Разбор систем охлаждения и рекомендации.

Понятно о сложном. Выбор кулера для процессора без рекламы, разводов на бренды и прочего маркетинга. 

Постараемся простыми словами донести реальное положение с системами охлаждения, рассмотрим ос­новные па­рамет­ры ку­леров для процессоров, сколь­ко теп­ло­вых тру­бок надо, раз­меры и вес ра­ди­ато­ра, ско­рость вен­ти­лято­ров, какие про­из­во­дите­ли лучше, как пра­виль­но выб­рать ку­лер для про­цес­со­ра Intel и AMD. При охлаждения центрального процессора используется "кулер" состоящий из радиатора и вентилятора.

1. Хинт для тех, кому лень читать всю статью. Рекомендуемые модели коротко.

Для самых дешевых 2-ядерных процессоров (Celeron, Pentium, A4, A6) достаточно любого недорогого кулера с алюминиевым радиатором и вентилятором 80мм. С увеличением размера вентилятора и радиатора улучшается охлаждение. Чем больше размер вентилятора тем ниже скорость вращения и меньше шума. Как правило, дешевые кулеры подходят не ко всем процессорам, необходимо проверить совместимость по описанию. Если указан только разъем АМД, то не подойдет к Intel, и соответственно наоборот.

Многие кулеры для мощных процессоров являются универсальными и имеют полный набор креплений для всех современных процессоров. Наилучшее соотношение цена/качество показывают кулеры от компаний DeepCool и Crown, обычно именно их мы рекомендуем когда покупатель не уверен в том, какое крепление у его процессора. Ведь большинство моделей имеют наборы креплений под все современные разъемы процессоров. И цена более чем приемлема при неизменно высоком уровне качества, обеспеченном современным оборудованием и талантливыми инженерами-разработчиками. Необходимо учитывать, что сейчас не все кулеры именитых брендов имеют крепление на сокет AM4, обязательно уточняйте этот момент у продавца. В тоже время все недорогие производители такую проблему не создают.

Для 2-ядерных процессоров Intel (Pentium, Core-i3) и 4-ядерных AMD (A8, A10, Ryzen 3) хватит небольшого кулера с 2-3 тепловыми трубками и вентилятором 90-120 мм, типа Deepcool GAMMAXX 200T или Crown CM-92 при TDP 65Вт. В случае TDP 95Вт нужен ID-Cooling SE-903 или Deepcool GAMMAXX 300.

Для более мощных 4-ядерных Intel (Core i3,i5,i7) и AMD (FX-4,6,8 ядер, Ryzen 5), 4, 6 или 8 ядерных Intel Xeon E5 с TDP ближе к 130Вт потребуется кулер с 4-5 тепловыми трубками и вентилятором в 90 или 120 мм. Хороший выбор Deepcool GAMMAXX 400 (4 трубки) или более мощный  Crown CM-4 на 5 трубок для более мощных процессоров.

Для совсем мощных и очень горячих 6-ядерных Intel (Core i5,i7) и AMD (Ryzen 7) или процессоров из серии Intel Xeon E5 с 8-12 ядрами, а также для хорошего разгона, однозначно придется приобрести самый мощный кулер с 6 тепловыми трубками и вентилятором в 120-140 мм. Одними из лучших по соотношению цена/мощность являются Deepcool REDHAT. 

Обзор на распаковку и установку этого монстра :-) 

2. Нужно ли покупать кулер отдельно, или брать сразу вариант BOX.

Большинство боксовых процессоров имеют кулер в комплекте, как правило в названии в конце указано BOX. Если в конце названия процессора указано «ОЕМ», это значит что кулера в комплекте нет.

Некоторые мощные CPU, имеют в маркировке слово «BOX», но продаются без кулера. Коробка обычно поменьше и в описании указывается, что процессор не имеет кулера в комплекте.

Если вы приобретаете процессор BOX, покупать кулер отдельно не придется, конечно это выходит дешевле, а боксового кулера вполне хватит для охлаждения процессора, так как он на него как раз рассчитан.  Недостатки боксовых кулеров достаточно стандартны - высокий уровень шума и полное отсутствие запаса теплоотвода. Так что если вы ориентируетесь на тихий компьютер или собираетесь заняться разгоном, придется приобрести отдельно процессор ОЕМ и хороший тихий и мощный кулер.

3. По каким параметрам процессора делается выбор кулера.

Для корректного выбора системы охлаждения, важно знать сокет (Socket) процессора и его тепловыделение (TDP).
Сокет процессора Socket – это разъем материнской платы для установки процессора, имеющий также крепление для кулера. Разные сокеты имеют разные типы креплений для кулера. Выпущено уже больше десятка моделей процессоров с разными сокетами, которые предусматривают разные крепления зачастую не совместимые между собой, поэтому важно знать, какой у вас процессор и какой сокет. Не просто "у меня core i3, дайте мне кулер к нему", а хотя бы модель, например "core i3-8100", тогда грамотный продавец поймет что вам надо охлаждение процессора с сокетом 1151v2, и предложит подходящий кулерок.

3.1 Сокет процессора.

Рассмотрим как делятся крепления кулеров по группам.

AMD AM2/AM3/AM3/AM3+/AM4/FM1/FM2/FM2+ - крепление рычагом к двум зацепам на матплате

Intel 1156/1155/1150/1151/1151V2 с креплением через сквозные отверстия в матплате

Intel 1366 со сквозными отверстиями в матплате, устаревший

Intel 2011 с винтовым креплением к сокету

Intel 771/775, устаревший

3.2 Тепловыделение процессора

Что касается тепловыделения (TDP), то этот показатель всегда фигурирует в описании процессора. Если же TDP процессора не указано, его легко узнать просто спросив у поисковика, например "i5 8400 TDP".  Первой же ссылкой будет официальная страница этого процессора на сайте Intel.

Но нельзя забывать и о разумности, слепо следуя указанным характеристикам, вы опять вернетесь к функционалу боксового кулера, поэтому лучше брать с небольшим запасом.

4. Основные характеристики систем охлаждения - поддерживаемые сокеты и TDP

4.1 Поддерживаемые разъемы крепления (сокеты)

Каждая модель кулере еще при проектировании рассчитана на определенные сокеты, на другие он просто не установится. Эта важная характеристика всегда точно и четко указана в описании модели на официальном сайте производителя, и почти всегда в описании товара в интернет-магазинах.  В крайнем случае всегда можно использовать сторонние ресурсы с подробнейшими описаниями характеристик всех процессоров, например сайт CPU WORLD

4.2. TDP кулера

TDP процессора измеряется, на которое собственно и рассчитан кулер является самым главным параметром, но зачастую его значение прямо не указано в описаниях товара у многих интернет-магазинов, да и большинство производителей не всегда приводят эти данные. В случае отсутствия такой информации, можно исходить из конструкции кулера, которая будет рассмотрена подробнее ниже.

5. Конструкция кулера, рассмотрение различных конструкций.

5.1 Кулер с обычным алюминиевым радиатором

Самые распространенные, простые и недорогие кулеры с алюминиевым радиатором и стандартным вентилятором размером 80 мм. Форма радиатора разнится в зависимости от предпочтения производителя и выбранного сокета. Как правило кулера для процессоров Intel радиатор круглый, а для процессоров AMD – квадратный. Подобные кулеры почти всегда кладут в комплект с маломощными боксовыми процессорами. Такой кулер всегда можно сравнительно недорого приобрести в любом магазине, но их качество обычно несколько хуже боксовых при сравнимой цене. О разгоне не стоит даже вспоминать.

5.2 Кулер с радиатором из набора пластин

До сих пор эта когда-то очень распространенная модель активно продается, и есть в ассортименте почти любого магазина. Радиатор выполнен из наборных алюминиевых или медных пластин, пионером выпуска была компания Zalman. Они значительно лучше отводят тепло от процессора, по сравнению со стандартными, но считаются устаревшими и их сменяют более эффективные кулеры на основе тепловых трубок.

5.3 Кулер с тепловыми трубками горизонтального типа. 

Кулеры с тепловыми трубками не так давно были приняты в стандарт, и сейчас являются самыми современными и наиболее эффективными. Кулеры этого типа обычно идут в комплекте BOX с наиболее мощными процессорами Intel и AMD. Их функционал по отводу тепла от процессора на порядок лучше, чем у дешевых кулеры с алюминиевым радиатором. В том же время обладают существенным недостатком - выдув теплого воздуха происходит в сторону материнской платы, тем самым дополнительно нагревая и так нагруженные компоненты питания процессора. Такой вариант хорошо подходит для компактных корпусов типа Slim, при сборке мощного игрового компьютера или рабочей станции надо выбирать современный вертикальный кулер.

5.4 Кулер с тепловыми трубками вертикального типа (башня).

Вертикальный кулер (или кулер башенного типа) имеет самую удачную на данный момент конструкцию. Нагретый в радиаторе воздух от процессора выдувается не на материнскую плату, а в сторону заднего вытяжного вентилятора корпуса (а самые прогрессивные модели в сторону вентиляторов верхней крышки корпуса). Такие системы охлаждения считаются наиболее оптимальными, доступен богатый выбор по размеру, мощности и цене, практически все производители предлагают широчайший ассортимент. Они оптимально подходят для высокопроизводительных процессоров с 8-12 ядрами и для серьезного разгона. Главный из недостатков, выраженный в больших габаритах, успешно решен в современных корпуса геймерских серий, туда не только самый огромный кулер залезет, но и поместится пара котиков без ущерба работоспособности :-)

5.5 Количество тепловых трубок

От количества тепловых трубок и их диаметра напрямую эффективность кулера, как раз по ним и передается тепло от подошвы прилегающей к процессору на радиатор, который это тепло отводит. Для процессора с TDP 60-90 Вт хватит кулера с 2-мя тепловыми трубками, если значение TDP в диапазоне 90-130Вт берем с 3 или 4 трубками, а для самых мощных процессора с TDP 150-180 Вт нужен уже кулер с 5 или 6-ю тепловыми трубками. В характеристиках кулера у многих продавцов не всегда указано сколько у него тепловых трубок, но это прекрасно видно по фото основания кулера или посчитав количество выходящих концов трубок и разделив их на 2. Диаметр теплотрубок можно оценить или визуально, или обратившись к характеристикам на сайте производителя.

6. Конструкция основания, прилегающего непосредственно к процессору

Основанием кулера называется контактная площадка, которая непосредственно соприкасается с процессором. От ее качества и исполнения напрямую зависит эффективность кулера. Важный параметр - кривизна основания, часто в недорогих моделях экономят на фрезерованиии полировке поверхности, что ведет в плохому контакту и некачественному теплоотводу. Этот параметр можно оценить визаульно по фото или взяв кулер в руки и проведя пальцем по поверхности. Вы ощутите или идеально ровную поверхность, или же не стоит совершать покупку.

6.1 Алюминиевый радиатор

В стандартных кулерах с обычным алюминиевым радиатором контактной площадкой выступает сам радиатор. Основание может быть сплошное или сквозное. Сплошное основание лучший выбор, так как увеличивается площадь контакта радиатора с процессором, что дате свои плюсики охлаждению. В сквозной же конструкции в щели между радиатором и вентилятором может набиваться пыль и ухудшаться теплоотдача. Удаление пыли оттуда крайне затруднено без снятия радиатора с процессора, в тоже врeмя радиатор со сплошной площадкой очищается легко без его демонтажа.

6.2 Алюминиевый радиатор со вставкой из меди в основании кулера

Радиаторы некоторых кулеров имеют медную вставку в основании, которая и соприкасается с процессором. Радиаторы с медной вставкой немного эффективнее полностью алюминиевых вариантов, за счет того что тепло эффективнее распределяется по поверхности радиатора.

6.3 Медное основание

Кулеры с тепловыми трубками могут иметь полностью медное основание, в которое впаяны теплотрубки. Подобная конструкция считается одной из лучших.

6.4 Основание прямого контакта

Многие производители исповедуют технологию прямого контакта (DirectCU), ее идеология в том, что теплотрубки запрессованы таким образом, что они сами создают контактную площадку, непосредственно соприкасающуюся с процессором. Реально такая конструкция практически ничем не отличается по эффективности от радиатора с медным основанием.

7. Конструкция и материал радиатора, зависимость эффективности кулера от нее

7.1 Алюминиевый радиатор

Стандартные дешевые кулеры выполнены с радиатором из алюминия, так как этот металл значительно дешевле меди. Но алюминий имеет низкую теплоемкость и распределение тепла происходит неравномерно, что ведет к более сильному обдуву и повышению шумности.

7.2 Радиатор из Алюминия с медными вставками 

Кулеры с алюминиевыми радиаторами, имеющими медные вставки немного более эффективны, но уже не актуальны и практически пропали из продажи.

7.3 Медный радиатор

Кулеры с радиаторами из набора медных пластин все еще пользуются большой популярностью, хотя их эффективность на фоне более прогрессивных моделей не радует. Медь имеет высокую теплоемкость и соответственно тепло в ней распределяется более равномерно. Это не только позволяет стабилизировать температуру процессора на одном уровне, но и не требует высокооборотных и значит шумных вентиляторов. В тоже время, эффективность системы ограничена в связи с тем, что медный радиатор имеет очень большую тепловую инерцию, соответственно отвод тепла от него растянут по времени. В тоже время, подобные кулеры незаменимы для компактных корпусов за счет небольшого размера радиатора.

7.4 Радиатор из набора алюминиевых пластин на теплотрубках

Самыми эффективными на сегодняшний день считаются кулеры с тепловыми трубками и радиатором из множества тонких алюминиевых пластинок. Тепло от процессора почти мгновенно отводится по тепловым трубкам к пластинам, с которых быстро сдувается воздушным потоком вентилятора благодаря высокой площади рассеивания. Эта конструкция не только имеет очень низкую теплоемкость, но крайне низкую тепловую инерцию, поэтому эффективность охлаждения значительно повышается при небольшом увеличении скорости вращения вентилятора.

7.5 Никелевое покрытие радиатора

Хорошие кулеры от самых известных производителей имеют никелевое покрытие тепловых трубок, медного основания и даже алюминиевых пластин радиатора. Никелевое покрытие предотвращает окисление поверхности, и она не только всегда остается красивой и блестящей , но важнее то, что окись не препятствует отводу тепла и кулер со временем не ухудшает свои характеристики.

7.6 Размер радиатора

От размеров радиатора полностью зависит эффективность кулера. Но кулеры с большими радиаторами не всегда помещаются в стандартный корпус системника. Высота радиатора башенного типа для стандартного корпуса не должна превышать 150 мм. Этот параметр обычно указывается в характеристиках хороших корпусов для игровых компьютеров. Не менее важна и ширина радиатора. Кулер со слишком широким радиатором может не встать из-за близко расположенного блока питания (это не важно для корпусов современного дизайна, где блок питания имеет нижнее размещение). Всегда надо учитывать размер и компоновку материнской платы, на которую вы собираетесь установить кулер. Иногда кулер не удается установить корректно из-за мешающих радиаторов материнской платы возле процессора, слишком близко расположенных модулей памяти с радиаторами и других моментов. В нашем магазине мы всегда предложим примерить компоненты до покупки, а наши опытные инженеры с удовольствием проконсультируют по любым вопросам.

7.7 Вес радиатора

Связь между размерами радиатора и его весом прямая, чем больше радиатор тем он тяжелее, и чем радиатор тяжелее тем он больше. А если проще, чем выше TDP процессора, тем тяжелее должен быть радиатор. Для процессора с TDP 80-110 Вт хватит радиатора весом 300-400 грамм, а для монстра типа Xeon E5 2697 V2 с реальным TDP в 180Вт понадобится радиатор помощнее, например тот же DeepCool RedHat весом в полноценный килограмм.

8. Вентиляторы, зависимость эффективности и шума от размера и скорости.

8.1  Размер вентилятора

Как правило, чем больше вентилятор, тем он эффективнее и тише. В стандартных недорогих кулерах устанавливаются вентиляторы типоразмера 80мм. Их основное преимущество – низкая цена. Недостаток – самый высокий уровень шума из возможных, и небольшие сроки эксплуатации до замены. Правильнее приобрести кулер с вентилятором немного побольше – 92мм или 120мм. Большинство вентиляторов вполне стандартны и легко найти им замену в случае выхода из строя (не суйте во вращающийся вентилятор отвертки и тем более пальцы - обязательно отломаете лопасти, да еще и больно будет). Самые мощные процессоры с 10-12 ядрами или высокой частотой, как и ваше желание как следует разогнать проц приводят нас к мысли выбора кулеров с самыми большими радиаторами в 140мм. Такой вентилятор стоит подороже, но шума будет меньше. Старайтесь покупать кулера со стандартными размерами вентиляторов, ведь рано или поздно потребуется замена. А нестандарт не только всегда дороже, но ведь и искать долго придется, ждать доставку. Зачем Вам этот геморрой? Выигрыша ведь никакого нет.

8.2 Тип подшипника вентилятора

Простые и дешевые вентиляторы имеют подшипник скольжения (втулка, или Sleeve Bearing). Не самая высокая надежность и долговечность. Более надежными будут вентиляторы с шариковым подшипником (Ball Bearing), шум достаточно высок, но надежность многих склоняет к этой модели. Большинство же современных вентиляторов имеют в основе гидродинамический подшипник (Hydro Bearing), который не только имеет высокую надежность, но и очень тихий, так что считается лучшей покупкой на данный момент. Впрочем, все нормальные производители комплектуют свои кулеры как раз такими вентиляторами.

8.3 Количество вентиляторов на кулере

При разгоне самых быстрых процессоров типа Core i9 или Xeon E5 2997 со значениями TDP в 200Вт придется взять кулер с двумя вентиляторами 140мм, и смириться с уровнем шума. Для более холодных процов одного кулера будет более чем достаточно.

8.4 Обороты вентилятора

Чем меньше размеры радиатор и вентилятора, тем выше обороты чтобы компенсировать низкую площадь рассеивания и слабый воздушный поток. В простых недорогих кулерах обороты вентилятора обычно меняются в пределах 2000-4000 об/мин. При скорости 2000 об/мин шум вентилятора уже становится хорошо различимым, на скорости 3000 об/мин – шум уже напрягает, ну а уж при 4000 об/мин вы решите что попали на поле аэродрома и вокруг вас самолеты, вертолеты.... Так что лучший выбор это вентилятор типоразмером 120мм или 140мм, как правило их максимальная скорость не более 1500 об/мин.

8.5 Автоматическая регулировка оборотов (PWM)

Все материнские платы имеют функцию регулировки оборотов вентилятора кулера в зависимости от температуры процессора. Регулировка происходит путем изменения напряжения питания (DC), такой функционал поддерживается всеми материнскими платами. В более дорогих кулерах применяются вентиляторы с PWM (встроенным контроллером оборотов). Все современные платы поддерживают этот стандарт регулировки оборотов через ШИМ-контроллер (PWM). Если на кулере стоит вентилятор размером 120мм и до 1300 об/мин вы практически никогда не будите его слышать.

8.6 Разъем кулера

Вентиляторы кулера имеют 3-пиновый или 4-пиновый разъем для подключения к матплате. С разъемом 3-pin управляются путем изменения напряжения материнской платой (DC), а 4-х пиновые с помощью ШИМ-контроллера (PWM). Вентиляторы с PWM всегда менее шумные за счет точности регулировки и скорости смены режимов, поэтому мы рекомендуем именно эти модели.

8.7 Уровень шума

Уровень шума зависит от скорости вращения вентилятора, конфигурации его лопастей и измеряется в децибелах (дБ). Тихими считаются вентиляторы с уровнем шума до 25 дБ. По этому показателю можно сравнить несколько кулеров и выбрать тот, который издает меньше шума. При покупке вы всегда можете попросить наших консультантов подключить несколько модель чтобы сделать правильный выбор. Оребрение лопастей в большинстве случаев уменьшает уровень шума при работе, за счет более правильного направления потока воздуха.

8.8 Воздушный поток

От силы воздушного потока (измеряется в CFM, зачастую указан в характеристиках вентиляторов) зависит эффективность отвода теплого воздуха от радиатора, и соответственно эффективность всей системы охлаждения процессора. По показателю CFM можно сравнить несколько кулеров, обычно лучше тот вентилятор у которого выше показатель CFM, но и выше на уровень шума. Просите подключить для сравнения, не стесняйтесь :-)

9. Крепление кулера

Обычно крепление маленького или среднего по размеру кулера очень простое, и тут самое главное просто следовать инструкции плюс здравый смысл. Но инструкцию все равно посмотрите. В случае больших и тяжелых кулеров все сложнее. Внимательно (!!! реально внимательно) ознакомьтесь со схемой крепления кулера до момента покупки, не стесняйтесь задать любые вопросы консультантам, зачастую это решает все вопросы. Многие тяжелые кулеры требуют специального усиления крепежа с помощью рамки с обратной стороны материнской платы. Материнская плата должна позволять установку таких рамок, а в месте установки не должно быть распаянных электронных компонентов. Соответственно на пластине для установки матплаты должно быть отверстие или углубление в месте предполагаемого расположения процессора. 

В комплекте универсальных кулеров, которые подходят на все современные сокеты есть несколько видов различных креплений. Не выбрасывайте их после установки, вдруг вы захотите сделать апгрейд в дальнейшем. 

10. Подсветка LED

Многие новые модели кулеров имеют светодиодную подсветку (как правило на вентиляторе) и красиво светятся радуя глаз. Смысл в подсветке есть только в случае, если ваш корпус имеет прозрачное боковое окно, через которое вы наслаждаетесь тем как он работает пока вы отдыхаете. Определитесь заранее, нужно ли оно, многих через несколько дней эта подсветка начинает раздражат, и посоветуйтесь с домашними, понравится ли им ваша новогодняя елка :-)

11. Термопаста

Термопаста используется для улучшения теплопередачи и важна для качественного охлаждения. В простых кулерах термопаста обычно уже нанесена на радиатор. В хороших моделях кулеров тюбик с термопастой идет в комплекте, причем с запасом (!!! внимание. Не наносите слишком много термопасты, это не только может вывести из строя ваш компьютер, но и ухудшить теплоотдачу). Термопаста наносится тонким полупрозрачным слоем, а профессионалы обычно капают в центр процессора и под весом радиатора она равномерно распределяется по всей поверхности. Разница температуры процессора с плохой и хорошей термопастой достигает до 10 градусов!

Заключительное.  Производители кулеров

Лучшими производителями кулеров являются австрийская компания Noctua и японская – Scythe. Они производят кулеры самого высокого качества и пользуются заслуженной популярностью у обеспеченных энтузиастов. Но в России они не очень популярны в силу истинно конской цены на свою качественную продукцию, рассчитанной на толстые кошельки бюргеров. А выигрыш в 2-3 градуса почти всегда не имеет никакого значения. Самой большой популярностью у нас пользуются кулеры знакомых нам брендов Cooler Master, Thermaltake, Zalman. Кулеры этих производителей имеют хорошее соотношение цена/качество. В последние годы в список самых популярных брендов ворвалась компания DeepCool, обеспечивающая при цене ниже среднего совершенно роскошные характеристики своей продукции.