Pwm processor hot что это
Подключение компьютерных вентиляторов охлаждения: все о разъемах
Содержание
Содержание
Корпусные вентиляторы делятся по размерам, типу подшипников, количеству оборотов и даже по способу применения. Одни заточены для создания статического давления, а другие рассчитаны на хороший воздушный поток в корпусе. И самое интересное в том, что один и тот же вентилятор можно подключить с помощью разных коннекторов. Некоторые из них умеют регулировать скорость, а другие работают на полном ходу. Это влияет на комфорт при использовании компьютера. Чтобы подобрать правильный вентилятор, стоит хотя бы поверхностно изучить особенности и нюансы подключения.
Почему коннекторов так много
Немного истории
Когда компьютер только появился и назывался ЭВМ, транзисторы были размером со спичечный коробок, а сама вычислительная машина достигала размеров комнаты и даже квартиры. Если и было нужно охладить такую махину, то для этого использовались огромные промышленные вытяжки, поэтому никто даже не заикался о шуме и комфорте. То ли дело, когда глобальное и грозное «ЭВМ» обтесали, причесали и подкрасили, чтобы получился «компьютер».
Чуть позже серьезное изобретение совсем огламурили и стали ласково звать персональным компьютером. Спасибо Apple: им пришлось сделать многое, чтобы громоздкое чудовище превратилось в привлекательное для покупателей устройство. Другие компании, та же IBM, к примеру, тоже кое-чего добились на этом фронте.
Эти наработки в гонке за персональностью унифицировали и стандартизировали, чтобы мы получили компьютеры такими, какими они стали сейчас.
За уменьшением деталей последовало сокращение размеров корпуса. Спичечные коробки превратились в спички, а позже и вовсе в их десятую часть по размеру. Это, а также повышение мощностных характеристик, стало первым, что потребовало хорошего охлаждения.
Но одно дело охлаждать ЭВМ в шумных рабочих зданиях, другое — остудить мощный компактный компьютер на столе школьника.
Раньше ставили на первый план стабильность и надежность. Ну а жужжит оно — да и пусть. Даже не самые древние модели компьютеров не могут похвастать хорошей системой охлаждения.
Стандартный кулер на процессоре, гудящий блок питания с восьмидесятым вентилятором и парочка ноунейм вертушек в корпусе, подключенных то ли к материнской плате, то ли напрямую к линии 12 В. Лишь бы работало. И никакой регулировки оборотов. Включил, привык к шуму пылесоса — и работаешь. Да что там, под этот шум даже Quake и Unreal заходили на ура. Но, как мы знаем, желания растут, требования тоже.
Требования к комфорту и шуму стали двигать прогресс в будущее, туда, где мы находимся сейчас. Чтобы сочетать тишину, прохладу и мощность, пользователи начали заниматься доработками и улучшениями.
За неимением автоматической регулировки оборотов, в провода впаивали резисторы, чтобы хоть как-то приструнить завывающую вертушку. Энтузиасты придумали более изощренные способы регулировки и дошли до реобасов.
Тогда такие штуки не продавались, поэтому тихие системы были только у тех, кто уверенно пользовался паяльником. Позже эту идею подхватили производители железа и стали выпускать регуляторы в заводском исполнении. А потом реобасы встроили в материнские платы и научили регулировать шум через BIOS.
Чтобы все работало, как надо, вентилятору приделали «третью ногу». То есть, провод, по которому техника ориентируется в оборотах. Так работает трехпиновая регулировка по DC. Так сказать, аналоговый способ.
Он реализован очень просто. Любой компьютерный вентилятор крутится от 12 В. На таком вольтаже будут максимальные обороты. Чтобы их снизить, уменьшают напряжение до семи или даже пяти вольт. DC — это регулировка постоянным током. Постоянными 12 вольтами или 7, 5 и далее.
За снижением вольтажа стоит специальный контроллер на материнке, от которого вентилятору достается готовое питание. На рисунке постоянный ток изображен на верхнем графике, а для контраста внизу есть переменный ток:
Простая ламповая физика — меньше напряжение, меньше света. Однако даже такую технологию поддерживали не все материнки. То есть, поддерживали, но только для мониторинга оборотов. А вот регулировать могли уже не все.
Инженеры подумали и решили, что цифровой технике нужны цифровые технологии. И внедрили технологию PWM. Это уже другая история — про вентиляторы с четырымя проводами и новые материнские платы. Между прочим, массовое использование данной технологии началось почти одновременно с выходом процессоров на платформе LGA 775. Материнские платы научились поставлять комфорт «из коробки», и с тех пор рынок вентиляторов поделился на DC и PWM. Или ШИМ, если говорить по-русски.
Широтно-импульсная модуляция — совершенно новая технология, которая требует от вентилятора наличия еще одной «ноги». Первый провод — для массы, второй — для питания, третий — для мониторинга оборотов, а четвертый — для PWM (информационный канал).
Регулировка оборотов работает еще проще: на вентилятор подается постоянное напряжение 12 В и некая информация для контроллера. В этой информации содержатся команды по открытию и закрытию транзисторов в цепи питания вентилятора. То есть, задаются прерывания. На графике это можно представить так:
Вершинка — транзистор открыт, вентилятор получает все 12 вольт. Далее следует спад — закрытие транзистора и прекращение подачи вольтажа. Так как техника цифровая, то и работа заключается в цифрах, а точнее, в долях секунд. Чем больше наносекунд транзистор находится в открытом состоянии, тем дольше подается вольтаж. Все это продолжается в пределах одного промежутка времени и с очень высокой частотой. То есть, мы можем повторить весь этот процесс с обычным DC-вентилятором вручную, если будем включать и выключать его примерно 23 тысячи раз в секунду. Это соответствует частоте 20 кГц и больше. Таким образом, для достижения максимальной скорости транзистор должен все время быть открыт и скармливать вертушке его родные 12 вольт. Если нужны тишина и комфорт, то вольтаж подается прерывисто — определенное количество раз за период.
В теории переход от DC к PWM меняет не только электрические способности вентиляторов:
На практике же эти плюсы полностью зависят от качества элементной базы и исполнения самого вентилятора.
Надо сказать, что ШИМ применяется не только в вентиляторах. Даже сейчас мы наблюдаем ШИМ. Потому что в любом мониторе с диодной подсветкой применяется PWM для регулировки яркости. Вот наглядный пример и объяснение, как работает технология:
Зачем вентиляторам нужен Molex
Вообще, можно найти вентилятор с таким коннектором, что и подключить будет не к чему. Да и обычный можно положить на полочку, если коннекторы на нем и на материнке не совпадают. Такая путаница на рынке есть и будет, как была проблема с кучей зарядок для каждого телефона, пока microUSB не навел порядок.
Та же участь касается и разнообразия коннекторов. Это сейчас все регулируется, настраивается и вращается. А до некоторых пор производители оснащали четырьмя контактами только разъемы для процессорных кулеров. Остальные довольствовались тремя. Так прижился тандем DC/PWM до наших времен. И даже современные платы работают с обоими вариантами. Но бывает и такое, что разъемов просто не хватает для подключения достаточного количества вентиляторов. На помощь приходит молекс.
Molex выходит напрямую из БП и имеет четырехконтактный разъем с 12 и 5 вольтами, а также две «массы». К нему можно спокойно подцепить хоть десяток вентиляторов. Это решает проблему нехватки разъемов на материнке, чем страдают многие бюджетные модели, особенно в Micro-ATX и Mini-ITX. Но у такого подключения отсутствуют регулировка оборотов и мониторинг.
Чтобы не испортить комфорт, к которому шли десятилетиями, производители выпускают специальные модели, которые могут работать на пониженных оборотах. Это удобно для создания постоянного воздушного потока в корпусе. В таких случаях регулировка оборотов не требуется — минимальных оборотов на вдув и выдув достаточно для охлаждения системы в средней нагрузке. Зато остаются свободные пины на материнке для подключения оборотистых моделей, плюс снимается лишняя нагрузка с шины питания материнки. Тут уже каждый сам себе режиссер и придумывает сценарии использования разных разъемов сам.
Вертушки-самоцветы
Мы разобрали всего три типа коннекторов. Но бывают и другие. Например, шестиконтактные коннекторы. Это особенность самых технологичных вентиляторов. Нет, они не отличаются по характеристикам и не дуют морозом в жаркий день. Это обычные вентиляторы, но с подсветкой. Пожалуй, появление таких вентиляторов начинает новую эпоху компьютерных сборок. Как когда-то персональный компьютер превращали в комфортный, теперь комфортный ПК становится красивым.
Повальное распространение RGB в игровых сборках заставляет производителей добавлять подсветку везде. И, если наушники, мышь или клавиатура — это самостоятельные устройства и могут программироваться как угодно, то вентилятор — штука простая и не имеет встроенного контроллера для управления подсветкой. Поэтому настройкой и синхронизацией подсветки в пределах системного блока занимается материнская плата. Чтобы было красиво и по феншую, производители ввели еще несколько пинов, которые отвечают за управление подсветкой.
Причем возникла новая путаница. Каждый завел свою технологию и продвигает только ее. Это мешает собрать универсальную систему подсветки, поэтому выбор каждой детали в компьютере теперь обусловлен еще и поддержкой фирменных технологий. У Asus это Aura Sync, у Gigabyte — RGB Fusion, а MSI продвигает Mystic Light. Это только софтовая сторона вопроса.
В техническом же плане управление подсветкой различается еще и рабочим вольтажом, а также количеством пинов. Для управления подсветкой часто используют разъемы 12V-G-R-B, 5V-G-R-B или 5V-D-G. Они сильно отличаются и не имеют обратной совместимости. И вот почему.
Светодиоды бывают трех типов: одноцветные, RGB и ARGB. В первом и втором варианте это обычные диоды с одни или тремя катодами, которые управляются аналогово: 12 вольт для питания и по проводу на каждый цвет. ARGB или лента с адресным управлением работает на диодах со встроенными контроллерами.
В каждую лампочку встроен контроллер, который управляет ее яркостью и цветом по цифровому каналу. Обычно, это тип подключения 5V-D-G. Где 5V — 5 вольт, G — масса, а D — Digital Input. Тот самый DI, который передает информацию каждому контроллеру и диоду отдельно, адресно. Что умеют такие ленты:
Каждая лампочка управляется самостоятельно, поэтому может показать любой из миллиона цветов независимо, а также с разной яркостью.
Обычная RGB-лента тоже принимает различные оттенки, но делает это полностью:
Это ограничивает возможности кастомизации и уже перестает пользоваться спросом как в компьютерном сегменте, так и в промышленном, где основное применение ARGB-диоды находят в бегущих строках и мультимедийных баннерах.
В материнских платах управление подсветкой работает через один разъем. Чтобы подключить к нему несколько вентиляторов, используют внешние контроллеры или разветвители.
Контроллеры, к слову, тоже питаются от разъемов блока питания SATA или Molex.
Что предлагает современный вентилятор
Самое главное — компьютер стал персональным, комфортным и теперь уже красивым. Этот процесс превращения из чудовища в красавчика можно назвать эволюцией. Ей подверглись и технические особенности, и визуальные. Вентиляторы тоже подтянулись, чтобы существовать в одном стиле с платформой.
Что касается коннекторов для подключения, то основная часть вентиляторов до сих пор доступна со всеми вариантами подключения. А вот что сильно изменилось, так это ответная часть — управление на материнской плате.
Если раньше некоторые функции получали лишь топовые бренды и модели, а иногда и вовсе, только серверный сегмент, то постепенно эволюция дошла и до самых бюджетных систем. Материнские платы адаптировали под требования пользователей, поэтому большинство из них умеет теперь не только управлять скоростью и мониторить обороты, но и создавать невероятные эффекты с помощью подсветки. Это тоже можно записать в достижения эволюции: превращение вентилятора в современное умное устройство. Интересно представить, что же будет с повелителями воздуха дальше.
Сравнение эффективности 20 (39) процессорных кулеров
Содержание
Содержание
Здравствуйте, в сравнительном тестировании будут принимать участие кулеры с тремя теплотрубками Xilence M403 PRO.TR (XC131), Deepcool GAMMAXX 300, ID-Cooling SE-213V2, кулер с двумя теплотрубками Xilence M402 (XC028), а также классический кулер с медным сердечником Deepcool THETA 16 PWM. Все результаты кулеров из предыдущих обзоров (обзор1, обзор2, обзор3) тоже попадут в итоговую таблицу (особенно интересно будет сравнить эффективность тестируемых кулеров, с уже протестированными кулерами Deepcool GAMMAXX 200T, Deepcool GAMMAXX 100 PWM и ID-Cooling SE-903-SD).
Почему 20 (39)? Фактически было протестировано 20 кулеров, но если учитывать, что у многих кулеров есть модификации с разным цветом подсветки и т.п., которые на эффективность охлаждения не влияют, то получается, что эффективность охлаждения определена у 39 моделей кулеров из ассортимента магазинов ДНС.
Краткий обзор и важные характеристики тестируемых кулеров.
Xilence M403 PRO.TR (XC131)
Рассеиваемая мощность TDP
Intel 2011, 2066.,1200, 115x AMD AMx
Кулер Xilence M403 PRO выглядит солидно. Массивный радиатор с никелированными теплотрубками и верхней пластиной черного цвета. Теплотрубки согнуты у основания, поэтому вентилятор никак не мешает оперативной памяти с любым радиатором. Подсветка красного цвета (не отключается).
Комплектуется винтовыми креплениями для сокетов Intel 1200, 115x и для сокетов Intel 2011 и 2066, также есть металлический бэкплейт, крепления для второго вентилятора (92 мм), тюбиком с фирменной термопастой. Объема термопасты хватает на 2-3 нанесения.
Установка прошла легко. Сильно давить на винты при закручивании не требуется.
Серия кулеров Xilence M403 PRO состоит из 5 моделей, разница только в цвете и типе подсветки.
| Xilence | XC029 | M403PRO | без подсветки |
| Xilence | XC130 | M403PRO.TBL | синяя подсветка |
| Xilence | XC131 | M403PRO.TR | красная подсветка |
| Xilence | XC129 | M403.PRO | регулируемая rgb подсветка |
| Xilence | XC229 | M403.PRO.W.ARGB | регулируемая rgb подсветка, белый радиатор |
Раз у нас есть крепления для второго кулера, взял 92 мм вентилятор от Xilence M402 и поставил его на Xilence M403 PRO (вторым на выдув). Воткнул его коннектор в разъем корпусного вентилятора. Корпусный вентилятор материнская плата Gigabyte H55M-S2H может регулировать только в автоматическом режиме, поэтому в тестировании он работал максимум на 1600-1800 об/мин.
«Xilence M403»
Заметил интересную особенность. У серии кулеров Xilence M403 (без Pro), разница с Xilence M403 Pro, только в меньшем вентиляторе (92 мм) и характеристики этого вентилятора полностью совпадают с вентилятором Xilence M402.
Поэтому тестирование провел и кулера «Xilence M403» (радиатор от Xilence M403 Pro + вентилятор Xilence M402).
| Xilence | M403 [XC027] | без подсветки |
| Xilence | M403.TBL [XC127] | синяя подсветка |
Deepcool GAMMAXX 300
| Рассеиваемая мощность TDP | 130 Вт |
| Количество теплотрубок | 3 шт. |
| Диаметр вентилятора | 120 мм |
| Максимальная скорость вращения вентилятора | 1650 об/мин |
| Коннектор | 4 pin |
| Поддерживаемые сокеты | Intel 1366.,1200, 115x AMD AMx |
| Высота | 136 мм |
| Вес | 400 г |
| Количество пластин | 33 |
| Площадь одной пластины | 43*110 мм |
| Общая площадь радиатора | 43*110*33*2=3100 мм2 |
| Термопаста | нанесена на основание |
Наверно самый популярный кулер в России. Выглядит так, как будто производитель хотел получить кулер с минимальной стоимостью и максимальной эффективностью. Теплотрубки прямые. Пластин в радиаторе всего 33 шт. и расстояние между ними заметно больше, чем у остальных протестированных кулеров. Пыль, наверно, забиваться будет меньше.
Расстояние между трубок большое.
Для сокетов Intel крепление на клипсах. Этот тип крепления вызывает у меня сомнение в надежности, если даже у «классических» кулеров могут при обслуживании или переноске системного блока выскочить/сломаться 1-2 клипсы, то у такого высокого радиатора вероятность такого исхода намного возрастает (рычаг больше).
В семействе Deepcool GAMMAXX 300 всего 3 модели, разница в цвете подсветки.
| Deepcool | GAMMAXX 300 | без подсветки |
| Deepcool | GAMMAXX 300 R | красная подсветка |
| Deepcool | GAMMAXX 300 B | синяя подсветка |
ID-Cooling SE-213V2
| Рассеиваемая мощность TDP | 130 Вт |
| Количество теплотрубок | 3 шт. |
| Диаметр вентилятора | 120 мм |
| Максимальная скорость вращения вентилятора | 1600 об/мин |
| Коннектор | 4 pin |
| Поддерживаемые сокеты | Intel 1200, 115x AMD AMx |
| Высота | 145 мм |
| Вес радиатора с защелкой + вентилятора | 340+100=440 г |
| Количество пластин | 42 шт |
| Площадь одной пластины | 47*90 мм |
| Общая площадь радиатора | 47*90*42*2=3550 мм2 |
| Термопаста | в отдельной емкости |
Подошва была отполирована лучше чем у других тестируемых кулеров.
Термопаста в тюбике ID-TG05.
При установке возникли проблемы. Как и у ID-Cooling SE-903- SD монтажное прозрачное пластиковое кольцо расположено очень близко к дросселю материнской платы Gigabyte H55M-S2H. Но крепежная рамка у ID-Cooling SE-213V2 гораздо шире и больше, чем у ID-Cooling SE-903- SD, поэтому чтоб кулер установить на материнскую плату, пришлось сначала открутить рамку и прикрутить ее «язычком» в другую сторону, затем зацепить рамку с одной стороны за крепежное кольцо и уже затем кольцо сразу с кулером ставить на материнскую плату. После установки кольца, вращая кулер на одном креплении, вставляем «гвоздики» (вставлять «гвоздики» сильно мешает широкая рамка у радиатора). Затем защелкиваем длинный «язычок». Демонтаж производится в обратном порядке.
В серию кулеров ID-Cooling SE-213 (из информации на официальном сайте производителя) входят 5 кулеров.
| ID-Cooling | SE-213V2 | без подсветки |
| ID-Cooling | SE-213V3-R | красная подсветка, винтовое крепление для сокетов Intel |
| ID-Cooling | SE-213V3-B | синяя подсветка, винтовое крепление для сокетов Intel |
| ID-Cooling | SE-213V2-B Lite | синяя подсветка, 3-pin коннектор вентилятора |
| ID-Cooling | SE-213 RAINBOW | разноцветная подсветка, винтовое крепление для сокетов Intel, сокет intel 1700 |
Советую, если у вас сокет Intel, приобретать версии кулера с винтовым креплением.
Xilence M402 (XC028)
| Рассеиваемая мощность TDP | 130 Вт |
| Количество теплотрубок | 2 шт. |
| Диаметр вентилятора | 92 мм |
| Максимальная скорость вращения вентилятора | 2300 об/мин |
| Коннектор | 4 pin |
| Поддерживаемые сокеты | Intel 1200, 115x AMD AMx |
| Высота | 137 мм |
| Вес радиатора + вентилятора + крепления для Intel 115x | 280+78+36=394 г |
| Количество пластин | 40 шт |
| Площадь одной пластины | 95*46 мм |
| Общая площадь радиатора | 95*46*40*2 = 3500 мм2 |
| Термопаста | в отдельной емкости |
В комплекте есть винтовое крепление для сокетов Intel, бэкплейт пластиковый. Также есть крепления для второго вентилятора (92 мм).
Радиатор M402, это полная копия радиатора Xilence M403 Pro, только без центральной трубки. Вентилятор с антивибрационными резинками.
Серия кулеров Xilence 402 состоит из 3 моделей, разница в совместимости с сокетами. Поэтому смотрите какой дешевле и подходит именно для вашей материнской платы.
| Xilence | XC028 | M402 | Сокеты Intel 1200, 115x и сокеты AMD |
| Xilence | XC026 | I402 | Сокеты Intel 1200, 115x |
| Xilence | XC025 | A402 | Сокеты AMD |
Deepcool THETA 16 PWM
| Рассеиваемая мощность TDP | 95 Вт |
| Диаметр вентилятора | 92 мм |
| Максимальная скорость вращения вентилятора | 2500 об/мин |
| Коннектор | 4 pin |
| Поддерживаемые сокеты | Intel 1200, 115x |
| Высота | 60 мм |
| Вес радиатора + вентилятора + крепления для Intel | 430 г |
| Термопаста | нанесена на основание |
Кулер очень компактный, устанавливается после надавливания на клипсы до щелчка без затруднений. Шумит на максимальных 2500 оборотах.
Высота радиатора 36 мм. Диаметр основания 35 мм.
Медный сердечник сверху имеет конусообразный вырез глубиной 26 мм. Вентилятор не обслуживаемый.
Тестовый стенд и методика тестирования
Процессор Intel i3 540
MB Gigabyte H55M-S2H (сокет 1156)
ОЗУ Patriot 4+4 ГБ DDR3
БП Cougar VTE 500 (500 Вт)
Термопаста Arctic Cooling MX-4
Программы для тестирования Cpu-z 1.96.1, HWMonitor 1.44, HWiNFO64 7.12-4580, LinX 0.7.0
Температура окружающего воздуха измерялась с помощью трех термометров DHT 22 (точность 0,5 С), DS18B20 (точность 0,5 С) и черного «китайского» (точность 1 С). Температура в помещении 23 С.
Энергопотребление процессора i3 540 при разгоне увеличивается при нагрузке LinX в три раза с 32 Вт до 100 Вт (HWMonitor, HWiNFO64). Все кулеры тестировались с термопастой Arctic Cooling MX-4. Xilence M403 Pro был протестирован и с комплектной термопастой.
Как тестируем
В каждом тесте LinX 0.7.0 запускаем на 10 минут. Так как максимальная температура процессора, рекомендуемая производителем 73 С, то при превышении температуры в 83 С тест прекращаем. Обороты вентилятора всегда максимальные.
№ теста
Напряжение ядра, МГц
Частота шины, МГц
Потребление по HWMonitor и HWiNFO64, Вт