Эффективное охлаждение имеет огромное значение для производительности вашего процессора. В краткосрочной перспективе оно позволяет ЦП значительно повысить тактовую частоту и увеличить шансы на достижение заявленных тактовых импульсов. В долгосрочной перспективе, при пассивной работе, оно обеспечивает стабильность и не позволяет, например, длительному рендерингу замедляться из-за теплового троттлинга.
Как лучше всего охладить процессор?
С одной стороны, у нас есть воздухоохладители, также известные как HSF (Heat Sink & Fan) – недорогие, простые в установке и обеспечивающие отличные характеристики охлаждения.
С другой стороны, мы можем использовать жидкостные кулеры AIO, которые занимают гораздо меньше места в корпусе и позволяют создавать невероятно стильные конфигурации.
Какой из них является правильным выбором?
Ответ, в конечном итоге, зависит от ваших настроек, предпочтений и рабочих нагрузок, которые вы надеетесь поддерживать.
Сначала мы рассмотрим, из чего состоят эти два метода охлаждения, что их отличает и какой из них лучше всего подходит для разных настроек, бюджетов и даже эстетических предпочтений.
Что такое процессорные кулеры и зачем они нужны
Прежде чем мы перейдем к различиям между AIO и воздушными кулерами, давайте рассмотрим основы того, что такое процессорные кулеры и зачем они нужны.
Что такое процессорный кулер?
Электронные компоненты никогда не бывают эффективными на 100%, и это особенно верно для аппаратного обеспечения ПК, такого как процессоры.
Часть электроэнергии поступает в ЦП, но не вся она «используется». Часть её тратится впустую и превращается в тепло. Это тепло, которое вы должны эффективно отводить и рассеивать, в противном случае процессор замедляется и работает хуже, а в некоторых случаях получает необратимые повреждения.
Кулер ЦП специально разработан для этой задачи: отвод избыточного тепла от ЦП, его распространение через теплопроводящую среду и отвод от кулера, чтобы воздушный поток вашего корпуса мог вывести его наружу.
Стандартные процессорные кулеры
Некоторые процессоры поставляются со стандартным кулером (как AMD, так и Intel). Но, стандартные кулеры варьируются от достаточно сносных до шумных и почти бесполезных для интенсивных рабочих нагрузок.
Обычно они включают в себя один вентилятор, небольшой радиатор и отсутствие тепловых трубок для эффективной передачи тепла.
Единственными исключениями являются кулеры AMD Wraith Prism и Wraith Max, которыми раньше комплектовались процессоры серии Ryzen 3000.
К сожалению, это уже не так. AMD Ryzen серии 5000 и процессоры Intel 11-го поколения поставляются с довольно разочаровывающим стандартным кулером (у Intel всё ещё хуже), подходящми для процессоров только начального уровня.
Почему инвестиции в системы охлаждения всегда важны
Компоненты, такие как процессоры, видеокарты и материнские платы, не вечны, особенно если вы увлечённый пользователь ПК. Конечно, ваш компьютер может проработать 4-5 лет и оставаться относительно эффективным, но рано или поздно придёт время для апгрейда.
Одним из немногих компонентов, которые можно перенести на новую сборку, является охлаждающее оборудование, например, корпусные вентиляторы и процессорный кулер.
Поначалу инвестиции в премиальное охлаждение могут показаться вам напрасной тратой денег, ведь вы можете выделить эту сумму на покупку более производительных компонентов. Однако в долгосрочной перспективе эти вложения могут окупиться.
Вы не только получите более высокую производительность от своего процессора, но и компонент, который теоретически может работать более 150 000 часов — это примерно 17 лет непрерывной работы 7 дней в неделю, по крайней мере, для воздушных охладителей.
Конечно, совместимость всё ещё может быть проблемой, если производитель ЦП решит использовать новый сокет, который несовместим напрямую со старыми решениями для охлаждения.
Однако производители процессорных кулеров (особенно премиальные, такие как Noctua, beQuiet!, Cooler Master, Corsair и т.д.) исторически встречали эти новые сокеты новым кронштейном для совместимости. Большинство компаний предоставляют его существующим клиентам бесплатно по запросу; другие могут взимать относительно номинальную плату.
Что такое процессорные кулеры HSF
В воздушных кулерах для центрального процессора применяется холодная пластина из меди или алюминия. Она служит для отвода тепла от поверхности IHS (интегрированного теплоотвода) процессора через термопасту. Далее тепло передаётся на радиатор, который обычно изготавливается из алюминиевых рёбер, что способствует увеличению площади поверхности для лучшего охлаждения.
Теплопередача может осуществляться либо с помощью прямого контакта, либо с помощью тепловых трубок.
Тепловые трубки тесно взаимодействуют с охлаждающей пластиной или даже непосредственно с процессором, наполняясь жидким хладагентом, таким как дистиллированная вода или аммиак. Под воздействием тепла этот хладагент преобразуется в газообразное состояние, что заставляет его подниматься вверх по тепловым трубкам, где он соприкасается с рёбрами радиатора.
Достигнув вершины, хладагент охлаждается и конденсируется, после чего стекает вниз по тепловой трубке, чтобы снова нагреться.
Радиатор обдувается одним или двумя вентиляторами, которые нагнетают, втягивают или выталкивают горячий воздух, образующийся между рёбрами. Этот процесс эффективно охлаждает радиатор, позволяя ему поглощать дополнительное тепло и повторять цикл снова и снова.
Воздушный поток внутри корпуса ПК способствует удалению горячего воздуха через заднее выпускное отверстие и замене его холодным воздухом, поступающим через передний впуск.
Различные типы воздушных кулеров ЦП
Существует четыре основных типа процессорных кулеров HSF:7 909 246-57-15
- Вертикальные башенные кулеры ЦП (U-типа), такие как NH-U12S.
- Двойные вертикальные башенные кулеры ЦП (тип D), такие как Scythe Fuma 2.
- Кулеры ЦП с верхним потоком с горизонтально расположенной башней (тип C), такие как Noctua NH-C14S.
- Низкопрофильные процессорные кулеры (L-типа или LP), такие как be quiet! Shadow Rock LP.
Преимущества воздушных кулеров
Цена
Самым большим преимуществом воздушного охладителя является его цена. На рынке можно найти одни из лучших кулеров для процессора по цене менее 10 000 рублей.
Обратите внимание, что эти кулеры способны предотвратить чрезмерное дросселирование даже самых мощных процессоров с большим количеством ядер во время разгона и при выполнении сложных рабочих задач.
Универсальность и простота использования
Кулеры HSF отличаются простотой установки и поставляются с разнообразными кронштейнами, подходящими для процессоров AMD и Intel, как для настольных компьютеров, так и для серверов. Тем не менее, некоторые мастера по сборке ПК предпочитают работать с жидкостными кулерами AIO, поэтому выбор зависит от личных предпочтений.
Обычно вы можете повторно использовать кулеры HSF в различных конфигурациях ПК, даже если ваш следующий процессор будет от другого производителя, при условии наличия совместимого кронштейна.
Уровень шума
Поскольку воздушные кулеры ЦП часто полагаются на один вентилятор, который прогоняет воздух через большой радиатор, самому вентилятору, возможно, придётся вращаться с высокой скоростью вращения (обороты в минуту), что делает некоторые более дешевые воздушные кулеры довольно шумными.
Однако с появлением более качественных подшипников вентиляторов, таких как FDB (гидродинамические подшипники) и системы самостабилизирующегося давления масла (SSO), большинство качественных воздухоохладителей не должны превышать отметку 40 дБ.
На самом деле, модели высокого класса, такие как NH-D15, достигают уровня шума всего от 24 дБ (при подаче 7,5 В) до 35 дБ (при 12 В). Это означает, что производимый ими шум будет либо неслышимым, либо близким к уровню звука лёгкого шепота.
Потенциал обновления
Ещё одним преимуществом процессорного кулера HSF является возможность модернизации.
Допустим, вы покупаете, например, NH-U14S с одним вентилятором NF-A15.
Если вы видите, что тепловые характеристики процессора достигают уровней выше, чем вам хотелось бы, вы можете просто добавить второй вентилятор NF-A15 в свою установку (при условии, что у вас есть достаточный зазор) и мгновенно повысить эффективность охлаждения без особых усилий.
Вы даже можете модернизировать низкопрофильные процессорные кулеры, такие как Scythe Big Shuriken 3, заменив его тонкий вентилятор на более толстый корпусной вентилятор с более высокой производительностью, такой как NF-A12x25. Разница в производительности охлаждения с этим обновлением довольно впечатляющая для низкопрофильного воздухоохладителя.
Недостатки воздушных кулеров
Ограничения по пространству
Универсальным недостатком всех полноразмерных воздушных кулеров является то, что они громоздки и занимают слишком много места вокруг процессора. На самом деле, некоторые большие воздушные кулеры могут покрывать почти всю верхнюю половину вашей материнской платы.
Слишком большая блокировка верхней части корпуса может препятствовать внутреннему воздушному потоку, вызывать проблемы с зазором в оперативной памяти или даже закрывать верхний слот PCIe материнской платы, куда вы хотите установить видеокарту.
Хорошая новость заключается в том, что вы можете избежать большинства этих проблем, если проведёте небольшое исследование.
Используйте лист совместимости процессорного кулера, который обычно предоставляет производитель, чтобы подтвердить совместимость с деталями, которые вы выбираете.
Например, Noctua позволяет вам найти точный корпус ПК, процессор и материнскую плату, которые у вас есть, и подтвердить, какие процессорные кулеры Noctua совместимы с ними.
Тепловой запас
Процессорные кулеры HSF (High Speed Fan) отличаются простотой конструкции, так как содержат только один движущийся элемент — вентилятор или вентиляторы.
Однако из-за того, что жидкость внутри тепловых трубок не может циркулировать так же быстро, как в жидкостном кулере «всё в одном», существует ограничение на количество охлаждения, которое может быть обеспечено для процессора в течение длительного времени.
Только самые продвинутые воздушные кулеры для процессоров (как правило, довольно большие и дорогие) способны эффективно охлаждать процессор во время продолжительных рабочих нагрузок или при ручном разгоне.
Что такое жидкостные охладители AIO (с замкнутым контуром)
Как и кулеры HSF, кулеры Liquid AIO (All-in-One) имеют базовую пластину, обычно выполненную из меди, которая контактирует с процессором через термопасту.
При нагреве эта опорная плита передаёт тепло жидкости (обычно это дистиллированная вода с пропиленгликолем), которая затем непрерывно циркулирует по трубке к радиатору, разделённому на две половины — верхнюю и нижнюю.
Проходя через радиатор, жидкость охлаждается алюминиевыми рёбрами, которые, в свою очередь, обдуваются вентиляторами.
После верхней половины радиатора жидкость разворачивается и движется в обратном направлении через нижнюю половину, что обеспечивает дополнительное охлаждение.
Когда процесс охлаждения завершается, жидкость возвращается к базовой плате через отдельную вторичную трубку, замыкая цикл.
Различные типы процессорных кулеров AIO
Процессорные кулеры Liquid AIO могут иметь несколько незначительных отличий друг от друга (например, помпа, трубка, конструкция базовой пластины и т.д.). Тем не менее, основные различия между ними заключаются в их размерах.
Их размер будет определять, сколько вентиляторов будет установлено на радиаторе и насколько массивен радиатор, что также многое говорит нам о его охлаждающей способности.
Эти вентиляторы обычно имеют диаметр 120 или 140 миллиметров и их количество составляет от одного до трёх.
Следовательно, у вас может быть четыре основных категории типов радиаторов:
- Одиночный вентилятор (радиатор 120-140 мм), как у MasterLiquid ML120R RGB.
- Двойной вентилятор (радиатор 240-280 мм), как у NZXT Kraken X63.
- Тройной вентилятор (радиатор 360-420 мм), как у Arctic Liquid Freezer II 420 .
- Компактный процессорный кулер AIO (один 92-мм вентилятор), как Cooler Master MasterLiquid Maker 92 .
Преимущества кулеров AIO
Тепловой запас
В отличие от HSF-кулеров, главным преимуществом AIO-систем является их способность обеспечивать значительный запас тепла для процессора.
Помимо того, что жидкий хладагент поглощает больше тепла, в AIO-системе предусмотрен резервуар с относительно прохладной жидкостью, которая всегда готова занять место.
Это позволяет кулеру AIO поддерживать более низкую температуру процессора в течение длительных периодов времени.
Больший порядок
Ещё одним существенным преимуществом жидкостных кулеров AIO является то, что они не занимают слишком много места вокруг процессора.
Это также обеспечивает совместимость с более широким спектром корпусов и материнских плат, отсутствие проблем с зазорами для слотов ОЗУ и PCIe и более эстетичный интерьер ПК.
Снижение физической нагрузки
Универсальный жидкостный кулер для процессора снижает физическую нагрузку на сам процессор и материнскую плату. Основная часть веса (радиатор и вентиляторы) крепится непосредственно к корпусу.
Это означает, что при транспортировке вашего компьютера вы с большей вероятностью избежите повреждения материнской платы или процессора, чем в случае с ПК, которые используют тяжёлые воздушные кулеры, установленные непосредственно на процессоре.
Распределение воздуха
Когда AIO (all-in-one) устанавливаются в вытяжной конфигурации, например, сверху, горячий воздух выходит непосредственно из корпуса. В то же время, при использовании воздухоохладителей, горячий воздух попадает внутрь корпуса, откуда его удаляют корпусные вентиляторы.
Если AIO устанавливаются в режиме забора воздуха (например, спереди), вентиляторы моноблока функционируют как корпусные, втягивая больше воздуха, что исключает необходимость в дополнительных корпусных вентиляторах.
Однако стоит отметить, что этот воздух уже будет нагреваться радиатором AIO, поэтому необходимо настроить воздушный поток внутри корпуса.
Недостатки кулеров AIO
Цена
Если рассматривать соотношение цены и производительности, то жидкостный кулер AIO заметно уступает обычным воздушным кулерам для процессора.
Охладители AIO обходятся значительно дороже в производстве, так как содержат больше движущихся частей, жидкостей, которые нужно заливать в контур и герметизировать, а также трубок, которые требуют тщательной проверки на утечки.
Более высокий уровень шума
Вентиляторы, установленные на радиаторе кулера AIO, не обязаны вращаться с такой же скоростью, как вентилятор кулера HSF, поэтому они, естественно, производят меньше шума (хотя это зависит от размера и модели вентиляторов и радиатора).
Однако наличие нескольких вентиляторов, работающих вместе с насосом кулера AIO, означает, что даже некоторые из более «тихих» жидкостных вариантов AIO, такие как Corsair H115i Platinum, могут достигать уровня шума, близкого к 50 дБ.
Насос всегда активен, что делает кулеры AIO громче, особенно в режиме ожидания или при небольших нагрузках, даже когда вентиляторы не вращаются.
Склонен к различным ошибкам
В отличие от многих процессорных кулеров HSF, которые оснащены только одним активным вентилятором, жидкостные кулеры AIO имеют несколько движущихся частей, что делает их более уязвимыми к износу.
Радиатор может протечь, блок — забиться, внутреннее PTFE (тефлоновое) покрытие трубок — треснуть, жидкость — просочиться, и так далее. Каждая из этих проблем может иметь серьезные последствия для любого компьютера. Утечка жидкости, например, может привести к короткому замыканию материнской платы и/или видеокарты.
Конечно, AIO не были бы так популярны, если бы такие проблемы были обычным делом. Сбои и аварии, подобные этим, случаются редко, но все же чаще встречаются в системах с AIO, чем в воздушных охладителях.
Воздушные и процессорные кулеры AIO – что выбрать
Поняв, что такое HSF и жидкостные кулеры AIO, а также присущие им (недостатки) преимущества, давайте посмотрим, какие другие факторы могут определить наилучший вариант для вашего ПК.
Можно ли сравнивать AIO и воздушные кулеры
Нет однозначного ответа на вопрос, что лучше, кулер AIO или HSF, поскольку на это влияет множество различных факторов.
Это как сравнивать диван с креслом. Они оба являются предметами мебели для сидения, но как их сравнить? Кресло лучше, потому что оно вписывается в ограниченное пространство, а диван, потому что на нём может разместиться больше людей?
AIO и воздушные процессорные кулеры очень похожи. Они оба предназначены для охлаждения процессора, у обоих есть вентиляторы и какой-то металл, рассеивающий тепло, но на этом сходство заканчивается.
Чтобы иметь возможность сравнить их друг с другом и объявить AIO или Air лучшей системой охлаждения, нам нужно:
- Выровнять их уровни шума
- Выровнять их массу радиатора
- Выровнять их поверхности охлаждающей пластины
- Уравнять цену
- Уравнять размеры
- … и т.д.
Если мы уравняем цены, мы сравним очень высококлассный воздушный кулер с недорогим AIO. Не совсем честное сравнение, если только вы не сравниваете в конкретной ценовой категории (в этом случае обычно побеждает воздушный кулер).
Выравнивание массы радиатора, опять же, никогда не покажет истинный потенциал высококачественных AIO.
Мы не можем сравнивать их напрямую; мы можем только перечислить общие наблюдения тенденций.
И вот что мы будем делать здесь:
Какие рабочие нагрузки будут выполняться на вашем ПК
Рабочие нагрузки обычно можно разделить на два основных типа: активные и пассивные.
Активные задачи требуют немедленных ответов после вашего действия, а пассивные – это устойчивые процессы, которые обычно являются многопоточными и полностью используют возможности процессорных ядер.
Активные рабочие нагрузки
Активные рабочие процессы, такие как 3D-моделирование, редактирование видео, моушн-дизайн и даже игры, требуют высокой тактовой частоты одноядерного процессора. В таких случаях на помощь приходят технологии автоматического ускорения, такие как Intel Turbo Boost и AMD Precision Boost Overdrive.
Эти алгоритмы разгона повышают производительность процессора скачкообразно, активируясь только тогда, когда требуется мгновенный всплеск мощности. Однако, такой режим работы не может длиться бесконечно.
Если вы работаете с активными задачами, требующими высокой производительности, вам необходим процессорный кулер, способный эффективно справляться с внезапными перепадами температуры.
Лучшим типом кулеров для активных задач является разновидность HSF.
Это связано с теплопроводностью медных тепловых трубок в сочетании с меньшим количеством жидкости внутри, которая может быстро поглощать тепло.
Когда ускоренная тактовая частота отключена, ЦП возвращается к более низким базовым тактовым частотам, предоставляя достаточно возможностей для конденсации жидкости внутри тепловых трубок и возвращения в исходное состояние.
Пассивные рабочие нагрузки
Пассивные рабочие нагрузки выигрывают от многоядерных процессоров и высоких базовых тактовых частот.
Здесь у вас будет высокий TDP, но вы не увидите внезапных скачков температуры. Тем не менее, вам необходимо поддерживать максимально высокие тактовые частоты в течение продолжительных периодов времени.
Пассивные рабочие нагрузки и использование всех ядер ЦП также выигрывают от большей массы радиатора и большего количества вентиляторов.
Большие AIO, как правило, поддерживают температуру процессора на несколько градусов ниже, чем воздушные кулеры при длительных рабочих нагрузках.
Если вы хотите установить процессорный кулер на рабочую станцию для рендеринга, вам подойдёт большой 360-мм или 420-мм жидкостный кулер AIO.
Это может охладить ваш процессор во время длительных и устойчивых рабочих нагрузок. Это связано с количеством тепла, которое жидкий хладагент может поглотить перед тем, как попасть в радиатор.
Каков ваш бюджет?
Хотя общее практическое правило заключается в том, что жидкостные процессорные кулеры AIO дороже, чем их аналоги HSF, есть случаи, когда они могут быть равны по цене.
Если вы хотите получить максимальную производительность за каждый потраченный рубль, вы не ошибетесь, выбрав кулер HSF.
Для примера возьмем сдвоенную башню со сдвоенным вентилятором Scythe Fuma 2. Этот воздушный процессорный кулер конкурирует с некоторыми из лучших кулеров AIO в тестах разгона и стоит около 7000 рублей.
Какой у вас корпус?
Размер вашего корпуса также будет влиять на то, какой процессорный кулер вам следует выбрать.
Несмотря на то, что есть несколько небольших AIO, для сборок ПК с малым форм-фактором воздушный кулер, который может быть либо очень компактным, либо даже низкопрофильным, обычно превосходит свой меньший жидкостный аналог AIO.
Также важно отметить, что некоторые более крупные модели HSF (например, NH-D15S) вмещаются в корпуса меньшего размера (например, Fractal Design Define Nano S).
Вывод – какой кулер выбрать
Сегодняшний рынок процессорных кулеров предлагает множество разнообразных моделей AIO и HSF, способных удовлетворить самые взыскательные запросы. Независимо от вашего бюджета, размера корпуса или требований к охлаждению, вы сможете найти подходящий вариант практически для любого случая использования.
Воздушные кулеры хорошо справляются с пиковыми рабочими нагрузками, а AIO отлично подходят для длительных рабочих нагрузок.
AIO подвержены износу, а воздушные охладители могут служить десятилетиями.
AIO могут быть более шумными на холостом ходу (насосный шум), поэтому они могут быть не лучшим выбором для сборки с низким уровнем шума, но они могут быть менее шумными при полной нагрузке благодаря их потенциально более высокой массе радиатора, числу вентиляторов и размеров вентиляторов.
Из-за более высокой стоимости производства AIO я рекомендую следующее:
- Купите воздушный кулер, если ваш бюджет ниже ~10000 рублей, поскольку воздушные кулеры, как правило, превосходят AIO в более низких ценовых категориях.
- Если вы делаете покупки в более высоких ценовых категориях, возьмите высококачественный AIO (360-420 мм) для наилучшей устойчивой производительности.
