Термоелектричне охолодження: Thermaltake SubZero 4G, Охолодження, огляди

Введення

Все частіше виробники охолоджуючих пристроїв намагаються знайти нові способи ефективного і безшумного охолодження процесорів. Вже не секрет, що звичайні повітряні кулери незабаром не будуть здатні відвести тепло від потужних сучасних процесорів. І сьогодні вже аніскільки не дивуєшся серійно виробленим системам водяного охолодження, новим конструкціям повітряних кулерів з тепловими трубками, новими матеріалами, новою конструкцією радіаторів. Способи охолодження, раніше доступні лише оверклокерам, отримують масове поширення. Найбільш “мирним” є водяне охолодження, але вода в комп’ютері якось не приживається, оскільки подібні системи громіздкі за розмірами, вони не так просто встановлюються, а якщо ці недоліки і відсутні, як наприклад, в системах Thermaltake Aquarious II і Data Cooler DWC-A01, то ефективність охолодження тут не набагато вище, ніж у повітряних кулерів і вже точно нижче, ніж у оверклокерських водяних систем охолодження.

Одним з ефективних способів відведення тепла від процесора є охолодження термоелектричними пластинами, відомими, як модулі Пельтье. Термоелектричні пластини, часто звані тепловими насосами, самі по собі не охолоджують процесор.

Суть ефекту Пельтье, що використовується в термоелектричних модулях, полягає в тому, що при пропущенні струму через пластину, що складається з двох напівпровідників, на одній її стороні виділяється тепло, а на іншого – поглинається. Можливий і зворотний ефект – при приміщенні одного боку біпластіни в гаряче місце, а інший в холодне, пластина почне виробляти електричний струм. Це явище називається ефектом термопари і використовується в багатьох електронних термометрах. У звичайній термоелектричної пластині використовуються декілька десятків термопар для відводу тепла від однієї сторони до іншої. Модуль Пельтьє споживає велику електричну потужність, порівнянну з потужностями елементів, які він охолоджує. Між гарячої та холодної стороною пластини завжди підтримується певна різниця температур, тому чим сильніше ми остудимо гарячу сторону (де виділяється тепло), тим більше тепла поглине холодна сторона. Модулі Пельтье можна встановлювати каскадами, так щоб холодна сторона подальшого модуля охолоджувала гарячу сторону попереднього, але в кінцевому підсумку охолодити самий верхній модуль буде дуже складно.

Самі по собі модулі Пельтье не охолоджують процесор – вони перекачують тепло з одного свого боку на іншу, в результаті чого одна сторона пластинки сильно охолоджується, а інша – навпаки, сильно нагрівається. Елементи Пельтье не отримали широкого поширення в серійних кулерах для процесорів з кількох причин.

Ну а плюс до цього, термоелектричні модулі потребують охолодження. Треба якомога краще охолоджувати гарячу сторону елемента Пельтьє, щоб температура на холодній стороні була якомога нижче. Причому, кулеру, встановленому на термоелектричний модуль, доведеться виконувати подвійну роботу – охолоджувати сумарну виділяється потужність процесора і елемента Пельтьє, що може бути в два рази більше, ніж потужність одного процесора. Тобто, в парі з TEC доведеться використовувати дорогий і якісний повітряний або водяний кулер, який, можливо, так само буде голосно шуміти. Більш докладно про елементи Пельтье ви можете прочитати в цій статті.

Мабуть, єдиним можливим способом зробити застосування елементів Пельтьє доступним будь-якому користувачеві, є установка спеціального блоку електроніки, який зможе регулювати споживану потужність термоелектричної пластинки і змінювати ефективність її охолодження в залежності від температури процесора. Такий спосіб був знайдений однієї ізраїльською компанією і представлений навесні 2003 року. Відразу ж після анонсу нового покоління системи термоелектричного охолодження, компанія Thermaltake, один з лідерів виробництва систем охолодження, перекупила винахід ізраїльтян і представила свою систему SubZero 4G для процесорів Intel Pentium 4, AMD Athon XP / Duron і AMD Athlon 64. У цьому огляді ми розглянемо систему SubZero 4G для процесорів формату Socket A.

Thermaltake SubZero 4G

Система термоелектричного охолодження, Thermaltake SubZero 4G, розрахована, в першу чергу, на оверклокерів і комп’ютерних ентузіастів, які не проти заморозивши процесор, розігнати його до небачених раніше частот. Однак, реалізація ефекту Пельтье компанією Thermaltake так само розрахована і на звичайного користувача, який не стане морочитися проблемою підбору розмірів і потужності біпластіни Пельтьє, не стане боротися з конденсатом і модифікувати кріплення дорогого повітряного кулера, щоб той умістився на процесор з термоелектричним модулем. Система SubZero 4G поставляється в Retail-комплектації, у великій барвистій картонній коробці.

На коробці написано, що дана система охолодження має в комплекті додатковий вентилятор з частотою обертання ротора 6000 оборотів в хвилину, що SubZero 4G може охолоджувати процесори Athlon XP з рейтингом до 3400 + і що рівень шуму даної системи складає всього 21 дБ. Чесно кажучи, дуже хотілося б вірити, що нарешті знайдено ефективний за всіма параметрами спосіб охолодження процесора.

Коли я відкрив коробку, то, чесно кажучи, трохи розчарувався – занадто мало складових системи охолодження було всередині. Навіть у порівнянні із системою водяного охолодження Aquarious II, яку збираєш, як конструктор, SubZero 4G виглядає як готовий до використання продукт. В принципі, тепер зрозуміло, чому Thermaltake з гордістю заявляє, що SubZero 4G можна встановити менш ніж за 90 секунд! Ми ж поспішати не будемо і спочатку перевіримо, чи відповідає комплект поставки заявленому. Отже, всередині коробки SubZero 4G знаходяться:

Ну що ж, ніби все на місці. Система охолодження SubZero 4G – не зовсім звичайний пристрій, але ми все ж спробуємо підбити його під загальні характеристики для кулерів і зведемо дані про цю систему в одну таблицю.

Характеристики SubZero 4G

Тип кулера Система охолодження на основі термоелектричного ефекту Пельтьє
Платформа Socket A (так само існують версії під Socket 478 і Socket 904 – Athlon 64)
Модуль Пельтьє
Тип Однокаскадний термоелектричний елемент
Розміри, мм 80×40
Захист від вологи, герметик Немає
Максимальна потужність 73 Вт
Розміри, мм 100x50x86
Харчування Від блоку електроніки
Блок електроніки
Формат Плата розширення з інтерфейсом PCI
Розміри, мм 190x114x22
Харчування 90-240 В, 50/60 Гц
Регулювання Триступенева
Потужність, що подається на TEC, Вт 4, 15, 73
Маса, м. 379

Кулер

Розміри кулера, мм 80x70x84
Матеріал радіатора Алюміній
Матеріал підстави Мідь
Розміри радіатора, мм 80x70x41
Розміри вентилятора, мм 70x70x15
Частота обертання ротора, об / хв 4800 ± 10%, залежно від навантаження
Регулювання частоти обертання Автоматична
Підвіска ротора Два кулькових підшипника
Продуктивність вентилятора, CFM 32 ± 10%, залежно від навантаження
Рівень шуму, дБ 21-39, в залежності від навантаження
Харчування Від блоку електроніки
Системний вентилятор
Розміри вентилятора, мм 80x80x25
Частота обертання ротора, об / хв 2000
Продуктивність вентилятора, CFM 27.8
Підвіска ротора Два підшипника ковзання
Рівень шуму, дБ 21
Харчування Чотирьохконтактний PCPLug роз’єм, підключення до блоку електроніки

Як видно, і повітряний кулер, і елемент Пельтье, і системний вентилятор живляться від блоку електроніки, тобто вона PCI карта контролює всю систему охолодження комп’ютера. Ось і почнемо ми опис системи SubZero 4G саме з блоку електроніки.

Блок електроніки

Як зрозуміло з опису системи SubZero 4G, основну роботу по охолодженню виконує саме блок електроніки. Цей пристрій в форматі PCI карти відповідає за роботу модуля Пельтье і вибирає, яку потужність подавати на термоелектричну пластинку, з якою швидкістю працювати вентилятору на кулері і в корпусі.

Ця плата вставляється в PCI слот материнської плати, але не вимагає установки драйверів. Як видно на фотографії зверху, PCI роз’єм системи SubZero майже не має контактів. Точніше сказати, наявні контакти використовуються для включення блоку електроніки. Як тільки комп’ютер включається і на PCI роз’єми подається напруга, контролер SubZero 4G подає харчування на кулер процесора і системний вентилятор.

Ззаду на блоці електроніки є два набори контактів. Один, восьмиконтактний квадратний роз’єм, служить для живлення кулера для процесора. Від одного роз’єму харчуються і вентилятор і термоелектрична пластинка. До стандартного PCPlug роз’єму підключається системний вентилятор, який так само управляється даними блоком. Ви можете бачити, що до плати приєднаний проводок з кнопкою. Ця кнопка перемикає режим роботи SubZero 4G між “тихим” і “потужним”. Як можна здогадатися, в тихому режимі охолодження буде гірше, а в потужному кулер буде працювати голосніше. Ця кнопка не пристосована до висновку на корпус, ні в слот PCI карти, ні в 3.5 “або 5.25” відсік. Так що якщо корпус комп’ютера закритий, отримати до неї доступ не вдасться. Біля роз’ємів живлення встановлені два світлодіоди, які є індикаторами роботи системи SubZero 4G.

Природно, що модуль Пельтье споживає стільки ж енергії, скільки і процесор. Максимальна потужність TEC перевищує 70 Вт, а відбирати таку потужність з блоку живлення комп’ютера було б невигідно, адже сьогодні на БП лягає тепер занадто велике навантаження. Саме тому SubZero 4G живиться від мережі 220 В. Для цього на планці карти встановлений трьохконтактний роз’єм живлення, до якого підключається звичайний мережевий шнур. Тобто, таким чином комп’ютер займає ще одну розетку.

Блок електроніки легко розбирається. Всередині ми бачимо нехитру схему – випрямляч змінного струму, систему логіки з потужними транзисторами і маленький кулер.

Загалом-то, не так важливо, як влаштований блок електроніки SubZero 4G. Дуже шкода, що Thermaltake не здогадалася вивести кнопку управління хоча б на задню панель блоку електроніки. Але ми подивимося при тестуванні – Може бути ця кнопка і не потрібна.

Кулер процесора

Не менш важливий у системі SubZero 4G кулер для процесора. Цей охолоджувач – складний пристрій, що сполучає в собі повітряний кулер і термоелектричну пластину.

З вигляду це звичайний охолоджувач, я б навіть сказав, простенький. Він має алюмінієвий радіатор, вироблений за технологією витискування. Чесно кажучи, для такої солідної і дорогої системи охолодження, якою є SubZero 4G, подібний радіатор виглядає, принаймні, дивно. Для ефективної роботи термоелектричний модуль вимагає ефективного охолодження гарячої сторони і чим краще буде радіатор, тим більше буде ефективність охолодження.

Даний кулер має як би дві підстави. Одне з них, а саме – підстава радіатора, прилягає до термоелектричної пластині з гарячою боку, а інше, так само алюмінієве – з холодної сторони. Друге підставу кріпиться до радіатора двома болтами. До цього другого основи припаяна мідна пластина, яку сам кулер прилягає до ядра процесора. На цій мідній пластині встановлений термодатчик, який повідомляє блоку електроніки про температуру біля ядра процесора. Взагалі-то, знову-таки не зовсім зрозуміло, що заважало використовувати повністю мідне друга підстава і навіщо було городити таку конструкцію.

На фотографії зверху зображений профіль елемента Пельтьє. Ці зигзаги – десятки термопар, які при проходженні через них електричного струму на одній своїй стороні виділяють тепло, а на іншій – холод. Взагалі, подібні термоелектричні пластини по краях прийнято заливати герметиком, щоб при утворенні конденсату не сталося короткого замикання. Тут модуль Пельтье НЕ герметизований, і дуже хотілося б сподіватися на те, що причина цього в тому, що блок електроніки не дозволить модулю Пельтье охолодитися нижче точки роси і конденсат не з’явиться.

Повернемося до самого кулеру, як єдиного пристрою. Кулер розрахований на установку на процесори формату Socket A. Він кріпиться, чіпляючись сталевий скобою за всі шість зубчиків гнізда. Правда, скоба кріплення розрахована на те, що кулер буде встановлюватися за допомогою підручних інструментів – викрутки або пінцета. Знімати кулер з таким кріпленням трохи складніше, ніж ставити, але зате охолоджувач не упреться ручкою скоби кріплення в модулі пам’яті.

Простіше кажучи, кулер SubZero 4G, як і вся система охолодження, розроблений не компанією Thermaltake. І це видно, оскільки навіть фірмова решеточку з символом Tt не обдурить нас, тих, хто бачив продукцію цієї компанії починаючи з Golden Orb. Хоча, за великим рахунком кулер є лише частиною системи охолодження і нам не дуже важливо, як він влаштований, якщо він буде добре охолоджувати і тихо працювати.

Вентилятори

В комплекті до SubZero 4G поставляються два системних вентилятора. І це зрозуміло, адже в корпусі комп’ютера з’явився ще один нагрівач, за потужністю порівнянний з процесором, а ще й блок електроніки з випрямлячем. Тому поліпшення вентиляції в корпусі комп’ютера буде тим, що треба.

Один вентилятор – світиться, розмірами 80x80x25 мм, виконаний з прозорого пластика з вбудованими світлодіодами. Цей вентилятор підключається до блоку контролера і його продуктивність і рівень шуму залежать від того, яка зараз температура на підошві кулера процесора.

Другий вентилятор розмірами 70x70x25 мм є як би приємним “бонусом” і представляється як “Extra Fan”, додатковий вентилятор. Він має потужність 6 Вт і може використовуватися замість стандартного вентилятора на кулері процесора. У коробочці SubZero 4G знаходиться інструкція, в якій пояснюється, як замінити стандартний вентилятор розміром 70x70x15 мм на більш “Extra Fan”, який на 10 мм вище. Компанія Thermaltake обіцяє, що така заміна допоможе знизити температуру процесора ще на 6-7 градусів Цельсія.

Ну що ж, настав час встановити систему SubZero 4G в комп’ютер і перевірити, наскільки ефективно вона працює.

Тестування

Тестова система

Процесор

AMD Athlon 2600+

Напруга ядра, В

1.85

Потужність процесора, Вт

78

Материнська плата

SOYO DRAGON KT400 PE

Температура повітря, проЗ

+35

Кулери Thermaltake Volcano 11+ XE
Thermalteka Aquarious II
Burn-In тест

Sandra MAX3

Встановлюється SubZero 4G якщо і не за 90 секунд, то дуже швидко. Кулер для процесора є “симетричним” і може встановлюватися на гніздо “задом наперед”, як буде зручно користувачеві. Кулер можна підключити до материнської плати, а можна довірити питання регулювання швидкості його вентилятора блоку електроніки.

Система SubZero 4G коштує дорожче дуже хорошого повітряного кулера. Її ціну можна порівнювати, хіба що, з системами водяного охолодження Thermaltake Aquarious II. У нашому тестуванні ми порівнювали продуктивність SubZero 4G як з Aquarious II, так і зі звичайним повітряним кулером Volcano 11 + Xaser Edition. Потужність процесора в нашій тестовій системі становить 78 Вт, що трохи більше, ніж максимальна заявлена ​​потужність термоелектричного модуля. Але ж ми не думаємо, що SubZero 4G буде використовуватися в комп’ютерах, де процесори працюють на штатних частотах? І враховуючи той факт, що розігнані процесори споживають велику електричну потужність, ніж розігнаному, ми вважаємо тестову систему більш ніж підходящою.

В процесі тестування було помічено, що кнопка на блоці електроніки SubZero 4G дійсно здатна перемикати режими роботи системи охолодження, але тільки коли SubZero 4G працює не на повну потужність. Тобто, кнопкою вручну можна змусити кулер охолоджувати краще і голосніше шуміти, але не навпаки. З режиму максимальної потужності на мінімальну вже не перемкнутися.

Тестування кулерів проводилось у дві стадії. На першій стадії завантажувалася операційна система Windows XP, запускалася програма MotherBoard Monitor, і комп’ютер простоював без дії (у так званому режимі простою) 30 хвилин, поки не встановиться стабільна температура, після чого знімалися показання температури. На другому етапі під Windows XP завантажувався Burn-In модуль тестової програми SiSoft Sandra MAX3, який проганяв тест CPU Multimedia Benchmark 60 раз поспіль. Для всіх кольорів використовувалася однакова срібна термопаста. Кулер Volcano 11 + Xaser Edition тестувався з максимальною частотою обертання лопатей вентилятора – 4800 оборотів в хвилину.

Як видно з діаграми, в режимі простою процесора всі три типи кулерів, – повітряний, водяний і термоелектричний показують приблизно однакові результати. Це можна пояснити тим, що всі три кулера однаково справляються зі своїм завданням – охолодження незавантаженого процесора. Коли ж навантаження підвищується і процесор розігрівається сильніше, ситуація змінюється. Температурна регулювання Aquarious II дозволяє ядру нагрітися до більш високої температури, ніж у випадку з SubZero 4G: ця система не дає температурі піднятися більш ніж на 4 градуси. Цікаво, що в процесі тестування SubZero 4G при проходженні тесту на завантаженому процесора постійно переключалася між двома режимами роботи – максимальним і середнім. Це говорить про те, що 78 Вт – не межа для даної системи охолодження, так як вона не весь час працювала на повну потужність. Що ж до рівня шуму, то тут ситуація наступна: SubZero 4G працюючи на середньої потужності, охолоджувала трохи голосніше, ніж Aquarious II і набагато тихіше, ніж Volcano 11+ XE.

Висновки

Термоелектричне охолодження цілком можна розглядати як відмінну альтернативу системам ватеркулінга. Поки що SubZero 4G не може скласти конкуренцію кулерам типу Volcano 11 + XE в силу своєї високої вартості. Навіть судячи за результатами тестування, ця система не набагато перевершує повітряний кулер Volcano 11 + XE, але якщо згадати про рівень шуму, то ситуація набуває зовсім іншого забарвлення: на максимальних обертах Volcano 11 + XE працює занадто голосно, незрівнянно голосніше, ніж SubZero 4G. І це не дивно, оскільки якби було навпаки, то SubZero 4G просто не мала б права на існування.

Переваги SubZero 4G наступні: простота установки, живлення від 220 Вольт і хороше співвідношення продуктивності і рівня шуму. Недоліки у цієї системи теж є. Перш за все, це висока ціна і те, що кулер SubZero 4G не є універсальним, тобто система може охолоджувати або тільки процесори AMD, або тільки Intel. Погодьтеся, що такий дорогий кулер може перешкоджати апгрейду з зміною платформи. В іншому ж ідея вельми і вельми стоїть і я сподіваюся, що Thermaltake буде продовжувати удосконалювати лінійку термоелектричних кулерів SubZero 4G.

Ми дякуємо компанії “Svega Computer” (Санкт-Петербург), що є офіційним дистриб’ютором Thermaltake в Росії за надані кулери Volcano 11 + Xaser Edition і SubZero 4G.

LIKE OFF

15/09.2003

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*