Re-test top chladičov Zalmanu, Alpenföhnu a Noctuy

Úvod a špecifikácie

Recenziu chladičov Zalman CNPS12X a Alpenföhn K2 ste už čítali, vtedy sme testovali podľa metodiky, ktorá je nenávratne preč. Doterajšie výsledky sú teda nekompatibilné a bola by škoda nepoznať ich výkon v porovnaní s už otestovanými a ďalej testovanými chladičmi. Bez dlhšieho predstavovania môžete ešte raz preletieť špecifikáciami a rovno sa vrhnite na množstvo výsledkov z meraní.

 

Špecifikácie chladičov

 

Upozornenie: SE2011 u Noctuy NH-D14 značí špeciálnu edíciu určenú pre LGA2011, k starším päticiam je k inštalácii nevyhnutný montážny kit NM-I3 SecuFirm2, ktorý nie je súčasťou balenia

 

Metodika, testovacia konfigurácia

Metodika, testovacia konfigurácia

Na účely testovania sme zhotovili vzduchový tunel s dôrazom na optimálny prietok vzduchu. Jeho vnútorne rozmery sú 225 × 420 × 500 mm, čo približne zodpovedá objemnejšej skrinke typu miditower.

originál

V konfigurácií pre testovanie procesorových chladičov sú osadené celkom štyri ventilátory zregulované na nepočuteľných 600 ot./min. Vzduch z okolia nasáva dvojica Noiseblockerov NB-BlackSilentFan XL1 a teplý vzduch z tunelu do okolia vyfukuje opäť jeden NB-BlackSilentFan XL1 spoločne s väčším bračekom NB-BlackSilentFan XK1.

originál | originál

Na reguláciu ventilátorov používam 6-kanálový Lamptron Touch Fan Controller.

originál

O udržanie konštantnej teploty vstupného vzduchu z okolia dvadsať stupňov Celzia sa počas testovaní pokúša termostatická hlavica eQ-3 Premium v rádiovom spojení s prenosným termostatom rovnakého výrobcu umiestnenom pri dvojici intake ventilátorov.

originál | originál

 

Meranie hluku prebieha mimo priestor tunelu v boxe z polystyrénu, v ktorom sme sa dostali takmer k spodnej hranici meracieho rozsahu (30 dBA) prístroju.

originál | originál

Hlukomer Voltcraft SL-100 je počas meraní umiestnený na statíve vo vzdialenosti približne dvadsať centimetrov od lopatiek ventilátorov. Výsledky však berte s rezervou, eventuálna chyba merania môže byť až +/- 2 dBA (1 kHz).

Všeobecný postup pri meraní:

1. vzhľadom k polohe základnej doske prebiehajú všetky testy vždy v horizontálnej polohe
2. pred každou montážou sú styčné plochy základne chladiča a rozvádzača tepla procesoru dôkladne očistené
3. teplovodivá pasta (vždy AC MX-2) je aplikovaná v podobe kvapôčky do prostriedku heatspreaderu
4. procesor je zaťažovaný utilitkou OCCT v.4.0.1 po dobu pätnástich minút nepretržitej záťaže

   

5. tento cyklus (od samotnej montáže heatsinku) opakujem pre vyššiu presnosť trikrát
6. zmeriam hlučnosť chladiča v širokom spektre otáčok

Testovacia konfigurácia

 

 

Doplňujúce informácie k výkonnostným testom

V porovnaní s prvými testy prešla v tomto bode metodika výraznými zmenami, ktoré sú už ale konečné a ďalšie chladiče budú vždy vzdorovať nasledujúcim režimom:

s použitím setových ventilátorov (procesor v továrenskom nastavení)

1. teploty v záťaži – automatický režim (zapojenie na konektor CPU_FAN)
2. teploty mimo záťaž - automatický režim (zapojenie na konektor CPU_FAN)

s použitím setových ventilátorov (pretaktovaný procesor)

1. maximálny výkon chladiča v záťaži
2. výkon v záťaží s 2/3 (67 %) možnosťami ventilátorov
3. výkon v záťaži pri produkcii fixnej hladiny hluku 33 dBA

 

s použitím Nanoxií FX12-2000 (pretaktovaný procesor)

1. výkon v záťaži pri maximálnych otáčkach, t.j. 2000 ot./min + systémové ventilátory bežia na 100 % (900 – 1100 ot./min)
2. výkon v záťaži so zregulovanými ventilátormi na 1200 ot./min

U chladičov pri ktorých ventilátor nie je bežnou súčasťou balenia budú Nanoxie zaskakovať vo všetkých režimoch.

Výsledky testov s automatickou reguláciou a pri maximálnom výkone

Výsledky testov výkonu a hlučnosti

CPU (default) s automatickou reguláciou

V tomto teste meriame výkon chladiča pri zapnutej automatickej regulácii otáčok ventilátorov. Pre testovanie používame základnú dosku od spoločnosti Gigabyte, ktorá umožňuje u chladičov bez podpory PWM regulácie regulovať otáčky zmenou napájacieho napätia.

Procesor je v tomto režime na štandartných taktoch a má aktivované všetky podporované funkcie, ako napríklad funkciu pre zníženie spotřeby (C1E, EIST), ale aj funkcie pre zvýšenie výkonu (Turbo Boost). Chladič je zapojený do konektoru CPU_FAN. U chladičov, ktoré majú viac ventilátorov používame rozdvojky, takže sú automaticky zregulované všetky vetráky.

Z testu zistíme ako sú na tom chladiče pri automatickej regulácii s výkonom i hlučnosťou v záťaži aj bez záťaže.

Vyrovnaný výkon, rozdielna hlučnosť

Noctua NH-D14 SE2011 už využíva pre automatickú reguláciu otáčok pulzne šírkovú moduláciu, rovnako tak Alpenföhn K2. Ventilátory sme zapojili na CPU_FAN cez rozdvojkou podporujúcu PWM a trojica vetrákov CNPS12X bola regulovaná podľa voltáže (z recenzie už viete, že Zalman PWM konektor nemá) procesora Core i5 750 (TDP 95 W) vo východzom nastavení.

Výkon chladičov je pri automatickej regulácii veľmi vyrovnaný, väčšie rozdiely zaznamenal hlukomer. NH-D14 SE2011 je s 39,8 dBA (900/870 ot./min) najhlučnejším, ale tiež najefektívnejším chladičom. K2 bola o slabé 2 dBA pri 1000/750 ot./min (120/140 mm) tichšia. Nemalú úlohu na tom zohral aj pomalší (140 mm) ventilátor K2. CNPS12X je výkonnostne i hlučnosťou s približne 39 dBA pri 950 ot./min niekde na polceste, bližšie k Noctue.

V idle 33 dBA prekročil len Zalman so 700 ot./min s hlučnosťou 34,4 dBA. Otáčky Alpenföhnu K2 spadli až k hranici svojich mozností, t.j. 460/350 ot./min (120/140 mm), čomu zodpovedá 31,7 dBA. Noctua NH-D14 SE2011 je s 33 dBA o chlp hlučnejšia, podpísala sa na tom hlavne NF-P14 PWM s rýchlosťou 610 ot./min.

CPU (pretaktovaný) pri maximálnom a zníženom výkone

Účelom testu je zistiť výkon chladiča pri maximálnych a pri znížených otáčkach ventilátorov. Aby sme chladiče viac potrápili, v tomto i v ďalších testoch je procesor pretaktovaný na 3,66 GHz a napájacie napätie (Vcore) je v BIOSe zvýšené na 1,318 V. Úsporné funkcie v idle sú deaktivované.

Ak sú k chladičom dodávané redukcie pre zníženie otáčok ventilátoru, dlhší (tmavo-zelený) pruh udáva hodnotu so spomaľovacou redukciou. Ak redukcia chýba, alebo výrobca dodáva regulátor pre plynulé (užívateľsky voliteľné) zníženie otáčok, nastavujeme otáčky na 2/3 výkonu.

Alpenföhn na vrchole vďaka termopaste Artic-Cooling MX-2

Zahrievacie kolo máme za sebou, pokračujeme režimom maximálnych otáčok. Chladiče boli v prvom teste otestované s teplovodivou pastou dodávanou výrobcom, teraz z viacerých dôvodov používame u všetkých výhradne Artic-Cooling MX-2, tzn., nekompatibilný je aj režim s maximálnymi otáčkami.

Výsledky z minulého testu tak trochu mimo scenár dotvárajú porovnávací mini test teplovodivých pást, z ktorého vidieť, že tepelná vodivosť Artic-Coling MX 2 je vyššia ako u termopasty dodávanej s K2. Naopak sme namerali horších výsledkov u CNPS12X (ZM-STG2) i NH-D14 SE2011 (NH-T1).

Už v prvom teste nebol rozdiel teplôt o veľa väčší ako jeden stupeň Celzia, vtedy skončil Alpenföhn na chvoste. Teraz sa i za pričinenia kvalitnejšej termopasty situácia obrátila a K2 sa dostáva na čelo tabuľky. Zalman tesný náskok pred Noctuou udržal a to pri hlučnosti nižšej o 2 dBA.

V režime 2/3 vznikol vysoký rozdiel teplôt medzi CNPS12X a K2, ktorý spôsobili dodávané redukcie. Zatiaľ čo ventilátory K2 s rýchlosťou 750/563 ot./min (súdiac podľa hlučnosti 33,9 dBA) zapojené na 7 V (cez molex) dosahujú pomerne nelichotivých hodnôt, CNPS12X „ťaží“ z redukcie znižujúcej otáčky len o 100 ot./min. Priepastný rozdiel (v neprospech CNPS12X) je viditeľný tiež v hlučnosti. 

Teploty v okolí pätice

S predchádzajúcim testom meriame zároveň i teplotu súčiastok v okolí pätice v režime 2/3 možností vetrákov.

Z testu je tak zrejmé, s akou intenzitou chladič ofukuje kritické súčiastky. Zistíme, ktoré chladiče zanedbávajú chladenie MOSFETov a VRM (extrémny príklad je vodné chladenie).

Výkon chladičov pri rovnakej hlučnosti a s rovnakým ventilátorom

Teploty CPU (pretaktovaný) pri 33 dBA

Aj v tomto teste vychádza výkon chladiča z pretaktovaného procesora (3,66 GHz@1,318 V). Otáčky regulujeme dovtedy, kým nedosiahneme hlučnosť 33 dBA. Ak u niektorých chladičov výsledky chýbajú, znamená to, že aj pri minimálnych otáčkach a napätí, na ktorom sa ešte ventilátor roztočí je hlučnosť vyššia než požadovaných 33 dBA.

Z testu zistíme, ako sú na tom chladiče s výkonom při veľmi nízkej hlučnosti.

Alpenföhn má slabšie ventilátory než Noctua

Pri fixnej hladine hluku 33 dBA je výkon CNPS12X (3×  630 ot./min) a Noctuy (630/610 ot./min) veľmi vyrovnaný. K2 so 660/480 ot./min dosahovala na pretaktovanom procesore vyšších teplôt v idle i v záťaži.

CPU (pretaktovaný), pasív s Nanoxia FX-12 2000

Z nasledujúcich testov sa dozviete, aký je výkon chladičov v prípade, že použijete rovnaký ventilátor (tzn. aká kvalitná je pasívna časť) a aký má dopad na hlučnosť tvarovanie, hustota a usporiadanie rebier.

Najmä u lacnejších chladičov výrobca používa menej kvalitné ventilátory a náročnejší užívatelia ich často vymieňajú za kvalitnejšie, či výkonnejšie. V tomto prípade ich zaujíma výkon pasívnej časti chladiča.

Aj keď ventilátory dodávané s chladičom nevymeníte, pri porovnaní výsledkov s Nanoxiami ľahko zistíte u ktorých chladičov výrobca nešetril na pasíve a u ktorých nižší výkon pasívnej časti dobieha rýchlejší (a hlučnejší) ventilátor.

Pri vyššom výkone už zanikajú zvuky ako vrčanie motorčeku, alebo pískanie ložísk a hlavnou zložkou hluku vydávaného chladičom je aerodynamický hluk, ktorý spôsobuje vzduch prúdiaci cez chladič. Za týchto okolností už má na hlučnosť chladiča podstatný vplyv tvarovanie, hustota i usporiadanie rebier pasívu. Preto porovnávame aj výsledky chladičov pri použití rovnakého ventilátoru.

Konfigurácia vetrákov je v rozpoložení a počte podľa návrhu výrobcu. Testy opäť prebiehajú na pretaktovanom procesore. Výkon meriame pri maximálnych a znížených otáčkach (2000 ot./min a 1200 ot./min). Hlučnosť je meraná pri vyšších otáčkach (2000 ot./min).

Ak v grafe výsledky chýbajú, znamená to, že chladič využíva neštandardných ventilátorov, alebo spôsob uchytenia a montáž klasických ventilátor s rozmermi 120 × 120 × 25 mm nie je možná bez úprav.

Rovnaká teplota i hlučnosť

S použitím Nanoxií sú pasívy K2 a NH-D14 výkonnostne na chlp vyrovnané, hlučnosťou detto. Len pripomeniem, že s použitím dodávaných termopást by bol výkon Noctuy mierne vyšší, naopak nižší u konkurenčného Alpenföhnu.

Hluk (20 cm)

V grafe je zachytené, ako u vybraných chladičov závisí ich hlučnosť na otáčkach. Meranie prebieha zo vzdialenosti 20 cm (toto obmedzenie vyplýva z meracieho rozsahu hlukomeru, ktorý je v používanom režime 30-70 dBA).

 

Otáčky chladičov, ktoré majú dva a viac ventilátorov točiacich sa na rôznych otáčkach sú znižované v rovnakom pomere, vychádzajúc z maximálnych otáčok.

hodnota na horizontálnej osi predstavuje rýchlejší z dvojice ventilátorov

 

Zhrnutie

Zhrnutie

S odstupom času sa po re-testovaní už v zaužívaných režimoch verdikt v zásade nijak nemení. Alpenföhn K2 sa síce so setovými ventilátormi prebil na čelo tabuľky, ale pri najvyššej hlučnosti v teste a s kvalitnejšou termopastou ako dodáva s chladičom výrobca. Naopak termopasty Noctua NH-T1 a Zalman ZM-STG2 horšie ako Artic-Cooling MX-2 nie sú a v záverečnom hodnotení nepômože K2 v porovnaní s Noctuou NH-D14 SE2011 ani o štvrť kilogramu vyššia celková hmotnosť.

 

Zalman CNPS12X si pri maximálnych otáčkach a nižšej hlučnosti pred Noctuou NH-D14 udržal tesný odstup a vzhľadom na výkonnostnú kategóriu, jeho nižšej hmotnosti (1 kg) kvitujeme. Najväčšia slabina je trojica obtiažne vymeniteľných ventilátorov bez PWM.

Zalman CNPS12X

+ špičkový výkon 
+ v režime maximálnych otáčok tichší, a zároveň výkonnejší ako Noctua NH-D14
+ vo svojej kategórii prijateľná hmotnosť
− výmena ventilátorov pri poruche
− vetráky bez PWM

Alpenföhn K2

+ špičkový výkon 
+ otáčky ventilátorov v idle (Noctua NH-D14 je hlučnejšia)
± výkon pasívu rovný Noctue NH-D14
± potencionálne vyšší výkon na procesore s plošnejším rozvádzačom tepla
− výkonom sa (v tom lepšom prípade) na Noctuu NH-D14 len doťahuje
− pri 33 dBA slabší ako konkurencia z testu
− celková hmotnosť vyššia ako u Noctuy NH-D14
− teplovodivá pasta

 

Za zapožičanie chladičov do testu ďakujeme internetovému obchodu Tiphardware.