От блоков питания без вентилятора до материнской платы в аквариуме

Какие системы охлаждения используют в ПК и ноутбуках.

Материал подготовлен при поддержке Predator Helios 300

Начинающие геймеры оценивают производительность по характеристикам процессора и чипсета матплаты, оперативке и видеокарте. При работе эти компоненты выделяют больше всего тепла, а из-за перегрева нередко выбрасывает из игр, да и детали изнашиваются быстрее. Температура внутри корпуса не должна превышать 65 градусов (с запущенной игрой — 80). Некоторые игры настолько нагружают устройства, что разработчики даже предупреждают о риске перегрева из-за высоких системных требований. Например, CD Projekt RED рекомендовала обновить софт для охлаждения перед запуском недавнего патча 2.0 Cyberpunk 2077.

Выяснили, какие системы охлаждения сегодня используют в устройствах — и насколько эффективно они справляются с задачей.

Пассивная воздушная система — первопроходец из 70-х

<p><i>Пассивная система охлаждения. Источник: <a href="https://api.dtf.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fwww.arctic.de%2F&postId=2158458" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Arctic</a></i></p>

Пассивная система охлаждения. Источник: Arctic

Как устроена система. В ней нет вентиляторов, она не подключена к электричеству. Состоит из радиаторов, медных, алюминиевых трубок и отводов с высокой теплопроводностью. Все они выводят тепло за пределы устройства.

Нагретый воздух легче, поэтому в радиаторе поднимается вверх, а на его место поступает холодный воздух снизу. Процесс движения воздуха похож на конвекцию в духовке.

Пассивная система охлаждения использовалась ещё в 1970-е компанией Intel для процессоров Intel 4004. Производитель поставлял свои процессоры покупателям со встроенными теплопроводными трубками. Позже необходимость в них отпала, так как трубки уже не справлялись с более мощными процессорами.

<i>Intel 4004. Источник: <a href="https://api.dtf.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fru.wikipedia.org%2Fwiki%2FIntel_4004%23%2Fmedia%2F%25D0%25A4%25D0%25B0%25D0%25B9%25D0%25BB%3AIntel_C4004.jpg&postId=2158458" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Thomas Nguyen</a></i>
Intel 4004. Источник: Thomas Nguyen

Плюсы и минусы. Главные достоинства пассивной системы охлаждения — бесшумность (из-за отсутствия вентиляторов) и экономия электроэнергии. Но подобные кулеры плохо справляются с нагрузками: естественный поток воздуха слишком медленный, а радиатор не успевает отвести горячий воздух от процессора, из-за чего тот перегревается и отключается. Эти кулеры нужно регулярно чистить: там накапливается много пыли.

Отличия в ноутбуках и ПК. В ноутбуках производители уменьшают размеры радиаторов и трубок в кулерах. Это снижает их эффективность, но что поделать, если нужны компактные комплектующие. Пассивная система охлаждения обычно используется в тонких «рабочих лошадках» без встроенных видеокарт.

А вот в корпусах ПК радиаторы могут быть больше и шире. Правда, пассивная система охлаждения не справится с требовательными программами — на таком устройстве едва ли порендеришь 3D-модели.

<i>Слева — ноутбук с вентилятором, а справа — с пассивным охлаждением. Источник: <a href="https://api.dtf.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fwww.theregister.com%2F2020%2F11%2F20%2Fmacbook_air_pro_teardown%2F&postId=2158458" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">The Register</a></i>
Слева — ноутбук с вентилятором, а справа — с пассивным охлаждением. Источник: The Register

Сперва процессорам не требовались вентиляторы. Но к 1990-м устройства уже не особо справлялись с нагрузками и Intel и AMD стали использовать в устройствах кулеры с воздушной системой. К 2000-м они стали стандартом.

Активная воздушная система — самая популярная

<p><i>Источник: <a href="https://api.dtf.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fwww.newegg.com%2Finsider%2Fhow-to-choose-the-right-cpu-cooler-pc-radiator-for-you%2F&postId=2158458" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Newegg</a></i></p>

Источник: Newegg

Как устроена система. Кулер состоит не только из радиатора, теплопроводных трубок и теплоотводов, но и из вентиляторов — их обычно делают из пластика или металла (металлические лопасти лучше охлаждают, но стоят дороже). Активная система охлаждения для ПК — самая популярная, потому что одновременно эффективная и не очень дорогая в производстве и обслуживании.

Активная система — та же конвекция, но благодаря работе вентиляторов скорость движения воздуха выше и горячий воздух быстрее покидает корпус.

Плюсы и минусы. Активная система эффективнее пассивной. Но сами вентиляторы могут быть довольно шумными, а их приходится менять примерно раз в пять лет.

В 1984 году Apple отказалась от вентиляторов в компьютере Apple Macintosh 128K. В компании посчитали, что покупатели оценят бесшумность. Но из-за этого устройства быстро ломались. Так что уже спустя три года в модели Macintosh SE снова появились вентиляторы.

Отличия в ноутбуках и ПК. В ноутбуках размещают несколько маленьких вентиляторов на нижней части корпуса и по бокам. Как правило, такие вентиляторы сопровождают устройства со встроенными видеокартами — их можно заменить, только если производитель продаёт вентиляторы отдельно.

<i>Компактная активная система охлаждения. Источник: <a href="https://api.dtf.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fgigazine.net%2Fgsc_news%2Fen%2F20230607-solid-state-active-cooling%2F&postId=2158458" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Gigazine</a></i>
Компактная активная система охлаждения. Источник: Gigazine

В разных частях корпуса ПК можно разместить несколько вентиляторов, чтобы увеличить скорость потока и направить его на те комплектующие, которые греются сильнее всего. Из ограничений — размеры блока питания и самого корпуса.

Жидкостная система — для суперкомпьютеров, серверов и геймерских ПК

Источник: <a href="https://api.dtf.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fcomputer.howstuffworks.com%2Fliquid-cooled-pc.htm&postId=2158458" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">socrates471/Shutterstock</a>
Источник: socrates471/Shutterstock

Как устроена система. Компоненты охлаждаются жидкостью, которая циркулирует по трубкам в замкнутом контуре. Она состоит из насоса, радиатора, блока водяного охлаждения и вентилятора. Трубки и насосы могут быть из пластика, резины или металла — в зависимости от ценовой категории устройства. Жидкость — это дистиллированная вода или раствор на её основе. Примеси в других жидкостях могут остаться на стенках трубок и закупорить проток или вызвать коррозию.

Жидкостная система использует принцип теплообмена — передачу тепла от одного тела к другому через жидкость. Компонент через трубки передаёт тепло блоку охлаждения, а нагретая жидкость непрерывно прокачивается через всю сеть и постепенно охлаждается.

Впервые жидкостную систему охлаждения стали использовать в США в 1940-х годах, чтобы обслуживать трансформаторы: из-за перегрева без электричества могли оставаться пара-тройка кварталов. Идею позаимствовала IBM: в 1960-х компания создала систему жидкостного охлаждения для своих компьютеров. Сейчас водой в трубках охлаждают серверы и суперкомпьютеры в научных институтах и крупных компаниях — например, в центре искусственного интеллекта Google.

<p><i>Серверы Google с жидкостной системой охлаждения. Источник: <a href="https://api.dtf.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fwww.datacenterknowledge.com%2Fgoogle-alphabet%2Fwhen-air-no-longer-cuts-it-inside-google-s-ai-driven-shift-liquid-cooling&postId=2158458" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Data Center Knowledge</a></i></p>

Серверы Google с жидкостной системой охлаждения. Источник: Data Center Knowledge

Плюсы и минусы. Жидкостная система лучше распределяет тепло по площади. Она тише, да и симпатичнее — если использовать подсветку.

Но она дорогая, при этом саму жидкость нужно регулярно заменять, а также проверять и чистить трубки и насос.

Отличия в ноутбуках и ПК. В ноутбуках жидкостная система охлаждения встречается редко: чаще всего её используют производители моделей вроде Lenovo Legion 9i — 3799 (!) долларов. Система дорогая, потому что установить её в тонкий корпус крайне сложно.

В ПК для жидкостной системы можно подобрать разные виды трубок, насоса и жидкости. Некоторые трубки (например, у Corsair и Cooler Master) светятся и меняют расцветку

Плоть от крови жидкостной системы — фреоновая. Вместо воды там хладагент, так что, по сути, это почти холодильник внутри корпуса. Но фреоновая система тоже дорогая, а ещё опасная — из-за рисков утечки ядовитого фреона. Что не мешает энтузиастам — например, майнерам — собирать их самостоятельно.

Аквариумная система — красиво и очень дорого

<i>Источник: <a href="https://api.dtf.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Feleccelerator.com%2Faquarium-computer%2F&postId=2158458" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Eleccelerator</a></i>
Источник: Eleccelerator

Как устроена система. В аквариумной системе все компоненты (в том числе и вентиляторы) погружают в контейнер с охлаждающей жидкостью — минеральным маслом, которое с виду неотличимо от воды, при этом не проводит электричество и имеет высокую теплоёмкость.

Нагретые комплектующие передают тепло минеральному маслу, а нагретое масло отправляет его к стенкам контейнера из стекла или пластика, откуда то рассеивается в окружающую среду.

Первые аквариумные системы появились в начале 2000-х: энтузиасты собирали их в домашних условиях. В 2010-х аквариумные ПК стали популярны благодаря видеоблогерам и стримерам: такое охлаждение справлялось со многими требовательными играми, а сами аквариумы украшали (например, как тот, что на фото), и они хорошо смотрелись на фоне. Но массовыми они не стали.

Плюсы и минусы. Аквариумные ПК легко справляются с очень высокими температурами и защищены от перегрева. В среднем минеральное масло охлаждает ПК на 34% эффективнее, чем воздушная система. Microsoft использует аквариумное охлаждение для серверов, которые работают 24 часа в сутки — это экономит компании до 15% затрат на электричество.

<p><i>Серверы Microsoft, погруженные в жидкость. Источник: <a href="https://api.dtf.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fnews.microsoft.com%2Fsource%2Ffeatures%2Finnovation%2Fdatacenter-liquid-cooling%2F&postId=2158458" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Microsoft</a></i></p>

Серверы Microsoft, погруженные в жидкость. Источник: Microsoft

Слабых сторон больше. Для замены комплектующих придётся вытаскивать всю систему, чистить её от минерального масла и вновь погружать в жидкость. Также минеральное масло очень дорогое: часто его продают исключительно оптом от тонны примерно за тысячу долларов.

Отличия в ноутбуках и ПК. Аквариумные системы — исключительно для ПК.

Сборщики продают корпуса для аквариумной системы охлаждения примерно за 600 долларов. Их можно кастомизировать на свой вкус.

Как охладить компьютер софтом

Софт отслеживает температуру процессора и регулирует скорость вентиляторов. Существует два варианта регулировки:

  • Через BIOS. При запуске компьютера нажмите F2 или Del, выберите опцию Cooling. В Fan Control Mode выберите, что нужно — сбалансированную или высокую скорость. При высокой скорости компьютер потребляет больше энергии и производит больше шума, но так процессор лучше охлаждается.
  • Через программы. Как правило, компании разрабатывают их специально под свои устройства, часто предустанавливают. Также для Windows подойдут FanControl и EasyTune 5. В настройках отрегулируйте скорость вентиляторов и проверьте температуру процессора. Важно, чтобы при запуске требовательных игр процессор не нагревался выше 80 градусов.

Для жидкостной системы программы чаще пишут сами производители, они же настраивают скорость насосов и показывают температуру комплектующих. Задать настройки для жидкостной системы в BIOS нельзя.

Охлаждение особенно важно для игровых устройств — причём эффективные системы теперь встречаются и в ноутбуках. Predator Helios 300 охлаждает активная система с технологией 3D-вентиляции и термопастой из жидкого металла. Экономить энергию — чтобы вентиляторы не работали впустую — можно, настроив скорость в предустановленном софте CoolBoost.

Для комфортной игры предусмотрели IPS-экран с разрешением 2560×1440 и частотой 165 Гц и «начинку» на выбор:

  • Intel Core i5 или i7 12-го поколения,
  • видеокарту NVIDIA GeForce RTX 3060, 3070 либо 3070 Ti.

Predator Helios 300 осилит Cyberpunk 2077 и другие требовательные игры — без перегревов и вылетов.

Реклама, ООО «ПРЕМИКОМ», 18+

2828
54 комментария

замораживаю в нем лёд в формочках

8
Ответить

Модель сжо подскажи, плз)

Ответить

Красивое

Ответить

А Я не знаю чем там у меня и как греется, просто вот мой компик, посмотрите.

6
Ответить

Комментарий недоступен

3
Ответить

Просто купил себе огромный корпус, хуйнул водянки и поменял кулеры корпуса на более большие. И все, выше 75 ничего не никогда не поднималось

3
Ответить

Захуярил себе, тоже вентиляторы от боинга, ни чего не поднимается выше 70

1
Ответить