napisany przez: MRx / Poradniki

Cicho i wydajnie – jak pogodzić ciszę z wydajnością? Część I

« PoprzedniaNastępna »
Zasilacz i Wentylatory – Co i jak?

Mówi się, że dobry zasilacz to podstawa sprawnego działania komputera. Cóż ta osoba, która to wymyśliła z pewnością zraziła się do tanich i tandetnych zasilaczy kuszących nas niską ceną oraz wysokimi cyferkami na tabliczce znamionowej. Z doświadczenia powiem, że jest do czego się zrażać. Tanie zasilacze, które teoretycznie mają zapewniać 600W często mają problem ze stabilnym zapewnieniem mocy rzędu 300W, a przy tym są głośne i gorące.

Na początku zastanówmy się dlaczego za cenę rzędu 100 zł można takie „cuda” dostać. Co powoduje, że te zasilacze są takie tanie? Zazwyczaj producenci takich zasilaczy używają materiałów drugiej jakości a niesie do z sobą wiele konsekwencji. Zaczynając od tego, że dane podane są mocno zawyżone, napięcia są niestabilne, cewki nieprzyjemnie piszczą pod obciążeniem (czasem nawet bez!), czy też głośnym wentylatorze.

Nie ma co się dziwić druga jakość każe nam domniemać, że taki zasilacz nie może mieć wysokiej sprawności, a więc spora część energii dostarczanej do naszego komputera bardzo szybko zostaje zmarnowana w postaci energii cieplnej i aby taki zasilacz nie spalił się zbyt szybko (pociągając z sobą wiele innych elementów) montowane są wydajne, acz głośne wentylatory.

Nie warto wspominać o oszustwach związanych z podawaniem przez producenta maksymalnej mocy chwilowej na liniach. Zwyczajnie to, że producent podaje 600W nie znaczy zawsze, że zasilacz jest w stanie cały czas działać z takim poborem energii. Tutaj nasuwa się porównanie z samochodami – to, że w maluchu ktoś wstawi licznik z 300 km/h nie znaczy, że ten maluch z taką prędkością pojedzie – chyba, że z dosyć mocnym wiatrem (np huraganowym), a i to z górki.

Do budowy naszego komputera warto pomyśleć o markowym zasilaczu, który będzie w stanie zapewnić nam przynajmniej 300-400W mocy ciągłej na linii 12V. Jeżeli mówimy zaś o bardzo rozbudowanej konfiguracji złożonej z wielu kart graficznych, a  to tego dochodzi OC procesora, to nie głupim pomysłem jest wybranie zasilacza gwarantującego nawet i 700 i więcej watów mocy ciągłej. Dlaczego akurat na tej linii? Ta linia w nowoczesnych komputerach zwyczajnie jest najszerzej stosowana, od zasilania procesora, dysków, kart graficznych po wentylatory. Jako, że praktycznie ponad 75% elementów będzie korzystać z tej właśnie linii, to stabilność napięć ma dla nas kluczowe znaczenie jeżeli chodzi o wysoką wydajność i wysoka sprawność ma kluczowe znaczenie jeżeli chodzi o ciszę.

Oczywiście istnieją dobre i tanie konstrukcje, które nie grzeszą ciszą, jednakże możemy je łatwo ulepszyć zmieniając wentylator na taki o podobnej wydajności acz znacznie mniejszej głośności. Warto troszeczkę zasięgnąć wiedzy o zasilaczach i zamiast wydawać fortuny za ciszę wybrać coś o wysokiej sprawności od podwykonawcy zasilacza markowego. Często takie zasilacze różną się tylko kolorem, wentylatorem i dodatkami – przykładem takich zasilaczy są zasilacze firm Fortron i Delta – tanie i dobre jednakże często beznadziejne jeżeli chodzi o ciszę. W takich zasilaczach polecam wymienienie wentylatora na jakiś cichy, albo wydajny i cichy – tutaj mam faworyta – Enermax’a Magma bądź jego młodszego brata Enermax’a TB Silence. Te dwa wentylatory są do siebie bardzo podobne i całkiem nieźle sprawują się jako wentylatory w zasilaczach. Gwarantują dobrą wydajność i względną ciszę. 

Jeżeli dysponujemy większym zasobem gotówki – warto popatrzeć na zasilacze firm: BeQuiet, Corsair, Enermax, CoolerMaster, Antec, Seasonic etc. Nie należą one zdecydowanie do niskiej półki cenowej, ale powinny gwarantować wystarczającą ciszę. Tutaj warto wspomnieć o tym, że zasadniczo najcichsze powinny być zasilacze z wysoką sprawnością np 80+ Gold, chociaż 80+ Silver też będzie OK.

Jednakże co powinno nam zostać w pamięci to wszystko co uzyskało certyfikat sprawności powinno móc odpowiednio skutecznie zapewnić nam ciszę. Wentylator w zasilaczu to jeden z krytycznych elementów, jeżeli chodzi o ciszę komputera – często dzieje się tak, że w komputerze to chłodzenie zasilacza jest najgłośniejszym elementem komputera. Tutaj jeżeli chodzi o fabryczną ciszę wygranych jest w zasadzie tylko dwóch – Seasonic i Enermax.

Wentylatory

Wielu w obawie przed temperaturą instaluje w swojej obudowie wielką ilość wentylatorów, jednakże trzeba zdać sobie sprawę z tego, że liczba wentylatorów rzadko kiedy idzie w parze ze skutecznością chłodzenia, a bardzo często duża ilość wentylatorów całkowicie wyklucza ciszę. W zasadzie chłodzenie powietrzem możemy dzielić na cztery kategorie – chłodzenie ekstremalne, chłodzenie „na siłę”, chłodzenie wystarczające fabryczne i niewystarczające.

Chłodzenia ekstremalne i wystarczające to typy chłodzenia w którym możemy liczyć na ciszę wtedy kiedy chcemy, zaś chłodzenia „na siłę”, niewystarczające i fabryczne będą często nieprzyjemne nie tyle dla nas, co też dla otoczenia..

Wielu myli chłodzenie ekstremalne z „na siłę” gdyż i jedno i drugie wiąże się ze znaczą liczbą wentylatorów w obudowie, a także występowaniem wentylatorów typu Hi-performance (Wentylatory DELTA). Jednakże w chłodzeniu ekstremalnym położenie każdego wentylatora jest rozplanowane w taki sposób aby w obudowie wymuszony był jednorodny ruch powietrza, który za zadanie ma sprawną wymianę ciepłego powietrza na chłodne. Wentylatory Hi-performance stosowane są do szybkiego dostarczenia chłodnego powietrza, jeżeli warunki tego wymagają, czyli nie działają one cały czas – tylko wtedy kiedy jest potrzeba. Rozwiązanie „na siłę” cechuje się tutaj tym, że wentylatory są wkręcone wszędzie, gdzie tylko się da, wentylatory Hi-performance są powkręcane tak, że różnica ciśnień powoduje, że słabsze wentylatory nie spełniają swojego zadania.

Owszem – często rozwiązanie „na siłę” jest skuteczne i zapewnia niskie temperatury, jednakże trzeba się tutaj zastanowić, czy zmniejszenie temperatury w obudowie o 1-2 stopnie Celsjusza coś zmieni. Otóż najczęstszą odpowiedzią na to arcytrudne pytanie jest – nie. Nic nie zmieni prócz hałasu. 10 wentylatorów obracających się z prędkością 2000 rpm, może zapewnić odpowiednią wydajność, lecz w żadnym wypadku nie może być ciche, ale jeżeli uświadomimy sobie, że te wentylatory nie muszą się cały czas obracać z tą prędkością… bingo! Jest to pierwszy krok do zmiany hipotetycznej 10 wentylatorowej głośnej jak odrzutowiec (no dobrze – odkurzacz) konfiguracji w coś wystarczająco wydajnego acz cichego. Jednak najpierw można pomyśleć o zmniejszeniu liczby wentylatorów.

Nie potrzebujemy 10 turbin mielących powietrze w miejscu – chcemy wymusić ruch powietrza w jednym zgodnym kierunku, warto też zauważyć, starą prawdę – do komputera wpadać musi tyle powietrza co wypada – lepiej by powietrza wpadało tyle ile go potrzebujemy i tam gdzie go potrzebujemy, niż aby powietrze musiało szukać wszystkich dziur i dodatkowo nam szumiało lub gwizdało, co choć jest to sytuacją wielce nieprawdopodobną to jest to możliwe.

Pomyślmy gdzie zwykle jest najcieplej – co generuje najwięcej ciepła w komputerze: procesor, płyta główna, karta graficzna, dyski twarde. W zasadzie temperatura nie wpływa znacznie na głośność dysków, więc chłodzenie jednego – dwu dysków jest zbędne – zwłaszcza, jeżeli mogą leżeć w pewnej odległości od siebie, ale karta graficzna i procesor to inna sprawa. Obecnie większość płyt głównych posiada pasywne chłodzenie, więc tutaj nam problem odpada ale są sytuacje, kiedy chłodzenie płyty może wyciszyć komputer, ale o tym później. Z chłodzeniem procesora i karty graficznej jest w zasadzie prosto.

Podstawią ciszy tych elementów przy użyciu dodatkowych wentylatorów jest to, że musimy z okolic procesora szybko pozbyć się zbędnego ciepła, a przy karcie graficznej dostarczyć chłodnego. Z tymi dwoma elementami stosunkowo łatwo poradzą sobie dwa dobrej jakości wentylatory. Jednakże nic nie szkodzi nam zastosowanie większej ilości – warunek jest jeden – wentylatory będące w pobliżu siebie powinny wiać w jednym kierunku – ograniczy to ilość turbulencji powietrza – a tym samym zmieni się charakterystyka szumu, który zamiast szalonego świstu igrającego z naszymi uszami będzie przypominał raczej jednostajny dźwięk nocnej bryzy.

Doszliśmy do tego, że naprawdę nie potrzeba wielu wentylatorów, no to może można nie dawać ich wcale? W kwestii ciszy – jest to genialny pomysł, jednakże sztuka chłodzenia pasywnego to wyższa szkoła jazdy i za sensowne pieniądze raczej jest trudny do zrealizowania. Nic nie stoi na przeszkodzie aby jednak nasz komputer miał chłodzenie półpasywne. W zasadzie idea chłodzenia półpasywnego opiera się na tym, że wentylatory pracują  tylko wtedy kiedy generowane jest dodatkowe ciepło. Po zastosowaniu odpowiednio dużych radiatorów, duża ilość komponentów, która nie jest wykorzystywana nie potrzebuje wentylacji – więc czemu wentylatory mają pracować? Możemy je wyłączyć, albo zainstalować sensory termiczne, które włączą wentylatory po osiągnięciu jakiejś temperatury.

Często się zdarza, że w komputerze są tylko 3 wentylatory – jeden w zasilaczu, drugi na procesorze oraz trzeci na karcie graficznej. Na nic fakt, że posiadamy dużą obudowę i cichy zasilacz, skoro na procesorze mamy chłodzenie fabryczne, a na karcie graficznej małego wrednego wyjca, który co chwila załącza kolejny bieg w swojej drodze do krainy wiecznych łowów. Ale zaraz, wentylatorów jest mało – dlaczego jest tak głośno! Odpowiedź jest prosta – brak jakiegokolwiek ruchu powietrza. Instalacja przynajmniej jednego wentylatora wyciągającego powietrze z okolic procesora uniemożliwi powietrzu kumulację w tej gorącej strefie, a tym samym rozgrzewaniu kolejnych elementów komputera co w dobie wentylatorów kontrolowanych termicznie ma wielkie znaczenie dla ciszy. Chłodne elementy działają zwyczajnie ciszej.

Innym problemem jest chłodzenie fabryczne – wystarczające, ale głośne. Zapewnia stabilną pracę elementów, ale jest beznadziejnie głośne kiedy rośnie temperatura. Rozwiązanie jest jedno – wymienić je. Często z tym problemem stykamy się w zasilaczach i jedynym dla nas ratunkiem jest wymiana wentylatora.

Wentylator w zasilaczu możemy jak najbardziej wymienić – jednakże najprawdopodobniej będzie kosztowało to nas utratą gwarancjii. Operacja wymiana wentylatora nie jest zbyt trudna, czasem nawet nie potrzebujemy do tego lutownicy a tylko śrubokręta. Jednakże sama wymiana wentylatora to nie wszystko – musimy wybrać model nie tylko cichy, ale także musi on mieć odpowiednią wydajność, aby nie przyniosło to efektu tego, że może i jest cicho ale gorąco i awaryjnie. Trzeba umieć pójść na kompromis z tym co się ma – nie przeskoczy się dużych ilości ciepła marnotrawionych w kiepskich zasilaczach. Obrazując to – zasilacz 300W o sprawności 50% obciążony w 100% wydzieli drugie 300W ciepła. Zasilacz 600W o sprawności 90% obciążony w 100% wydzieli zaledwie 60W ciepła. Sprawniejszy zasilacz siłą rzeczy nie musi wymieniać tak dużo ciepła z otoczeniem jak gorszy, więc może mieć wentylator, wolniej się obracający, a więc i cichszy.

Trzeba się dowiedzieć, czy zasilacz może kontrolować samodzielnie swoje obroty – jeżeli tak, trzeba będzie wybrać wentylator taki, aby posiadał niskie napięcie startu – zatem wysoka jakość wykonania tutaj to podstawa. Ważne też jest to jakie łożyska będzie miał ten wentylator – nie każde łożysko może skutecznie i cicho działać w pozycji poziomej, ważne też jest to aby taki wentylator mógł działać długo i bezawaryjnie – ogólnie trzeba wybrać ekstraklasę wśród wentylatorów. Moim skromnym zdaniem – wentylatory Enermax’a i Scythe tutaj się nadają wzorowo. Jeżeli nasz zasilacz nie ma kontroli obrotów to mamy tutaj dwa sposoby postępowania – pierwszy sprawdzamy czy jest chłodno – jak tak wybieramy wentylator, który jest cichy i możemy sobie pozwolić na ewentualne lekkie zwiększenie temperatur, albo nawet sterowany temperaturowo (te potrafią być naprawdę bezszelestne!) – a jeśli gorąco – cóż tutaj sytuacja jest gorsza – wybieramy wentylator, który ma przynajmniej takie same parametry jak poprzednik – ale charakteryzujący się lepszą kulturą pracy. Dlatego też ważne jest to aby wybierać zasilacze o wysokiej sprawności – są one zwyczajnie chłodniejsze a więc i cichsze.

Wentylator – tani czy dobry? Cóż – bardziej bym się kierował w kierunku dobrych wentylatorów, w zasadzie rozsądne byłoby też wybierać wentylatory o sporej ilości obrotów ze swojej rodziny – czemu będzie później. Tanie wentylatory – mogą gwarantować dobry przepływ powietrza, jednakże przy podobnym poziomie głośności mocno ustępują droższym (często niewiele) konkurentom.

Moimi wentylatorami z wyboru są wentylatory marek: -Enermax -Scythe, -Noctua -Noiseblocker.

Są oczywiście inne równie dobre wentylatory – jednakże innych nie miałem przyjemności testować, zaś te wentylatory powinny zapewnić satysfakcjonujący stopień głośności i wydajności. Pisałem o dużej ilości obrotów – wypadałoby to wyjaśnić. Zwyczajnie jeżeli mamy jedną rodzinę wentylatorów to tak naprawdę nie różnią się one zbytnio w swojej konstrukcji, a szybszy wentylator łatwo zmusić by działał wolniej a więc i ciszej. Łatwo dostępne są kontrolery obrotów, które w skuteczny sposób ograniczą obroty wentylatora a tym samym hałas generowany przez te wentylatory. Warto wybrać taki kontroler, który nie tylko pozwoli na kontrolę obrotów, ale także pozwoli wyłączyć wentylatory w razie potrzeby. Poniżej przedstawiam Zalmana ZM-MFC1, gdzie dwa przełączniki przeznaczone są specjalnie pod wentylatory Hi-Performance (brak limitu mocy).

Jak odróżnić dobry wentylator od kiepskiego? Są dwie metody, jedna służy do czego innego, i druga do czego innego, obie należałoby zastosować aby wydać werdykt. Metoda pierwsza: dmuchnąć lekko na łopatki wentylatora – jeśli bez problemu ruszy to znaczy to tyle, że łożyska sprawiają mały opór a tym samym mniejsze będzie prawdopodobieństwo słyszenia łożyska podczas pracy. Druga metoda: na palca, polega na tym, że palcem lekko rozkręcamy wirnik wentylatora, a potem przystawiamy go do ucha. Jeżeli będziemy słyszeć jednostajny dźwięk, albo niczego nie będziemy słyszeć – jest dobrze, jeżeli z każdym obrotem będziemy słyszeć jakikolwiek dźwięk – jest źle. Wentylator podczas pracy prawdopodobnie będzie nieprzyjemnie terkotał. A tym samym przy niższych obrotach będzie głośniejszy niż podobny wentylator bez tego efektu. Warto wspomnieć tutaj o wibracjach wentylatorów – wibracje wynikają z niedoskonałości wyważenia wirnika – przy gorszych obudowach może się zdarzyć, że wentylator może z obudową wpadać w rezonans – efektem czego będzie hałas i tutaj okazuje się jak ważna jest obudowa z dobrych materiałów.

Cięższe obudowy trudniej wprawić w rezonans więc jest ciszej. Różni producenci różnie podchodzą do likwidacji wibracji. Osobiście najbardziej podoba mi się sposób stosowany w wentylatorach Enermax‘a – gumowe pseudośrubki, które nie dość, że łatwo zastosować, to jeszcze nieco dystansują wentylator od grilla, co jeszcze bardziej zmniejsza szum powietrza – a to wszystko bez użycia narzędzi innych niż własne palce W sumie ichnie wentylatory są na tyle dobre, że nie zauważyłem, aby miały problem z wibracjami, ale jest to miły gest, że producent dodaje je do swoich produktów. I tutaj można na siłę wymyślić jakiś eksperyment w celu sprawdzenia wibracji, jednakże pobieżne obejrzenie jak się obraca wirnik po dmuchnięciu pozwala to łatwo ustalić.

Podsumujmy:chłodzenie ekstremalne – wspaniała wymiana powietrza, wystarczająca wydajność kiedy trzeba. - chłodzenie „na siłę” – zaledwie średnia wymiana powietrza, czasem przesadzona wydajność kosztem ciszy i naturalnego ruchu powietrza, czasem zaś kiepska wydajność z powodu źle rozplanowanej wymiany powietrza. - chłodzenie wystarczające fabryczne – działa bo musi działać – kole uszy ale czasem jest źle i mamy doczynienia z… - chłodzenie niewystarczające – co tu mówić, jest kiepsko, głośno i gorąco. Efekty przyjdą później kiedy się tego nikt nie będzie spodziewał. Awaria tuż tuż.

Co do wentylatorów Hi-performance. Są to wentylatory o prędkości obrotowej >2000 RPM i stosunkowo dużej przepływowości powietrza. Są głośne, ale dobrze wentylują obudowę – można je wykorzystać do tego, aby zagłuszyć sąsiada lubującego się w disco-polo albo do szybkiej zmiany warunków termicznych w obudowie.

Warto mieć taki jeden w obwodzie, aby w razie wystąpienia sytuacji krytycznej móc go szybko włączyć, a potem wyłączyć. Mówię tu o takich sytuacjach jak jednoczesne testowanie stabilności komputera w programach LINX i Furmark, które potrafią rozpalić do czerwoności elementy w komputerze.

Wentylatory Hi-performance zazwyczaj są zbudowane na łożyskach kulkowych – czyli prawdopodobieństwo, że będą głośne na niskich obrotach – jest spore, co za tym idzie, lepiej zainstalować do nich wielki czerwony przycisk bezpieczeństwa zwany czasem przyciskiem paniki. Który włączy lub wyłączy wentylator według naszej potrzeby.

Na koniec dyskusji o wentylatorach – wspomnę o kontroli ich obrotów. Zasada – jeden by rządzić wszystkimi, może się sprawdza w świecie Tolkiena, jednakże w komputerze – optymalne ilości powietrza trzeba sobie policzyć.

Ogólna zasada – ile wchodzi tyle wychodzi, jednakże jeżeli chcemy ograniczyć szumy musimy uwzględnić też odległości wentylatorów wchodzących do wychodzących. Nie będę tutaj męczył was wzorami, bo wzory nie dosyć, że są trudne, to jeszcze obliczenia są nieprzyjemne i praktycznie dla każdej obudowy trzeba tworzyć nowy wzór (zależy od dziur i gdzie i jakie są wentylatory, zaś każdy wentylator z innym napięciem to kolejna zmienna). Zwyczajnie starajmy się tak dobierać wentylatory wwiewające by nie były słabsze od wentylatorów wywiewających.

Tak więc kontrolery obrotów – przydatne, tylko, że najlepszym rozwiązaniem jest nie tyle stosować wszędzie takie same wentylatory, co dopasowane ilościowo wentylatory. W zasadzie każdy panel będzie dobry – jako, że u mnie przepływ powietrza został obliczony, to mogę stosować większą ilość wentylatorów z mniejszym szumem powietrza – a więc osiągać i większą wydajność przy większej ciszy, jednakże obserwując temperatury i nasłuchując szumu można to samo zrobić bez obliczeń, a potem ustawiać wszystko na ucho… Po zrobieniu obliczeń może się okazać, że nawet połowa wentylatorów nie musi być nawet podłączona, aby chłodzenie sobie radziło. Tak więc zamiast spowalniać wentylatory wtedy kiedy potrzebuję ciszy – mogę je zwyczajnie wyłączyć i mieć swoją ciszę.

« PoprzedniaNastępna »
 << [1] [2] [3] [4] >>

Komentowanie zablokowane.