PEUGEOT_062022 PEUGEOT_062022 PEUGEOT_062022

Video: vodné chladenie CPU – porovnávací test so vzduchovým chladením

0

Moderné procesory disponujú „turbo“ režimom v ktorom v prípade potreby dokážu krátkodobo zvýšiť pracovnú frekvenciu. Pojem krátkodobo je v tomto prípade relatívny a tento čas a taktiež maximálna frekvencia pri ktorej dokáže procesor trvalo pracovať závisí od účinnosti chladenia. Najúčinnejšie je z princípu vodné chladenie, ktoré odvádza teplo od procesora do veľkého radiátora umiestneného v hornej, prípadne prednej časti PC skrine. Používa sa buď chladiaci systém na mieru zostavený z komponentov, alebo hotové All-in-One riešenie, ktoré obsahuje všetko potrebné vrátane hadíc a náplne chladiaceho média. Vodné chladenie sa využíva aj na chladenie výkonných grafických kariet.

 V článku a videu porovnáme účinnosť vodného chladenia All-in-one so vzduchovým chladičom s dvomi ventilátormi.

 Výhodou vodného chladenia v porovnaní s rovnako účinným vzduchovým chladením je predovšetkým podstatne nižšia hlučnosť. 

Ten istý počítač, vľavo s vodným a vpravo so vzduchovým chladením procesora

Efektné dynamické RGB podsvietenie ventilátorov s priesvitnými lopatkami

Taktiež blok, ktorý sa pripevňuje na procesor je pomerne malý, takže v skrinke je viac miesta a vnútro skrinky vyzerá podstatne lepšie. Naproti tomu vzduchové chladiče sú objemné a zaberajú v skrinke veľa miesta

Blok na procesor sa montuje na procesor rovnakým spôsobom ako vzduchový chladič s využitím blackplate na opačnej strany základnej dosky. Medzi procesor a blok sa nanáša vrstva teplo vodivej pasty. Vo vnútri bloku je čerpadlo, ktoré zabezpečuje prúdenie chladiacej kvapaliny. Väčšinou sa používa destilovaná voda, niekedy doplnená o antikorózne prísady. Čerpadlo má spravidla možnosť regulácie otáčok pomocou PWM a na základnú dosku sa pripája buď na konektor AIO_PUMP, alebo CPU_OPT.

Test regulácie otáčok ventilátorov pomocou PWM 

Voda z bloku prúdi do radiátora, kde sa ochladzuje vzduchom, ktorého prúdenie zabezpečujú ventilátory. Spravidla bývajú dva, alebo tri. Čím má ventilátor väčší priemer, tým potrebuje na zabezpečenie požadovaného množstva prúdiaceho vzduchu nižšie otáčky. Lopatky ventilátorov vodného chladenie určeného do herných počítačov majú spravidla dynamické farebné RGB podsvietenie. Ventilátory sa pripájajú na základnú dosku na konektor CPU_FAN. Kľúčovým atribútom účinnosti chladenia je plocha rebrovania a rýchlosť prúdiaceho vzduchu.

Pri teste sme použili vodné chladenie Navis F 240 ARGB a vzduchový chladič Fortis 5 Dual Fan s dvomi ventilátormi, obidva od rovnakého výrobcu - SilentiumPC. Pre zaujímavosť sme vyskúšali aj chladič Intel Laminar RM1 dodávaný v balení a procesorom Intel Core i7 12700.

Vzduchový chladič Fortis 5 Dual Fan je dimenzovaný pre TDP max 220 W. U vodného chladenia výrobca TDP neuvádza.

Aby sme pri testovaní mali maximálnu variabilitu a rovnaké podmienky, netestovali sme na reálnom procesore, ale vyrobili sme testovací prípravok – dalo by sa povedať falošný procesor. Ako zdroj tepla sme použili štyri vyhrievacie telieska valcového tvaru, určené pre 3D tlačiarne, každé s príkonom 40 W. Sú umiestnené v otvoroch hliníkového plochého kvádra spolu s teplotným senzorom. Celá zostava je zmontovaná s použitím teplotne vodivej pasty MX-4. Vyhrievacie telieska sa dajú zapínať samostatne, takže prípravok umožňuje simulovať TDP 40 W, 80 W, 120 W a 160 W.  

Usporiadanie pri testovaní - radiátor je umiestnený nad blokom s čerpadlom. Nemali sme k dispozícii vhodné skrutky, tak sme na dosiahnutie prítlaku sme použili ťažký sklenený predmet. Sklo nevedie teplo takže meranie neovplyvní.

Na presné meranie teploty sme použili  teplotné čidlo Dallas DS18B20 ktoré využíva zbernicu 1-Wire pripojené k vývojovej doske Arduino s displejom

Merali sme tak, že pri nastavenom TDP sme počkali, kým sa teplota procesora ustáli. Výsledky sú v tabuľke.

Simulované TDP

40 W

80 W

120 W

160 W

Intel Laminar RM1 (vzduch)

30,18 °C

49,62 °C

62,81 °C

73,81 °C

Fortis 5 Dual Fan (vzduch)

30,56 °C

38,06 °C

46,06 °C

53,31 °C

Navis F 240 ARGB (vodné)

28,43 °C

32,87 °C

37,81 °C

42,68 °C

Grafické znázornenie nameraných hodnôt

Nakoľko náš testovací prípravok umožňuje nastaviť maximálne TDP 160 W, predpokladané hodnoty pre vyššie TDP sme získali aproximáciou v Exceli.

Graf nameraných a aproximovaných hodnôt

Ak to zosumarizujeme, tak pri TDP 160 W s použitím vodného chladenia sme dosiahli o 10,6  °C nižšiu teplotu, než s chladičom Fortis 5 Dual Fan.

Aj na reálnom procesore v benchmarkovom teste Cinebench R23 sme s použitím vodného chladenia dosiahli o 5,7 % vyššie skóre. Čím je chladenie účinnejšie, tým dlhšie môže procesor bežať v takzvanom turbo režime.  

Zaujímalo nás aj to ako rýchlo bude rásť teplota, ak sa náhodou čerpadlo vodného chladenia zastaví. Merali sme čas pri TDP 160 W, kým teplota procesora, teda presnejšie nášho prípravku nestúpne na 95 °C. V prípade vodného chladenia to bola 1 minúta a 19 sekúnd. Naproti tomu u vzduchového chladenia so zastavenými ventilátormi nárast teploty na 95 °C trval 5 minút. V reálnej praxi by bola situácia v prípade klasického vzduchového chladiča ešte priaznivejšia, pretože my sme testovali na stole a pokiaľ je vzduchový chladič v skrinke, tak ventilátory skrinky vytvárajú prúd vzduchu, ktorý bude chladič so zastavenými vlastnými ventilátormi čiastočne ochladzovať.

Zobrazit Galériu

Luboslav Lacko

Všetky autorove články
Navis F 240 ARGB Vodné chladenie chladenie CPU Fortis 5 Dual Fan

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať