Атипичное пневмоохлаждение процессора и системного блока

Эта работа принимает участие в нашем конкурсе статей.

В настоящее время в области охлаждения процессоров сложилась парадоксальная ситуация. На фоне поразительных успехов в разработке и изготовлении компьютерных электронных компонентов процесс развития систем охлаждения идёт вялотекущим образом – в лучшем случае эволюционирует. Эволюция идет по следующей схеме: увеличение мощности потребляемой (выделяемой) процессором – увеличение размера радиатора – увеличение размера и производительности вентилятора кулера – увеличение размера системного блока – увеличение размера и производительности корпусных вентиляторов... А что же дальше? Интегрированное в системный блок жидкостное охлаждение или охлаждение с помощью тепловых труб? Едва ли такое решение окажется по карману большинству пользователей. Ведь сейчас и обычные корпуса от мало-мальски известных производителей стоят недёшево.

Вторая сторона проблемы – сами системные блоки превратились в настоящих монстров. Типичная картина – огромный системный блок, в котором, в лучшем случае, устройствами занята половина отсеков и зияющая пустота... Вот этот весь неиспользованный внутренний объём и есть плата за рост скорости, в первую очередь процессора. Почему-то считается непререкаемой истиной, что для того, чтобы охладить процессор, необходимо сначала сбросить с него тепло внутрь системного блока, а затем с помощью нагнетающих и вытяжных вентиляторов выбросить это тепло наружу. Но обязательно ли при разработке оригинальной системы воздушного охлаждения следовать этим избитым путём? Конечно же, нет.

Для подтверждения этого, поставим следующую задачу – разработать и (собственными силами) изготовить систему воздушного охлаждения, учитывая следующие системные требования:

• системный блок – минибашня c боковым расположением блока питания;
• гарантированная работа процессоров с тепловыделением до 70-75Вт;
• для нормального функционирования остальных устройств, температура внутри системного блока не должна превышать 30-35°C;
• при изготовлении использовать максимально доступные элементы и готовые узлы.

Процессорный кулер

Сначала дадим описание конструкции, а потом, для тех, кто интересуется процессом разработки, приведём мотивацию своих поступков. Реальная конструкция предназначена для процессоров AMD, но всё справедливо и для процессоров Intel. Кулер будем делать из двух стандартных элементов: радиатор от Volcano 7+, вентилятор – системный бловер SB-A.

Поверх пластин радиатора любым доступным способом закрепляем промежуточную плату из тонкого листового материала (в данном случае двухсторонний стеклотекстолит), не забыв вложить и правильно сориентировать крепёжную клипсу.

Затем при помощи двухстороннего автомобильного скотча приклеиваем бловер. Верхнюю часть пластин (8-10мм) заклеиваем скотчем.

Кулер готов. Производим примерку кулера, размечаем место для отверстия в верхней крышке и проделываем его любым доступным способом. Устанавливаем кулер на своё родное место (не забываем о термоинтерфейсе). Заклеиваем скотчем с двух сторон паз крепёжной клипсы.

Краткое обоснование конструкции

Выбираем направление воздушного потока – от радиатора. Выбор радиатора – Volkano 7+, пожалуй, лучший из доступных. Выбор центробежного вентилятора для кулера обусловлен следующими обстоятельствами:

• штатные аксиальные вентиляторы кулеров не способны создать необходимое для беспрепятственного прохождения потока воздуха (между рёбрами радиатора) разрежение, центробежный не только справляется с этой задачей, но и позволяет устранить паразитные каналы прохождения воздуха (паз крепёжной клипсы) и область неэффективного использования воздушного потока (верхняя часть рёбер);
• геометрия центробежного вентилятора такова, что выброс потока горячего воздуха за пределы системного блока происходит без дополнительных конструктивных элементов;
• низкий уровень шума при достаточной производительности.

Охлаждение внутреннего объёма системного блока

Теперь следующая задача – в область процессора доставить из-за пределов корпуса достаточное количество холодного воздуха. Эта задача легко решается при установке на левую боковую крышку вентилятора диаметром 120мм (см. здесь).

И совсем не лишней будет установка под видеокартой бловера. Теперь остаётся заклеить ставшие уже ненужными вентиляционные отверстия в крышках и стенках. В итоге получаем вот такую конструкцию.

Тепловое тестирование

Тестирование будем проводить в реальной закрытой конструкции:

• корпус – мини башня с блоком питания 300Вт;
• системная плaта – Soltek 75DRV5 KT333;
• процессор – Thoroughbred-B 1700+@2400+: FSB 166Мгц, к=12, напряжение ядра 1,725В;
• термоинтерфейс – КПТ-8;
• память – 512Mb PC 2700 Samsung: FSB 166Мгц, режим работы синхронный;
• видеоплата – ASUSTeK V8420 TD;
• жесткий диск, комбопривод, звуковая карта и прочая начинка.

Температура окружающего воздуха +20^oC. Тестирование будем проводить Сандрой 2003. Запускаем Burn-in-wizard – 30 циклов арифметического и мультимедийного теста с нагрузкой на процессор 100%. После десятого цикла температуры датчиков практически неизменны.

Температуры датчиков:

• температура внутри системного блока (выносной термодатчик около процессора) – красная линия;
• температура подсоккетного датчика – синяя;
• температура ядра – оранжевая.

Поставленная задача выполнена в полном объёме.

В реальной жизни – это мультимедийный компьютер, поэтому разгонные возможности процессора не использованы на все сто процентов. При предельном разгоне: FSB - 185Мгц, т.е.@2800+; напряжении питания процессора - 1,85В и W=81Вт температура ядра возрастает на 6 градусов.

Заключение

Всё, о чём вы прочитали выше, работает около полутора лет. Правда, в своём первоначальном исполнении процессор был Duron 1200, а радиатор от Volkano 6+. В нынешней конфигурации компьютер прекрасно пережил жаркое лето, когда температура в комнате достигала +33°C.

Предложенная конструкция, в большей степени, подходит для проведения очередного апгрейда или при необходимости собрать за не очень большие деньги второй компьютер – не такой огромный и шумный, как основной. Тем более, на смену форм-фактора ATX приходит BTX, где с охлаждением попроще: процессорный соккет выносится к передней панели для прямого удаления горячего воздуха от процессора за пределы корпуса и (дождались) появилась возможность установки на левой боковой крышке крупноразмерного нагнетающего вентилятора. И, наконец, в качестве радиатора можно применить любой другой, лишь бы его эффективность соответствовала используемому процессору.

Анатолий Лысенко aka Haggard. Краснодар