Fractal Design North XL alebo začíname s testami skriniek ATX

Po nejakom čase sa znovu vraciame k testom väčších počítačových skriniek. Takých, čo pojmu základnú dosku formátu ATX a rovnako tak aj väčší vežovitý chladič CPU. Prvá takáto skrinka, ktorú otestujeme, bude FD North XL. Áno, týmto modelom sme sa kedysi už zaoberali, ale teraz získame aj výsledky po priechode novou testovacou metodikou. Najprv však zaostríme na zopár detailov, respektíve na obraz toho, čo táto veľká skrinka Fractal Design umožňuje.

Testovacia metodika

Aký má systémové chladenie vplyv na zahrievanie celej PC zostavy? To je prvá vec, ktorou sa v testoch skriniek zaoberáme. To pri rôznych úrovniach hlučnosti od takej, ktorá je na hranici počuteľnosti (režim „31 dBA“), cez veľmi nízku („33 dBA“), stále nízku („36 dBA“), relatívne nižšiu („39 dBA“) hlučnosť až po režimy pre stredný („42 dBA“), vyšší („45 dBA“) a maximálny výkon. Pri týchto nastaveniach už bude hlučnosť vyššia, ale niekomu môže dávať zmysel s ohľadom na dosahovanie čo najvyššieho chladiaceho výkonu.

Niektoré skrinky nízkoobrátkové ventilátory ale obsahovať nemusia, rovnako ako tak nemusia mať vysokorýchlostné ventilátory, kvôli čomu sa nedostanú do výkonných režimov.

Hlučnosť meriame diagonálne z ľavej strany skrinky, kde je snímač hlukomeru (Reed R8080) či mikrofónu (miniDSP UMIK-1) od ľavého rohu skrinky vzdialený 30 cm a voči prednej bočnej stene je v 45-stupňovom uhle, zvrchu potom v 30°. Na zvýšenie rozlíšenia pritom používame parabolický golier. Po naladení skrinky do príslušného režimu je v aplikácii TrueRTA skúmaný aj akustické profil v rozlíšení 1/24 oktávy. Na jeho základe je možné špecifikovať „slabé“ miesta, ktoré znepríjemňujú zvuk skrinky neželanými tónovými špičkami.

Záznam hlučnosti zahŕňa vždy iba zvuk systémových ventilátorov. Hlučnosť chladičov CPU a grafickej karty sú odfiltrované, respektíve počas meraní sú tieto komponenty neaktívne a do meraní prakticky nezasahujú. Chladiče na procesory používame Noctua NH-L9i-17xx chromax.black a NH-D12L chromax.black. Konkrétny model vyberáme podľa toho, ktorý sa do skrinky zmestí a zároveň sa dá považovať za vhodnejšiu možnosť.

Do mnohých SFF skriniek teda obvykle prichádza menší model (Noctua NH-L9i-17xx chromax.black), ale väčšinou bude snaha používať model chladiča NH-D12L chromax.black. To aj s ohľadom na budovanie pokiaľ čo najmohutnejšej databázy, v rámci ktorej sa dajú výsledky označiť za porovnateľné. Možností konkrétnych chladičov je vždy viac a veľké množstvo skriniek je optimalizovaných skôr na kvapalinové chladiče typu AIO. Tomu často zodpovedá východisková konfigurácia systémových ventilátorov, ktorých je viac na vstupe ako na výstupe. Dizajn skrinky tu skrátka počíta s tým, že sa použije vodník a jeho ventilátory sa zapoja na výduch systémového chladenia. Toto ale pre veľmi vysokú variabilitu aerodynamických vodníkov nerobíme a používame tradičné chladiče spomínané vyššie. Teplovodivá pasta je vždy Thermal Hero Quantum, ktorú po určitom čase pod chladičom CPU aj grafickej karty vymieňame, aby nedochádzalo prirodzenou zmenou jej vlastností k potenciálnemu skresleniu vysledkov. Z rovnakého dôvodu, aby v priebehu času nevznikali neporovnateľné situácie, sú všetky chladiče udržiavané v maximálnej čistote – odprašnené.

V prípade, že má skrinka prevahu vstupných ventilátorov, tak okrem východiskovej konfigurácie sa testuje aj podľa upravenej schémy, ktorá podľa konkrétnej situácie simuluje rovnovážne prúdenie alebo pretlak vzduchu v skrinke. Toto je pri skrinkách upresnené vždy v popise grafov, v číselnom vyjadrení. Prvé číslo vyjadruje počet vstupných ventilátorov a druhé zase výstupných. Napríklad „1+2“ znamená, že má skrinka jeden nasávajúci ventilátor v pomere k dvom na výduchu.

Hlavnými zahrievacími komponentmi sú procesor Intel Core i9-13900K (s vypnutými E jadrami) a grafická karta Nvidia GeForce RTX 4070 Super FE s napevno nastavenými ventilátormi na 12 V. Fixné rýchlosti majú aj chladiče CPU, s ventilátormi na 12 V. Ventilátory s podporou PWM sú ovládané regulátorom Noctua NA-FC1 a 3-pinové modely (regulovateľné iba DC/lineárnym napätím) potom laboratórnym zdrojom Gophert CPS-3205.

Výkon procesora je nastavený tak, aby bol vždy konštantný, s dobrým predpokladom udržateľnosti v každej situácii, aj v skrinkách so slabším chladením. V prípade konfigurácií s NH-L9i-17xx chromax.black je to cca 75 W a s chladičom NH-D12L chromax.black potom približne 150 W. Ak by vplyvom nedostatočného chladiaceho výkonu spotreba klesla pod stanovenú úroveň, test v danom režime je vyhodnotený ako neúspešný a jeho výsledky sa do grafov nezapisujú (príslušný pruh grafu zostáva bez číselnej hodnoty).

Stálosť výkonu je počas testov kontrolovaná na EPS zdroja. Ten, mimochodom, používame Seasonic Focus SGX-750 (s priamym káblom 12VHPWR), formát SFX. To pre konzistenciu meraní vo všetkých skrinkách, aj v takých, do ktorých osadíte zdroj vo fyzickom formáte ATX. Z rovnakých dôvodov je použitá aj základná doska vo formáte Mini-ITX – Asus ROG Strix B760-I Gaming WiFi (BIOS v1663) sa zmestí aj do malých skriniek. Pamäte sú typu DDR5, Patriot Viper Venom (2× 16 GB, 6000 MHz/CL36) a SSD zase Gigabyte Aorus Gen5 10000 (2 TB) s rebrovaným pasívom. Aj vďaka nemu bude chladenie SSD dobre škálovať s intenzitou systémového chladenia.

Na zaťaženie SSD slúži aplikácia CrystalDiskMark (v slučke maximálneho výkonu sekvenčného čítania a zápisu) – CPU je zase zaťažovaný v Cinebench R23 a grafická karta v menu hry Shadow of the Tomb Raider. Ak skrinka umožňuje vertikálnu montáž rozširujúcej karty PCI Express a zároveň jej príslušenstvo obsahuje riser PCIe ×16, tak pristupujeme aj k testovaniu grafickej karty vo vertikálnej polohe. Všetky testy prebiehajú nezávisle, idú po sebe, s časom trvania 600 sekúnd. Medzi jednotlivými režimami sú 10-minutové dochladzovacie pauzy, počas ktorých sa teploty komponentov dostanú na východiskové hodnoty.

Z teplôt interných snímačov, ktoré monitoruje aplikácia HWiNFO (v8.10-5520), do grafov zapisujeme nasledujúce: priemer maximálnych hodnôt P jadier procesora, VRM (Vcore a Thermistor), čipsetu, SSD, GPU grafickej karty a jej pamätí.

Teplota vzduchu na vstupe do skriniek je počas meraní kontrolovaná a pohybuje sa v úzkom rozmedzí 21,0–21,1 °C. To snímačom riadne skalibrovaného thermometra UNI-T UT325. Jeho druhý snímač je potom na výstupe, z ktorého tiež odčítavame (a už i do grafov zaznamenávame) teplotu vzduchu na výduchu skrinky.

Zo štandardných meraní, ktoré už nesúvisia s chladením ani akustikou, je meraná ešte maximálna rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu cez porty USB (pripojené k základnej doske Asus ROG Strix B760-I Gaming WiFi) na čelnom paneli skriniek. Znovu v CrystalDiskMark, testovacím zariadením je externé SSD WD Black P50. Výsledná rýchlosť v MB/s je aritmetický priemer troch priechodov. Rýchlejšie ako 10-gigabitobé porty sú obmedzované možnosťami testovacej základnej dosky s podporou do USB 3.2 gen. 2.

Extra testy vibrácií…

Počas ladení ventilátorov do stanovených hladín hluku na rôznych miestach skriniek trojosím vibromerom skúmame intenzitu vibrácií. Treba poznamenať, že iba na vonkajších častiach, kde sa so snímačom vibrometra dostaneme ľahko aj keď je skrinka zakrytovaná. Sledovanými miestami sú obvykle jednotlivé panely (vrátane predného a zadného, ktoré často držia ventilátory) a aj oblasti okolo výsuvných prachový filter. Aj toto je priestor, kde za istých okolností môže dochádzať k sekundárnemu hluku drnčaním.

Na výstupe sú hodnoty rýchlostí (v mm/s) v každej osi, ale pre jednoduchosť budeme vždy pracovať iba s jedným číslom, s vypočítaným 3D vektorom. Najjemnejšie vibrácie, tak ako to dokážeme u ventilátorov, pri skrinkách však nezachytíme. To z dôvodu príliš nízkej citlivosti techniky, ktorou vibrácie snímame. Aj preto je informácia o vibráciách interpretovaná iba slovne, na konci každej kapitoly s grafmi. Jedná sa o hrubú orientáciu, ktorá je užitočná najmä odhalenie eventuálne nadmerných vibrácií.

… a odhlučnenia HDD

V rámci doplnkových meraní sa v skrinkách s podporou 3,5″ interných pozícií na úložiská sleduje miera utlmenia hlučnosti HDD WD Gold (WD4004FRYZ), v nečinnosti (šum točiacich sa platní) aj pri náhodnom prístupe so zapisovaním 512B blokov (vtedy bývajú HDD pre agresívnejší pohyb čítacích/zapisovacích hláv hlučnejšie). HDD je v týchto meraniach jediným zdrojom zvuku.