Úvod a představení toho, s čím jsem stavěl
Upgrade počítače je někdy víc práce než stavět nový, zvlášť třeba u repasované OEM sestavy. Dostal jsem úkol v takovém trošku bizarním PC udělat tiché chlazení pro kultovní Core i7-2600K. Ztišit „frankensteinovskou“ sestavu bylo na delší povídání, v němž figuruje Noctua NH-L12S a hodně pokusu/omylu, takže jsem o tom napsal tento blog. Některé ze zkušeností by se vám možná mohly při stavbách a údržbách počítačů hodit.
Začalo to jednoduše: máme černý micro-ATX tower, který začal být nepříjemně hlučný, ale jinak by nebyly důvody ho měnit, je tedy jenom třeba mu vyměnit, opravit či předělat chlazení a možná i něco dalšího. Řekli jsme si, že by to mohlo zajímat víc lidí a rakouský výrobce procesorových chladičů a známých charakteristicky hnědo-béžových ventilátorů Noctua nám laskavě poskytl komponenty pro tento úkol (za což tímto děkujeme!), takže jsme o tomto chlazení (nebo možná spíš tišení) udělali následující článek.
Popisujeme v něm, jak se onen zmíněný chladič Noctua NH-L12S (a také nějaký ten ventilátor stejné značky) instaloval do takového obyčejného, každodenního, ale zároveň docela potíže dělajícího stroje. Není to ovšem klasický test, protože při stavbě nebylo k dispozici měřící vybavení a podmínky (a ani moc jiných chladičů pro srovnání). Jde tedy spíš o popis zkušeností s takovou přestavbou, řekněme blog.
Představení: Noctua NH-L12S
Na toto laborování nám Noctua poskytla chladič NH-L12S, což je top-flow chladič pro procesory s mainstreamovými sockety (Intel LGA 775/115x, AMD AM2 až FM2+, ale už i AM4), ovšem kompatibilní je i s LGA 2011/2066. Má poniklovaný pasiv vynesený nad základnu pomocí čtyř zahnutých heatpipe, na nějž se osazuje 120mm ventilátor, který může být jak pod pasivem, tak nad ním (což je zajímavé pro různé úpravy dle podmínek ve skříni). Z výroby je osazený nízký 15mm ventilátor NF-A12x15, který používá nový materiál Sterrox a měl by být velmi příjemně tichý a prostý zvuků ložisek (a motoru) při nízkých otáčkách. Což tvrdí zkušenější kolega Ľubo a já to nemůžu moc porovnat, ale motor, cvakání/vrčení jsem opravdu nepostřehl.
Rozměry chladiče jsou 128 × 146 mm a s ventilátorem osazeným pod pasiv se dokonce vejde do profilu jen 70 mm pro použití v low-profile skříních (což my nepotřebujeme). S ventilátorem nad pak je vysoký 85 mm a pod pasivem má 50 mm světlé výšky. Podle specifikací je určen pro 95W CPU jako je Core i7-2600K, ale je docela statný (jen pasiv váží 390 gramů) a pravděpodobně by zvládl i o něco víc. Tady se můžete podívat na několik fotografií pořízených při rozbalování.
V krabici je docela bohaté příslušenství, od šroubováku pro montáž po zcela samostatné a nesdílené sady montážních systémů zvlášť pro sockety Intel a AMD (pokud byste tedy náhodou někde (Aukro, bazar?) našli jen samotný chladič bez osazení, mohli byste pro něj komponenty pro druhou platformu teoreticky použít, nebo možná třeba dát sadu pro AMD někomu, kdo potřebuje ke staršímu chladiči adaptér SecuFirm2 pro socket AM4). V balení je tuba pasty Noctua NT-H1, LNA adaptér pro ztišení (přesný typ NA-RCA7; jde o rezistor, který zapojíte před ventilátor jako prodlužku kabelu, čímž se sníží napětí a tím i otáčky – funguje to i v kombinaci s PWM regulací) a také nálepka na skříň.
Provedení všeho je hezky kvalitní, jde holt o chladiče vyšší a dražší třídy. Na fotce si možná všimnete, že krajní žebra jsou na koncích trošku ohnutá, nicméně to se podařilo udělat přímo mně při vybalování (pardón, a stejně tak omluvte prosím i mojí fotografskou úroveň). Takto tenký hliník se ohne jako nic, takže musíte dávat hodně velký pozor, kam na pasivu sáhnete. Na chladič se docela dobře kouká, pokud máte rádi klasický nepřikrášlený vzhled komponent, pasivů bez rozeklaných plastikových krytů, světýlek a „gaming“ ozdob.
Představení: Ventilátor NF-A9 PWM
Skříň našeho počítače měla na výduchu vzadu 92mm ventilátor s patřičnou pozicí (ventilátor s třípinem byl ztišený posazením na 5V větev, protože deska třípinové větráky neumí regulovat). Takže jsme k chladiči dostali ještě ventilátor NF-A9 PWM, regulovatelný 92mm ventilátor Noctua s 25mm tloušťkou a ložisky SSO2. Také u toho při rozbalování až zbytečně pěkné krabice najdete hodně kousků příslušenství: opět LNA adaptér NA-RC7 (sníží se s ním maximální otáčky z 2000 na 1550 RPM), ale i 30cm prodlužovací kabel a Y adaptér (rozdvojku), pokud by vám chyběly konektory a chtěli jste regulovat víc ventilátorů z jednoho. V balení jsou také gumové trny místo šroubků pro utlumení vibrací. Na to mají ventilátory Noctua také v rozích gumové antivibrační silentbloky.
Mimochodem, tyto i další (včetně toho na chladiči) ventilátory Noctua mají jednu zajímavou specialitu, která se mi osobně jako nápad líbí a rád bych ji viděl univerzálně. Při nastavení PWM signálu na 0 % se mají podle výrobce úplně zastavit. Toto by mělo umožnit realizaci polopasivního chlazení, i když vaše deska explicitně takovou funkci nemá. Mělo by stačit, aby byla schopná vysílat 0 % PWM. Zrovna v našem případě to ovšem asi nevyužijeme.
Upgrade počítače je někdy víc práce než stavět nový, zvlášť třeba u repasované OEM sestavy. Dostal jsem úkol v takovém trošku bizarním PC udělat tiché chlazení pro kultovní Core i7-2600K. Ztišit „frankensteinovskou“ sestavu bylo na delší povídání, v němž figuruje Noctua NH-L12S a hodně pokusu/omylu, takže jsem o tom napsal tento blog. Některé ze zkušeností by se vám možná mohly při stavbách a údržbách počítačů hodit.
Počítač, který budeme zušlechťovat, je trošku náhodná sbírka komponent. Je v něm Intel Core i7-2600K z druhé ruky, tedy 32nm čtyřjádro architektury Sandy Bridge s hyperthreadingem a 95W TDP z roku 2011, které bylo dlouhou dobu považováno za cosi jako evergreen CPU (minimálně před příchodem Ryzenů, kdy najednou začaly masově nastupovat novinky s víc jak čtyřmi jádry). Tento exemplář, původně asi z nějakého herního/nadšeneckého PC, se tak trochu na odpočinek dostal do dílem kancelářského, dílem domácího počítače, který vznikl z OEM sestavy HP Compaq, zřejmě modelu DX2400.
HP Compaq daroval skříň a zdroj, čtečku karet v přední 3,5″ pozici, optickou mechaniku, snad i nějaké kabely a další drobnosti. Skříň je minitower pro desky formátu MicroATX s montáží vzhůru nohama (to je na opačnou bočnici, než je obvyklé). Zdroj ze stejné sestavy vyrobený firmou Lite-On je v pozici nad deskou.
Tato PC pocházejí ještě z minulé dekády, takže CPU, deska i RAM už se nepoužily. Místo toho se pro Core i7-2600K naskytla micro-ATX deska MSI H61M-P31/W8, koupená nově před dvěma lety. Tou dobou už byl docela problém desku pro Sandy Bridge sehnat a prakticky nebyl výběr. Proto jde o hodně lowendový hardware, nemá ani USB 3.0 (na to je v PC rozšiřující karta).
Ale hlavní problém je, že tato deska postrádá chlazení na napájecí kaskádě. Ačkoliv je 95W procesor i7-2600K na seznamu oficiálně podporovaných, asi je to hodně na hraně jejích možností, ne-li zdravého rozumu. Zátěž představovaná pro VRM se v praxi ukazuje jako problém – nakonec jeden z hlavních, který budeme řešit.
CPU a deska jsou doplněné 8GB modulem DDR3 (Corsair Vengeance Pro 1866 MHz, běží na 1333 MHz) a starším pevným diskem (Seagate Barracuda NS), který přežil z jiného předchozího počítače a jehož hlavičky jsou poměrně hlučné. Grafickou kartu toto PC nemá, používá integrované GPU v procesoru, takže se alespoň nemusí řešit chlazení grafiky v přeplněné skříni.
Kromě hluku chladiče CPU jedním z dalších našich problémů je, že kombinace CPU, desky a zdroje při spouštění programů a dalších aktivitách totiž vydává nepravidelné překotné pískání. Na první pohled může vypadat trošku jako hluk vydávaný hlavičkami pevného disku, ale zřejmě jde o tzv. coil whine, tedy zvuk vydávaný cívkami. Skříň nemá nějaký izolační materiál a plech celkem rezonuje. Navíc je bočnice na více místech perforovaná kvůli chlazení, takže jak aerodynamické hučení, tak mechanické a elektrické pazvuky se snadno dostávají ven.
Boxovaný chladič Intelu: pro CPU nic moc, ale zachránce VRM
Jako chladič procesoru, na který se zde zejména zaměříme, slouží radiální boxový chladič od Intelu, ovšem ne typ určený pro Core i7-2600K (s ním se box nezachoval). Na procesoru byl improvizovaně nainstalovaný box chladič D34223-001 pro socket LGA 775, který pocházel z Celeronu 331 (2,66 GHz ořezané Pentium 4 Prescott). Tento procesor měl sice nominálně nižší TDP, ale chladič má vyšší pasiv obsahující větší hmotu hliníku, než pozdější box chladiče a zdá se, že má rezervu i na vyšší TDP. Hmotnost s ventilátorem je celkem slušných 338 gramů (pro srovnání: lepší box Wraith Stealth nyní používaný pro Ryzeny váží jen 302 g, ovšem má širší ventilátor).
Ovšem jak vám možná teď blesklo hlavou, chladiče pro socket LGA 775 nejsou kompatibilní s LGA 1155/1150/1151, protože tehdy byly montážní otvory blíž k sobě (72 mm oproti dnešním 75 mm). Pokud ale odstraníte plastové pushpiny, je v plíšcích dostatečná rezerva, aby se chladič dal upevnit pomocí šroubků a matic do otvorů na desce platformy LGA 1155. Přesně toto partyzánské řešení používal náš počítač.
Bohužel se po nějaké době uspokojivého chodu ukázalo, že letitý box chladič si vyvinul problémy s vrčením ložisek/motorku, ačkoliv ze začátku se zdálo, že je díky fungující regulaci na desce MSI pro kancelářské použití ucházející (automatika dokázala v klidu dostatečně snížit otáčky). Ani sejmutí vrtule a promazání osy nepomohlo.
Při pokusu tento box nahradit se bohužel ukázaly i jiné věci. A sice, že deska nějaký takovýto chladič potřebuje. S jinak mnohem lepším věžovým chladičem, který jsem pokusně zkusil a má zvládat nejméně 130–150 W, se totiž rychle ukázal problém: věžový chladič nechladí napájecí kaskádu, která je osazena z větší části nad socketem, jedna fáze je ale také mezi socketem a zadními porty. S věží se nepříliš kvalitní mosfety VRM po zatížení všech čtyř jader rychle přehřejí, procesor během 3–5 minut začne zpomalovat na cca 1,6 GHz kvůli přehřáté napájecí kaskádě. S box chladičem se toto neděje a důvod je prostý. Ventilátor žene vzduch kolmo k desce, ten prochází mezi žebry radiálního pasivu, které ho rozprostírají do všech stran od socketu, přičemž toto proudění olizuje povrch součástek.
Toto řešení tedy docela účinně posílá průvan na mosfety, které díky tomu dokáží udržet plnou zátěž CPU minimálně po mnohem delší dobu (nějakou 24hodinovou zátěž jsem nezkoušel). A to i když jsou mosfety částečně ve stínu poměrně vysokých cívek. Design radiálního box chladiče tedy deskám bez pasivu na VRM dost pomáhá. Ona věž na kaskádu naopak neposílala žádný silnější průvan ze svého 120mm ventilátoru (navíc s nižšími otáčkami) a tím pádem paradoxně Core i7-2600K na této desce nezvládala. To znamená, že nahradit Intelí box zde bude možné jenom nějakým chladičem typu top flow, který také fouká na PCB základní desky okolo socketu.
Upgrade počítače je někdy víc práce než stavět nový, zvlášť třeba u repasované OEM sestavy. Dostal jsem úkol v takovém trošku bizarním PC udělat tiché chlazení pro kultovní Core i7-2600K. Ztišit „frankensteinovskou“ sestavu bylo na delší povídání, v němž figuruje Noctua NH-L12S a hodně pokusu/omylu, takže jsem o tom napsal tento blog. Některé ze zkušeností by se vám možná mohly při stavbách a údržbách počítačů hodit.
Noctua NH-L12S, která původní chlazení nahradí, má poměrně nízký profil, což úplně nevyužijeme, ale zároveň by neměly být problémy ho na desku dostat. Deska je poměrně úzká a také coby levný model nemá nejpevnější PCB a docela se prohýbá. Tudíž je NH-L12S s vahou 520 g také asi bezpečnější než kilová Noctua NH-C14S, která se nabízela jako výkonnější alternativa, ale nakonec jsme zvolili menší L12S.
Na procesor jsem chladič posadil s ventilátorem NF-A12x15 nahoře, takže bude foukat skrz pasiv směrem na PCB. Jako pasta bude použitá Noctua NT-H1 přikládaná ke chladiči. To by mohlo o něco málo pomoci chlazení procesoru, boxovaný chladič by měl od instalace používat pastu SilentiumPC Pactum PT-1 (pro změnu z tubičky dodávané s chladičem a staré něco přes dva roky), která není nejhorší, ale podle našeho testu jsou s ní teploty o nějaký stupeň vyšší než s Noctua NT-H1.
Kromě chladiče CPU budeme nahrazovat také starý 92mm ventilátor ve skříni za Noctua NF-A9 PWM, který by měl na desce díky čtyřpinovému konektoru být normálně regulovatelný, současně s tím nacházejícím se na CPU. Uvidíme tedy, zda ho bude možné nechat bez modifikace, nebo použijeme zapojení na 5V větev jako předtím. A nebo něco mezi tím, v balení má totiž ventilátor také adaptér LNA, který snižuje otáčky pomocí sériově zapojeného rezistoru.
Výměny a montáž: problém HDD
Ještě před nasazením chladiče procesoru jsem ovšem udělal jiné změny, aby pak další zdroje hluku nezkreslovaly efekt chladiče na CPU při porovnání. Z hlučících komponent se nejprve dostal na řadu pevný disk. Skříň nemá žádný moc pokročilý antivibrační systém, takže ho zimprovizujeme. Je to operace, kterou zvládne v podstatě každý, jenom to chce trochu štěstí na díly. Prvním je koš na pevné disky z nějaké starší skříně, z nichž se někdy dá vymontovat (u těch pozdějších jsou ale místo něj často dvě napevno přinýtované stěny). Eventuálně by se asi daly použít kolejničky, kterými se HDD montovaly do pětipalcových pozic pro optické mechaniky. Druhou komponentou je placka z molitanu, která slouží jako silentblok. Tuto podložku vložíte mezi dno skříně (nebo jinou plochu) a disk osazený do koše, který mu slouží jako stojan. Vibrace disku se v ní docela účinně vybijí a nepřenesou se na kostru skříně (aby je pak rezonující bočnice vysílaly do okolí jako reproduktory). Pokud nemáte molitan, funguje také třeba bublinková fólie ve dvou třech vrstvách, jenže nevypadá zrovna dobře, pokud byste si lajzli mít toto v prosklené skříni (popravdě to bude vypadat trapně i s tím molitanem), takže jen pro nás neprosklené.
Varování! Disk při využití této techniky není zajištěn proti pohybu skříně a při přenášení PC by mohlo dojít ke škodám. Přilepíme proto koš ještě páskou, ale pokud počítač někam ponesete nebo povezete, asi bude lepší skříň otevřít, disk s košem vyndat a zabalit samostatně. Rozhodně se s tímto „ghetto modem“ skříň nesmí klopit nebo dokonce obracet vzhůru nohama (opatrné přenášení, pokud na komplikaci s HDD myslíte, ale možné je). Dokud ale váš počítač zůstává stolním, nemělo by toto nijak vadit.
SSD pro operační systém
Po tomto ztišení se zbavíte hučení způsobeného vibracemi disku, jež způsobuje rotace ploten. Zvuk hlaviček při seeku ovšem cestuje i vzduchem a zůstane (i když zmírnění jsem pozoroval i u něj). Zde je problém, když máte operační systém i programy na HDD a disk si „chroustá“ velmi často a při práci třeba i hodně dlouho. Toto ovšem vyřešilo připojení levného SSD (2,5″ SATA WD Green) a přenesení operačního systému na něj. Poté už o sobě většinou pevný disk nedává vědět, i když v PC zůstal jako úložiště. Většina provozu při prohlížení webu, práci a otevírání programů totiž směřuje na SSD, které je zticha.
Skříň z minulé dekády nemá ovšem pro 2,5″ SSD (na slot M.2 ještě platforma Sandy Bridge neměla ani pomyšlení) pozici, takže uvnitř musí být poněkud pohozeno nebo opět přiděláno nějakou improvizovanou metodou.
Budu kupovat modulární zdroje. Budu kupovat modulární zdroje. Budu…
Před testováním chladiče na CPU jsem chtěl zároveň vyměnit zdroj. Jak bylo zmíněno na začátku, počítač totiž píská při mírné zátěži (ne při vysoké, asi je tedy důvodem přepínání úsporných stavů a frekvencí u procesoru), což by měl být coil whine neboli pískání cívek. To může generovat zde neexistující samostatná grafika, napájecí kaskáda desky, nebo zdroj. Jen uchem se nedá moc zjistit, odkud se vám line, ale je na to trik. Půjčte si někde stetoskop (zdroj může být starší souprava na měření krevního tlaku), nasaďte si ho a poslouchátko přibližujte k jednotlivým komponentům. Zvuky se zvýrazní, když přijdete ke zdroji. Zde to platilo doslova, toto sondování jasně ukázalo, že pískání vyluzuje zdroj.
Aby se už testovalo s trošku lepším standardem a výsledek chladičů zdroj Lite-On nekazil, přinesl jsem si na výměnu (i když jen dočasnou) Be Quiet! Straight Power 10 400 W. Jenže se ukázalo, že to opravdu bude muset být velmi dočasně. Zatímco obyčejné staré zdroje, na které jsem byl ještě tak nějak zvyklý, mívaly kabely tak akorát a pro jednotlivé vodiče byly volně, takže se to celkem nechalo ohnout a vytvarovat, nový Straight Power má kabely prakticky metrové (kvůli dnes obvyklé instalaci zdrojů na dno skříně a cable managementu) a taky jich má hrozně moc. A jsou tlusté, tuhé a opletené, takže nacpat je nějak nad optickou mechaniku a za zdroj, aby nepřekážely, už nejde. Z toho plyne poučení: modulární zdroje dneska opravdu mají smysl, nepodceňujte to jako já.
Do skříně se mi to nakonec povedlo vecpat, ale prakticky tam už pak nezbyl volný prostor. Ve skutečnosti to bylo ještě horší, než tady na fotce a nevím, jestli to zrovna prospělo chlazení. A tak jsem to nakonec radši vzdal a vrátil dovnitř pískající Lite-On, aby uvnitř skříně mohl jakž takž někudy táhnout průvan (ovšem ten děs s kabely teď budu muset nějak řešit v dalším PC, kam ten zdroj přijde definitivně…).
A jde se na samotný chladič
Montážní systém SecuFirm2 umožňuje i na socketech procesorů AMD instalaci ve všech možných orientacích, na což bychom možná narazili, pokud bychom neměli desku pro Intel. I u top flow chladičů totiž může na orientaci záviset. V našem případě by se chladič dal osadit třemi možnými směry. Heatpipe můžou jít na všechny strany kromě strany se sloty DIMM, tam jim brání paměťový modul.
Původně to vypadalo, že ideální by bylo mít plíšky pro uchycení vodorovně, protože pak nestíní žádný z MOSFETů od průvanu. Ovšem pokud by heatpipe pak vedly doleva, bránily by toku vzduchu na jednu fázi nalevo od socketu ony, doprava jít kvůli RAM nemůžou.
Proto jsem nakonec zvolil plíšky vertikálně a heatpipe směrující dolů na nepoužívaný slot PCI Express (ve skříni to ovšem bude obráceně a oblouky trubek polezou ven směrem nahoru). S tímto uspořádáním budou mít VRM nahoře víc vzduchu a ten jeden po straně nebude blokován heatpipe a vzduch se k němu snad nepřímo také dostane.
Přímočarý postup prací se zde ovšem začal dost komplikovat. Po osazení chladiče jsem zjistil nemilou věc. 25 mm silný 92mm ventilátor se vedle chladiče na výfukovou pozici ve skříni už nevejde. A nepomohlo by ani otočení pasivu jiným směrem – místo tam prostě není, což bohužel při předběžném sondování, zda je NH-L12S se skříni kompatibilní, nebylo zřejmé.
Řešení máme zatím provizorní: byl jsem přinucen nasadit ventilátor do bočnice nad chladič. V roli výfuku se zde bohužel bude bít o vzduch s ventilátorem na chladiči CPU.
Ještě by se dalo přistoupit k mírné prasárně a připevnit ventilátor zvenku, ale perforace je vyklenutá ven, což by potřebovalo nějaké přizpůsobení – a také chránič zvenku. Pokud jako já upgradujete počítače doma bez pokročilejšího vybavení a je problém potřeba řešit rychle a bez čekání, až odněkud přijde nějaké dodatečně objednané příslušenství, tak by to moc schůdné nebylo.
Upgrade počítače je někdy víc práce než stavět nový, zvlášť třeba u repasované OEM sestavy. Dostal jsem úkol v takovém trošku bizarním PC udělat tiché chlazení pro kultovní Core i7-2600K. Ztišit „frankensteinovskou“ sestavu bylo na delší povídání, v němž figuruje Noctua NH-L12S a hodně pokusu/omylu, takže jsem o tom napsal tento blog. Některé ze zkušeností by se vám možná mohly při stavbách a údržbách počítačů hodit.
Po sestavení jsem chladič CPU i ventilátor NF-A9 PWM v bočnici zkusil nastavit na autoregulaci, ale zatímco u CPU byla hlučnost v pořádku, pro systémový ventilátor deska MSI hned po bootu v nečinnosti nastavovala příliš vysoké otáčky a už byl moc slyšet jeho aerodynamický hluk. Kvůli nevhodné perforaci bočnice, do které ventilátor fouká zblízka, byl docela velký.
Komplikace: nepružná regulace desky a jak jsem se naučil respektovat LNA
V tuto chvíli se ukázaly jako užitečné adaptéry pro ztišení LNA od Noctuy, o kterých jsem si popravdě trošku myslel, že jsou trošku zbytečné a že správně by měla vše řešit autoregulace. Teď už chápu, že se to v praxi často nedaří, a pak se právě hodí, a když vám deska jeden ventilátor točí na moc a druhý na málo, tak se to nejsnáze vyřeší právě takovýmito adaptéry. Manuální nastavení systémového ventilátoru bylo akceptovatelné při zvolení rychlosti 50 % (nejnižší možné nastavení) s jedním LNA adaptérem, což dávalo asi 950 RPM. Se dvěma předřazenými adaptéry LNA za sebou již ale bylo akceptovatelné i nastavení na PWM regulaci, která se pohybovala od nějakých 880 RPM v klidu až po cca 1350 RPM v zátěži.
Výsledek: chlazení CPU
Naopak hlučnost samostatného chladiče CPU dopadla k potěše ucha. Podle předpokladů byla výrazně zlepšena v plné zátěži, zatímco v klidu (nebo běžné práci, kdy je zátěž CPU minimální) máme pocitově ticho, což je to, co chceme. Protože testování počítače bylo kompletně v terénu a bez vybavení, která má Ľubo na Slovensku, test to bude jenom hodně v uvozovkách. Teploty jsou čistě jenom ze senzorů desky/procesoru hlášených v systému (komponenty se nemění, takže relativní rozdíl v teplotách by měl být relevantní), počítá se teplota 15 minut po zapnutí. Teplota v zátěži CPU je pak změřena po 15 minutách běhu Prime95, kdy by snad už měla být ustálená.
Měření hlučnosti je ovšem ještě větší problém a zde je to opravdu improvizované hodně: použil jsem obyčejný telefon Lumia 520 s aplikací Audio Meter. Dal jsem si ale pozor na to, aby telefon byl vždy orientovaný stejně a ve stejné vzdálenosti od běžícího počítače. Rozdíly v decibelech berte hodně orientačně, telefon dobrý měřák hluku není a zdá se mi, že takto relativně malé změny intenzity vůbec spíše zahlazuje. „Naměřený“ rozdíl v hodnotách moc neodpovídá pocitovému zlepšení hlučnosti, které bylo o dost větší. Například utlumení ventilátoru snížilo klidovou hlučnost jen o 2 dB a o podobnou hodnotu ji pak srazil nový chladič. Zde je asi v naměřeném rozdílu relativně velká chyba měření.
Zejména Noctua NH-L12S odbourala jakékoliv vrčení a cvakání či řinčení ložisek a zůstal jen aerodynamický svist průvanu, což je o hodně příjemnější. Ale čísla z měřící aplikace asi toto zlepšení v charakteru hluku v uváděném číslu asi vůbec nijak neodměňují. Osobně bych řekl, že výsledek je hodně dobrý, a to jsem na hluk celkem náročný, protože už nehraju hry a v hlavním PC mám předimenzovaný věžový chladič běžící prakticky pořád na téměř neslyšných otáčkách (a tichý zdroj). Takže by se zdálo, že máme splněno, ale…
Při těchto měřeních byl ventilátor obou chladičů řízený automatikou desky MSI H61M-P31W8. Minimální rychlost byla nastavená na 0 % pro box chladič, na 25 % pro Noctuu, hodnota CPU SmartFan target byla 45°C. V tabulce jsou teploty, hlučnost a otáčky ventilátoru pro informaci. Měření v zátěži pak bylo udělané tak, že procesor běžel 15 minut v Prime95 testu Small FFT. Údaj o otáčkách CPU ventilátoru je z HWiNFO. Hlučnost měřil jak už bylo řečeno mobil, přičemž se nacházel ve vzdálenosti 20 cm od (zavřené) bočnice, vzpřímeně, ale displejem orientovaným od ní, zády telefonu k ní.
S box chladičem vydával počítač hluk v klidu asi 27 dB při otáčkách 994 RPM a teplotě CPU 38–39°C. Je to již s efektem odhlučnění HDD, které odbouralo hluboké hučení vibrující skříně. Bez toho byla hlučnost asi 29 dB, takže o dost vyšší, aby to zaregistroval i telefon.
Již po jedné minutě v Prime95 byly otáčky 2520 RPM a hlučnost 49 dB, teplota CPU 66°C (s frekvencí 3400 až 3500 MHz, tedy oscilující mezi základním taktem a 100MHz turbem). Podle HWiNFO to údajně vede ke spotřebě (package power) 86 W. Teplota pomalu stoupá, po pěti minutách je CPU na 69 stupních (2654 RPM). Po patnácti minutách před ukončením již je zřejmě ustálená, dosahuje 71°C, hlučnost je podle telefonu 49 dB (ale ventilátor 3067 RPM, takže reálně bude vyšší než po jedné minutě). CPU už v této chvíli stabilně drželo základní frekvenci 3,40 GHz, ale kontrola v Task Manageru ukazuje, že nedochází k throttlingu CPU kvůli přehřáté kaskádě. Po vypnutí zátěže se mimochodem ventilátor prakticky hned zpomaluje až k 2200–2000 RPM a během minuty běží na 1400 RPM s hlučností 29 dB s teplotou CPU 40°C.
Po rozběhnutí stroje s Noctuou NH-L12S je zlepšení hned už v nečinnosti. Klidová hlučnost klesla podle mobilu na 25 dB. Opět pamatujte, že tyto rozdíly v rozsahu jednotek decibelů jsou asi dost nepřesně vyčíslené. Pro připomenutí, v decibelové škále znamenají 3 dB asi dvojnásobné zintenzivnění hluku. Přitom tentokrát nebyla minimální rychlost nastavená na 0 % jako u agresivního boxu, ale na 25 %, jelikož 120mm ventilátor Noctuy je o dost pomalejší už v základu. V nečinnosti má takto ventilátor 800 RPM, kdežto skříňový ventilátor (v bočnici) 951 RPM. CPU má teplotu 39 stupňů.
Ticho však není pro VRM dobře
Při testování Prime95 jsem bohužel zjistil, že jak je top-flow Noctua o hodně tišší a lepší, tak se problematická napájecí kaskáda takhle snadno uspokojit nenechá. Na VRM evidentně nefouká vzduch tak vydatně, jako se to dařilo radiálnímu box chladiči (znovu musím vyzdvihnout, jak dobře tento design vypomáhá levným deskám se špatnými VRM). Jen po několika minutách (3–5) se v Prime95 Small FFT objevil throttling – zuby v grafu vytížení Task Manageru, které ukazují, že se CPU podtaktovalo na 1,6 GHz. Bohužel mi HWiNFO64 neukazuje teplotu VRM, takže jejich přehřátí poznám právě jen podle tohoto podtaktování (které se s boxem nedělo). Po jedné minutě jsem měl naměřeno 61°C na procesoru a otáčky 1683 RPM na chladiči. Ovšem hlučnost jen 32 dB proti 49 dB před výměnou! Agresivita otáček ventilátoru by se tedy asi mohla klidně zvýšit, aby byl procesor o něco chladnější.
CPU se tedy uchladí levou zadní, ovšem poté se objeví throttling, viditelný v Task Manageru jako jakési cimbuří v grafu frekvence, jak se CPU periodicky přepíná na takt 1,8 GHz, aby se VRM trochu ochladily. Když jejich teplota klesne, rozjede se CPU opět na chvilku naplno, pak ale opět spadne, když VRM zase kvůli přehřátí poručí desce throttlovat. Toto samozřejmě ochlazuje i CPU, proto (zatím!) nevidíte v grafu výsledky po 15 minutách. S throttlingem na CPU by nebyly relevantní. Ale v předchozích číslech odečtených po jedné minutě ještě tento efekt není, tam jede CPU naplno.
V čem je problém? Vlastně asi v tichosti chladiče NH-L12S a v tom, že je heatpipový široký pasiv o dost víc účinný než než obyčejný radiální kus hliníku z boxu. Tento top-flow chladič totiž zvládá chladit CPU při mnohem méně agresivním průtoku vzduchu. To, že má boxový chladič v zátěži o dost vyšší hlučnost, je znak vyšší rychlostí vzduchu, který jím prochází, a ta zároveň lépe chladila onu napájecí kaskádu. Současně máme možná ten problém, že mezi pasivem a napájecí kaskádou je teď větší volná mezera, takže než průvan po profouknutí chladiče dopadne na napájecí kaskádu, více se zpomalí a rozptýlí. Ochlazovací efekt má proto menší. Teoreticky je taky možné, že 15mm silný nízkoproflový ventilátor NF-A12x15 PWM na chladiči NH-L12S má nižší statický tlak než hlučný ventilátor na boxovém chladiči, toto těžko říct.
Jak udělat napájení airflow
Každopádně se ukázalo, že ačkoliv NH-L12S krásně naplňuje potřeby pro chlazení samotného procesoru, bohužel takto tiché chlazení nedělá tolik průvanu, kolik by bylo třeba nad napájecí kaskádou. Na chladič se zde nelze moc zlobit, protože dobré chlazení VRM bylo skutečně s boxem asi hlavně vedlejším efektem jeho jinak horší konstrukce. A zejména, kombinace 95W osmivláknového CPU (na potvoru i s aktivním integrovaným GPU) s takto nekvalitní deskou není evidentně dobrý nápad. Toto ale neznamená, že je čas na kapitulaci, a házet NH-L12S do žita zdaleka nebudeme, protože takovýto top-flow chladič tady použít chceme. Koneckonců musíme ještě srovnat, jaké budou teploty a decibely při nethrottlovaném Prime95 po 15 minutách, zda se výrazně zvýší proti stavu po jedné minutě. Předběžně to vypadá, že když odhlédneme od problému naší desky, tak pro chlazení Core i7-2600K zdá se Noctua NH-L12S bude vyhovovat víceméně na jedničku, i když definitivně budeme moci chlazení/tichost chválit až po onom dodatečném testu. Jen je nutné nějak přímo (tj. nejen v rámci vedlejšího efektu chladiče CPU) přidat na chlazení napájecí kaskády, aby mělo větší sílu. A na to se podíváme v příštím pokračování, v kterém dotáhneme i přeměření samotného chlazení CPU.
1. Skříňový ventilátor?
K řešení tohoto problému jsem postupně vymyslel několik možných cest. První stopa souvisí s ještě předchozím problémem – a sice tím, že se 25mm silný ventilátor nevešel na standardní výfukovou pozici a tedy neodtahuje vzduch přímo od desky a napájecí kaskády. Tudíž by se nabízelo vyzkoušet, jestli by teplou VRM nevyřešilo, kdyby se patřičný 15mm ventilátor sehnal a osadil na toto místo. Tuto teorii jsem se nakonec rozhodl nevyzkoušet – není jisté, zda by to výrazně pomohlo. Odtah vzduchu by stále byl jen nepřímý a proudění vzduchu dopadající na čipy kaskády pořád podobně slabé. Je možné, že by se teploty nesnížily zase nějak dramaticky. Situaci komplikuje to, že nemáme teplotní data z desky, jen indikaci, že k throttlingu dochází. Takže by se mohlo podařit to, že sice odbouráme throttling, ale jen o pár stupňů a deska bude dál fungovat na nebezpečně vysokých teplotách, jen o tom nebudeme vědět. Tudíž jsem se rozhodl tuto první možnost nezkoušet a problém se zadním výfukem neřešit. A místo toho vyzkoušet netradičnější řešení, kde by byl větší důraz na přímý ofuk VRM.
2. Ventilátor pod pasivem?
Aby nebylo ve skříni ventilátorů obří množství a zároveň proto, že v ní nemáme moc místa, jsem přišel s dalšími dvěma možnostmi. První z nich a celkově druhý nápad byl, přesunout 120mm ventilátor z horní strany pasivu na spodní. To totiž zajistí, že průvan na VRM čipech nyní bude přímější, bude překonávat kratší vzdálenost, a tedy bude více účinný (doufejme!). Průšvih je, že s naším paměťovým modulem se tam standardně nevejde a bude muset být o trošku posunutý. 92mm ventilátor v bočnici při tomto řešení zůstane, aby obstarával odfuk teplého vzduchu ve spodní části skříně. Nebude to ovšem asi vysoce účinné, protože je na druhé straně od míst, do nichž bude směřovat ohřátý vzduch z pasivu Noctuy. Nebude zbývat než doufat, že si proudy uvnitř navzájem dohodnou nějaké koridory a teplo z VRM se cyklem dostane nad pasiv, kde ho bude 92mm ventilátor sát pryč. Část ovšem bude moci odvést pryč i zdroj nad deskou.
3. Zvláštní ventilátor?
Třetí varianta by mohla být dobrá v tom, že by s ní nevznikala taková bitka mezi směry proudění. Spočívala by v obrácení směru průchodu vzduchu pasivem Noctuy NH-L12S. 120mm ventilátor by se otočil, aby foukal směrem od desky nahoru k bočnici. Osadil by se ne pod pasiv, ale nad něj (takže by se zhoršilo chlazení CPU, protože pasiv funguje méně účinně, pokud je do něj vzduch nasáván z druhé strany, než když vzduch dopadá pod tlakem z lopatek). Zde je ovšem potenciálně využitelný ten přínos, že se proud vzduchu bude dát rovnou nasměrovat na mřížku v bočnici a vyhnat ven ze skříně, takže se jedním hlučítkem zastane i ventilátor na CPU, i skříňový ventilátor.
Pod pasivem se tímto uvolní místo pro vložení druhého ventilátoru, který bude foukat přímo na VRM z blízka. S takovým řešením by mělo být chlazení napájecí kaskády asi nejvíc blbuvzdorné a nejméně se budeme muset bát, že se deska potichu peče, aniž bychom o tom věděli. Otázka zde je, zda vzduch, který tento ventilátor bude v úzkém prostoru pod pasivem Noctuy cyklovat, nebude příliš horký. Skříň je těsná, ze strany blokuje příchod studeného vzduchu do tohoto prostoru modul RAM a zespodu zase hned „podlaha“ skříně. Jen z vrchu může do prostoru vzduch díky tomu, že nemáme grafickou kartu, nicméně o kousek výš už zase překáží USB karta. Ovšem paradoxně je tu ona nevyužitá pozice pro skříňový ventilátor, takže nějaký čerstvý vzduch by se mohl dostávat zprava (zvenku). Každopádně ale z tohoto prostoru bude vysávat vzduch 120mm ventilátor na druhé straně pasivu, takže k zavaření tohoto prostoru by snad dojít nemuselo, i když airflow rozhodně nebude nějaký dobře koncipovaný.
Která z těchto variant bude vhodnější, případně zda obě propadnou a napájecí VRM se budou muset řešit ještě jinak, se dozvíte v pokračování, které by mělo vyjít poměrně brzy. Asi jste si všimli, že jsem nezmínil možnost udělat pro VRM pasiv (respektive zde dva pasivy) a přilepit ho na MOSFETy. Bohužel totiž pro něj nejsou dostupné upevňovací otvory a u samolepek by bylo riziko nepozorovaného odpadnutí. Takto jsem nedávno našel upadlý heatspreader z paměťového modulu, který naštěstí zachytila změť kabelů místo hned vedle se nacházejících lopatek ventilátoru. Zde by chladiče odpadly neškodně na dno skříně, ale přišlo by se o chlazení MOSFETů a kdo ví, jak dlouho by trvalo, než na to někdo přijde. Ovšem pokud ostatní nápady selžou, možná bude ještě nutné touto cestou jít.
(Pokračování příště.)