Zalman CNPS14X: monštruózny „sendvič“ s obrovským potenciálom

Zalman CNPS14X: Úvod a špecifikácie

História spoločnosti Zalman siaha až do minulého tisícročia a počínajúc od roku 1999 má firma v porovnaní s drvivou väčšinou konkurencie odžitý o nejaký ten rok produkcie viac. Noctua, Prolimatech či nádejný benjamínok Phanteks sú síce tvrdými súpermi, ale tiež high-endový Zalman CNPS12X je dôkazom toho, že juhokórejským konštruktérom recept na účinné chladenie rozhodne nechýba. Viac než slušné zastúpenie má výrobca aj v low-ende, model CNPS5X sme za vynikajúci pomer ceny a výkonu ocenili nálepkou „Smart Buy“.

Aby sme ale škáru medzi vlajkovou loďou a nižšou triedou výrobcu vyplnili, objednali sme najnovšie dietko Zalmanu – model CNPS14X smerujúci do vyššieho mainstreamu. Hoci by sa mohlo na prvý pohľad zdať, že číslovka v názve označuje akési výkonnostné zaradenie chladiča, minimálne v základnej výbave to neplatí, štrnástka značí priemer jediného ventilátora nachádzajúceho sa v balení. 

Výrobca však nezabúda ani na nadšencov, ktorí chcú to najvýkonnejšie, a preto k dosiahnutiu extrémneho výkonu vo svojich materiáloch nabáda k dokúpeniu a osadeniu dvoch prídavných ventilátorov. Chvályhodným krokom je, že ich potencionálnemu zákazníkovi silou mocou nevnucuje. Nutnosť zakúpenia takéhoto kompletu by dozaista nejedného záujemcu odradila. Voľba tak zostáva po zvážení (ne)potrebnosti na užívateľovi. 

 

My sme chladič s osadením trojice ventilátorov pre vytvorenie predstavy o chladiacej účinnosti preverili, ale vzhľadom na to, že ide o konfiguráciu, za ktorú si musíte priplatiť, vyhradili sme testovaniu menej priestoru než obvykle. Najviac nás pochopiteľne zaujímalo, kde až siaha maximálny výkon monštruózneho „šialenstva“ z obrázku.

Na daný účel poslúžila dvojica 135mm Zalmanov ZM-F4, ktoré nám do testu spoločne s chladičom ochotne poskytol obchod Abacus electric. Vyberať môžete už ale aj spomedzi širokej ponuky 120mm vetrákov.

Vo východzej konfigurácii (tzn. s jedným 140mm ventilátorom) prešiel CNPS14X kompletným testovaním, teda s výnimkou tých režimov, kde meriame výkon pasívnej časti s referenčnými Nanoxiami FX12-2000. Dôvod je prostý – podobne ako aj u iných stajňových kolegov bol použitý atypický ventilátor bez rámčeka s neštandardným uchytením.

Špecifikácie chladiča

 

Zalman CNPS14X: predstavenie

Zalman CNPS14X: predstavenie

Od systému ochrany komponent v balení som príliš neočakával, ale rozhodne ani to, že chladič po rozbalení zo škatule vytiahnem v stave nepoužiteľnosti. Starší CNPS12X chránil ešte plastový obal, no u CNPS14X ho už nenájdeme. Okrem pozohýbaných rohov vrchných rebier nepríjemne prekvapil vyosený ventilátor s rotorom kolidujúcim s čiernou krytkou na vrcholku chladiča. Našťastie sa nejedná o nič, čo by nešlo behom pár sekúnd vyrovnať kombinačkami. 

  

K montáži výrobca dodáva kovový backplate, držiaky, spojovací materiál, kľúč a inštalácia ďalších dvoch ventilátorov sa nezaobíde ani bez štvorice spôn. Nechýba ani skromné balenie teplovodivej pasty ZM-STG2M a užívateľský manuál si môžete znova prezrieť v el. podobe (odkaz k stiahnutiu).

Bez mála 900g komplet (vrátane ventilátora) pozostáva z dvojice veží, kde sa každá pýši 46 plátmi s hrúbkou štyri desatiny milimetra. Vzdialenosť medzi rebrami je približne 2 mm.

   

                                          

Vrch chladiča zdobí plastová krytka v tvare hviezdy nesúca vygravírované logo výrobcu a model produktu. K rebrám je pripevnená dvomi skrutkami. Jej úlohou je tiež držať cca 3cm odstup medzi vežami zvierajúcimi ventilátor.

Ventilátor je pripevnený ku kovovému stojančeku, ktorý je ďalej priskrutkovaný k medenému bloku štvoricou skrutiek. K ich vyhotoveniu bol bohužiaľ použitý pomerne nekvalitný kov a na jednej z nich bola dokonca úplne strhnutá hlavička už od doručenia. Ostatné boli pri (de)montáži k poškodeniu veľmi náchylné. 

  

Po ich odskrutkovaní môžeme zo stredu odnímať transparentný ventilátor Z14X-PWM so 140mm priemerom. Nechýba mu už ani 4pinový PWM konektor. Avšak o kvalitnom uchytení ventilátora nemôže byť reč. Približne milimeter hrubé nožičky sa ho síce pokúšajú udržať, ale ihneď po vybalení chladiča sa potvrdilo, že je to pre ne veľké sústo. 

 

Na zvolenú montáž sa viaže okrem problematickej výmeny vetráku aj ďalší neduh. Ventilátor je pripevnený k nožičkám o stator a to dvojicou skrutiek dotýkajúcich sa rebrovania. V dôsledku vysokých otáčok sú cez ne prenášané vibrácie a celý chladič môže začať nepríjemne rezonovať. Na škodu by v týchto miestach nebol aspoň antivibračný materiál.

                                          

S tvarovaním rebier sa inžinieri evidentne vyhrali, ale namiesto drobných výstupkov, pozohýbaných do pravého uhla k držaniu fixného odstupu medzi lamelami, radšej vídavam pevnejšie zámočky. 

                                                         

Styčná plocha celomedeného bloku, ku ktorému je prispájkovaná šestica natesno poukladaných 6mm trubíc odvádzajúcich teplo, je bez najmenšej nerovnosti. Návrhári už prekvapivo nepoužili kompozitné, ale klasické heatpipe.

Zalman CNPS14X: montáž

Zalman CNPS14X: montáž

K základni najprv namontujeme dva držiaky, ktoré po povolení skrutiek na základni vložíme do priestoru medzi podstavec ventilátora a medený blok a štvoricu skrutiek spoľahlivo zatiahneme skrutkovačom. Držiaky sú to univerzálne, takže ich použijeme tak k päticiam Intelu ako aj k soketom AMD.  

 

Jedinou zmenou pri ich montáži je správne zvolená orientácia. U Intelu ich natočíme tak, aby boli nožičky vytvárajúce štvorcovú rozteč vo výsledku bližšie k plošnému spoju základnej dosky. Ak vlastníte procesor so soketom AMD, stačí držiaky jednoducho obrátiť a k PCB sa tak viac priblíži obdĺžniková rozteč montážnych otvorov.

   

Nasleduje príprava zadného plechu, ktorú už poznáme z CNPS12X. Uvažovať nad inštáláciou chladiča v skrinke bez toho, aby ste kvôli tejto operácii demontovali základnú dosku, je o jednom človeku celkom zbytočné. A obzvlášť v tomto prípade už asi nepomôžu ani ďalšie ruky kamaráta a budete nútení zákl. dosku pred montážou zo skrine vybrať. 

 

Backplate sa pred inštaláciou chladiča s doskou pevne nespája a o to je manipulácia v stiesnených miestach pod rebrovaním sťažená. Predtým, než začnete s kľúčom manévrovať, pokúste sa chladič zľahka uchytiť aspoň dvomi skrutkami do kríža a záverom všetky na doraz a bez obáv (ďaleko nás nepustia) s použitím kľúča dotiahnuť.

K úspešnej inštalácii bola v prípade našej základnej dosky nevyhnutná demontáž pasívu chladiaceho MOSFETy. 

V tejto chvíli je dobojované a s konštatovaním, že montáž nebola nijak zvlášť pohodlná, musím poznamenať, že je dostatočne pevná na to, aby sme mohli chladič zaťažiť ďalšou váhou prídavných ventilátorov.

   

Ich montáž doplnkových ventilátorov je rýchla a jednoduchá, ale počítajte s tým, že budú kolidovať už i s nízkymi modulmi. Bez ich osadenia počítajte s tým, že viac ako 5cm pamäte do slotov bližšie k pätici neosadíte.

   

S celkovou hmotnosťou 1180 g vás tento obor nešokuje, nepreváži totižto ani Noctuuu NH-D14, ale zato je podstatne objemnejší. Viac ako 177 mm na šírku nedosahuje ani z testovaných kúskov najvýkonnejší – Phanteks PH-TC14PE. Širším je už len atypický koncept Prolimatechu Genesis.

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 konfigurácii 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 6kanálový Lamptron Touch Fan Controller.

originál

O udržanie konštantnej teploty vstupného vzduchu z okolia (20 °C) sa pri testovaní v chladných mesiacoch pokúša termostatická hlavica eQ-3 Premium v rádiovom spojení s prenosným termostatom rovnakého výrobcu umiestnenom pri dvojici intake ventilátorov. Ale i v horúcich mesiacoch je v suterénnej miestnosti, kde testy chladicov prebiehajú, prakticky stálych dvadsať stupňov Celzia, takže podmienky pri testovaní sa nemenia a sú rovnaké tak v zime, ako i v lete.

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 Arctic MX-2) je aplikovaná v podobe kvapôčky do prostriedku heatspreaderu
4. procesor je zaťažovaný utilitkou OCCT v.4.1.0 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 štandardných taktoch a má aktivované všetky podporované funkcie, ako napríklad funkciu pre zníženie spotreby (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.

Nezvládnutá pulzná modulácia

V tomto režime u výkonných chladičov nehľadíme ani až tak na teploty, ako na reguláciu otáčok a teda hlučnosť, ktorá je výsledkom automatickej regulácie. Pulzná modulácia u CNPS14X vyženie otáčky zbytočne vysoko, v dôsledku čoho sa radí v idle so 41 dBA k najhlučnejším kúskom v databáze. Záchranou tichej automatiky ale môže byť napríklad regulácia zmenou napájacieho napätia, kde sa ventilátor mimo záťaže otáčal okolo 670 ot./min.

Otáčky ventilátora mimo záťaž / v záťaži: 1260 ot./min / 1410 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.

Na starší CNPS12X podľa očakávaní nestačil

Výrobca v špecifikáciách uvádza, že rýchlosť ventilátora by mala dosahovať 1350 ot./min s toleranciou +/- 10 %. Pri maximálnom výkone sa otáčky v boxe, v ktorom meriame hluk (ešte pred samotným testovaním výkonu) pohybovali okolo 1450 ot./min. Pri meraní výkonu boli (vplyvom tečúceho vzduchu) podľa regulátoru ešte vyššie – zastavili sa na okrúhlych 1500 ot./min. Na stajňového kolegu si ale podľa očakávaní nesiahol. 

 

V režime zníženého výkonu, po spomalení ventilátora na zhruba 1200 ot./min, produkuje podobnú hlučnosť viacero chladičov, najbližšie je mu ale slabší GX-7 od Gelidu Solutions.

Na extrémny mód sme nezabudli. Stock ventilátor spolu s obidvomi 135mm Zalmanmi ZM-F4 bol nastavený na plný výkon. Výsledkom bolo v priemere dvoch meraní/montáží 50,5 °C  – t.j. max. výkonu Noctuy NH-D14 SE2011. Zalman CNPS14X s trojicou ventilátorov produkoval 47,8 dBA, čo je podľa našich meraní o 0,3 dBA menej než maximum NH-D14 SE2011 s duom vetrákov NF-P12 a NF-P14 PWM nastavených na maximálny výkon. Nameraná hlučnosť, resp. jej rozdiel a znova v porovnaní s Noctuou je tak malý, že sa bez problémov zmestí do chyby merania. 

Na kompaktnejší model CNPS12X ani tu nestačil. Výkon CNPS14X je stále nižší a hlučnosť vyššia. Síce nie o veľa, ale pri takýchto monštruóznych rozmeroch sme očakávali predsa len lepších výsledkov.

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 pri veľmi nízkej hlučnosti.

Výkon rovný Scythe Mugen trojky

Po zarovnaní podľa hlučnosti sa ako najbližší súper ukázal o 170 Kč/7 eur lacnejší Scythe Mugen 3 v revízii B. K znížení hlučnosti na 33 dBA sme ventilátor Z14X-PWM spomalili na približne 700 ot./min. Je však nutné poznamenať, že pri nižších decibeloch už bolo počuteľné jemné vrčanie motorčeka. 

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

Poznámka: Kvôli neštandardnému uchyteniu ventilátora uprostred sme výkon pasívov porovnať tentokrát nemohli.

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.

Záverečné zhrnutie, verdikt a cenový prehľad

Záverečné zhrnutie, verdikt a cenový prehľad

Najnovší chladič Zalmanu, model CNPS14X, za kvalitu spracovania nepochválime. O svojich nižších kvalitách nás presvedčil už pri prvom zoznámení. Po rozbalení škatuľe sme ho vytiahli s mierne pokrivenými rebrami a vyoseným ventilátorom, ktorý je do tela chladiča nainštalovaný vôbec nešťastne.

Konštrukcia radiátora je svojou pevnosťou na o stupienok nižšej úrovni než napr. u koncepčne podobnej Noctuy NH-D14 alebo u cenovo príbuzného Thermalrightu True Spirit 140. Kvalitnejší mohol byť aj materiál, z ktorého sú vyrobené skrutky využívajúce sa pri montáži držiakov k základni. Krkolomná inštalácia k základnej doske tiež nepotešila.

 

A k výkonnostným testom. Pulzná modulácia vyhnala ventilátor k zbytočne vysokým otáčkam. Na nezaťaženom procesore, Intel Core i5-750 (TDP 95 W) vo východom nastavení, vynikal chladič medzi ostatnými hlučnosťou, siahajúcou až k 41 dBA. Vyššie decibely pri PWM regulácii budú vadiť najmä majiteľom tichých zostáv.

Negatíva sme v krátkosti obsiahli, prejdime k pozitívnejším vlastnostiam. Výkon pri maximálnych otáčkach je viac než slušný. Na Noctuu NH-D14 či bračeka CNPS12X síce nestačí, ale v porovnaní so Scythe Mugen 3 v revízii B dosahuje na maxime nižších teplôt i hlučnosti.

Po zarovnaní podľa rovnakej (prakticky nepočuteľnej) hlučnosti, sa mu konkurenčný chladič od Scythe, oplývajúci predovšetkým prednostami pri nízkom prietoku, priblížil už nebezpečne blízko. Jediným lacnejším a zároveň o málinko výkonnejším chladičom v našej výsledkovej databáze je v režime 33 dBA True Spirit 140 od Thermalrightu.

S trojicou ventilátorov by bolo možné dať túto „skladačku“ s Noctuou NH-D14 SE2011 pri maxime obidvoch chladičov do vzťahu rovnosti. Vychádzajúc z našej metodiky sú hodnoty nameraného výkonu i hlučnosti identické. Zalman CNSP14X vás vyjde v konfigurácii s dvojicou doplnkových ventilátorov ZM-F4 s cenou okolo 250 Kč za kus síce lacnejšie, avšak nižšia celková ivestícia je daňou za množstvo nevýhod, ktoré sa Noctuy rozhodne netýkajú.

Zalman CNPS14X

+ slušný výkon pri maximálnych otáčkach
+ výkon po znížení otáčok k hlučnosti 33 dBA
+ pre vyšší výkon možnosť zakúpenia a montáže ďalších dvoch ventilátorov
+ v konfigurácii s ventilátormi ZM-F4 je pri nižšej cene výkonom i hlučnosťou rovný Noctue NH-D14 SE2011 

− uchytenie ventilátora (spôsobujúce tiež prerážanie vibrácií na kostru radiátora)
− radiátor mohol byť pevnejší a materiál skutiek odolnejší
− pri regulácii pulznou moduláciou vysoká hlučnosť v idle
− výmena ventilátora pri poruche
− nepohodlná montáž

Cenový prehľad

Vždy v závere nájdete súhrnné grafy s cenami, kde budú chladiče radené zostupne podľa maximálneho výkonu a podľa výkonu pri hlučnosti 33 dBA. Vybrané ceny zodpovedajú v dobe vydania testu aktuálnym cenám obchodu Tiphardware. V prípade nedostupnosti sa budeme spoliehať na niektorý z veľkých českých e-shopov (Alfa, CZC atp.) majúc tovar skladom za najnižšie ceny. Vtedy bude v zátvorke upresnené, kde sa za onu cenu k chladiču dostanete.

Za zapožičanie chladiča Zalman CNPS14X a ventilátorov Zalman ZM-F4 vďačíme obchodu Abacus electric.

 

Za technickú podporu ďakujeme internetovému obchodu Tiphardware.