Systémové chladenie do posledného detailu! Podložené stovkami meraní

17. 1. 2014

Rôzne skrine, rôzne scenáre

Pomocné alebo presnejšie systémové ventilátory sú mimoriadne dôležitou súčasťou každej počítačovej skrinky. Ich poddimenzovanosť či dokonca neprítomnosť sa s efektívne chladenou zostavou vylučuje, a to i napriek tomu, že máte povedzme špičkovo vyriešené chladenie na procesore a grafickej karte. Jedna vec je rozptýlenie tepla ventilátorom z pasívu chladiča do skrinky a druhá, tiež podstatná vec, je jeho odvádzanie mimo interiér uzavretej bedne.

Vždy platí, čím nižšia teplota vzduchu v útrobách skrinky panuje, tým lepšie. Vyššie teploty vzduchu majú dopad okrem vyššieho zahrievania i na vyššiu hlučnosť, než by bolo optimálne, a to sa dotýka už i kancelárskych strojov, kde na tichom chode obzvlášť záleží. Nechcem tvrdiť, že dnes nezostavíte spoľahlivo fungujúci počítač s plnohodnotným procesorom a súčasne absenciou rotujúceho hardvéru, pretože zostavíte, lacné to ale nebude. Okrem pasívneho zdroja peňaženku vyprázdni i na celkom pasívny chod vhodný chladič s výrazne perforovanou skrinkou napríklad od NoFanu.

Ustrážením si pracovných teplôt CPU to ale ešte zďaleka nekončí, na pozore sa musíte mať i pri výbere (a chladení) základnej dosky. Súčasné čipsety sa už síce tak (ako napríklad X58) nezahrievajú, kritickými stále budú teploty napájacích kaskád, nedajbože s obnaženými MOSFETmi low-endových dosiek, kde je každá ušetrená koruna dobrá.

Náplňou nasledujúcich stránok budú však štandardné zostavy s aktívnych chladením vlastniace drvivá väčšina našich čitateľov. Tí z vás, čo z času na čas prechádzajú recenzie procesorových chladičov vedia, že testy prebiehajú v tuneli z plexiskla s tradičnou schémou prietoku, kde sú tak na vstupe ako i výstupe dva ventilátory spomalené k nízkym otáčkam.

Kvôli pokiaľ možno čo najideálnejšej výmene vzduchu (pri prijateľnej hlučnosti) absentuje každý „zbytočný“ prvok narušujúci vnútornú cirkuláciu. Voľba materiálu na plexisklo padla nielen z dôvodu transparentnosti, ktorá umožňuje bezproblémovú kontrolu nad zostavou počas testovania, ale hlavne preto, že teplo nenaakumuluje tak, ako plechy bežnej skrinky znepríjemňujúce priebeh testovania – aby sa zamedzilo skresleniu, mali by pred každým ďalším meraním chladnúť. Nehovoriac o tom, že permanentná manipulácia s chladičmi priamo v stiesnenej skrini život nespríjemní.

aerotunel koncipovaný pre testovanie chladičov
Aerotunel koncipovaný pre testovanie procesorových chladičov

Grom dnešných testov budú samozrejme v obchodoch bežne dostupné skrinky vybrané práve pre čo najnázornejšiu a najuniverzálnejšiu ilustráciu vplyvu rôznych návrhov na teploty kľúčových komponentov výkonného PC. Aby bolo možné vyvodiť poriadne závery, meraniam sa podrobila hneď trojica moderných konceptov so samostatným okruhom chladenia zdroja a bočnicami bez perforácií (pri kvalitnom návrhu počítačovej zostavy sú bočné sitá či prúdy beztak na príťaž).

Zástupcom najpredávanejšieho formátu, middle tower, je SilentiumPC Gladius X80. Naproti nemu potom stojí výrazne objemnejší full tower Phanteks Enthoo Primo a zase middle tower – Raven RV04, tentokrát ale s vnútorným rozložením otočeným „dole hlavou“, teda o 180 stupňov voči štandardu. Ale už teraz, po dotestovaní, môžem konštatovať, že SilverStone neignoruje rokmi zaužívaný layout náhodou. Ešte pred vynášaním súdov ale spoločne nazrime do jednotlivých skriniek.

Megatest systémového chladenia
SilentiumPC Gladius X80, Phanteks Enthoo Primo a SilverStone Raven RV04

SilentiumPC Gladius X80 Pure Black

rozmery skrine – V/D/Š – 540 × 514 × 210 mm

Firma SilentiumPC si našu zvýšenú pozornosť vyslúžila chladičom Fera Pro s vynikajúcim pomerom cena/výkon, čo je, zdá sa, i krédo poľskej spoločnosti. Je síce pravda, že sa skrinka Gladius X80 s cenovkou okolo 2500 Kč nezaradí k tým najlacnejším, na jej obhajobu musím poznamenať, že sme jej až na drobnosti nemohli prakticky nič podstatné vytknúť.

Materiálom sa rozhodne nešetrilo, milimetrové bočnice i kostra z ocele sú pevné. Čierny interiér zakladá na štandardnom rozložení komponentov s napájacím zdrojom v zadnej dolnej časti. Cez predné modulárne koše, pojmúce až osem 3,5 alebo 2,5" diskov, prefukuje k jednému zadnému ventilátoru dvojica predných s vypínateľnými modrými LED – všetky tri majú spoločný 120mm priemer a rýchlosť 1200 ot./min. Regulácia je možná v troch stupňoch pomocou interného panelu.

Pri výbere chladiča CPU je to bez bariér, výškou môže siahať až do 175 mm, u grafických kariet ste s použitím obidvoch košov limitovaní na ich dĺžku 300 mm. Po odobratí vrchnej klietky na disky sa vojdete s veľkou rezervou už s každou grafikou.

Umývateľné protiprachové filtre sú všade tam, kde ich potrebujete, teda za každou vstupnou pozíciou pre ventilátor (i za tými, kde si môžete ventilátor dokúpiť formou rozširujúceho príslušenstva). Čelná maska je tvorená kovovou sieťovinou.

Možnosť vedenia káblov za základnou doskou síce je, hrubšie zväzky už budú vytláčať bočnicu. K uchyteniu kabeláže by mal slúžiť plastový organizátor tvorený pomerne laxným západkovým mechanizmom povoľujúcim už i pri nízkom nápore.

dvojica magnetických protiprachových filtrov na strope skrinky

Nadštandardne bohatá je i nádielka konektorov a ovládacích prvkov na vrchu skrine. Okrem tlačidla k zapnutiu, resetu, štvorice konektorov USB (2× 3.0 plus 2× 2.0), výstupu pre stereo a vstupu pre mikrofón, je k dispozícii i čítačka MMC/SD kariet, spomínaný regulátor ventilátorov (umožňujúci v strednej polohe i úplné odstavenie k nemu pripojeného) a tlačidlo k spínaniu podsvietenia prednej dvojice ventilátorov. Raritnou, ale pre užívateľov často manipulujúcich s diskami praktickou súčasťou, je dokovacia stanica pre 3,5 a 2,5" disky s rozhraním SATA.

Phanteks Enthoo Primo

rozmery skrine – V/D/Š – 650 × 600 × 250 mm

Phanteks, donedávna známy výhradne výrobou procesorových chladičov, sa pýši už i počítačovou skriňou – Enthoo Primo s objemom bez mála 100 litrov, čo je takmer dvojitá porcia Gladius X80. Nakoniec, navrhnutá je pre nadšencov a teda primárne pre najvýkonnejšie sety vodného chladenia. Dokonca, keby nestačil jeden zdroj, je pripravená i na druhý.

Obrovská to veža má hmotnosť 18 kg. Jej čelo a vrch sú pokryté brúseným hliníkom, nosná konštrukcia je z masívnej ocele. V základnej výbave je osadených celkom päť 140mm ventilátorov s 1200 ot./min, z čoho dva (predné) sú zase s vypínateľnými LED. Všetky je možné pripojiť k vstavanému externe napájanému rozbočovaču s PWM pripojením na 4pinový konektor (napríklad na CPU_fan, kedy budú otáčky regulované na základe prac. teplôt procesora.

Päť 5,25" externých pozícií je umiestnených za magnetickými dvierkami otvárajúcimi sa sprava doľava: nejeden pravák bude sklamaný, že tomu nie je opačne, hlavne, keď je náhľad do interiéru tiež z ľavej strany. K predným ventilátorom sa dostanete povolením zacvakávajúceho panelu s protiprachovým filtrom. Musím však poznamenať, že jeho demontáž ide mimoriadne ztuha. Čelnú časť skrine konečne dopĺňa pás s modrým LED podsvietením tiahnucim sa výškou pravej hrany.

K dvom klietkam pre spolu šesť 3,5/2,5" (buď/alebo) diskov pristupuje z pravej strany. Obidva koše sú demontovateľné a podobne ako je tomu u ventilátorov, poskytujú určitú variabilitu umiestnenia, čo v praxi znamená, že je ich možné od ventilátorov mierne vzdialiť, či k nim naopak priblížiť. Dvojicu SSD je možné pripojiť i k stene šachty pre 5,25" zariadenia.

Organizácia kabeláže je vyriešená na výbornú. Obopínanie káblov a následné dolaďovanie suchými zipsami je veľmi pohodlné. Pre hladké zakrytovanie je viac ako dostatočná (a snáď i s nejakou rezervou) i šírka medzi doskou a bočnicou.

Konektivita neohúri: 3,5mm vstup a výstup pre audio dopĺňajú už iba dva a dva konektory USB 3.0 a 2.0. Holanďania nezabudli ani na už sporadicky používaný reset, nechýba ani prepínač podsvietenia a samozrejme (veľké) tlačidlo power.

pod strop môžete zavesiť 480mm radiátor vodného chladenia

SilverStone Raven RV04

rozmery skrine – V/D/Š – 581 × 497 × 219 mm

Séria skriniek Raven je známa tým, že sa vždy vymykala zabehnutým konvenciám. Od RV1 až po RV3 bola doska pootočená o 90 °C, čo vyzerá papierovo atraktívne, pretože sa môže marketingové oddelenie dôveryhodne odvolávať na fakt, že je teplý vzduch dynamicky tlačený v smere jeho prirodzeného stúpania. Pravda je taká, že sme RV02 v testoch mali a napriek tomu, že je chladením na slušnej úrovni, suma sumárom sa zo šedého priemeru nijak neodpútala.

K výraznejším zmenám v návrhu došlo až príchodom štvrtej verzie, v ktorej je už doska otočená voči tomu, čo poznáme zo štandardných ATX skriniek, až o 180 stupňov. Neprehliadnuteľnou zmenou je i to, že SilverStone s každou novou havraňou skriňou tlačí cenu stále k nižším cifrám, čo sa podpísalo i na využívaní plastov viac, než bývavalo. Skelet je síce stále z poctivých oceľových plechov, vrch i maska je tvárnená z plastov, čo v skutočnosti vizuálne pôsobí lacným dojmom.

Interiér RV04 pojme procesorové chladiče do výšky 165 mm, v prípade grafických kariet je to, čo sa maximálnej dĺžky týka, bez obmedzení. Na dno môžete pevne pripevniť až štvoricu 2,5" diskov a dva 3,5" disky do hot-swapových šuplíkov. Ak máte 3,5" HDD viac, pre ďalších päť je k dispozícii odnímateľný kôš fugnujúci čiastočne ako vzduchový tunel k CPU.

Pochvaly hodné je použitie iba dvoch 5,25" pozícií, čo je v dobe, kedy sú optické mechaniky na ústupe, na regulátor ventilátorov a prípadný HDD v silent boxe tak akurát. Vďaka tomu sa potom otvára priestor pre dvojicu 180mm ventilátorov tlačiacich čerstvý vzduch po celej dĺžke základnej dosky. Veľké ventilátory je možné v prípade potreby pomocou dodávaných redukcií nahradiť trojicou 120mm. Na výfuku už ale žiadny ventilátor nenájdete, zadná stena spolieha iba na perforácie, ktorými je prúd teplého vzduchu pretláčaný. Voľná pozícia pre voliteľný 120mm ventilátor v nej však nechýba.

Vedenie kabeláže poza tray je pohodlné a hoci sa kabeláž o bočnicu opierala, nie to až také kritické ako u Gladius X80.

Ak je niekde priestor na zlepšenie, sú to čelné dvierka. Jednak sa otvárajú iba pozvolným vysunutím zo západky, z ktorej ani neviete a vyletia samé (a to by stačilo použiť kúsok magnetu). A na stisk neisté sú i pretláčajúce sa tlačidlá power a reset. Osobne by mi ani neprekážalo, keby boli priamo vyvedené na boku, pri konektoroch audia a dvojici portov USB 3.0.

S čím, čo a ako testujeme

Testovacia zostava je postavená na základnej doske Gigabyte EX58 UD5. V nej osadený procesor Intel Core i7-920 s 1,406V napájaním je pretaktovaný na 3,9 GHz. Použitý chladič CPU je Thermalright Silver Arrow SB-E so zregulovaným ventilátorom Noctua NF-A15 tak, že sme u neho vo výsledku v odhlučnenom boxe namerali intenzitu hluku 33 dBA.

K rovnakej produkcii hluku 33 dBA bol vyladený i chladič grafickej karty – Prolimatech MK-26 s dvojicou 14cm Noctua NF-A14 s rýchlosťou 630 ot./min. Jeho zahrievadlom je ATI Radeon HD 4870 1 GB GDDR5 s TDP 150 W (prvoplánová 250W GTX 480 vzdala boj s teplom bohužiaľ skôr, než sme sa nazdali). Okrem pracovných teplôt jadier CPU a GPU sú pomocou skalibrovaného thermometru UNI-T UT325 monitorované i MOSFETy napájacích kaskád obidvoch procesorov.

Testovacia konfigurácia

Pretože ide v prvom rade o testy prietoku pre pokročilejších ladičov, ktorí spravidla prebytočný kôš na disky odstraňujú (a viac než tri triapólpalcové vlastní iste drvivá menšina), vrchné dielce u SilentiumPC a Phanteksu sme i my demontovali. Je však dôležité poznamenať, že ventilátory prázdne koše prefúknu prakticky bez ujmy na výkone. S košom si o jednotky desatín stupňa, čo je hodnota zmestiaca sa do chyby merania, pohoršilo iba napájanie. Výnimkou je odstránenie koša u Raven RV04, ktoré dokonca znamenalo polstupňový nárast na jadrách procesora, grafika si už ale polepšila o 2 °C.

Celkový hluk skriniek vrátane všetkých komponentov (pozn. rušivý platňový disk naša konfigurácia neobsahuje) meriame hlukomerom Voltcraft SL-100 zo vzdialenosti 70 cm diagonálne na vrchnú hranu skrine. Ide teda o simuláciu, kedy je PC umiestnený voči jeho používateľovi typicky na zemi a snímač hlukomera je potom zhruba v reálnej polohe ľudského ucha. Jedine v prípade SPC Gladius X80 bolo nutné skrinku kvôli polohe ventilátora v zdroji naklápať o cca 30 stupňov, a to z dôvodu použitých (fluidných) ložísk v SST 75F-G Evo, ktoré sú s vetráčikom vodorovne s voľne visiacim rotorom na naše prekvapenie pomerne hlučné. Vo všetkych ostatných polohách je zdroj tichý (v idle, kedy hluk meriame, mimoriadne).

Testovacia konfigurácia

K zaťaženiu procesora používame utilitku IntelBurn Test s vyhradenými 5 GB RAM, grafickú kartu potom trápi FurMark vo verzii 1.12.0 vo východom nastavení pri rozlíšení 1920 × 1080 px. Testy neprebiehajú simultánne, ale každý zvlášť po dobu trvania 15 minút, po ktorých uplynutí sú odčítané najvyššie zaznamenané hodnoty jadier CPU, GPU a napájania.

Teplota vzduchu na vstupe každej skrinky, oscilujúca medzi 21–21,4 °C, je v priebehu meraní permanentne kontrolovaná.

So stock ventilátormi

Pre prvú sadu testov používame vyložene dodávané ventilátory v počte a v pozíciách nainštalovaných výrobcom. Merania vychádzajú zo štyroch konfigurácií, kedy sa kombinujú dva režimy nastavenia systémových ventilátorov a chladičov.

Testujeme so systémovým chladením pri maximálnom a zníženom výkone zregulovaným na fixnú hladinu hluku 35 dBA. A rovnako tak pri maximálnom a zníženom výkone chladičov procesora a grafickej karty vyladených k nízkej hlučnosti.

Výsledky meraní

Z pohľadu procesorovej časti chladí najúčinnejšie Raven RV04, tak procesor ako i jeho napájanie. Značný náskok na MOSFEToch má už i pred našim aerotunelom, pri porovnaní hraničných možností až 10 °C, to však pri najvyššom hluku spomedzi všetkých testovaných. Faktom ale je, že v najtichšej konfigurácii, kedy skrinky produkujú 35 dBA, atypická skriňa SilverStonu drží teploty CPU na o 7 °C nižších hodnotách než obrovská Enthoo Primo. Menší Gladius stráca až 9 °C. Ešte výraznejšie sa Raven RV04 odpúta s chladením napájania – až o cca 12, respektíve 16 stupňov Celzia.

Po zvýšení systémového chladenia na maximum (46 dBA) si najvýraznejšie polepšila Enthoo Primo (až o 4–7,5 °C). Stále to však nestačí na podstatne tichší havraní SilverStone s 35 dBA. Zvýšenie otáčok u SPC Gladius X80 príliš vplyv na chladenie nemalo, pretože už pri max. prietoku dosahuje pomerne nízkeho hluku 36,6 dBA, kedy toho pretlačí iba o málo viac než v režime zníženého výkonu. V praxi ide ale o nezmyselné, nevyvážené nastavenie, ktoré má v našom teste ilustrovať vplyv intenzity prietoku na celkové chladenie, ktorý je, ako môžete vidieť, výrazný. V inovatívnej RV04 dokonca výraznejší, než po zvýšení výkonu ventilátorov na pasívoch chladičov. V prípade zvyšných bední s tradičnou schémou prietoku vzduchu to neplatí a pre celkovo nižšie teploty viac než výkon sys. chladenia zaváži výkon na rebrách chladičov.

Poznámka: pre lepšiu orientáciu je možné pruhy usporiadať voľbou kritérií (tlačidlo vľavo dole) podľa hodnoty od najnižšej po najvyššiu a podľa výrobcu k sebe segmentovo zlepíte výsledky jednotlivých skriniek. Kliknutím na vybraný pruh sa dostanete k jeho zvýrazneniu vami zvolenou farbou.

V chladení grafickej karty si už Raven prvenstvo nepripíše, Enthoo Primo dosahovala lepších výsledkov tak v prípade chladenia GPU ako i jeho napájania, kde pri tichom systémovom chladení a minimálnych otáčkach chladičov skrinku RV04 predbieha už aj Gladius X80. Daňou za vynikajúce teploty CPU sú tak len priemerné výsledky u grafickej karty.

SilverStone Raven RV04
SilverStone Raven RV04: vsadenie na atypický layout sa rozhodne oplatilo

Výmena dodávaného za drahé Noctuy

Do ďalších režimov počítame už iba s renomovanými ventilátromi Noctua, konkrétne s modelmi NF-S12A, ktoré nahradia tie originálne v rovnakom počte a v nezmenených pozíciách. Všetky výsledky meraní tejto kapitoly vychádzajú z rovnakej intenzity hluku systémového chladenia – 35 dBA. Z výsledkov je ľahko čitateľné, kedy dodávané ventilátory z hľadiska účinnosti ťahajú za kratší koniec a kedy má zmysel uvažovať o ich náhrade alternatívnymi s efektívnejšími lopatkami.

Výsledky meraní

Na špičke grafu je znova Raven s dvojicou 180mm rotorov. K tomu je ale nutné poznamenať, že zrovna ich ložiská sa bezhlučným chodom nevyznačujú a typický aerodynamický hluk je pretláčaný otravným šušťaním počuteľným i z metra.

Ako už z popisu skrinky SilverStone viete, pomocou redukcií je ventilátory možné nahradiť trojicou 120mm, k čomu sa v príslušnom režime ešte vrátime. Pre teraz sme osadili iba dva, a to v rôznych polohách: centrované zvrchu a zospodu. Vo výsledku pri umiestnení zospodu boli (podľa očakávaní) o cca 3 °C nižšie teploty jadier CPU a ich napájania. V prípade, že dvojica ventilátorov tlačila vzduch zvrchu a ďalej cez grafickú kartu, o 3–4 °C chladnejším bol práve Radeon.

Je zaujímavé, že v prípade Enthoo Primo i Gladius X80 je rozdiel medzi stock chladením a ventilátormi NF-S12A prakticky nulový. Rozdiel je iba v otáčkach, zatiaľ čo 35 dBA väčších ventilátorov Phanteks zodpovedá rýchlosť 5× 750 ot./min, menšie Noctuy sa otáčali v minúte až 930×, kedy toho ale pretlačia zhruba rovnako. Nakoľko pri ventilátoroch SPC chýbala žila k monitorovaniu ich rýchlosti, k hodnotám otáčok som sa nedostal. Môžeme ale konštatovať, že ona Noctua pomerom výkon/hluk nijak nevyčnieva. Na druhej strane je pravda, že ložiskami prežije lacné SPC niekoľkokrát.

Noctuy k výraznejšie nižším teplotám schladili iba MOSFETy v Gladius X80 a celkovo nechávajú kúsok za sebou set ventilátorov NoiseBlocker v aerotuneli, čo je skôr horšou vizitkou NoiseBlockerov než tým, že by Noctua nejako vynikala.

4× 600 ot./min (NF-S12A) – rovnovážne

Ako nastaviť štvoricu ventilátorov?

Časté diskusie sa vedú o tom, či je lepšie mať v skrinke pretlak, podtlak vzduchu, alebo rovnovážne prúdenie, teda nasávať i vyfukovať rovnaké množstvo vzduchu. Jednoznačná odpoveď, ktorá by stopercentne platila pre všetky skrinky, neexistuje. A to z toho dôvodu, že sa výhodnosť toho či onoho riešenia skrz rôzne koncepcie viac či menej odlišuje.

Dlhodobo považujem za správny kompromis medzi výkonom a hlučnosťou štvoricu 120mm ventilátorov zregulovaných k cca 600 ot./min v rovnovážnom pomere 2/2 (tj. dva na vstupe a dva na výstupe). Hoci táto kapitola prináleží presne týmto meraniam, nemôže chýbať načrtnutie toho, ako sa prejavia rýchlejšie nasávajúce, respektíve vyfukujúce ventilátory.

Spravidla vždy platí, že konfigurácia rýchlejších vstupných než výstupných ventilátorov z hľadiska účinnosti chladenia za svojou inverznou situáciou (teda rýchlejších výstupných) pokrivkáva a jediná výhoda je snáď v tom, že nebude do skrine (tak ako pri podtlaku) nasávaný prach cez každú špáru. Rozoberme si celú vec na názorných príkladoch:

Majme pre porovnanie dvojicu 600otáčkových intake ventilátorov a zase dvojicu 600otáčkových outtake ventilátorov v skrinke s minimom perforácií. Pri zvýšení otáčok (resp. prietoku) intake ventilátorov na 900 otáčok stúpne v prvom rade hlučnosť (cca o 2 dBA), ale teploty komponentov sa k lepším nepohnú (prípadne iba zanedbateľne), pretože skrinka nevyfukuje viac tepla než v predošlom prípade s tichším chladením. O niečo nižšie teploty možno očakávať u skriniek s rozsiahlymi perforáciami, cez ktoré sa ohriaty vzduch von už dostane. To ale nevýhodný pomer výkon/hluk nezmení.

Celkom iná situácia nastáva v prípade, že na 900 otáčok zregulujeme zadné ventilátory a predné ponecháme pri 600 otáčkach. Opäť síce stúpne hluk o cca 2 dBA, ale spolu s ním už konečne výrazne klesnú i teploty. Napríklad v Gladius X80 a Enthoo Primo v procesorovej časti až o 4–6 °C, v časti s grafickou kartou bol už pokles nižší: 0–2 °C.

Naskytá sa potom mieste otázka, či je podtlak zo štyroch ventilátorov efektívnejším riešením než rovnovážne prúdenie. Keď sme štyri ventilátory Noctua NF-S12A vytvárajúce podtlak vyladili k 32 dBA (tj. na 4× 600ot. – rovnovážne), teploty CPU a jeho napájania boli na nerozoznanie od rovnovážneho prúdenia, výraznejšie (o 1–3 °C) si však pohoršila grafická karta.

4× 600 ot./min (NF-S12A) – rovnovážne

Testy prebiehali v troch rôznych výkonnostných režimoch. Pri 600 ot./min (tj. cca 32 dBA), pri 35 dBA a max. výkone (plusmínus 1200 ot./min) systémového chladenia. Aby to bolo správne komplikované, v zátvorkách popiskov grafov nájdete pre kvôli zúženiu zápisu skratky P/Z/S/PH značiace aktívny predný/zadný/spodný a predný horný ventilátor.

aerotunel koncipovaný pre testovanie chladičov

Aerotunel v konfigurácii s Noctuami NF-S12A

Výsledky meraní

Chladiaci výkon v Gladius X80 a Enthoo Primo je takmer (Phanteks máva málinko navrch) vyrovnaný. Všimnite si ale, že zatiaľ čo Gladius využíva dvoch predných ventilátorov, v Enthoo Primo je na vstupe aktívny predný horný so spodným. V prípade, že je u Phanteksu spodný vetrák nahradený druhým predným, o 1 °C si na jednej strane polepší CPU, na strane druhej si pohorší GPU. Obdobne to v prípade testov pri 600 otáčkach (kedy sú vzájomné rozdiely najvyššie) platí i u SPC.

3× 600 ot./min (NF-S12A) – pretlak, podtlak

S každou ďalšou kapitolou vyhodíme jeden ventilátor, teraz máme k dispozícii trojicu k vytvoreniu veľmi slabého pretlaku či podtlaku vzduchu. Ku skratkám P/Z/S/PH (predný/zadný/spodný a predný horný ventilátor) z predchádzajúcej kapitoly pribúda PD (predný dolný ventilátor). Ventilátory sa vo všetkých režimoch pohybujú pri konštantnej rýchlosti 600 ot./min.

Výsledky meraní

Pri tak nízkom prietoku, aký 3× 600otáčkové Noctuy produkujú, je už prakticky jedno, či máte dva ventilátory na vstupe a jeden na výstupe, či opačne. Dôležité je, že vzduch vôbec cirkuluje z jednej strany na druhú. Raven RV04 je dôkazom toho, že i pri tichom vánku je možné chladiť žravý procesor, o poznanie horšie na tom začína byť s 86 °C Gladius X80.

2× 600 ot./min (NF-S12A)

2× 600 ot./min (NF-S12A) – výsledky meraní

Najefektívnejšie využitie dvoch ventilátorov je na výfuku. Efektívnejším riešením nie je ani rovnovážne prúdenie nasávajúceho a vyfukujúceho. Najhoršie možné osadenie (teda pokiaľ si odmyslíme dva tlačiace ventilátory oproti sebe) je do intake pozícií, kedy teplý vzduch len obtiažne opúšťa priestor skrinky. Výsledkovo ale zase jasne dominuje Raven RV04.

1× 600 ot./min (NF-S12A) + bez sys. chladenia

1× 600 ot./min (NF-S12A) – výsledky meraní

S jedným, či žiadnym ventilátorom (vtedy sa ale počíta so zdrojom hore, ktorý síce na jednej strane úlohu chýbajúceho ventilátora zastúpi, na strane druhej tak vdychovaním všetkého tepla trpí zdroj sám) sa predávajú tie najlacnejšie skrinky.

Aby jeden rotor nahradil viac ventilátorov, musí sa otáčať rýchlejšie než viac pomalobežných a keď ich v konečnom dôsledku i prehluší, i tak nebude dosahovať zhodnej efektivity, chladenie bude disponovať horším pomerom výkon/hluk.

V Ravene, s pomalobežnými Noctuami s permanentne najhorším chladením grafickej karty, teploty na napájaní presiahovali 80 °C – na druhej strane súčasne najlepšie chladí procesorovú časť, čo iba podtrhuje nevyváženosť návrhu.

Bez systémového chladenia

Po odstavení systémových ventilátorov prekročil únosnú medzu Gladius X80: počítač zažal byť pri 98 °C na jadrách CPU nestabilný, čo sa prejavovalo modrou obrazovkou smrti. Na kolenách bol už i Raven s 90stupňovými MOSFETmi grafickej karty a len o málo lepšie bol na tom náš aerotunel, a to iba kvôli tomu, že plexisklo až tak nekumulovalo teplo. Najlepšie obstál full tower Phanteksu s perforovaným stropom, ktorý pomaly narastajúce teplo rozkladal do najväčšieho priestoru.

Bacha na hi-endové grafiky! (+ zhrnutie)

Sme v samotnom závere testov, ktorých cieľom bolo poukázať na to, aké nastavenie systémového chladenia je lepšou, či naopak horšou východiskovou pozíciou z hľadiska chladiaceho výkonu (či hlučnosti) v štyroch rôznych skrinkách.

Tí, čo sa prebrali množstvom grafov sú už v obraze. Z obrovského množstva dát vypadlo i to, že je učebnicová schéma prietoku pokorená obráteným prúdením v Raven RV04. Je otázkou, ako sa to celoplošne premietne do ďalšej produkcie.

V rámci meraní sme prevetrali i ventilátory Noctua NF-S12A v úlohe, do ktorej sú stavané. Ale úprimne, očakávali sme, že budú mať pri rovnakom hluku (35 dBA) ako stokorunové SilentiumPC navrch predsa len viac než prakticky nič. S tvrdením Rakušanov, že je ich prejav posunutím do pre ucho znesitelnejšieho šumu príjemnejším sa síce stotožniť dá, beztak výmenu ventilátorov zvažujte až v dobe, keď budú ich lacné ložiská dosluhovať. Alebo slepo uveríte v placebo?

A konečne dôležité varovanie: pri stišovaní zostáv s výkonnými grafickými kartami majte pod kontrolov okrem teplôt jadra i teploty jeho napájania, tie môžu byť bez problémov vyššie i o 20 °C. Malé pasívy pribaľované i k špičkovým chladičom dostačovať nebudú a budete nútení sa obzrieť po niečom poriadnom, napríklad typu Thermalright VRM Rx.

V našom prípade by sme bez vedomia, že MOSFETy GTX 480 po povrchu obteká 108 °C, pri GPU s 88 °C najskôr len mávli rukou a konštatovali, že „je to Fermi“, zatiaľ čo realita bola krutejšia, karta po tomto pekle zobrazovala naposledy.

detail na s tichým chladičom nedostatočné chladenie napájania GeForce GTX 480

Zhrnutie – tipy a rady stručne a jasne

Pre tých, čo majú radšej než obsiahlé grafy s popisom výstižný výcuc, sumár faktov pre tradičné rozloženie ATX:

v lacných skrinkách s napájacím zdrojom dole osaďte jediný ventilátor do stropnej/zadnej vrchnej pozície (podľa smeru prúdenia chladiča CPU) s orientáciou tak, aby vzduch zo skrinky vyfukoval. V prípade, že zdroj dole nemáte a je na vrchu skrine, je pre najefektívnejšie umiestnenie sys. ventilátora dôležitým, či vlastníte výkonnú grafickú kartu. V prípade, že áno, ventilátor nainštalujte do prednej pozície, respektíve, ak je tá možnosť, na dno skrinky (vždy) v smere nasávania sviežeho vzduchu do jej vnútra. Pozn.: v ďalších bodoch počítame už so zdrojom pozične dole.
s dvojicou ventilátorov je to veselšie, pri rovnakom a vyššom chladiacom výkone budú totiž tichšími, než keby ste použili iba jeden pri vyšších otáčkach. Spravidla platí, že pre lepšie chladenie procesora (vrátane jeho napájania) budú obidva prínosnejšími na výfuku. Herný PC zase vyváženejšie schladí nasávajúci s vyfukujúcim.
pri troch ventilátoroch už budete laborovať s pretlakom či podtlakom. Napriek tomu, že Phanteks i SilentiumPC svoje skrinky dodáva vo východzom nastavení s chladením vytvárajúcim pretlak, rozumnejšie rozloženie je presne opačné, efektívnejšie je teda za každých okolností vytvorenie podtlaku. Je ale pravda, že s veľmi nízkymi otáčkami (typicky pod 600 ot./min u 120mm ventilátorov) sa rozdiel medzi pretlakom a podtlakom hranične približuje nule.
za optimálne v okruhu systémového chladenia považujeme rotory štyri. To je už možné uvažovať i o rovnovážnom prúdení, ktoré disponuje viac či menej priaznivejším pomerom výkon/hluk pri rovnakom chladiacom výkone ako podtlak. Práve v prípade podtlaku platí, že pre dosiahnutie porovnateľnej hladiny hluku je nutné zrazenie rýchlosti predných ventilátorov na úkor zadných, kedy teplotne pohoršíte grafickej karte (procesorová časť rozdiel nepocíti).
z hľadiska intenzity prúdenia síce platí, čím rýchlejšie vzduch útrobami skrinky cirkuluje, tým sú teploty nižšie, veľmi rýchla výmena vzduchu (a s ňou spojená vysoká hlučnosť) je už často neefektívna. A zrovna tu sa už ťažko niečo paušalizuje, pretože ideálu blížiace sa nastavenie sys. chladenia ide ruka v ruke s nekonečnou variabilitou konkrétnych nastavení chladičov CPU a grafických kariet. Nezostáva, než popriať príjemné chvíle strávené ladením.

Za poskytnutie skriniek a ventilátorov do testov vďačíme ich výrobcom