nástrojů, například:

Minimalizace spotřeby energie

Téměř všechny moderní procesory podporují speciální technologie pro snížení spotřeby energie (a tedy i vytápění). Různí výrobci tyto technologie nazývají různě, například: Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), AMD Cool'n'Quiet (CnQ, C&Q) – ale fungují ve skutečnosti stejně. Když je počítač nečinný a procesor není zatížen výpočetními úkoly, hodinová frekvence a napětí procesoru klesá. Obojí snižuje spotřebu energie procesoru, což zase snižuje odvod tepla. Jakmile se zatížení procesoru zvýší, automaticky se obnoví plná rychlost procesoru: provoz takového schématu úspory energie je zcela transparentní pro uživatele a spuštěné programy. K aktivaci takového systému potřebujete:

1. povolit použití podporované technologie v nastavení BIOS;
2. nainstalujte příslušné ovladače do operačního systému, který používáte (obvykle se jedná o ovladač procesoru);
3. v Ovládacích panelech Windows v části Řízení spotřeby na kartě Schémata napájení vyberte ze seznamu schéma minimálního řízení spotřeby.

Například pro základní desku Asus A8N-E s procesorem potřebujete (podrobné pokyny jsou v Uživatelské příručce):

1. v nastavení BIOS v části Upřesnit > Konfigurace CPU > Konfigurace chlazení a tichého provozu AMD CPU přepněte parametr Cool N "Quiet na Enabled; a v části Power přepněte parametr ACPI 2.0 Support na Ano;
2. Nainstalujte ;
3. viz výše.

Zda se frekvence procesoru mění, můžete zkontrolovat pomocí libovolného programu, který zobrazuje takt procesoru: od specializovaných typů až po Ovládací panely Windows (Ovládací panely), část Systém (Systém):

Výrobci základních desek často doplňují své produkty vizuálními programy, které jasně demonstrují fungování mechanismu pro změnu frekvence a napětí procesoru, například Asus Cool&Quiet:

Frekvence procesoru se mění z maxima (v přítomnosti výpočetní zátěže) na určité minimum (v nepřítomnosti zátěže CPU).

Nástroj RMClock

Při vývoji sady programů pro komplexní testování procesorů vznikl (RightMark CPU Clock / Power Utility): je určen pro sledování, konfiguraci a správu možností úspory energie moderních procesorů. Utilita podporuje všechny moderní procesory a různé systémy řízení spotřeby energie (frekvence, napětí...) Program umožňuje sledovat výskyt škrcení, změny frekvence a napětí procesoru. Pomocí RMClock můžete konfigurovat a používat vše, co standardní nástroje umožňují: Nastavení BIOSu, řízení napájení OS pomocí ovladače procesoru. Možnosti této utility jsou ale mnohem širší: s její pomocí můžete konfigurovat řadu parametrů, které pro konfiguraci standardním způsobem nejsou dostupné. To je důležité zejména při použití přetaktovaných systémů, kdy procesor běží rychleji, než je nominální frekvence.

Automatické přetaktování grafické karty

Podobnou metodu používají vývojáři grafických karet: plný výkon GPU je potřebný pouze v 3D režimu a moderní grafický čip si poradí s pracovní plochou ve 2D režimu i při snížené frekvenci. Mnoho moderních grafických karet je vyladěno tak, že grafický čip slouží pracovní ploše (2D režim) se sníženou frekvencí, spotřebou energie a odvodem tepla; v souladu s tím se chladicí ventilátor otáčí pomaleji a vydává méně hluku. Grafická karta začne pracovat na plnou kapacitu pouze při spuštění 3D aplikací, jako jsou počítačové hry. Podobnou logiku lze implementovat programově pomocí různých nástrojů pro jemné ladění a přetaktování grafických karet. Například takto vypadá nastavení automatického přetaktování v programu pro grafickou kartu HIS X800GTO IceQ II:

Za dostatečně tichý počítač bude z uživatelského hlediska považován takový, jehož hlučnost nepřevyšuje okolní hluk pozadí. Během dne, s přihlédnutím k hluku z ulice za oknem, stejně jako k hluku v kanceláři nebo v práci, je přípustné, aby počítač dělal trochu více hluku. Domácí počítač, který má být používán nepřetržitě, by měl být v noci tišší. Jak ukázala praxe, téměř každý moderní výkonný počítač může pracovat docela tiše. Popíšu pár příkladů z mé praxe.

Příklad 1: Platforma Intel Pentium 4

Moje kancelář používá 10 počítačů Intel Pentium 4 3,0 GHz se standardními chladiči CPU. Všechny stroje jsou sestaveny v levných Fortex pouzdrech v ceně do 30 $, jsou instalovány zdroje Chieftec 310-102 (310 W, 1 ventilátor 80×80×25 mm). Na zadní stěnu byl vždy instalován ventilátor 80x80x25 mm (3000 ot./min, hlučnost 33 dBA) - nahradily je ventilátory se stejným výkonem 120x120x25 mm (950 ot./min, hlučnost 19 dBA) ). V souborovém serveru LAN jsou pro dodatečné chlazení pevných disků na přední stěně instalovány 2 ventilátory 80 × 80 × 25 mm zapojené do série (rychlost 1500 ot./min., hlučnost 20 dBA). Většina počítačů využívá základní desku Asus P4P800 SE, která je schopna regulovat otáčky chladiče procesoru. Dva počítače mají levnější desky Asus P4P800-X, kde není regulována rychlost chladiče; pro snížení hluku z těchto strojů byly vyměněny chladiče CPU (1900 ot./min, hlučnost 20 dBA).
Výsledek: počítače jsou tišší než klimatizace; jsou téměř neslyšitelné.

Příklad 2: Platforma Intel Core 2 Duo

Domácí počítač založený na novém procesoru Intel Core 2 Duo E6400 (2,13 GHz) se standardním procesorovým chladičem byl sestaven do levného pouzdra Aigo za 25 $, zdroje Chieftec 360-102DF (360 W, 2 ventilátory 80 × 80 × 25 mm ) byl nainstalován. V přední a zadní stěně skříně jsou umístěny 2 sériově zapojené ventilátory 80 × 80 × 25 mm (otáčky jsou nastavitelné, od 750 do 1500 ot./min., hlučnost do 20 dBA). Použita základní deska Asus P5B, která je schopna regulovat otáčky chladiče CPU a ventilátorů skříně. Je nainstalována grafická karta s pasivním chladicím systémem.
Výsledek: počítač vydává takový hluk, že přes den není přes obvyklý hluk v bytě slyšet (rozhovory, kroky, ulice za oknem atd.).

Příklad 3: Platforma AMD Athlon 64

Můj domácí počítač s procesorem AMD Athlon 64 3000+ (1,8 GHz) byl sestaven v levné skříni Delux s cenou pod 30 $, zpočátku obsahující zdroj CoolerMaster RS-380 (380 W, 1 ventilátor 80 × 80 × 25 mm) a Grafická karta GlacialTech SilentBlade GT80252BDL-1 připojená k +5 V (asi 850 ot./min, hluk méně než 17 dBA). Použita je základní deska Asus A8N-E, která je schopna regulovat otáčky chladiče procesoru (až 2800 ot./min., hlučnost až 26 dBA, v klidovém režimu se chladič točí cca 1000 ot./min. a hlučnost je menší než 18 dBA). Problém této základní desky: chlazení čipsetu nVidia nForce 4, Asus osazuje malý ventilátor 40x40x10 mm s rychlostí otáčení 5800 ot./min., který dost hlasitě a nepříjemně píská (navíc je ventilátor vybaven pouzdrovým ložiskem, které má velmi krátký život). Pro chlazení čipové sady byl nainstalován chladič grafických karet s měděným chladičem, na jehož pozadí jsou zřetelně slyšitelné cvakání polohování hlav pevného disku. Funkční počítač neruší spánek ve stejné místnosti, kde je nainstalován.
Nedávno byla grafická karta nahrazena HIS X800GTO IceQ II, pro jejíž instalaci bylo nutné upravit chladič čipové sady: ohnout žebra tak, aby nepřekážela při instalaci grafické karty s velkým chladicím ventilátorem. Patnáct minut práce s kleštěmi - a počítač pokračuje v tiché práci i s poměrně výkonnou grafickou kartou.

Příklad 4: Platforma AMD Athlon 64 X2

Domácí počítač na bázi procesoru AMD Athlon 64 X2 3800+ (2,0 GHz) s procesorovým chladičem (až 1900 ot./min, hlučnost až 20 dBA) je osazen ve skříni 3R System R101 (2 ventilátory 120 × 120 × 25 mm jsou součástí dodávky, do 1500 ot./min., instalované na přední a zadní stěně skříně, napojené na standardní monitorovací a automatický systém řízení ventilátoru, zdroj FSP Blue Storm 350 (350 W, 1 ventilátor 120 × 120 × 25 mm) je nainstalován. Byla použita základní deska (pasivní chlazení mikroobvodů čipsetu), která je schopna regulovat otáčky chladiče procesoru. Použitá grafická karta GeCube Radeon X800XT, systém chlazení nahrazen Zalmanem VF900-Cu. Pro počítač byl zvolen pevný disk, známý svou nízkou hlučností.
Výsledek: Počítač je tak tichý, že slyšíte zvuk motoru pevného disku. Funkční počítač neruší spánek ve stejné místnosti, kde je nainstalován (sousedé za zdí mluví ještě hlasitěji).