Často sa používa na stavbu veľkého radiátora tepelné trubice(Angličtina: tepelné trubice) - hermeticky uzavreté a špeciálne usporiadané kovové rúrky (zvyčajne medené). Veľmi efektívne prenášajú teplo z jedného konca na druhý: teda aj najvzdialenejšie rebrá veľkého chladiča fungujú efektívne pri chladení. Takže napríklad obľúbený chladič je usporiadaný

Na chladenie moderných vysokovýkonných GPU sa používajú rovnaké metódy: veľké radiátory, chladiace systémy s medeným jadrom alebo celomedené radiátory, tepelné trubice na prenos tepla do ďalších radiátorov:

Odporúčania pre výber sú tu rovnaké: používajte pomalé a veľké ventilátory, čo najväčšie chladiče. Napríklad populárne chladiace systémy pre grafické karty a Zalman VF900 vyzerajú takto:

Ventilátory chladiacich systémov grafických kariet zvyčajne zmiešavajú vzduch iba vo vnútri systémovej jednotky, čo nie je príliš efektívne z hľadiska chladenia celého počítača. Len veľmi nedávno sa na chladenie grafických kariet, ktoré vedú horúci vzduch mimo skrinky, použili chladiace systémy: prvé ocele a podobný dizajn značky:

Podobné chladiace systémy sú nainštalované na najvýkonnejších moderných grafických kartách (nVidia GeForce 8800, ATI x1800XT a staršie). Takýto dizajn je často opodstatnenejší, pokiaľ ide o správnu organizáciu prúdenia vzduchu vo vnútri skrinky počítača, ako tradičné schémy. Organizácia prúdenia vzduchu

Moderné štandardy pre dizajn počítačových skríň okrem iného upravujú spôsob konštrukcie chladiaceho systému. Od roku 1997 sa uvádza na trh počítačová chladiaca technológia s prietokom vzduchu smerujúcim z prednej steny skrine dozadu (dodatočne je vzduch na chladenie nasávaný cez ľavú stenu):

Záujemcov o detaily odkazujeme na najnovšie verzie štandardu ATX.

V napájacom zdroji počítača je nainštalovaný aspoň jeden ventilátor (veľa moderných modelov má dva ventilátory, čo môže výrazne znížiť rýchlosť otáčania každého z nich, a tým aj hluk počas prevádzky). Ďalšie ventilátory môžu byť inštalované kdekoľvek vo vnútri počítačovej skrine na zvýšenie prietoku vzduchu. Určite dodržujte pravidlo: na prednej a ľavej bočnej stene je vzduch vháňaný do puzdra, na zadnej stene je horúci vzduch vyfukovaný von. Musíte sa tiež uistiť, že prúd horúceho vzduchu zo zadnej steny počítača nespadá priamo do prívodu vzduchu na ľavej stene počítača (stane sa to v určitých polohách systémovej jednotky vzhľadom na steny počítača). miestnosť a nábytok). Ktoré ventilátory inštalovať závisí predovšetkým od dostupnosti vhodných držiakov v stenách skrine. Hluk ventilátora je určený hlavne rýchlosťou ventilátora (pozri časť ), preto sa odporúčajú modely s pomalým (tichým) ventilátorom. Pri rovnakých inštalačných rozmeroch a rýchlosti otáčania sú ventilátory na zadnej stene skrine subjektívne hlučnejšie ako tie predné: po prvé sú ďalej od používateľa a po druhé, v zadnej časti skrine sú takmer priehľadné mriežky, pričom vpredu sú rôzne ozdobné prvky. Hluk často vzniká v dôsledku prúdenia vzduchu okolo prvkov predného panela: ak množstvo prenášaného vzduchu prekročí určitú hranicu, na prednom paneli počítačovej skrine sa vytvoria vírivé turbulentné prúdenia, ktoré vytvárajú charakteristický hluk (podobá sa syčanie vysávača, ale oveľa tichšie).

Výber počítačovej skrinky

Takmer drvivá väčšina počítačových skríň na dnešnom trhu spĺňa niektorú z verzií štandardu ATX, a to aj z hľadiska chladenia. Najlacnejšie puzdrá nie sú vybavené ani napájacím zdrojom, ani prídavnými zariadeniami. Drahšie puzdrá sú vybavené ventilátormi na chladenie puzdra, menej často - adaptéry na pripojenie ventilátorov rôznymi spôsobmi; niekedy dokonca špeciálny regulátor vybavený tepelnými senzormi, ktorý umožňuje plynulo nastaviť rýchlosť otáčania jedného alebo viacerých ventilátorov v závislosti od teploty hlavných komponentov (pozri napríklad). Napájací zdroj nie je vždy súčasťou súpravy: mnohí kupujúci si radšej vyberú PSU samostatne. Z ďalších možností dodatočného vybavenia stojí za zmienku špeciálne upevnenie bočných stien, pevných diskov, optických jednotiek, rozširujúcich kariet, ktoré vám umožňujú zostaviť počítač bez skrutkovača; prachové filtre, ktoré zabraňujú vniknutiu nečistôt do počítača cez ventilačné otvory; rôzne trysky na usmerňovanie prúdenia vzduchu vo vnútri puzdra. Skúmanie ventilátora

Používa sa na prepravu vzduchu v chladiacich systémoch Fanúšikovia(Angličtina: ventilátor).

Ventilátorové zariadenie

Ventilátor sa skladá z krytu (zvyčajne vo forme rámu), elektromotora a obežného kolesa namontovaného s ložiskami na rovnakej osi ako motor:

Spoľahlivosť ventilátora závisí od typu inštalovaných ložísk. Výrobcovia uvádzajú nasledujúce typické MTBF (počet rokov na základe prevádzky 24/7):

Ak vezmeme do úvahy zastaranie počítačového vybavenia (pre domáce a kancelárske použitie je to 2-3 roky), ventilátory s guľôčkovými ložiskami možno považovať za "večné": ich životnosť nie je menšia ako typická životnosť počítača. Pri vážnejších aplikáciách, kde musí počítač pracovať nepretržite dlhé roky, sa oplatí zvoliť spoľahlivejšie ventilátory.

Mnohí sa stretli so starými ventilátormi, v ktorých klzné ložiská doslúžili: hriadeľ obežného kolesa počas prevádzky rachotí a vibruje a vydáva charakteristický vrčivý zvuk. V zásade sa takéto ložisko dá opraviť namazaním tuhým mazivom – ale koľkí budú súhlasiť s opravou ventilátora, ktorý stojí len pár dolárov?

Vlastnosti ventilátora

Ventilátory sa líšia veľkosťou a hrúbkou: bežne používané v počítačoch sú 40x40x10 mm na chladenie grafických kariet a vreciek na pevné disky, ako aj 80x80x25, 92x92x25, 120x120x25 mm na chladenie skrine. Ventilátory sa tiež líšia v type a konštrukcii inštalovaných elektromotorov: spotrebúvajú rôzny prúd a poskytujú rôzne rýchlosti otáčania obežného kolesa. Veľkosť ventilátora a rýchlosť otáčania lopatiek obežného kolesa určujú výkon: generovaný statický tlak a maximálny objem prenášaného vzduchu.

Objem vzduchu prenášaného ventilátorom (prietok) sa meria v kubických metroch za minútu alebo kubických stopách za minútu (CFM). Výkon ventilátora uvedený v charakteristike sa meria pri nulovom tlaku: ventilátor pracuje v otvorenom priestore. Vo vnútri skrinky počítača ventilátor fúka do systémovej jednotky určitej veľkosti, takže vytvára pretlak v obsluhovanom objeme. Prirodzene, objemová účinnosť bude približne nepriamo úmerná vytvorenému tlaku. špecifický druh prietokové charakteristiky závisí od tvaru použitého obežného kolesa a ďalších parametrov konkrétneho modelu. Napríklad zodpovedajúci graf pre ventilátor je:

Z toho vyplýva jednoduchý záver: čím intenzívnejšie budú ventilátory v zadnej časti počítačovej skrine pracovať, tým viac vzduchu bude možné prečerpať celým systémom a chladenie bude efektívnejšie.

Hladina hluku ventilátora

Hladina hluku vytváraná ventilátorom počas prevádzky závisí od jeho rôznych charakteristík (viac podrobností o dôvodoch jeho výskytu nájdete v článku). Je ľahké určiť vzťah medzi výkonom a hlukom ventilátora. Na stránke významného výrobcu populárnych chladiacich systémov vidíme, že veľa ventilátorov rovnakej veľkosti je vybavených rôznymi elektromotormi, ktoré sú navrhnuté pre rôzne rýchlosti otáčania. Keďže sa používa rovnaké obežné koleso, získame údaje, ktoré nás zaujímajú: charakteristiky toho istého ventilátora pri rôznych rýchlostiach otáčania. Zostavujeme tabuľku pre tri najbežnejšie veľkosti: hrúbka 25 mm, a.

Tučné písmo označuje najobľúbenejšie typy fanúšikov.

Po vypočítaní koeficientu úmernosti prietoku vzduchu a hladiny hluku k rýchlosti vidíme takmer úplnú zhodu. Aby sme si očistili svedomie, zvažujeme odchýlky od priemeru: menej ako 5 %. Takto sme dostali tri lineárne závislosti, každá po 5 bodov. Nie bohvie aká štatistika, ale na lineárnu závislosť to stačí: hypotézu považujeme za potvrdenú.

Objemová účinnosť ventilátora je úmerná počtu otáčok obežného kolesa, to isté platí pre hlučnosť.

Pomocou získanej hypotézy môžeme získané výsledky extrapolovať pomocou metódy najmenších štvorcov (LSM): v tabuľke sú tieto hodnoty vyznačené kurzívou. Treba však pripomenúť, že rozsah tohto modelu je obmedzený. Skúmaná závislosť je lineárna v určitom rozsahu otáčok; je logické predpokladať, že lineárny charakter závislosti zostane v určitom susedstve tohto rozsahu; ale pri veľmi vysokých a veľmi nízkych rýchlostiach sa môže obraz výrazne zmeniť.

Teraz zvážte rad ventilátorov od iného výrobcu: a. Vytvoríme podobnú tabuľku:

Vypočítané údaje sú vyznačené kurzívou.
Ako je uvedené vyššie, pri rýchlostiach ventilátora, ktoré sa výrazne líšia od skúmaných, môže byť lineárny model nesprávny. Hodnoty získané extrapoláciou treba chápať ako hrubý odhad.

Venujme pozornosť dvom okolnostiam. Po prvé, ventilátory GlacialTech sú pomalšie a po druhé sú efektívnejšie. Je zrejmé, že je to výsledkom použitia obežného kolesa so zložitejším tvarom lopatiek: aj pri rovnakej rýchlosti ventilátor GlacialTech nesie viac vzduchu ako Titan: pozri graf rast. ALE hladina hluku pri rovnakej rýchlosti je približne rovnaká: pomer je dodržaný aj u ventilátorov rôznych výrobcov s rôznym tvarom obežného kolesa.

Treba si uvedomiť, že skutočná hlučnosť ventilátora závisí od jeho technického prevedenia, vytvoreného tlaku, objemu čerpaného vzduchu, od typu a tvaru prekážok v ceste prúdenia vzduchu; teda na type počítačovej skrine. Pretože existuje široká škála použitých prípadov, nie je možné priamo aplikovať kvantitatívne charakteristiky ventilátorov merané za ideálnych podmienok - možno ich porovnávať iba medzi sebou pre rôzne modely ventilátorov.

Cenové kategórie ventilátorov

Zvážte nákladový faktor. Vezmime si napríklad a v tom istom internetovom obchode: výsledky sú zapísané v tabuľkách vyššie (uvažovali sa ventilátory s dvoma guľôčkovými ložiskami). Ako vidíte, ventilátory týchto dvoch výrobcov patria do dvoch rôznych tried: GlacialTech pracujú pri nižších otáčkach, takže vydávajú menej hluku; pri rovnakej rýchlosti sú efektívnejšie ako Titan - ale vždy sú drahšie o dolár alebo dva. Ak potrebujete postaviť čo najmenej hlučný chladiaci systém (napríklad pre domáci počítač), budete sa musieť rozdať po drahších ventilátoroch so zložitými tvarmi lopatiek. V prípade absencie takýchto prísnych požiadaviek alebo s obmedzeným rozpočtom (napríklad pre kancelársky počítač) budú jednoduchšie ventilátory stačiť. Rôzny typ zavesenia obežného kolesa použitého vo ventilátoroch (podrobnejšie v časti ) ovplyvňuje aj cenu: ventilátor je drahší, používajú sa zložitejšie ložiská.

Kľúč konektora má na jednej strane skosené rohy. Drôty sú pripojené nasledovne: dva centrálne - "zem", spoločný kontakt (čierny drôt); +5 V - červená, +12 V - žltá. Na napájanie ventilátora cez molex konektor sa používajú iba dva vodiče, zvyčajne čierny ("zem") a červený (napájacie napätie). Ich pripojením k rôznym kolíkom konektora môžete získať rôzne rýchlosti ventilátora. Štandardné napätie 12V pobeží ventilátor pri normálnej rýchlosti, napätie 5-7V poskytuje približne polovičnú rýchlosť otáčania. Je vhodnejšie použiť vyššie napätie, pretože nie každý elektromotor sa dokáže spoľahlivo rozbehnúť pri príliš nízkom napájacom napätí.

Ako ukazuje skúsenosť, otáčky ventilátora pri pripojení na +5 V, +6 V a +7 V sú približne rovnaké(s presnosťou 10%, čo je porovnateľné s presnosťou meraní: rýchlosť otáčania sa neustále mení a závisí od mnohých faktorov, ako je teplota vzduchu, najmenší prievan v miestnosti atď.)

Pripomínam ti to výrobca zaručuje stabilnú prevádzku svojich zariadení len pri použití štandardného napájacieho napätia. Ako však ukazuje prax, prevažná väčšina ventilátorov sa perfektne spúšťa aj pri nízkom napätí.

Kontakty sú upevnené v plastovej časti konektora dvojicou skladacích kovových „antén“. Nie je ťažké odstrániť kontakt stlačením vyčnievajúcich častí tenkým šidlom alebo malým skrutkovačom. Potom sa „antény“ musia opäť ohnúť do strán a vložiť kontakt do príslušnej zásuvky plastovej časti konektora:

Niekedy sú chladiče a ventilátory vybavené dvoma konektormi: paralelne zapojeným molexom a troj- (alebo štvorkolíkovým) kolíkom. V tomto prípade musíte pripojiť napájanie iba cez jeden z nich:

V niektorých prípadoch sa nepoužíva jeden molex konektor, ale dvojica „mama-otec“: takto môžete ventilátor pripojiť k rovnakému vodiču z napájacieho zdroja, ktorý napája pevný disk alebo optickú mechaniku. Ak zamieňate kolíky v konektore, aby ste získali neštandardné napätie na ventilátore, venujte zvláštnu pozornosť tomu, aby ste prehodili kolíky v druhom konektore presne v rovnakom poradí. Ak tak neurobíte, na pevný disk alebo optickú jednotku bude privedené nesprávne napätie, čo s najväčšou pravdepodobnosťou povedie k ich okamžitému zlyhaniu.

V trojkolíkových konektoroch je inštalačným kľúčom pár vyčnievajúcich vodidiel na jednej strane:

Spojovacia časť je umiestnená na kontaktnej podložke, keď je pripojená, vstupuje medzi vodidlá, ktoré tiež slúžia ako držiak. Príslušné konektory pre napájanie ventilátorov sú umiestnené na základnej doske (zvyčajne niekoľko kusov na rôznych miestach dosky) alebo na doske špeciálneho ovládača, ktorý ventilátory ovláda:

Okrem uzemnenia (čierny vodič) a +12 V (zvyčajne červený, menej často: žltý) je tu aj tachometrický kontakt: slúži na ovládanie otáčok ventilátora (biely, modrý, žltý alebo zelený vodič). Ak nepotrebujete možnosť ovládať rýchlosť ventilátora, potom je možné tento kontakt vynechať. Ak je ventilátor napájaný samostatne (napríklad cez molex konektor), je možné pripojiť iba kontakt regulácie rýchlosti a spoločný vodič pomocou trojkolíkového konektora - táto schéma sa často používa na sledovanie otáčok ventilátora napájania zdroj, ktorý je napájaný a riadený vnútornými obvodmi zdroja.

Štvorpinové konektory sa objavili pomerne nedávno na základných doskách s procesorovými päticami LGA 775 a socketom AM2. Líšia sa prítomnosťou ďalšieho štvrtého kontaktu, pričom sú plne mechanicky a elektricky kompatibilné s trojkolíkovými konektormi:

Dva identické ventilátory s trojpinovými konektormi je možné zapojiť sériovo do jedného napájacieho konektora. Každý z elektromotorov teda bude mať 6 V napájacieho napätia, oba ventilátory sa budú otáčať na polovičné otáčky. Na takéto pripojenie je vhodné použiť napájacie konektory ventilátora: kontakty sa dajú ľahko vybrať z plastového puzdra stlačením upevňovacej „ušky“ pomocou skrutkovača. Schéma zapojenia je znázornená na obrázku nižšie. Jeden z konektorov sa pripája k základnej doske ako obvykle: bude poskytovať napájanie obom ventilátorom. V druhom konektore pomocou kusu drôtu musíte skratovať dva kontakty a potom ich izolovať páskou alebo elektrickou páskou:

Dôrazne sa neodporúča spájať dva rôzne elektromotory týmto spôsobom.: v dôsledku nerovnomerných elektrických charakteristík v rôznych prevádzkových režimoch (štart, zrýchlenie, stabilná rotácia) sa jeden z ventilátorov nemusí vôbec spustiť (čo je spojené s poruchou elektromotora) alebo vyžaduje príliš vysoký prúd na spustenie ( je plná zlyhania riadiacich obvodov).

Na obmedzenie rýchlosti ventilátora sa často používajú pevné alebo variabilné odpory zapojené do série v napájacom obvode. Zmenou odporu premenlivého odporu môžete nastaviť rýchlosť otáčania: takto je usporiadaných veľa manuálnych regulátorov rýchlosti ventilátora. Pri navrhovaní takéhoto obvodu je potrebné pamätať na to, že v prvom rade sa rezistory zahrievajú a rozptyľujú časť elektrickej energie vo forme tepla - to neprispieva k efektívnejšiemu chladeniu; po druhé, elektrické charakteristiky elektromotora v rôznych prevádzkových režimoch (štartovanie, zrýchlenie, stabilné otáčanie) nie sú rovnaké, parametre odporu musia byť zvolené s prihliadnutím na všetky tieto režimy. Na výber parametrov odporu stačí poznať Ohmov zákon; musíte použiť odpory navrhnuté pre prúd, ktorý nie je menší, ako spotrebuje elektromotor. Manuálne ovládanie chladenia však osobne nevítam, nakoľko sa domnievam, že počítač je celkom vhodné zariadenie na ovládanie chladiaceho systému automaticky, bez zásahu používateľa.

Monitorovanie a ovládanie ventilátora

Väčšina moderných základných dosiek umožňuje ovládať rýchlosť ventilátorov pripojených k niektorým troj- alebo štvorpinovým konektorom. Niektoré z konektorov navyše podporujú softvérové ​​ovládanie rýchlosti otáčania pripojeného ventilátora. Nie všetky konektory na doske poskytujú takéto možnosti: napríklad populárna doska Asus A8N-E má päť konektorov na napájanie ventilátorov, iba tri z nich podporujú reguláciu rýchlosti otáčania (CPU, CHIP, CHA1) a iba jednu reguláciu otáčok ventilátora ( CPU); Základná doska Asus P5B má štyri konektory, všetky štyri podporujú ovládanie rýchlosti otáčania, ovládanie rýchlosti otáčania má dva kanály: CPU, CASE1 / 2 (rýchlosť ventilátorov dvoch skríň sa mení synchrónne). Počet konektorov s možnosťou ovládať alebo ovládať rýchlosť otáčania nezávisí od použitého čipsetu alebo southbridge, ale od konkrétneho modelu základnej dosky: modely od rôznych výrobcov sa môžu v tomto smere líšiť. Konštruktéri základných dosiek často zámerne zbavujú lacnejšie modely možností regulácie otáčok ventilátora. Napríklad základná doska Asus P4P800 SE pre procesory Intel Pentiun 4 je schopná regulovať rýchlosť chladiča procesora, zatiaľ čo jej lacnejšia verzia Asus P4P800-X nie. V tomto prípade môžete použiť špeciálne zariadenia, ktoré sú schopné ovládať rýchlosť niekoľkých ventilátorov (a zvyčajne umožňujú pripojenie viacerých teplotných snímačov) - na modernom trhu je ich stále viac.

Otáčky ventilátora je možné ovládať pomocou nastavenia BIOS. Spravidla, ak základná doska podporuje zmenu rýchlosti ventilátora, tu v nastavení BIOS môžete nakonfigurovať parametre algoritmu riadenia rýchlosti. Súbor parametrov je odlišný pre rôzne základné dosky; algoritmus zvyčajne používa hodnoty tepelných senzorov zabudovaných do procesora a základnej dosky. Existuje množstvo programov pre rôzne operačné systémy, ktoré umožňujú ovládať a nastavovať rýchlosť ventilátorov, ako aj sledovať teplotu rôznych komponentov vo vnútri počítača. Výrobcovia niektorých základných dosiek spájajú svoje produkty s proprietárnymi programami pre Windows: Asus PC Probe, MSI CoreCenter, Abit µGuru, Gigabyte EasyTune, Foxconn SuperStep atď. Je distribuovaných niekoľko univerzálnych programov, medzi nimi: (shareware, 20-30 $), (distribuované bezplatne, neaktualizované od roku 2004). Najpopulárnejší program tejto triedy je:

Tieto programy vám umožňujú monitorovať množstvo snímačov teploty, ktoré sú nainštalované v moderných procesoroch, základných doskách, grafických kartách a pevných diskoch. Program tiež sleduje rýchlosť otáčania ventilátorov, ktoré sú pripojené ku konektorom základnej dosky s príslušnou podporou. Nakoniec je program schopný automaticky prispôsobiť otáčky ventilátora v závislosti od teploty pozorovaných objektov (ak výrobca základnej dosky implementoval hardvérovú podporu tejto funkcie). Na obrázku vyššie je program nakonfigurovaný tak, aby ovládal iba ventilátor procesora: pri nízkej teplote procesora (36°C) sa otáča rýchlosťou asi 1000 ot./min., čo je 35 % maximálnej rýchlosti (2800 ot./min.). Nastavenie takýchto programov pozostáva z troch krokov:

1. určenie, ktoré z kanálov ovládača základnej dosky sú pripojené k ventilátorom a ktoré z nich možno ovládať softvérom;
2. špecifikovanie, ktoré teploty by mali ovplyvniť rýchlosť rôznych ventilátorov;
3. nastavenie prahových hodnôt teploty pre každý snímač teploty a rozsah prevádzkových otáčok ventilátorov.

Mnoho programov na testovanie a dolaďovanie počítačov má tiež monitorovacie funkcie: atď.

Mnoho moderných grafických kariet vám tiež umožňuje nastaviť rýchlosť chladiaceho ventilátora v závislosti od teploty GPU. Pomocou špeciálnych programov môžete dokonca zmeniť nastavenia chladiaceho mechanizmu, čím sa zníži hladina hluku z grafickej karty pri absencii zaťaženia. Takto vyzerajú optimálne nastavenia pre grafickú kartu HIS X800GTO IceQ II v programe:

Pasívne chladiace systémy sa nazývajú tie, ktoré neobsahujú ventilátory. Jednotlivé komponenty počítača sa môžu uspokojiť s pasívnym chladením za predpokladu, že ich chladiče budú umiestnené v dostatočnom prúdení vzduchu, ktoré vytvárajú „cudzie“ ventilátory: napríklad čip čipsetu často chladí veľký chladič umiestnený v blízkosti chladiča CPU. Pasívne chladiace systémy pre grafické karty sú tiež populárne, napríklad:

Je zrejmé, že čím viac chladičov musí jeden ventilátor prefúknuť, tým väčší odpor prúdenia musí prekonať; teda s nárastom počtu radiátorov je často potrebné zvýšiť rýchlosť otáčania obežného kolesa. Je efektívnejšie použiť veľa nízkootáčkových ventilátorov s veľkým priemerom a pasívnym chladiacim systémom sa radšej vyhnúť. Napriek tomu, že sa vyrábajú pasívne chladiče pre procesory, grafické karty s pasívnym chladením, dokonca aj napájacie zdroje bez ventilátorov (FSP Zen), pokus o zostavenie počítača bez ventilátorov zo všetkých týchto komponentov určite povedie k neustálemu prehrievaniu. Pretože moderný vysokovýkonný počítač odvádza príliš veľa tepla na to, aby ho ochladzovali iba pasívne systémy. Kvôli nízkej tepelnej vodivosti vzduchu je ťažké zorganizovať efektívne pasívne chladenie pre celý počítač, okrem premeny celej počítačovej skrine na radiátor, ako je to v:

Možno úplne pasívne chladenie bude stačiť pre špecializované počítače s nízkou spotrebou (na prístup na internet, na počúvanie hudby a sledovanie videa atď.)

V dávnych dobách, keď spotreba procesorov ešte nedosahovala kritické hodnoty - na ich chladenie stačil malý radiátor - otázka "čo bude počítač robiť, keď netreba nič robiť?" Vyriešilo sa to jednoducho: zatiaľ čo nie je potrebné vykonávať užívateľské príkazy alebo spúšťať programy, OS dáva procesoru príkaz NOP (No OPeration, no operation). Tento príkaz spôsobí, že procesor vykoná nezmyselnú, neúčinnú operáciu, ktorej výsledok sa ignoruje. To si vyžaduje nielen čas, ale aj elektrinu, ktorá sa zase premieňa na teplo. Typický domáci alebo kancelársky počítač je pri absencii úloh náročných na zdroje zvyčajne zaťažený iba na 10 % – každý si to môže overiť spustením Správcu úloh systému Windows a sledovaním histórie zaťaženia CPU (Central Processing Unit). So starým prístupom teda asi 90 % procesorového času letelo do vetra: CPU bolo zaneprázdnené vykonávaním príkazov, ktoré nikto nepotreboval. Novšie operačné systémy (Windows 2000 a novšie) sa v podobnej situácii správajú inteligentnejšie: pomocou príkazu HLT (Halt, stop) sa procesor na krátky čas úplne zastaví - to vám samozrejme umožňuje znížiť spotrebu energie a teplotu procesora v neprítomnosti zdrojov náročných úloh.

Skúsení informatici si môžu spomenúť na množstvo programov na „chladenie softvérového procesora“: pri spustení pod Windows 95/98/ME zastavili procesor pomocou HLT, namiesto opakovania nezmyselných NOP, ktoré pri absencii výpočtových úloh znižovali teplotu procesora. Preto je používanie takýchto programov v systéme Windows 2000 a novších operačných systémoch bezvýznamné.

Moderné procesory spotrebúvajú toľko energie (to znamená: odvádzajú ju vo forme tepla, čiže sa zahrievajú), že vývojári vytvorili dodatočné technické opatrenia na boj proti možnému prehrievaniu, ako aj nástroje, ktoré zvyšujú efektivitu úsporných mechanizmov. keď je počítač nečinný.

Tepelná ochrana CPU

Na ochranu procesora pred prehriatím a zlyhaním sa používa takzvané tepelné škrtenie (zvyčajne nepreložené: škrtenie). Podstata tohto mechanizmu je jednoduchá: ak teplota procesora prekročí povolenú, procesor je násilne zastavený príkazom HLT, aby mal kryštál možnosť vychladnúť. V skorých implementáciách tohto mechanizmu bolo možné pomocou nastavenia BIOS nakonfigurovať, ako dlho bude procesor nečinný (CPU Throttling Duty Cycle: xx%); nové implementácie „spomaľujú“ procesor automaticky, kým teplota kryštálu neklesne na prijateľnú úroveň. Používateľ sa samozrejme zaujíma o to, že procesor nechladí (doslova!), ale robí užitočnú prácu - na to musíte použiť pomerne účinný chladiaci systém. Môžete skontrolovať, či je mechanizmus tepelnej ochrany procesora (obmedzenie) povolený pomocou špeciálnych pomôcok, napríklad:

Minimalizácia spotreby energie

Takmer všetky moderné procesory podporujú špeciálne technológie na zníženie spotreby energie (a teda aj vykurovania). Rôzni výrobcovia nazývajú tieto technológie rôzne, napríklad: Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), AMD Cool'n'Quiet (CnQ, C&Q) - ale v skutočnosti fungujú rovnako. Keď je počítač nečinný a procesor nie je zaťažený výpočtovými úlohami, frekvencia hodín a napätie procesora klesá. Oboje znižuje spotrebu energie procesora, čo následne znižuje odvod tepla. Akonáhle sa zaťaženie procesora zvýši, automaticky sa obnoví plná rýchlosť procesora: prevádzka takejto schémy úspory energie je pre používateľa a spustené programy úplne transparentná. Na aktiváciu takéhoto systému potrebujete:

1. povoliť používanie podporovanej technológie v nastavení systému BIOS;
2. nainštalujte príslušné ovládače do operačného systému, ktorý používate (zvyčajne ide o ovládač procesora);
3. v ovládacom paneli systému Windows v časti Správa napájania na karte Schémy napájania vyberte zo zoznamu schému minimálnej správy napájania.

Napríklad pre základnú dosku Asus A8N-E s procesorom potrebujete (podrobné pokyny sú v Používateľskej príručke):

1. v BIOS Setup v časti Advanced > CPU Configuration > AMD CPU Cool & Quiet Configuration prepnite parameter Cool N "Quiet na Enabled; a v sekcii Power prepnite parameter ACPI 2.0 Support na Yes;
2. Inštalácia ;
3. viď vyššie.

Môžete skontrolovať, či sa frekvencia procesora mení pomocou ľubovoľného programu, ktorý zobrazuje frekvenciu procesora: od špecializovaných typov až po Ovládací panel systému Windows (Ovládací panel), časť Systém (Systém):

Výrobcovia základných dosiek často dopĺňajú svoje produkty vizuálnymi programami, ktoré jasne demonštrujú fungovanie mechanizmu na zmenu frekvencie a napätia procesora, napríklad Asus Cool&Quiet:

Frekvencia procesora sa mení z maximálnej (v prítomnosti výpočtovej záťaže) na určité minimum (pri absencii záťaže CPU).

Nástroj RMClock

Počas vývoja sady programov pre komplexné testovanie procesorov vznikol (RightMark CPU Clock / Power Utility): je určený na monitorovanie, konfiguráciu a správu možností úspory energie moderných procesorov. Utilita podporuje všetky moderné procesory a rôzne systémy riadenia spotreby energie (frekvencia, napätie...) Program umožňuje sledovať výskyt škrtenia, zmeny frekvencie a napätia procesora. Pomocou RMClock môžete konfigurovať a používať všetko, čo štandardné nástroje umožňujú: nastavenie systému BIOS, správu napájania OS pomocou ovládača procesora. Možnosti tohto nástroja sú však oveľa širšie: s jeho pomocou môžete nakonfigurovať množstvo parametrov, ktoré nie sú k dispozícii na konfiguráciu štandardným spôsobom. To je dôležité najmä pri použití pretaktovaných systémov, kedy procesor beží rýchlejšie ako je nominálna frekvencia.

Automatické pretaktovanie grafickej karty

Podobnú metódu používajú vývojári grafických kariet: plný výkon GPU je potrebný iba v 3D režime a moderný grafický čip sa dokáže vyrovnať s pracovnou plochou v 2D režime aj pri zníženej frekvencii. Mnoho moderných grafických kariet je vyladených tak, aby grafický čip slúžil pracovnej ploche (2D režim) so zníženou frekvenciou, spotrebou energie a odvodom tepla; preto sa chladiaci ventilátor otáča pomalšie a vydáva menej hluku. Grafická karta začne pracovať na plnú kapacitu až pri spustení 3D aplikácií, ako sú počítačové hry. Podobnú logiku je možné implementovať programovo pomocou rôznych nástrojov na jemné ladenie a pretaktovanie grafických kariet. Takto napríklad vyzerajú nastavenia automatického pretaktovania v programe pre grafickú kartu HIS X800GTO IceQ II:

Za dostatočne tichý počítač sa bude z užívateľského hľadiska považovať taký, ktorého hlučnosť neprevyšuje okolitý hluk pozadia. Počas dňa, berúc do úvahy hluk z ulice za oknom, ako aj hluk v kancelárii alebo v práci, je prípustné, aby počítač robil trochu viac hluku. Domáce počítač, ktorý sa plánuje používať 24 hodín denne, by mal byť v noci tichší. Ako ukázala prax, takmer každý moderný výkonný počítač môže pracovať celkom ticho. Popíšem niekoľko príkladov z mojej praxe.

Príklad 1: Platforma Intel Pentium 4

Moja kancelária používa 10 počítačov Intel Pentium 4 s frekvenciou 3,0 GHz so štandardnými chladičmi CPU. Všetky stroje sú zmontované v lacných kufroch Fortex v cene do 30 USD, sú nainštalované zdroje Chieftec 310-102 (310 W, 1 ventilátor 80×80×25 mm). V každom prípade bol na zadnej stene nainštalovaný ventilátor 80x80x25 mm (3000 ot./min., hlučnosť 33 dBA) - nahradili ich ventilátory s rovnakým výkonom 120x120x25 mm (950 ot./min., hlučnosť 19 dBA) ). V súborovom serveri LAN sú pre dodatočné chladenie pevných diskov na prednej stene nainštalované 2 ventilátory 80 × 80 × 25 mm, zapojené do série (rýchlosť 1500 ot./min., hlučnosť 20 dBA). Väčšina počítačov využíva základnú dosku Asus P4P800 SE, ktorá je schopná regulovať rýchlosť chladiča procesora. Dva počítače majú lacnejšie dosky Asus P4P800-X, kde nie je regulovaná rýchlosť chladiča; pre zníženie hluku z týchto strojov boli vymenené chladiče CPU (1900 ot./min., hlučnosť 20 dBA).
Výsledok: počítače sú tichšie ako klimatizácie; sú takmer nepočuteľné.

Príklad 2: Platforma Intel Core 2 Duo

Domáce počítač založený na novom procesore Intel Core 2 Duo E6400 (2,13 GHz) so štandardným chladičom procesora bol zostavený do lacného puzdra aigo za 25 dolárov, napájacieho zdroja Chieftec 360-102DF (360 W, 2 ventilátory 80 × 80 × 25 mm ) bol nainštalovaný. V prednej a zadnej stene skrine sú 2 sériovo zapojené ventilátory 80 × 80 × 25 mm (otáčky sú nastaviteľné, od 750 do 1500 ot./min., hlučnosť do 20 dBA). Použitá základná doska Asus P5B, ktorá je schopná regulovať otáčky chladiča CPU a ventilátorov skrine. Je nainštalovaná grafická karta s pasívnym chladiacim systémom.
Výsledok: počítač vydáva taký hluk, že cez deň ho nie je počuť nad bežný hluk v byte (rozhovory, kroky, ulica za oknom a pod.).

Príklad 3: Platforma AMD Athlon 64

Môj domáci počítač s procesorom AMD Athlon 64 3000+ (1,8 GHz) bol zostavený v lacnom puzdre Delux s cenou pod 30 USD, ktorý pôvodne obsahoval napájací zdroj CoolerMaster RS-380 (380 W, 1 ventilátor 80 × 80 × 25 mm) a Grafická karta GlacialTech SilentBlade GT80252BDL-1 pripojená k +5 V (asi 850 ot./min., hluk menej ako 17 dBA). Použitá je základná doska Asus A8N-E, ktorá je schopná regulovať otáčky chladiča procesora (až 2800 ot./min., hlučnosť do 26 dBA, v nečinnom režime sa chladič otáča okolo 1000 ot./min. a hlučnosť je nižšia ako 18 dBA). Problém tejto základnej dosky: chladenie čipsetu nVidia nForce 4, Asus osádza malý ventilátor 40x40x10 mm s rýchlosťou otáčania 5800 ot./min., ktorý dosť hlasno a nepríjemne píska (navyše ventilátor je vybavený objímkovým ložiskom, ktoré má veľmi krátky život). Na chladenie čipovej sady bol nainštalovaný chladič grafických kariet s medeným chladičom, na jeho pozadí sú zreteľne počuteľné kliknutia na umiestnenie hláv pevného disku. Pracovný počítač nezasahuje do spánku v tej istej miestnosti, kde je nainštalovaný.
Nedávno bola grafická karta nahradená HIS X800GTO IceQ II, pre inštaláciu ktorej bolo potrebné upraviť chladič čipovej sady: ohnúť rebrá tak, aby nezasahovali do inštalácie grafickej karty s veľkým chladiacim ventilátorom. Pätnásť minút práce s kliešťami - a počítač pokračuje v tichom chode aj s pomerne výkonnou grafickou kartou.

Príklad 4: Platforma AMD Athlon 64 X2

Domáce počítač na báze procesora AMD Athlon 64 X2 3800+ (2,0 GHz) s chladičom procesora (až 1900 ot./min., hlučnosť až 20 dBA) je zostavený v skrini 3R System R101 (2 ventilátory 120 × 120 × 25 mm sú súčasťou dodávky, do 1500 ot./min., inštalované na prednej a zadnej stene skrine, napojené na štandardný monitorovací a automatický systém riadenia ventilátora, napájací zdroj FSP Blue Storm 350 (350 W, 1 ventilátor 120 × 120 × 25 mm) je nainštalovaný. Bola použitá základná doska (pasívne chladenie mikroobvodov čipsetu), ktorá je schopná regulovať rýchlosť chladiča procesora. Použitá grafická karta GeCube Radeon X800XT, chladiaci systém vymenený za Zalman VF900-Cu. Pre počítač bol zvolený pevný disk známy nízkou hlučnosťou.
Výsledok: Počítač je taký tichý, že počujete zvuk motora pevného disku. Pracovný počítač neprekáža pri spánku v tej istej miestnosti, kde je nainštalovaný (susedia za stenou hovoria ešte hlasnejšie).