Ефективне охолодження з невисоким рівнем шуму необхідно не тільки для розгону, а й для повсякденної експлуатації відеокарти в штатному режимі.
Визначити необхідність заміни «стокової» системи охолодження можна за наступними критеріями:
- Висока температура ядра (90 градусів за Цельсієм і більше);
- Звісно при розгоні через кілька хвилин після запуску ресурсоемкого 3D програми (перегрів ядра);
- Занадто висока температура силових елементів живлення, мікросхем пам'яті або плати в цілому (визначається за показаннями вбудованих датчиків, термопарою мультиметра, або на дотик крізь тонкий діелектрик, наприклад, целофан);
- Штатна система охолодження надмірно шумить.
У разі розгону центрального процесора питання підвищеного тепловиділення легко вирішується покупкою кулера потрібної потужності, благо в сучасних корпусах серйозних проблем (за винятком екстремально монструозних моделей) з їх установкою не виникає. З відеокартами справа йде трохи інакше ...
Вже довгий час найбільш «ненажерливим» елементом ПК не є центральні процесори, а відеокарти топових моделей. Їх енергоспоживання досягає сотень ват! Розсіяти таку кількість теплової енергії щодо компактною системою охолодження дуже складно. Саме тому при запуску ресурсоемкого 3D програми потужні графічні прискорювачі заявляють про свою присутність в системному блоці пронизливим виттям, що видається кулерами турбінного типу.
Зрозуміло, багато виробників відеокарт намагаються оснастити свої продукти ефективними системами охолодження з невисоким рівнем шуму. Такі рішення, як правило, помітно позначаються на кінцевій вартості продукту - відеокулери верхнього цінового діапазону вже давно наздогнали за вартістю своїх «центральнопроцессорних» побратимів.
У разі оснащення плати стандартним кулером дуже часто виникає бажання змінити його на щось більш тихе і ефективне. Але якщо його процесорний «родич» охолоджує лише CPU, то система охолодження (СО) відеокарти повинна відводити тепло ще й від мікросхем пам'яті, а також силових елементів системи живлення. Ситуацію посилює сильне обмеження масо-габаритних показників для відеокулеров.
Крім того, варто відзначити різне розташування кріпильних отворів і достаток сильно відрізняються одна від одної систем харчування не тільки для різних моделей карт, але і для одних і тих же. Багато виробників випускають відеокарти на так званому «нереференсних» (нестандартному) дизайні друкованої плати. У сукупності все це призводить до неможливості створити універсальну систему охолодження. Саме тому такі моделі відеокулеров, як Zalman VF3000, відрізняються списком сумісності (в залежності від нього в кінці найменування продукту ставиться відповідний літерний індекс) і порівняно високою ціною.
Аналогічна ситуація спостерігається і у інших виробників / моделей. Іншими словами, заміна штатної системи охолодження відеокарти на іншу, що випускається серійно, може виявитися не тільки витратною, але і неможливою для деяких випадків (переважно для відеокарт з двома GPU).
На даний момент асортимент відеокулеров дуже сильно поступається процесорним. Ситуацію погіршує вузька сумісність потужних систем охолодження з відеокартами по кріпленню. У комплекті з СО відеокарт, як правило, додаються елементи кріплення для відносно невеликої кількості моделей. В результаті вибір покупця зводиться буквально до однієї-двох моделей, доступним у продажу.
При розробці нових систем охолодження графічних прискорювачів інженери наступають на граблі, які самі собі і підклали під ноги при проектуванні відеокарт: занадто велика кількість різних типорозмірів між кріпильними отворами біля GPU і відсутність будь-яких стандартів на охолодження мікросхем пам'яті та системи живлення сильно ускладнює процес створення універсальної СО.
В результаті якийсь гіпотетично існуючий відеокулер, який можна встановити на різні моделі, повинен оснащуватися надмірно великою кількістю не тільки кріпильних елементів, але і радіаторів для силових елементів живлення. Викликає подив настільки довга відсутність стандарту розташування кріпильних отворів на місці системи харчування карти. Без них дуже складно закріпити радіатор з необхідною площею поверхні. Брак останньої компенсується або підвищеним обдувом, що сильно збільшує гучність, або змушує робити радіатор цільним за принципом «full-cover», що ще сильніше обмежує універсальність системи охолодження і викликає необхідність застосування товстих термопрокладок, значно знижують ефективність тепловіддачі.
На форумах постійно виникають питання в стилі «чи стане цей кулер на мою відеокарту?». Вичерпну відповідь вдається отримати не завжди. І в даний момент немає передумов до того, що ситуація незабаром істотно зміниться на краще - навіть настільки елементарна річ, як роз'єм для підключення вентилятора СО, довгі роки чомусь розрізнялася на різних моделях відеокарт.
Через це при покупці таких систем охолодження, як Zalman VF700, VF900, VF1000 і їм подібних, доводилося підключати їх до додається в комплекті регуляторам Zalman Fan Mate або ж самостійно виготовляти перехідник живлення. У першому випадку користувач позбавлявся такої корисної функції, як автоматичне регулювання швидкості обертання вентилятора в залежності від температури, а в другому - витрачав свого часу на перехідники та оплачував не потрібен йому регулятор харчування.
Досвідчені оверклокери, які не бажають витрачатися на досить дорогу серійну систему охолодження відеокарти, яку ще потрібно знайти в комплекті з необхідним кріпленням, встановлюють на ядро карти відносно недорогий кулер від центрального процесора (може підійти і кулер з BOX-комплекту або залишився не при справах після апгрейда ). На мікросхеми пам'яті та батареї підійдуть невеликі радіатори, що продаються в наборах.
На жаль, цей варіант сьогодні не є легко доступним через розміри і конструкції сучасних кулерів. До переваг такого підходу слід віднести досить високу ефективність і низьку вартість. До недоліків - громіздкість процесорних кулерів, складність виконання кріплення, проблематичність охолодження силових елементів системи живлення карти. З перевагами все зрозуміло. Але наскільки значимі недоліки?
Для відповіді на це питання було вирішено спробувати встановити три моделі процесорних кулерів на кілька різних відеокарт.
Зустрічайте учасників експерименту.
Системи охолодження:
- Zalman CPNS-7000AlCu;
- Боксовий кулер від процесора Intel Q6600;
- Scythe Samurai ZZ;
- Arctic Cooling Accelero XTREME Plus.
Відкрите:
За типом кріплення процесорні кулери можна розділити на дві категорії: використовують backplate (встановлюється з тилового боку материнської плати) з болтами або різного роду засувки, що кріпляться до пластикової рамці материнської плати або за допомогою отворів в останній.
«Болтові» кулери оснащуються різними кріпильними елементами для кожного підтримуваного процесорного роз'єму - це може спростити завдання монтажу такої системи охолодження на відеокарту.
Кулери на засувках найпростіше поставити на карту, попередньо просвердливши в їх днище в потрібних місцях отвори або застосувавши довгі шпильки з різьбленням. Далі за допомогою саморізів виконується різьблення, а безпосередньо при монтажі під капелюшки гвинтів (або тих же саморезов) встановлюються пружні прокладки і шайби. При цьому конструкція радіатора таких СО може сильно відрізнятися - в деяких випадках найпростіше вкрутити чотири шурупа необхідної довжини в міжреберні простір. Виділити якусь конструкцію, установка якої на відеокарту була б простіше інших неможливо - все залежить від конкретного випадку.
Перед тестуванням для кожного з процесорних кулерів виготовлявся і випробовувався на надійність кріплення під усе відеокарти, на які можна було встановити дану СО. Далі виконувалася примірка відеокарти з модернізованою системою охолодження спершу на відкритому стенді, а потім, якщо проблем виявлено не було, в зібраному ПК.
У всіх випадках (включаючи тестування «стокових» систем охолодження) застосовувалася термопаста КПТ-8 виробництва ВАТ «Хімтек». На звороті плати встановлювалися дві термопари від цифрових мультиметров DT-838: ТП1 біля центру ядра і ТП2 в районі системи харчування карти.
Монтаж термопари виконувався в такий спосіб: в потрібному місці наклеювався шматочок двостороннього термоскотча, на нього наносилася крапля термопасти, в неї занурювався сам датчик і закріплювався зверху смужкою звичайного канцелярського скотча. Для забезпечення нерухомості термопар в момент зняття / установки СО дроти закріплювалися на відкритих через кутові отвори в платі за допомогою ізольованої дротяної скрутки. Встановлені термопари залишалися нерухомими до тих пір, поки карта не була повністю протестована з кожною системою охолодження.
Місця установки термодатчиков наведені на фотографіях (GTX 550, GTX 460 і GTX 480 відповідно:
Біля ядер відеокарт завжди встановлювалася одна і та ж термопара, підключена до одного і того ж мультиметру. Іншими словами, зв'язки «місце установки - термопара - мультиметр» залишалися незмінними для всіх варіантів.
Тестування виконувалося на стенді, зібраному в корпусі Chieftec BH-01B-BB з відкритою бічною стінкою при температурі повітря в приміщенні 28 ° С. Відкрите прогрівалися програмою MSI Kombustor, заснованої на програмної коді Furmark, при повноекранному режимі з роздільною здатністю 1920х1200 і згладжування 16x MSAA. Значення температур фіксувалися після того, як протягом десяти хвилин не відбувалося ніяких змін показань.
Контроль температур здійснювався програмами MSI Kombustor і MSI Afterburner, а також цифрові мультиметри DT-838. З урахуванням похибки мультиметров і не високої якості термопар, до температурними показниками ТП1 і ТП2 слід ставитися як до орієнтовним. Більший інтерес представлятиме відносна різниця між варіантами систем охолодження.
Після закінчення тестування кожної системи охолодження вона демонтувати і проводився контроль форми відбитка термопасти - це важливий показник хорошого теплового контакту між поверхнею GPU і низом радіатора.
Рівень шуму замірявся шумоміром AR814. З урахуванням його похибки в 1.5 дБ (в діапазоні від 30 дБ) отримані дані є орієнтовними, як і в випадку з температурними даними. Замір гучності системи охолодження відеокарт проводився з попередньою зупинкою вентилятора процесорного кулера. Додаткові два вентилятора типорозмірами 120х120х25 і 92х92х25 мм працювали від напруги +5 В і хоч скільки-небудь значного впливу не чинили.
GeForce GTX 480 при тестуванні зі штатною системою охолодження ( «full-cover» ватерблок) охолоджувалася за допомогою помпи-фонтана ViaAqua електричною потужністю 33 Вт (1800 л / ч) і радіатора-печі від ГАЗ 3110, що продувається двома вентиляторами типорозміру 120х120х25 мм, які працюють при напрузі +7 В.
Повітряні системи охолодження тестувалися в двох режимах:
- Для «стокових» кулерів швидкість обертання вентилятора «авто»; для процесорних за допомогою Zalman Fan Mate виставлявся комфортний рівень шуму (щоб СО відеокарти своїм шумом не виділялася на тлі всієї системи в цілому).
- Для «стокових» кольорів за допомогою програми MSI AfterBurner швидкість обертання вентилятора встановлювалася на рівні 100%, для процесорних теж саме виконувалося за допомогою Zalman Fan Mate.
Для установки процесорного кулера на відеокарту зазвичай застосовують болти або шурупи - все залежить від конструкції радіатора. З інструментів і матеріалів можуть знадобитися: плоскогубці, викрутка, кусачки, мідний дріт діаметром близько 1 мм, пружні прокладки (наприклад, сантехнічні для побутових водосмесітелей, тобто для звичайних кранів), «болгарка» з диском по металу. Можуть стати в нагоді навіть зварювальний апарат та токарний верстат - справжній оверклокер не зупиниться ні перед чим.
Першим пішов в справу Zalman CPNS 7000AlCu:
Раніше цей кулер довгий час експлуатувався в нештатних режимах, в результаті чого його основна кріпильна планка прийшла в непридатність - довелося виготовляти нову.
Найпростіше використовувати мідний дріт діаметром 0,8 або 1 мм, чотири болта діаметром 2,5 або 3 мм (довжина не менше 15-25 мм), відповідні гайки, шайби і кілька гумових пружних прокладок.
За допомогою плоскогубец і кусачок виготовляємо ось таку деталь:
Для більшої надійності в місці скрутки дріт можна зачистити і після виготовлення деталі запаяти. Але в процесі тестування недостатню міцність такого виконання виявлено не було.
Далі приміряємо кулер до відеокарти і виконуємо другу петельку з другої сторони дроту так, щоб протягнути згодом крізь петельки болтики потрапили в потрібні отвори навколо GPU. Не забуваємо про шайбах, які потрібно встановити під капелюшки болтів. Зі зворотного боку карти встановлюємо гумові прокладки, поверх них знову шайби, потім гайки і акуратно затягуємо. Не перестарайтеся. Болти потрібно затягувати по черзі по 1-2 обороту, щоб не допустити перекосу.
GeForce GTX 550 з встановленим кулером виглядав наступним чином:
Приміряємо відеокарту на відкритому стенді:
Радіатор Zalman 7000AlCu своїми ребрами перекриває контакти відеокарти, якими вона встановлюється в слот PCI-E. Акуратно підгинаємо:
Зі зворотного боку карти кріплення виглядає так:
Цей же кулер аналогічним чином встановлювався на GTX 460.
Єдина відмінність - довжина дротяної деталі. В іншому - все точно так же:
Ті ж прокладки встановлені під капелюшки болтів зі зворотного боку карти:
Відеокарта без проблем встановилася на відкритому стенді (так само як і згодом на тестовому ПК):
Після закінчення тестування був проведений огляд відбитка термопасти:
Площа нижньої поверхні радіатора Zalman 7000AlCu трохи менше теплорозподільної кришки ядра. Нічого страшного в цьому немає - сам GPU помітно менше.
Заради експерименту Zalman 7000AlCu тестувався і на GTX 480:
Відеокарта з цим кольором легко встановилася в примірювальний стенд:
Та й відбиток термопасти не викликав нарікань:
Але результатів тестування на зведених діаграмах зв'язки GTX 480 + Zalman 7000AlCu ви не побачите - через три хвилини роботи MSI Kombustor температура ядра досягала 100 ° С і тестування було перервано.
На форумах постійно виникають питання в стилі «чи стане цей кулер на мою відеокарту?Але наскільки значимі недоліки?
