Охлаждение системника. История одного компа...

23 июня 2004, среда 01:36


Всем привет!
Вот решил, что надо хоть что-то написать на тему железа, всё-таки на оверклокерском сайте ;)
Тут не будет новых открытий - это миллион раз обсуждалось, но есть некоторые свои мысли. Надёюсь мой опыт поможет новичкам.
Процеесор нагружался программой Burn K7
Температура процессора определялась по подсокетному датчику. Температура внутри корпуса снималась с датчика на материнской плате, расположенного у нижнего края платы. Комнатная температура 26-27 градусов. Приводятся средние величины.
Фотографии моей нынешней системы, кроме Рис.12

-------------------------------------------------------
Конфигурация компьютера:
-------------------------------------------------------
AMD AthlonXP1700+(palomino) 1466(133)/1.75v @ 1650(150)/1.75v
Thermaltake(Tt)Volcano8(original) ->> TtVolcano8(mod)
Thermaltake(Tt) Fan TT-12025A (120mm 2000rpm 35db)
ECS K7S6A(sis745) // AsRock K7VT2(via 266a+VT8235)
DDR DIMM 2*128 PC-2100(CL2.5)
Palit Daytona GeForce4 MX440 275/400 @ 320/460
Seagate U5 series 10Gb 5400rpm
Hitachi 80Gb 7200 2mb // WesternDigital 80Gb 7200 2mb
Creative SoundBlaster 5.1 Digital
Codegen 6001 250Wt(original) ->> Codegen 6001 250Wt(mod)
-------------------------------------------------------



Часть первая: весна - лето - осень 2003
Максимализм: Цель - температура минимальна, остальное не важно!


С самого начала моей оверклокерской жизни я стал решительно бороться с температурой. Мой Athlon1700+(pal), несмотря на плохую циркуляцию воздуха в системнике, охлаждался кулером TtVolcano8(origl) нормально. Температура на номинале под нагрузкой 54гр, в разгоне до 1650 она поднималась почти до 60, температура по подсокетному датчику. На ощупь радиатор был хоть и горячий, но руку держать было можно. Вопрос перегрева остро не стоял, но мне хотелось уменьшить температуру. Ведь 60 градусов для меня, тогдашнего начинающего оверклокера-максималиста, казались просто бесчеловечными по отношению к процессору . Было решено делать пропилы в основании радиатора. Сказано - сделано, появилось по 9 пропилов с каждой стороны. Воздух, проходя через пропилы, попадает в зону высотой в 1-2мм(на столько выступает кристалл из упаковки) между радиатором и упаковкой процессора. Попадая туда, воздух охлаждает упаковку, основание радиатора и в какой-то мере сам кристалл. По периметру радиатора, сверху, я сделал пару мотков изолентой, сделав полоску шириной около 2х сантиметров. Это было сделано, чтобы воздушный поток по пути к основанию не так рассеивался. К тому же пришлось шлифовать основание, т.к. Tt не очень-то беспокоится о качестве обработки основания обычных моделей. Шлифовал больше полугода назад, основание успело окислиться, поэтому на фото(Рис.1) отражение не чёткое. Применялась термопаста АЛСИЛ-3 Вентилятор при этом оставался родной - 60мм с 5400(!)об/мин = 21CFM при 36дб.


Рис.1
Итог: Падение температуры процессора под нагрузкой на 5-6 градусов, что весьма неплохо. Тмпература процессора под нагрузкой стала около 49гр, разогнанного 55, внутри корпуса после часа работы была где-то 32-34гр.
Шум остался на прежнем, достаточно высоком в моём случае, уровне.


Но и этого мне показалось мало. Корпус был куплен ещё в дооверклокерский период и выбирался по принципу: дешёвый, с вертикальным расположением блока питания. Им оказался, как вы уже наверное догадываетесь, Кодеген. В нем уже был установлен один восьмидесятимиллиметровый вентилятор на выдув. Его решено было заменить на 120мм(2000об/мин = 78 CFM при 35дб) от того же Tt(других не было просто). Взяв в руки кусачки я зверским образом вырезал сзади всё что можно. Кодеген 6001 узкий корпус и 120ка, еле-еле входила. Срезав всё мешавшее установке нового вентеля, я запихал туда чудом влезшую 120ку. Она уперлась в порты на материнской плате с одной стороны и в раму корпуса с другой. Я нечаянно отрезал немного больше чем надо, и рядом с вентелем образовалась дырка размером 3*3см, которая была заткнута куском паралона (см Рис.3). Получилось очень мило . Для лучшей циркуляции воздуха и удовлетворении потребностей 120ки в воздухе(всё-таки 78CFM - это не шутки) были увеличены сначала отверстия на передней панели корпуса, затем удалены заглушки PCI-слотов и, наконец, вырезано отверстие в 2х заглушках на передней панели(см Рис.2). Теперь поток воздуха тянулся прямиком к процессорному кулеру.


Рис.2 ______ Рис.3
Итог: Температура в корпусе заметно снизилась и стала отличаться от комнатной на 1-3градуса и составляла в среднем около 29гр. Падение температуры на процессоре в моём случае составило 3-4 градуса под нагрузкой. На номинале температура 46, при разгоне 51. Охлаждение всех компонентов системы улучшиось.
Шума стало ещё больше, к "визгу" чудовищной 60ки добавился бас "старшего" брата - 120ки, но я ещё терплю...
------------------
Нужно учесть, что у меня слабая видеокарта(МХ440), при наличии в корпусе "горячей" видеокарты и большого числа PCI устройств, нужно и их хорошо охлаждать. Думать не только о горизонтальной, но и вертикальной циркуляции воздуха в корпусе. Ставить впереди, вниз, 80мм вентилятор на вдув или поставить за PCI-слотами 80мм вентель(с внешней стороны корпуса), если это возможно. Бловер для этих целей тоже подойдёт.
------------------
Цель была достигнута, я радовался малой температуре, но не долго...


Часть вторая: осень - зима 2003 --- зима - весна 2004
Максимализм: Цель - шум минимален, остальное не важно!


Корпус из-за 120ки превратился в здоровенный кулер, температура которого всегда держалась на уровне комнатной, ногу на блок ставишь - её морозит . Но шумело всё это просто жутко! Сначала было терпимо, но и терпению есть предел.
------------------
На момент этих доработок у меня стояла материнская плата EliteGroupe(ECS) K7S6A(sis745). Когда покупал(это была осень 2002г) средства были очень ограничены, пересаживался с Селерона 366, думал сначала брать Сел1000, но потом почитал обзоров и… «всем врагам назло» решил брать Атлон! В прошлом году на свадьбе брата как-то странно коротнуло мать при подключении наушников, которые были в этот момент подключены только к моей голове . Сгорели все USB порты, LTP , пришлось мать менять. Денег как обычно не было и пришлось взять AsRock K7VT2(via КТ266a). Плюсы K7VT2: развитая функциональность(6*USB2.0, UDMA 133), которую обеспечивал южный мост VT8235, безупречно работающая система защиты от перегрева, которая на старой материнке(ECS K7S6A), несмотря на наличие такого пункта в BIOS’a, не работала вообще(!!!). А вот минус... Плата из параметров твикинга системы имела только один пункт(!) – изменение частоты системной шины. После прошивки новой версии BIOS’a появился ещё один пункт – изменение CL 3/2.5/2. Остальные параметры (вольтажи, тайминги, множитель…) были не ведомы этой плате, по сравнению с которой даже убогий ECS смотрелся королём разгона.
И 1700+(palomeno) тоже никак не назовёшь "выбором оверклокера".
Это я к тому, что возможностей к разгону у меня была «куча»
------------------
Моё терпение кончилось. В игры я стал играть меньше, а те в которые играл хорошо шли и без разгона. В итоге трезво оценив прирост производительности от разгона (5700->6300 3dMark’ов, явно не 2003их ) и шумность системы было принято решение убрать разгон и заняться уменьшением шума.

В блоке питания был заменён вентилятор на нормальную 80ку запитанную на 5в. Сзади блока была удалена решётка, прикрывающая вентилятор (см Рис.4).


Рис.4
Впереди блока была удалена часть "обшивки", радиаторы (если это можно так назвать) на мосфетах были загнуты (см Рис.5).


Рис.5
Итог: Блок питания визуально превратился просто в раскуроченную железную коробку . Выглядит не супер, согласен, но мне что-то не было жалко потери гарантии на Кодеген 250вт, тем более, что вся эта "красота" внутри корпуса и её не видно. Зато БП перестал издавать какие-либо звуки вообще. Проблем со стабильностью и перегревом у меня не было.
------------------
Но тут нужно оговориться: из IDE-устройств у меня только один жёсткий (CD-ROM не покупал, взял винт побольше + есть "дискета" на 10Гб) + есть SB Live 5.1, поэтому нагрузка на БП относительно небольшая -> небольшой нагрев мосфетов. Вообще если уж и снижать напряжение на вентиляторе в БП, то не меньше 7в. Лучшим вариантом будет установка дополнительного 120мм вентилятора, тогда можно и на 5в перейти, даже при достаточно больших нагрузках на БП.
------------------


На процессорном кулере 60мм вентилятор был заменен на 80мм из БП (денег как всегда нет, а потом лень было куда-то ехать) (см Рис.6). И вскоре 60ка была раздолбана молотком с особой жестокостью, вот оторвался на ненавистной трещащей заразе . Переходник - "воронку" 80->60 я пытался делать, но что-то неудачно, температура больше становилась. Странно, конечно, но факт. Скорее всего просто 80ка (Кодегеновская, для БП, производительностью не отличается) создавала недостаточное давление воздуха, чтобы пройдя через "воронку", дойти до основания и пройти через пропилы. В общем 80ка была прицеплена за один угол к радиатору. Теперь попутно охлаждая память и северный мост.


Рис.6
Итог: Температура процессора возросла на 4гр под нагрузкой и стала 50гр, в корпусе осталась прежней. Улучшился температурный режим "околосокетных" элементов материнской платы.
Исчез назойливый высокочастотный шум. Теперь системник просто "басит". Слышен достаточно мощный гул от 120ки и 80ки на процессоре, но ничего, в голове к тому времени уже начали возникать кое-какие мысли…


Вентиляторы решено было запитать от "стандартных" 5 и 7 вольт.
------------------
Напряжение – разность потенциалов на проводах. Чем больше напряжение тем больше оборотов совершает вентилятор. Следовательно, для снижения шума, уменьшения оборотов, снижают напряжение, подаваемое на вентилятор.

Коннектор питания жесткого диска (HDD) четырёхпиновый, в нем четыре провода:
Жёлтый = 12в
2*Чёрных = 0в – «земля»
Красный = 5в

Коннектор питания вентилятора трёхпиновый, в нём три провода:
Желтый – провод отвечающий за измерение оборотов вентилятора, на изменение количества оборотов вентилятора никак не влияет. При подключении вентилятора к двухпиновому коннектору, как в моём случае, он не подключается (некуда просто). В итоге вентилятор нормально работает, но измерить количество оборотов/секунду нельзя.
Красный – это плюс. (+) Сюда должно подаваться бОльшее напряжение.
Чёрный – это минус. (-) Сюда должно подаваться меньшее напряжение.

Чтобы не запутаться в цветах разных коннекторов, я буду называть провода для питания HDD по цвету, а провода питания вентиляторов по назначению: «плюс» или «минус».

Вентиляторы стандартно работают от 12в, т.е. подключаются «плюсом» к 12в (жёлтому), а «минусом» к 0в (чёрному); 12-0=12в. Чтобы получить 7в нужно «плюс» подключить к 12в (жёлтому), а «минус» к 5в (красному); 12-5=7в. Пять вольт получаются подключением «плюса» к 5в (красному), а «минуса» к 0в (чёрный).

Некоторые вентиляторы могут не работать при напряжении 5в. Это нормально, внутреннее сопротивление велико и им просто не хватает напряжения для старта.
------------------
Немного подумав и оглядев всё, что валялось под рукой, был собран "переходник", состоящий из 2х частей, подключаемых к разъёму питания для жёсткого диска (HDD). Первая часть(см Рис.7 ) – это коннектор, шедший в комплекте с Tt 120мм вентилятором - вставка, из которой выведены два провода в отдельный двухпиновый коннектор для подключения вентиляторов. Состоит из пластмассовой болванки и четырёх железных сердечников, к двум из которых припаяны провода, красный(+) и чёрный(-).


Рис.7

При подключении ещё не переделанной вставки, на «плюс» (красный провод, ведущий к коннектору вентилятора, см Рис.7 ) подаётся 12в, на «минус» (чёрный провод, ведущий к коннектору вентилятора, см Рис.8 ) - 0в. Разница потенциалов 12в – это и есть напряжение подаваемое на двухпиновый коннектор подключения вентилятора. Для изменения напряжения нужно переставить сердечники с проводами в другое положение. Различные комбинации позволяют получать напряжения 12, 7 и 5 вольт, чего мне вполне хватает. Эта вставка нужна была для подключения 80ки на процессоре, которая на 5в вообще не работала (Кодеген, блин…). Я поставил 7в – тихо и хоть дует немного.

Вторая часть этого «переходника» - коннектор подключения вентилятора, но четырёхпиновый, сделанный на подобии разъёма питания HDD. Состоит тоже из пластмассового корпуса и четырёх стержней, преходящих в провода (см Рис.8 ). На фото там только 3 стержня – один я вытащил за ненадобностью. Через этот коннектор подключался 80мм вентилятор, идущий вместе с корпусом.


Рис.8
Изменение напряжения было все те же 12, 7, и 5 вольт. Этот коннектор был переделан для подключения двух вентиляторов: 120ки и вентилятора на кулере видеокарты, которые были подключены к 5 вольтам - этого вполне хватило.

Теперь, собрав обе части «переходника» и подключив его, я получил долгожданную тишину. Было решено подавать напряжения CPU 7v, VGA 5v, 120 5v (см Рис.9). Вентиляторов было практически не слышно. Практически, потому что если корпус открыт и ты засунешь в него голову, то немного слышно, а если корпус закрыт, стоит под столом, то их не слышно вообще . Можно сказать, что с вентиляторным шумом было покончено.


Рис.9
Итог: Началась эра тишины, шум работы вентиляторов полностью исчез. Температура процессора в простое поднялась до 48гр. Под нагрузкой доходила до 70 и продолжала расти, я не рисковал и отключал нагрузку. Внутри корпуса температура поднялась на 1-2гр и обычно была около 32.
------------------
Повторюсь, видео у меня слабое(МХ440), поэтому понижение напряжения на вентиляторе видеокарты не было критичным для её охлаждения. При наличии мощной видеокарты и желания сделать её охлаждение тихим и эффективным, нужно ставить на неё кулер для процессора. Подобрать с не тяжёлым(алюминиевый) радиатором и компактными размерами. Поставить на него 80мм вентилятор и запитать его от 5-7в. Или же воспользоваться специальными "пассивными" кулерами для видеокарт(Zalman, Thermaltake)
------------------


Тишина это хорошо, но температура в простое 48гр - это не хорошо. КФ счатью решение этой проблемы было найдено скоро, оно само пришло со страниц http://www.overclockers.ru.
------------------
Bus Disconnect - технология AMD по снижению энергопотребления процессоров. Процессор при малой загрузке регулярно отключается от системной шины, работает не в полную силу, тепловая мощность снижается. При увеличении степени загрузки, процессор начинает работать в нормальном режиме, в полную силу.
------------------
Много читал про Bus Disconnect и расстраивался, что у меня мать не поддерживает её, вернее у меня нет в BIOS пункта её активизации, хотя в чипсете via 266a есть её поддержка. Но тут появляется новость о возможности активизации Bus Disconnect с помощью программы, написанной stargaz0r - s2kCtrl. Программа была скачана и опробована. Найти самую последнюю версию этой замечательной маленькой программы можно на http://www.stargaz0r.nm.ru.


Рис.10
Итог:
Простой (Windows + WinAmp, DVD, PShop ... ): снижение температуры на 9-10(!)гр, итоговая температура процессора 38-39гр, в корпусе 29-30гр.
Снижение энергопотребления благоприятно сказалось на питании всех компонентов системы: напряжение +5в выровнялось с +4.94в до 4.99-5.01в.
Отличный результат без каких-либо усилий.
Нагрузка: ситуация не изменилась, температура более 70 градусов.


Как я уже сказал шум работы вентиляторов исчез, но в наши времена это ещё не говорит о бесшумности компьютера в целом. Теперь самым шумным компонентом системы стал жесткий диск. Прикрученный к корзине (или её подобию в Кодегене) он резонировал с корпусом, звуки "трещания" головок усиливались. К тому же жёсткий диск с 7200rpm при работе издаёт высокочастотный звук, который стало достаточно отчётливо слышно. Для устранения этих проблем решено было положить жёсткий диск на на материал хорошо поглощающий звук и вибрацию. Ничего другого как хороший слой синтеона найдено не было. Синтепон был размещён на дне пятидуймогого отсека, две панели с "вырезом" тоже были перемещены вниз. В то время у меня был диск от Хитачи - 80гб 7200rpm 2мб кэш. Отличался он холодным нравом и малой шумностью. Положив его на синтепон, я много раз проверял температурный режим его микросхем - грелись они как надо. Тогда винт был перевёрнут "с ног на голову" - микорсхемами вверх. Это старая фотогафия, на Рис.11 показан Seagate 10Gb 5400rpm лежащий микросхемами вниз. До этого так же лежала и Хитача =0).


Рис.11
Итог: Достаточно спорное расположение жёсткого диска на синтепоне. У меня это пивело к исчезновению резонанса, шум заметно уменьшился. Воздух проходящий через отверстие на передней панели охлаждает жесткий диск. Но, как потом показала практика (читай далее), этот метод мало подходит для горячих жёстких дисков, ведёт к перегреву.


Вот на этом и была закончена моя борьба за тишину. Была одержана победа. Но какой ценой? Пришлось отказаться от игр. Не полностью, 20-30 минутные дуэли в Квак III машина терпела, но потом начинались тормоза . А впрочем игры меня перестали интересовать, в это время для меня это оказалось оптимальным вариантом.


Часть третья: весна - лето 2004
Сдержанность: Стремление к балансу


Модифицированная система охлаждения была очень тихой, можно сказать бесшуной, и при этом справлялась с охлаждением системы в нужных приложениях. Но я продолжал думать над улучшением охлаждением, ведь проблема перегрева при полной загрузке процессора оставалась.

В начале 2004 года ломается Хитача , её убивает взятая на тестирование умирающая материнка, "труп" пошёл по гарантии. Место Хитачи занял 10Gb Seagate U5 - гремящий старичок. Грелся мало и на синтепоне чувствовал себя хорошо. В начале весны приходит WesternDigital 80Gb 7200rpm 2mb на замену Хитаче, что же, посмотрим что за винт. Оказалось, что это не винчестер, а плитка типоразмера 3.5 дюйма! В основном греется не железо, а электроника, она просто обжигает руки при прикосновении. Конечно такой диск нужно дополнительно охлаждать и ложить его на синтепон - подписать смертный приговор через перегрев. Было много мыслей по размещению жесткого диска, но я остановился на том, чтобы винт всё таки охлаждался пассивно, входящим через отверстие на передней панели воздухом. Для этого я с одной стороны прикрутил жёсткий к стенке пятидуймового отсека, а с другой поставил на подпорку. Получилась(см Рис.12) достаточно устойчиво, вибрации не было.


Рис.12
Для лучшей аэродинамики многие режут шлейфы на полоски и скручивают в жгуты, я сам так когда-то делал. Но в этот раз я не стал. Я просто согнул шлейф повдоль пополам, с усилием провёл по месту сгиба и получил не очень широкую полоску(см Рис.13). Правильно ориентировав её по отношению к входящему потоку воздуха получил, я считаю, даже лучшую обтекаемость чем "жгуты".


Рис.13
Итог: Охлаждение жесткого диска улучшилось, температура по показаниям внутреннего датчика диска уменьшилась с 45 до 38 градусов. Теперь 120ка даёт не только свежий воздух процессору, но и охлаждает жёсткий диск. Согнутый и правильно ориентированный 80ти жильный шлейф не создаёт сильного сопротивления потокам проходящего в корпус воздуха.
Шум издаваемый жёстким диском несколько увеличился, но остался на приемлемом мною уровне.


К лету появились интересные игры, захотелось поиграть... Нужно лучше охлаждать процессор при загрузке. Пришлось менять напряжения на "переходнике".
Вариант подключения вентилей: CPU 7v, VGA 5v, 120 5v получил название "Зима" (см Рис.14).


Рис.14
Вариант подключения вентилей: CPU 12v, VGA 12v, 120 7v получил название "Лето" (см Рис.15).


Рис.15
Позже "Лето" было немного переделано. v- был соединён с 120-, тем самым они оба были подключены к 1 = 5v. Напряжение на вентиляторе видёокарты снизилось до 7v - жить можно
Итог: Охлаждение всех компонентов системы улучшилось, температура при полной загрузке стала составлять 62градуса. Подтормаживания и нестабильность при сильной загрузке процессора исчезли.
Шум возрос, но остался на достаточно низком уровне.


-------------------------------------------------------
Поставленных целей я добился. Шум был снижен до приемлимого мною уровня (я придирчевый ). Внешний вид корпуса стал хуже, но я не такой уж эстэт, чтобы переживать по этому поводу, тишина и стабильная система важнее.
Ничего сложного в описанном мною нет, пробуйте.
Было интересно пробовать разные варианты, смотеть на результат, сравнивать...Это сродни бенчмаркингу, только попугаи - градусы. Мне это больше по душе...
Даже если вы дочитали статью до конца и не заснули - мне уже приятно, надёюсь вам что-то пригодиться.
Увидите какие-то неточности, ошибки; есть коментарии, предложения...
Пишите: 4upuk@mail.ru

Вот вид системы изнутри:


Рис.16

Расположение системника в комнате, смотрится нормально...

Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают