Достаточное охлаждение невероятно важно для производительности вашего процессора. В краткосрочной перспективе это позволяет ЦП резко увеличить тактовую частоту и даёт ему гораздо больше шансов достичь заявленных тактовых импульсов. В долгосрочной перспективе (пассивная работа) это гарантирует, что, например, продолжительный рендеринг не будет затягиваться 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
Такие детали, как процессоры, видеокарты, материнские платы и т.д., приходят и уходят, особенно если вы энтузиаст ПК. Конечно, ваш компьютер может прослужить вам 4-5 лет и по-прежнему будет сравнительно эффективным, но придёт время и для апгрейда.
И одним из немногих компонентов, которые можно перенести на новую сборку, является охлаждающее оборудование, вроде корпусных вентиляторов и процессорного кулера.
Поначалу инвестиции в премиальное охлаждение могут показаться пустой тратой денег, поскольку вы можете выделить эту часть бюджета на покупку компонентов, которые более непосредственно повышают производительность, но в долгосрочной перспективе это может окупиться.
Вы не только получаете более высокую производительность от своего процессора, но также получаете компонент, который теоретически может работать более 150 000 часов (17 лет круглосуточной работы 7 дней в неделю, по крайней мере, для воздухоохладителей).
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 ЦП используется холодная пластина из меди или алюминия для отвода тепла с поверхности IHS (интегрированного теплоотвода) ЦП через термопасту. Затем это тепло передаётся на радиатор, обычно сделанный из алюминиевых рёбер для увеличения площади поверхности.
Теплопередача может осуществляться либо с помощью прямого контакта, либо с помощью тепловых трубок.
Тепловые трубки контактируют с охлаждающей пластиной (или даже напрямую с процессором) и содержат жидкий хладагент (дистиллированная вода, аммиак и др.). Этот жидкий хладагент становится газообразным при нагревании, что вынуждает его двигаться вверх по тепловым трубкам, где они по пути контактируют с массивом рёбер радиатора.
Когда хладагент достигает вершины, он охлаждается, конденсируется, а затем стекает по тепловой трубке, чтобы снова нагреться.
Радиатор охлаждается одним или двумя охлаждающими вентиляторами, которые толкают, тянут или выталкивают горячий воздух, образующийся между рёбрами.
Этот процесс эффективно охлаждает радиатор, чтобы он мог поглощать дополнительное тепло и повторять процесс.
Существующий воздушный поток внутри корпуса ПК должен затем отводить этот горячий воздух из заднего выпускного отверстия корпуса, чтобы заменить его холодным воздухом из переднего впуска.
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 весомым преимуществом воздухоохладителя является его цена. Вы найдёте одни из лучших процессорных кулеров на рынке менее чем за 10 000 рублей.
Имейте в виду: это кулеры, которые могут предотвратить слишком сильное дросселирование даже самых энергоемких процессоров с большим количеством ядер при разгоне и выполнении тяжелых рабочих нагрузок.
Универсальность и простота использования
Кулеры HSF просты в установке и поставляются с различными кронштейнами, которые подходят к соответствующим разъёмам линейки процессоров AMD и Intel для настольных ПК и серверов. Тем не менее, некоторым сборщикам ПК проще работать с жидкостными кулерами AIO, чем с воздушными кулерами, поэтому здесь многое сводится к личным предпочтениям.
Обычно вы можете повторно использовать кулеры HSF в разных сборках ПК, даже если ваш следующий процессор будет другого производителя, если доступен совместимый кронштейн.
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 очень просты по своей конструкции, так как имеют только одну механически движущуюся часть: вентилятор(ы).
Но поскольку жидкость внутри тепловых трубок не может быть переработана почти так же быстро, как в жидкостном кулере «всё в одном», существует ограничение на то, сколько охлаждения может подаваться на ЦП в течение длительных периодов времени.
Только высший эшелон процессорных воздушных кулеров (которые, как правило, относительно велики и дороги) могут поддерживать охлаждение процессора во время длительных рабочих нагрузок или при ручном разгоне.
Что такое жидкостные охладители AIO (с замкнутым контуром)
Как и кулеры HSF, кулеры Liquid AIO (All-in-One) используют базовую пластину (обычно сделанную из меди), которая контактирует с процессором через термопасту.
Опорная плита передает тепло жидкости (обычно дистиллированной воде с пропиленгликолем) при её нагревании. Затем эта жидкость непрерывно перекачивается по трубке к радиатору, который разделен на две половины: верхнюю и нижнюю.
Прохождение через радиатор позволяет теплу от жидкости передаваться на его алюминиевые ребра, которые охлаждаются вентиляторами.
После того, как жидкость проходит через верхнюю половину радиатора, она делает разворот и проходит через нижнюю половину радиатора. Таким образом, охлаждающая жидкость получает возможность дополнительного охлаждения.
Когда завершается процесс охлаждения жидкость перекачивается обратно к базовой плате через отдельную вторичную трубку, чтобы завершить свой 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 процессорных кулеров HSF, основное преимущество их аналогов AIO заключается в том, какой тепловой запас они предоставляют для процессора.
Мало того, что жидкий хладагент поглощает больше энергии, у вас также есть резервуар с относительно прохладной жидкостью, готовой 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 ЦП снижает физическую нагрузку на ЦП и материнскую плату, поскольку основная часть веса (радиатор + вентиляторы) закреплена непосредственно на корпусе.
Таким образом, когда вы транспортируете свой ПК, у вас больше шансов избежать повреждения материнской платы или ЦП по сравнению с ПК, использующими тяжёлые воздушные кулеры, установленные непосредственно на ЦП.
Распределение воздуха
Когда AIO монтируются в конфигурации с вытяжкой (например, вверху), горячий воздух выдувается непосредственно из корпуса, тогда как при использовании воздухоохладителей горячий воздух выдувается в корпус, который затем выбрасывают корпусные вентиляторы.
При установке во впускной конфигурации (например, спереди) вентиляторы моноблока работают как корпусные вентиляторы, втягивая больше воздуха без необходимости в дополнительных корпусных вентиляторах.
Конечно, этот воздух уже будет нагреваться радиатором AIO, и нужно будет регулировать воздушный поток внутри корпуса.
Недостатки кулеров AIO
Цена
Если мы рассмотрим соотношение цены и производительности, жидкостный кулер AIO значительно отстает от обычных воздушных кулеров ЦП.
Охладители типа «всё в одном» намного дороже в производстве, потому что в них больше движущихся частей, жидкостей, которые необходимо вводить в контур и герметизировать, и трубок, которые необходимо проверять на наличие утечек.
Более высокий уровень шума
Вентиляторы, установленные на радиаторе кулера AIO, не должны вращаться так же быстро, как вентилятор кулера HSF, поэтому они, естественно, будут производить меньше шума (хотя это зависит от размера и модели вентиляторов и радиатора).
Тем не менее, наличие нескольких вентиляторов, работающих вместе с насосом кулера AIO, означает, что даже некоторые из более «тихих» жидкостных вариантов AIO, таких 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 имеют только один активный вентилятор, жидкостный кулер AIO имеет несколько движущихся частей, что делает его более подверженным износу.
Радиатор может протечь, блок может забиться, внутреннее PTFE (тефлоновое) покрытие трубок может треснуть, вы можете столкнуться с просачиванием жидкости и т.д.
Любая из этих проблем может быть невероятно разрушительной для любого ПК. Утечка жидкости может иметь катастрофические последствия, поскольку, среди прочего, она может легко привести к короткому замыканию материнской платы и/или видеокарты.
Конечно, AIO не были бы так популярны, если бы такие проблемы были обычным явлением. Сбои и аварии, подобные этим, случаются редко, но всё же чаще встречаются в 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 нагрузки требуют высокой тактовой частоты одноядерного ЦП и выигрывают от технологий автоматического ускорения, таких как технология Intel Turbo Boost и AMD Precision Boost Overdrive.
Эти автоматические алгоритмы разгона повышают производительность скачками, повышая её только тогда, когда процессору действительно требуется мгновенная доза мощности. Однако, процессор не может поддерживать такой тип ускорения слишком долго.
Если вы обрабатываете активные рабочие нагрузки, такие как 3D-моделирование, редактирование видео, моушн-дизайн или даже игры, вам понадобится процессорный кулер, способный эффективно справляться с внезапными скачками 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
На сегодняшнем – несколько перенасыщенном – рынке процессорных кулеров вы можете найти множество вариантов AIO и HSF, соответствующих вашим потребностям.
Независимо от вашего бюджета, размера корпуса или потребностей в охлаждении, есть вариант практически для любого варианта 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.
