Axagon CLR-M2FAN: Aktívny chladič SSD do uzavretých priestorov

Výsledky: Frekvenčná charakteristika zvuku

Na chladiče SSD s ventilátormi sa mnohí pozerajú cez prsty s tým, že „poriadny pasív musí v tejto energetickej triede stačiť“. Je to ale trochu zložitejšie. Priame ochladzovanie rebier ventilátorom má zmysel aj u chladičov SSD. To však iba niekedy a vhodnosť aktívneho riešenia sa ani tak neodvíja od použitého SSD ako od prostredia, v ktorom funguje. A keď sa hodí aj do toho vášho, tak chladič Axagonu (CLR-M2FAN) pri výbere nemôžete prehliadnuť.

Detaily chladiča Axagon CLR-M2FAN

Chladič pozostáva z troch častí. Hlavnú tvorí pasív s ventilátorom, potom je tu backplate a súprava teplovodivých podložiek. Okrem toho balenie obsahuje aj drobný spojovací materiál (skrutky) so skrutkovačom. K montáži sa dostaneme neskôr v texte tohto článku. Najprv si ale rozoberieme ventilátor, ktorý nebýva pri chladičoch SSD obvyklý, ale v budúcnosti sa s aktívne chladenými riešeniami budeme stretávať čoraz viac. To aj pre zvýšené nároky SSD s podporou PCIe 5.0, ktoré sa už začínajú dostávať do obchodov.

Axagon CLR-M2FAN je medzi aktívnymi chladičmi SSD pozoruhodný mimo iné aj tým, že používa radiálny ventilátor. Jeho voľba sa môže zdať ako samozrejmá, na napriek tomu pomerne ojedinelá. Mnohé chladiče totiž používajú axiálny ventilátor, ktorý sa vzhľadom k orientácii rebier obvykle príliš nehodí, ale takýchto ventilátorov je pravdepodobne viac, sú lacnejšie, a zrejme i to je dôvod, prečo dostávajú často prednosť.

Každopádne pre typicky pozdĺžne rebrovanie chladičov SSD sú technicky vhodnejšie ventilátory s radiálnymi lopatkami. Tie necirkulujú vzduch vo svojej osi, ale v osi radiátora a tým pádom pod lopatkami nedochádza k takému intenzívnemu treniu a k turbulenciám, ktoré zvyšujú hlučnosť. Chladič SSD s radiálnym ventilátorom tak má predpoklady byť efektívnejší, respektíve na jednotku hlučnosti dosahovať vyšší chladiaci výkon.

Použitý ventilátor má rozmery 20 × 20 × 6 mm a orámovanie z troch strán. To vytvára akýsi tunel, ktorý je dôležitý na dosahovanie vysokého statického tlaku. A aby sa celkový tlak nestrácal ani v tele radiátora, tak ten je zvrchu i z bokov uzavretý. Otvorený je iba pozdĺžne, na priechod vzduchu. Samotný pasív je vyrobený z medi, tak ako aj celý coldplate, ktorý s 22 g tvorí približne polovicu z celkovej hmotnosti chladiča. Coldplate má hrúbku jeden milimeter, rebrá pasívu sú tenučké (0,15 mm), ale to preto, aby sa ich vedľa seba zmestilo čo najviac pre dosiahnutie čo najväčšej plochy.

Kontaktná plocha coldplate s SSD je perfektne rovná a vyleštená, so silným zrkadlovým efektom. Kontakt s teplovodivou vložkou a následne s SSD tak bude zase na vrchnej hranici toho, čo je možné dosiahnuť.

Ventilátor má dlhý, 40-centimetrový kábel, ktorý pohodlne dočiahne dočiahne na každý konektor základnej dosky. Chladič má štandardný (nezmenšený), 4-pinový konektor s podporou regulácie PWM. V rozhraní na správu ventilátorov si tak môžete upraviť rýchlosť ventilátora podľa vlastnej potreby. Okrem nastavenia fixných otáčok pripadá do úvahy aj krivka regulácie, ktorá bude reagovať na vývoj teplôt. Pre takýto účel prídu na niektorých doskách vhod termočlánky, ktoré sa dajú umiestniť na ľubovoľné miesto. V tomto prípade trebárs medzi puzdro radiča a teplovodivú podložku.

Pri ladení ventilátora sme narazili na jednu zaujímavosť a síce, že po nastavení napájania na 12 V/100 % intenzitu PWM sa ventilátor roztočí na podstatne vyššiu rýchlosť (cca 16 400 ot./min), než na ktorej sa po pár sekundách ustáli (cca 8500 ot./min). Elektrický prúd z počiatočných 95 mA rýchlo spadne až na k 23 mA, na ktorých sa už drží. Je to zrejme z dôvodu tepelnej ochrany elektroniky ventilátora a zase až tak na tom nezáleží. Axagon v rámci špecifikácií rýchostný rozsah neuvádza a nedopátrali sme sa k nemu ani z externých zdrojov, keďže ventilátor nemá na sebe žiadne označenie.

K montáži: Axagon CLR-M2FAN podporuje výhradne 80-milimetrové SSD vo formáte M.2. Tie môžu byť ale jednostranné i obojstranné. Pri jednostranných modeloch medzi SSD a medený coldplate je určená tenšia (0,5 mm), červeno-biela teplovodivá podložka. Na SSD sa prísť hladšou bielou stranou. Hrubšia (1 mm) modrá podložka je potom na prenos tepla medzi zadnou stranou SSD a backplate. Toto platí ale iba pre jednostranné modely. Pre obojstranné SSD je postup opačný, to znamená hrubšia podložka na SSD a tenšia pod neho.

A k čomu je tretia, kratšia ale širšia podložka? Pri nej si môžete všimnúť, že je narezaná na malé štvorčeky (12 × 12 mm), ktoré sa dajú na SSD s väčšími výškovými rozdielmi radičom a pamäťami kombinovať s tenšou podložkou a zabezpečiť tak lepší kontakt s chladičom.

Chladič sa v jeden pevný celok kompletizuje priskrutkovaním backplate k hlavnej časti chladiča. Všetko potrebné, vrátane skrutkovača, je súčasťou balenia. Axagon do neho pridáva aj jednu rezervnú skrutku.

Počas inštalácie chladiča dbajte na to, aby príliš nezasahoval do priestoru s kontaktmi SSD a ani do zadnej časti s výrezov pre skrutku. Pre inštaláciu do slotu základnej dosky musí byť chladič z obidvoch strán odsadený vo vhodnej vzdialenosti, asi ako na fotografii nižšie.

Metodika

Testy prebiehajú vo veternom tuneli, ktorý nahrádza štandardnú počítačovú skrinku. Na systémové chladenie sú použité štyri ventilátory Noctua NF-S12A PWM@550 ot./min v rovnovážnom pomere dvoch vstupných k dvom výstupným. Vstupná teplota vzduchu je prísne kontrolovaná a pre čo najvyššiu presnosť sa pohybuje v úzkom rozmedzí 21–21,3 °C.

V súlade so zisteniami z meraní vplyvu rôznych pozícií na efektivitu chladenia, testujeme samostatné chladiče SSD v prvom slote, nad grafickou kartou. Z testov dosiek máme prirodzene veľa výsledkov chladičov (označované ako chladič 1 a chladič 2) aj z iných pozícií, tam je to ale dané ich fixnou polohou.

Na testovanie používame SSD Samsung 980 Pro (1 TB). Záťaž prebieha po dobu 10 minút (čo je vo veternom tuneli dostatočný čas na ustálenie teplôt) v CrystalDiskMarku – cykly sekvenčného čítania a zápisu. Dosahovaná spotreba je vtedy približne 6 W, čo je vrchná hranica toho, čo SSD M.2 mávajú a meniť by to nemali ani modely s podporou rozhrania PCIe 5.0.

Aktívne chladiče, pokiaľ je to možné (t.j. dovoľuje to rozsah regulácie) sú testovaní v štyroch režimoch. Okrem chodu pri maximálnej rýchlosti je ventilátor spomaľovaný a zarovnávaný podľa troch fixných hladín hluku – 45 dBA, 39 dBA a 33 dBA. Hlučnosť je zaznamenávaná v rovnakom prostredí a podobnou technikou ako pri testovaní grafických kariet.

Chladič s SSD je pri meraní hlučnosti nainštalovaný priamo v základnej doske, ktorá je však „vypnutá“ a jediným zdrojom hluku je tak ventilátor chladiča SSD regulovaný externe, cez laboratórny zdroj. Snímač hlukomeru, resp. mikrofónu je od chladiča vzdialený približne 35 cm. Okrem priemernej hladiny hluku udávanej v jednotkách dBA meriame aj hlučnosť na jednotlivých frekvenciách zvukového spektra. Výsledky nájdete v tretej kapitole tohto článku.

Na chladiče SSD s ventilátormi sa mnohí pozerajú cez prsty s tým, že „poriadny pasív musí v tejto energetickej triede stačiť“. Je to ale trochu zložitejšie. Priame ochladzovanie rebier ventilátorom má zmysel aj u chladičov SSD. To však iba niekedy a vhodnosť aktívneho riešenia sa ani tak neodvíja od použitého SSD ako od prostredia, v ktorom funguje. A keď sa hodí aj do toho vášho, tak chladič Axagonu (CLR-M2FAN) pri výbere nemôžete prehliadnuť.

Výsledky: Zahrievanie SSD

Na chladiče SSD s ventilátormi sa mnohí pozerajú cez prsty s tým, že „poriadny pasív musí v tejto energetickej triede stačiť“. Je to ale trochu zložitejšie. Priame ochladzovanie rebier ventilátorom má zmysel aj u chladičov SSD. To však iba niekedy a vhodnosť aktívneho riešenia sa ani tak neodvíja od použitého SSD ako od prostredia, v ktorom funguje. A keď sa hodí aj do toho vášho, tak chladič Axagonu (CLR-M2FAN) pri výbere nemôžete prehliadnuť.

Výsledky: Frekvenčná charakteristika zvuku

Na chladiče SSD s ventilátormi sa mnohí pozerajú cez prsty s tým, že „poriadny pasív musí v tejto energetickej triede stačiť“. Je to ale trochu zložitejšie. Priame ochladzovanie rebier ventilátorom má zmysel aj u chladičov SSD. To však iba niekedy a vhodnosť aktívneho riešenia sa ani tak neodvíja od použitého SSD ako od prostredia, v ktorom funguje. A keď sa hodí aj do toho vášho, tak chladič Axagonu (CLR-M2FAN) pri výbere nemôžete prehliadnuť.

Záver

Odštartujeme to dôležitým upozornením: Neporovnávajte s rovnakou váhou výsledky Axagon CLR-M2FAN s výsledkami pasívnych chladičov. V testoch realizovaných v jednotnom prostredí to môže byť totiž trochu (dosť) mätúce, keďže aktívne chladiče vynikajú v iných prostrediach ako konštrukcie bez ventilátora. Pri testovaní za rovnakých podmienok sa tak neukážu prednosti buď jedného alebo druhého riešenia. Aktívne chladiče totiž začínajú dávať zmysel tam, kde sa už pasívne „trápia“, pretože modely bez ventilátora narážajú na pomalšie odvádzanie tepla do okolia.

Bez ohľadu na spotrebu chladeného SSD majú slušné aktívne chladiče SSD, medzi ktoré sa radí aj Axagon CLR-M2FAN, navrch v systémoch s poddimenzovaným prietokom vzduchu, kde pasívne modely začínajú strácať. Ale nemožno sa  čudovať, že vo veternom tuneli optimalizovanom na čo najvyššiu efektivitu systémového chladenia Axagon CLR-M2FAN za viacerými pasívnymi chladičmi zaostáva i napriek tomu, že má vlastný ventilátor. V prostredí bez systémového chladenia by sa tieto pomery prevrátili – chladiaci výkon pasívnych riešení by klesol podstatne viac ako u aktívnych chladičov.

Toľko k upozorneniu, aby ste na základe porovnania s výsledkami pasívnych chladičov aktívny chladič Axagon neodsúdili. Jeho pole pôsobnosti má iné parametre, aké obvykle panujú v stolových počítačoch s intenzívnou cirkuláciou vzduchu. Kde teda s Axagon CLR-M2FAN? Napríklad do počítačov SFF, rôznych kioskov, v kombinácii s výkonnými SSD eventuálne i do notebookov (pokiaľ to priestor umožňuje) a skrátka všade tam, kde sa pre pasívne chladiče nedá zabezpečiť dostatočný prietok vzduchu systémových ventilátorov.

Chladič CLR-M2FAN sa hodí i tam, kde sú zvýšené nároky na chladenie SSD, ale dodávané pasívne chladiče na základných doskách sú aj popri intenzívnom prietoku vzduchu v skrinke výrazne slabšie a zároveň výkonnejšie pasívy sú už príliš vysoké. To je typická situácia pri potrebe SSD nainštalovať do slotu, ktorý zvrchu obmedzuje konštrukcia grafickej karty. Tá, navyše, môže vzduch okolo SSD svojou prítomnosťou zahrievať a zhoršovať mu podmienky na fungovanie. Do takéhoto prostredia sa Axagon CLR-M2FAN takisto hodí. Prirodzene sa ale budete musieť zmieriť so zvukom, ktorý ventilátor chladiča vytvára. Jeho charakteristika sa blíži k zubárskej vŕtačke (najmä smerom k maximálnym otáčkam so zvýrazňujúcimi sa frekvenciami 4–8 kHz), takže nie je ktovieako príjemný, ale to sa vo vysokých rýchlostiach týka všetkých takto malých ventilátorov.

Dobrá správa je, že po výraznom spomalení, keď už chod chladiča SSD prehluší iný komponent, chladiaci výkon Axagon CLR-M2FAN dramatický neklesá. Hlučnosť oproti maximálnemu výkonu je neporovnateľne nižšia, ale rozdiely v zahrievaní sú z pohľadu radiča iba 4 °C. Isteže, na SSD s vyššou spotrebou (než je 6 W nášho Samsung 980 Pro) bude rozdiel väčší, špeciálne s modelmi s podporou PCIe 5.0, ale to nič nemení na tom, že vo svojej výškovej kategórii bude chladič CLR-M2FAN  v nepriaznivom prostredí jedna z najlepších možností, a to i na hranici minimálnych otáčok, pri už pomerne tichej prevádzke.

Po dobre premyslenom výbere pri optimálnom nastavení ventilátora môže byť chladič Axagon CLR-M2FAN na chladenie SSD jedna z najvhodnejších možností. Hoci treba dodať i to, že pre väčšinu používateľov bude v bežných zostavách (t.j. s efektívnym prietkom vzduchu systémových ventilátorov) rozumnejšia voľba niektorý z efektívnejších pasívnych chladičov. Samozrejme za predpokladu, že ten nebude kolidovať s grafickou kartou. Tu treba znovu a naposledy zdôrazniť, že Axagon CLR-M2FAN sa toto týkať nebude, je to nízky chladič.

• Contents
• Detaily chladiča Axagon CLR-M2FAN
• Výsledky: Zahrievanie SSD
• Výsledky: Frekvenčná charakteristika zvuku
• Záver