Как работает водяное охлаждение компьютера

6

Как работает жидкостное охлаждение процессора?

Жидкостное охлаждение процессора работает как чудо для энтузиастов разгона.

Для всех пользователей ПК в целом.

Существуют различные типы процессорного охлаждения, но в этой статье мы подробно обсудим работу жидкостного охлаждение для процессора.

Различные части жидкостного охлаждения процессора

Итак, начнем с основных деталей, из которых состоит жидкостное охлаждение для процессора.

Шланги / трубки: шланги являются неотъемлемой частью жидкостного охлаждения ЦП.

Они обеспечивают безопасные пути для охлаждающей жидкости в охладителе от одного компонента к другому.

Шланги должным образом герметизированы вместе с компонентами, чтобы избежать утечки.

Радиатор: радиатор отвечает за распространение тепла, всасываемого нагретым процессором, в открытый воздух за пределами охлаждающего устройства.

Резервуар: резервуар — это небольшое место для хранения, которое помогает удерживать охлаждающую жидкость внутри жидкостного охлаждения ЦП.

Вы можете увидеть уровень жидкости, хранящейся в резервуаре, перед тем, как запустить охладитель, чтобы заполнить его в достаточной степени.

Вентилятор(ы): жидкостное охлаждение ЦП может иметь один или несколько вентиляторов в зависимости от их размера и функциональности.

Вентиляторы в основном используются для пропускания воздуха через радиатор, чтобы отводить от него тепло.

Насос (помпа): помпа, вероятно, самая важная часть любого жидкостного охлаждения ЦП.

Она помогает прокачивать охлаждающую жидкость через кулер ЦП, чтобы поддерживать его правильную работу.

На рынке доступно множество различных жидкостных охлаждений для ЦП разных размеров и форм, но все они имеют в значительной степени те же компоненты, о которых говорилось выше.

Более того, некоторые производители пытаются выделиться среди конкурентов, добавляя проприетарные компоненты, которых нет в продукции их конкурентов.

Работа жидкостного охлаждения процессора

Поскольку сейчас мы кратко рассмотрим большинство деталей, обычно встречающихся в жидкостном охлаждении ЦП, мы можем продолжить обсуждение того, как на самом деле работает жидкостное охлаждение ЦП.

Вы можете легко понять, как работает жидкостное охлаждение ЦП, если разбираетесь в системах охлаждения, установленных в автомобилях.

Установленный CPU в вашем компьютере работает как мозг, чтобы обработать всю информацию, брошенную на него, и в этом процессе, он использует электричество.

Этот процесс выделяет много тепла, которое обычно пропорционально сложности задач, выполняемых ЦП, и его общей мощности.

Тепло, выделяемое в процессе работы ЦП, необходимо отводить.

Это потому, что если вы в конечном итоге проигнорируете весь нагрев, это может привести к ухудшению внутренних компонентов вашего процессора.

Кроме того, процессоры спроектированы так, чтобы замедляться по мере того, как их температура продолжает расти, и могут перестать работать (ваш компьютер выключается), если они достигают определенной температуры, которая в большинстве случаев составляет около 100 градусов Цельсия.

Именно здесь охлаждение ЦП вступают в свою работу.

Оно очень важно по своей основной функции, которая, несомненно, отводит тепло от вашего процессора и вашего компьютера с помощью сложного механизма.

Жидкостное охлаждение ЦП — это один из множества различных типов охлаждений ЦП, доступных на рынке.

Давайте обсудим весь процесс охлаждения, через который проходит обычное жидкостное охлаждение для охлаждения вашего процессора.

Все начинается с радиатора

У жидкостного охлаждения ЦП, установленного на вашем компьютере, есть пластина, которая находится прямо на радиаторе вашего ЦП.

Это потому, что радиатор ЦП собирает все тепло, выделяемое при работе процессора.

Этот процесс жизненно важен для поддержания допустимого температурного режима ЦП.

Однако радиатор не является самодостаточным, чтобы отводить все или даже большую часть тепла, выделяемого вашим процессором при умеренной или высокой рабочей нагрузке.

Охлаждающая жидкость играет важную роль

Жидкостный кулер ЦП имеет пластину (раковину), которая находится сверху радиатора ЦП.

Раковина подсоединяется к насосу и резервуару через шланги.

Насос направляет охлаждающую жидкость в сторону раковины, и охлаждающая жидкость поглощает большую часть тепла, накопленного в раковине.

После поглощения тепла охлаждающая жидкость направляется к радиатору, от которого она теряет тепло, и цикл продолжается.

Вентиляторы радиатора обеспечивают поступление наружного воздуха

Радиаторы жидкостного охлаждения ЦП оснащены вентиляторами, которые помогают направлять окружающий воздух через радиатор.

Таким образом, нагретая охлаждающая жидкость, присутствующая в каналах радиатора, остывает и готовится к повторному прохождению через всю систему.

Теплообмен между стоком и охлаждающей жидкостью, а также между охлаждающей жидкостью и воздухом происходит практически сразу.

Системный вентилятор направляет горячий воздух наружу

После всего этого часть нагретого воздуха остается в системе, что увеличивает общую температуру системы.

Здесь на помощь приходит системный вентилятор(ы).

Этот вентилятор помогает отводить нагретый воздух из системы, обеспечивая охлаждение.

Цикл продолжается

Пройдя через радиатор, остывшая охлаждающая жидкость снова готовится уйти в раковину через шланг, соединяющий нижнюю часть радиатора с раковиной.

Когда дело доходит до выбора лучшей охлаждающей жидкости, обычно это зависит от производителя вашего жидкостного охлаждения процессора.

В то время как некоторые жидкостные охладители ЦП работают наилучшим образом за счет использования воды, другим для правильной работы требуются специальные жидкие охлаждающие жидкости.

Специальные жидкие охлаждающие жидкости состоят из воды, смешанной с другими специализированными материалами.

Его особенностью является то, что они имеют более высокую температуру кипения, чем вода, и поэтому могут поглощать больше тепла без кипения.

Более того, эти охлаждающие жидкости специально созданы для ускорения процесса поглощения тепла, что очень помогает поддерживать охлаждение вашего процессора даже при тяжелых рабочих нагрузках.

Высокая температура кипения гарантирует, что ни одна из охлаждающих жидкостей не испарится, поскольку испарение может привести к образованию минеральных отложений внутри жидкостного кулера ЦП.

Известно, что минеральные отложения в жидкостных охладителях ЦП снижают общую эффективность охлаждения жидкостного охладителя, а также могут ограничивать общий поток охлаждающей жидкости во всей системе.

Одним из огромных преимуществ жидкостных кулеров для ЦП является то, что их можно подключать к нескольким компонентам внутри вашего компьютера, например к процессору и графическому процессору, для их эффективного охлаждения.

К тому же эти кулеры тише своих аналогов.

Это основная причина, по которой многие энтузиасты ПК используют жидкостные кулеры ЦП в своих сборках.

Системы водяного охлаждения: теория и практика

Системы водяного охлаждения длительное время используются в качестве высокоэффективных средств отвода тепла от компонентов ПК. Примерно два-четыре года назад производители активно анонсировали готовые комплекты, продвигали отдельные составляющие для самостоятельной сборки СВО. Однако с появлением на рынке суперкулеров на тепловых трубках интерес многих к экзотическим типам охлаждения существенно снизился. Хотя некоторые энтузиасты продолжают использовать «водянки» как при повседневной эксплуатации компьютера, так и для установки новых рекордов на аренах оверклокинга и бенчмаркинга.

А есть ли смысл снова возвращаться к идее СВО? В данном материале рассмотрены основные аспекты сборки и эксплуатации системы водяного охлаждения в домашнем компьютере. Надеемся, он поможет каждому пользователю найти собственные ответы на поставленный вопрос.

Принципы работы СВО

Суть работы любой системы охлаждения заключается в отводе тепла от нагретого компонента (процессора, видеоядра, чипсета…) и его рассеивании. Типичный воздушный кулер имеет монолитный радиатор, и его части выполняют обе данные функции. СВО, напротив, устроена так, что одна ее часть (водоблок) осуществляет теплосъем, а другая, которая может быть вынесена даже за пределы системного блока, рассеивает тепловую энергию. «Водянка» способна эффективно охлаждать разные узлы компьютера, в то время как добиться подобного от одного воздушного кулера практически невозможно.

Примерная схема соединения компонентов СВО между собой изображена на диаграмме. Водоблоки подключаются в контур как параллельно, так и последовательно. Первый вариант целесообразен только при наличии одинаковых теплосъемников и охлаждении компонентов с примерно равным TDP (например, две видеокарты, работающие в режиме SLI). Можно комбинировать параллельно-последовательное подключение, однако, на наш взгляд, наиболее правильным и удобным является соединение водоблоков один за другим.

Схема отвода тепла имеет следующий вид: жидкость из резервуара поступает в помпу, и перекачивается дальше – к тем узлам, которые охлаждают компоненты ПК, начиная с наименее агрессивного в плане тепловыделения. Причина именно такого подключения – незначительный прогрев воды при прохождении сквозь первый водоблок, и вполне эффективный теплоотвод от чипсета, GPU, а потом и от CPU. При «обратном» подключении жидкость ощутимо нагреется уже при прохождении сквозь процессорный теплосъемник, и качество охлаждения последующих компонентов резко снизится. Конечно, схема соединения водоблоков между собой определяется приоритетами отдельно взятого пользователя – кому-то важен каждый мегагерц разгона по шине, а кто-то, наоборот, хочет выжать максимум предельной частоты работы CPU/GPU. Прогретая жидкость поступает в радиатор, зачастую продуваемый вентилятором (теплорассеиватель), и там охлаждается. Затем она попадает в резервуар, и весь цикл начинается заново.

Компоненты системы водяного охлаждения

В составе классической СВО должны быть следующие компоненты: водоблок, радиатор, помпа, резервуар, теплоноситель. Не забудем также о штуцерах каждого из узлов и соединительных шлангах.

Водоблоки отбирают тепло от греющихся компонентов ПК, передавая их энергию жидкости в контуре СВО. Существуют модели, предназначенные для охлаждения процессоров, чипсетов, графических чипов (или же видеокарт в целом), модулей памяти, винчестеров.

При выборе теплосъемника следует обратить внимание на металл основания (желательна медь), универсальность крепления. Некоторые экземпляты могут быть использованы для охлаждения любого из таких компонентов – чипсета, GPU, CPU. Предпочтение нужно отдавать моделям с развитой внутренней структурой (большое количество штырьков или тонких ребер), хотя нелишним будет ознакомиться со сравнительными тестами кандидатов на покупку. Производством водоблоков занимаются как компании с мировым именем – Asetek, Alphacool, Swiftech, Thermaltake и др., так и отдельные фирмы/энтузиасты (у нас хорошо известны ProModz, Silentchill, Waterworker). Детища ведущих изготовителей зачастую демонстрируют более высокую эффективность, чем их конкуренты, хотя бывают и исключения. Обратите внимание: разница в цене между первыми и последними далеко не всегда соответствует возможному выигрышу в производительности.

Радиатор рассеивает тепловую энергию, накопленную жидкостью при прохождении сквозь водоблоки. Чем больше площадь его ребер – тем выше запас прочности отдельной системы. Эффективность радиатора во многом зависит от наличия его дополнительного обдува. В компьютерах преимущественно используются модели под один, два или три 120-миллиметровых вентилятора, хотя встречаются и другие. Нередки примеры применения автомобильных (от так называемых «печек») и даже нескольких ребер радиаторов комнатного отопления.

Зачастую для эффективного охлаждения СВО одного компонента системного блока достаточно иметь в контуре медный теплорассеиватель под один вентилятор, если же TDP комплектующих велико и/или планируется охлаждать несколько устройств одновременно, лучше запастись более габаритными моделями.

Помпа предназначена для прокачки жидкости в контуре СО. Основные их типы – погружные (способны работать только при полном погружении в теплоноситель), внешние и универсальные.

Существуют как модели, питающиеся от 12-вольтовой линии компьютерного БП, так и устройства, рассчитанные на подключение в сеть

Основные характеристики помп – объем перекачиваемой жидкости (измеряется в литрах за час работы) и максимальная высота подъемного столба. Чем больше эти показатели, тем эффективнее будет СВО. Достаточной для среднестатистической системы является помпа, способная реально прокачать 400–600 литров жидкости за час. Модели помощнее часто имеют повышенный уровень шума и собственного тепловыделения, внося и свою лепту в нагрев теплоносителя, поэтому при выборе следует соблюдать баланс характеристик. Отметим, что мощность дешевых помп от малоизвестных производителей зачастую существенно ниже заявленной, поэтому покупать следует продукты именитых брендов – Aquacomputer, Eheim, Hydor, Swiftech.

Резервуар (расширительный бачок) служит для удобства заправки системы и устранения воздушных пробок в контуре СВО. В принципе можно обойтись и без данного узла, но тогда придется хорошо повозиться во время сборки и запуска «водянки».

Рабочая жидкость (теплоноситель) передает энергию от водоблоков к радиатору СВО. Зачастую в домашних системах используется дистиллированная вода или специальные смеси на ее основе с добавлением антикоррозионных присадок и УФ-красителей. Можно применить обычную воду из крана, предварительно прокипятив и охладив ее. Для предотвращения размножения в жидкости микроорганизмов в контур добавляют обычный спирт.

Штуцеры служат для соединения компонентов между собой. При построении СВО нужно использовать только такие, которые имеют одинаковый внешний диаметр – тогда не возникнет проблем со шлангами. Помните, что слишком тонкие штуцеры увеличивают гидросопротивление контура, снижая эффективность охлаждения.

Существуют три основных вида штуцеров – с насечкой или гладкие без фиксаторов, с зажимными гайками и так называемые push-on, которые не требуют дополнительных приспособлений для надежной фиксации шлангов.

Соединительные шланги могут быть нескольких типов – силиконовые, ПВХ и армированные. Первые наиболее удобны, хорошо гнутся, не перегибаются, но дороги. Поливинилхлоридные (ПВХ) шланги, предназначенные для использования в пищевой промышленности, наиболее доступны рядовому энтузиасту. Они хорошо гнутся, однако при сборке СВО нужно проявлять максимальную осторожность, не допуская заломов. Третий тип – армированные – применяются в сантехнике. Их чрезмерная жесткость способна вызвать перекос водоблоков при монтаже в системе и течи при использовании некачественных зажимных хомутиков.

Для надежной фиксации и устранения возможных протеканий системы внутренний диаметр соединительных трубок должен быть на 1–2 мм меньше, чем внешний – штуцеров. Помпа СВО развивает сравнительно невысокое давление, и если шланг надежно фиксируется без вспомогательных средств, то дополнительные зажимы и не понадобятся.

Остальные компоненты (индикаторы потока, датчики температур, системы управления работой помпы и т. д.) выполняют второстепенные функции, и большинству пользователей они в принципе не особо нужны.

Сборка и запуск СВО

Для построения оптимальной системы водяного охлаждения можно использовать как единичные компоненты, так и промышленные комплекты, при необходимости дополненные нужными узлами, приобретаемыми отдельно.

Во время сборки СВО при правильном выборе составляющих понадобится только инструмент для резки шлангов. «Водянку» лучше собирать вне корпуса ПК – таким образом легче будет быстро исправить недостатки, проявившиеся в первые минуты работы. Заправку можно производить с помощью лейки или шприца.

Первый запуск системы обязательно проводится при выключенном компьютере. Для начала в расширительный бачок необходимо залить немного жидкости. Если помпа рассчитана на питание от

220 В, она подключается непосредственно в сеть, а вот модели, предназначенные для работы от 12 В, нужно соединять с БП компьютера. Перед этим обязательно отсоединяются кабели от всех комплектующих (материнской платы, видеокарты, жестких дисков, приводов). Блок питания должен быть подключен в сеть. Запускать его следует вручную, замкнув любым проводником (например, канцелярской скрепкой) контакты из 24(-20)-пинового разъема, к которым идут зеленый и черный провода. ВНИМАНИЕ! Будьте предельно осторожны на этом этапе! Не допускайте контакта перемычки с любыми другими проводами или компонентами ПК!

После включения помпы следует доливать теплоноситель в контур до тех пор, пока весь объем не окажется заполненным жидкостью. Несколько раз включив-выключив питание, необходимо тщательно прокачать систему и добиться удаления пузырьков воздуха из воды. Удостоверившись в отсутствии течей, охлаждение можно устанавливать непосредственно в системный блок. После первого запуска компьютера с новой СО еще раз следует убедиться в надежности всех соединений и креплений, и лишь потом переходить к тестированию.

Чтобы наглядно продемонстрировать возможности водяного охлаждения, мы собрали систему на основе комплекта Thermaltake BigWater 735. Штатный водоблок заменили на Waterworker WC-155Cu и добавили комбинированную воздушно-жидкостную СО для видеокарт – Thermaltake TMG ND4. Конфигурация тестового ПК приведена в таблице. Сборка испытательного стенда проводилась в корпусе Thermaltake Armor Jr., радиатор СВО установлен внутри системного блока.

Для сравнения приводятся температуры, полученные на той же конфигурации с процессорным кулером Scythe INFINITY и штатной турбиной видеокарты.

На сводной диаграмме отображены лишь максимальные показатели для основных компонентов (температура CPU – во время его прогрева утилитой OCCT, температура видеоядра – при многократном прогоне теста Firefly Forest из пакета 3DMark06).

Полученные результаты, возможно, кому-то покажутся странными – вроде бы, воздушный кулер охлаждает CPU лучше, чем «водянка». В то же время трудно не заметить громадный отрыв в пользу СВО в температуре GPU – разница составляет порядка 30° С при загрузке видео-адаптера! Такая расстановка сил обусловлена тем, что первый элемент, который охлаждался водой, – графический чип. Нагретый теплоноситель потом поступал в процессорный водоблок, и отводил тепло от CPU. При иной расстановке приоритетов получилась бы другая итоговая картина. К тому же акцентируем ваше внимание на немаловажном факторе – тепло от столь мощных компонентов ПК отводилось относительно слабой СВО с одним компактным радиатором, продуваемым тихим 120-миллиметровым вентилятором. Эффективность охлаждения в случае применения более производительной модели и/или выноса данного узла за пределы корпуса возросла бы довольно ощутимо.

Системы водяного охлаждения все еще остаются уделом немногих энтузиастов. Однако в свете растущих требований к кулерам топовых графических адаптеров и центральных процессоров у них есть возможность вернуться на массовый рынок.

Эксплуатация СВО связана с определенными трудностями – правильным подбором компонентов, настройкой системы, защитой от случайных протеканий контура. Использование водоблоков вместо традиционных кулеров вызывает необходимость обдува околопроцессорного пространства во избежание перегрева элементов материнских плат и видеокарт. Однако стоят СВО несколько дороже, чем суперкулеры на тепловых трубках.

В то же время сбалансированная система водяного охлаждения способна охлаждать несколько узлов ПК одновременно, и часто делать это намного более эффективно, чем лучшие воздушные кулеры. СВО открывает перед энтузиастами новые горизонты разгона, а обычные пользователи могут существенно снизить уровень шума системного блока.

Быть или не быть водяному охлаждению – проблема, решаемая каждым индивидуально. Мы же хотим отметить, что при правильной подборке и настройке узлов СВО неприятностей в процессе эксплуатации у пользователей не возникнет. Для этого отнюдь не лишним будет изучение дополнительных материалов, посвященных затронутой теме.

Почему водянки не нужны в обычных ПК, или мифы об СВО ⁠ ⁠

Привет Пикабу! СВО или системы водяного охлаждения, которые раньше были инструментами скорее для гиков, теперь доступны любому человеку — однако есть ли смысл ставить их в домашний ПК? Давайте разберемся. Как всегда, текстовая версия — под видео.

Минутка физики: водянки и кулеры работают одинаково. Ну, почти

Не все знают, но внутри обычной медной теплотрубки залита… жидкость, обычно — вода. Из-за пониженного давления она кипит при более низкой температуре, к тому же имеет высокую теплоемкость — короче говоря, это эффективный и дешевый теплоноситель. Разогреваясь и испаряясь рядом с горячей крышкой процессора, она переносится к более холодному радиатору, где конденсируется и вновь по специальному фитилю стекает к CPU, после чего цикл повторяется.

В СВО, очевидно, также используется жидкость, однако работает она чуть иначе: течет она не самостоятельно, а под действием помпы, и не испаряется, а просто нагревается у процессора и охлаждается у радиатора. Так что, как видите, на деле обычное воздушное охлаждение не такое уж и воздушное, оно действительно достаточно близко к водянкам.

Краткий экскурс в физику закончен, пора переходить непосредственно к компьютерам.

Водянка в игровых ПК — красиво, но абсолютно бесполезно

Никто не спорит, водянка зачастую смотрится внутри корпуса куда красивее, чем большая башня. К тому же маркетологи специально упирают на топовость — дескать, ты купил мощный CPU и видеокарту, крутую память и материнку. Очевидно, нужен классный охлад — то есть водянка.

Однако есть одно важное но: игры, даже самые тяжелые и процессорозависимые, типа Watch Dogs 2 или Assassin’s Creed Odyssey, просто не могут нагрузить процессор также, как бенчмарки или рабочие задачи. Знаете, сколько ест в играх горячий Core i9-9900K в разгоне до 5 ГГц? Всего около 70-90 Вт. Это в два раза меньше, чем в бенчмарках. Такое количество тепла абсолютно без проблем отведет любая популярная башня за полторы тысячи рублей.

Но вы можете сказать — под водянкой в играх можно добиться 40-50 градусов, когда лучшие суперкулеры скорее всего смогут охладить топовые CPU лишь до 60-70. Да, тут все верно, СВО действительно снизит температуру процессора в играх. А зачем? Что это дает? Позволит повысить частоты? Да нет, вы раньше упретесь в возможности самого CPU. Увеличит срок жизни? Ну да, проживет кристалл не 30 лет, а 20 — действительно большая разница.

А что по шуму? Водянки всегда считаются более тихими, но так ли это на деле? Скорее нет, чем да. Проблема тут в том, что радиаторы СВО более плотные, чем у воздушных кулеров, поэтому чтобы продуть их нужны мощные высокооборотистые вентиляторы с большим давлением. А такие вентиляторы серьезно шумят.

За примерами далеко ходить не нужно — возьмем, достаточно крутую двухсекционную СВО NZXT Kraken X62 с двумя родными 140 мм вентиляторами и сравним с суперкулером Phanteks PH-TC14PE с такими же вертушками, который вдвое дешевле. Эффективность этих двух решений сравнима, а вот шум… Раскочегарив вентиляторы водянки на максимум, можно получить аж 61 дБ. С таким уровнем шума поработать получится только в наушниках. При этом у Phanteks все куда лучше — 49 дБ можно сравнить с урчанием холодильника, и такой шум сложно назвать громким или отвлекающим.

СВО не поможет в охлаждении новейших десктопных процессоров от Intel и AMD

Ладно, скажете вы — не все играют, многие на компьютерах еще и работают: обработка видео, 3D рендеринг, различные расчеты — все это сильно нагружает процессор, и даже суперкулеры тут не справятся. Увы, но в случае с Ryzen 3000 и Intel Core 8-ого и 9-ого поколения это не так. Проблема большинства десктопных процессоров от Intel, начиная с 3-его поколения, это терможвачка под крышкой. В случае с топовыми Core i5, i7 и i9 последнего поколения компания перешла на припой, но, как показывают тесты, его качество тоже оставляет желать лучшего.

Что же в итоге получается? Кристалл CPU, очевидно, сильно разогревается, и цель термоинтерфейса — передать это тепло на крышку, откуда его сможет отвести охлаждение. И, как вы уже догадались, терможвачка делает это из рук вон плохо: как показывает практика, снятие крышки и замена этого термоинтерфейса на жидкий металл позволяет снизить температуру CPU зачастую аж на 20 градусов. В случае с припоем разница меньше, но все еще внушительна — до 8-10 градусов.

Вот и получается забавная и грустная картина одновременно: ваш суперкулер или водянка в теории могут отвести 200-250 Вт, а на практике из-за экономии Intel ваш процессор, потребляя 150 Вт, уже перегревается. Конечно, как я уже сказал, вполне можно скапануть процессор — однако согласитесь ли вы это делать с вашим рабочим CPU, тем самым теряя гарантию и рискуя его повредить? Далеко не факт. А без этого СВО будет бесполезна с тем же Core i9-9900K.

В случае с Ryzen 3000 ситуация интереснее. С одной стороны, AMD использует качественный припой: его замена на жидкий металл в лучшем случае подарит вам пару градусов, так что игра свеч не стоит. Но вот сами кристаллы с ядрами маленькие, более того — у топовых CPU их две штуки и они рядом, ну и к тому же они расположены с краю, когда обычно лучший прижим и охлаждение что суперкулеры, что водянки обеспечивают в центре.

Все это и приводит к тому, что Noctua NH-U14S, способный удерживать температуру 100-ваттного Ryzen 7 2700X в жестком Prime95 на уровне 75 градусов, с трудом справляется с таким же 100-ваттным Ryzen 7 3700X, удерживая температуру последнего чуть выше 90 градусов. Так что, очевидно, попытка заменить кулер на водянку тут ничего не даст — в высоких температурах виновато не качество воздушного охлаждения, а внутренние особенности самих Ryzen 3000.

Также, возможно, кому-то придет в голову другая интересная затея: взять более слабый CPU и раскочегарить его с помощью СВО до уровня более старшего. Увы, эта затея опять же не осуществима: к примеру, чтобы 6-ядерный Core i5-9600K добрался до уровня производительности 8-ядерного Core i7-9700K, его нужно ускорить на треть, то есть повысить частоту до 6 с копейками ГГц. Очевидно, что водянки для этого мало — нужен уже жидкий азот.

Получается, водянки не нужны?

Конечно нет. Они все еще нужны там, где и раньше — в топовых рабочих станциях. Взять, например, тот же AMD Threadripper 3990X. 64 ядра, 128 потоков, теплопакет в 280 Вт — однако на деле он потребляет все 350. При этом у него 8 процессорных кристаллов, и каждый из них греется не очень сильно из-за не самых высоких частот, то есть таких проблем как у Ryzen 3000 нет.

Вот и получается, что нужно с достаточно большой площади снять овер 300 Вт. Даже большие суперкулеры тут справятся на пределе возможностей, а вот для трехсекционных заводских СВО или тем более самосборов это не проблема. Это же касается и топовых 28-ядерных Xeon и прочих HEDT-процессоров — у них гигантские тепловыделения, и водянки для них мастхэв.

А что насчет видеокарт?

Тут все интереснее. Во-первых, видеокарты Nvidia имеют умный драйвер, который слегка повышает частоту при снижении температуры. Правда, разница едва ли превысит полсотни мегагерц, что даст в лучшем случае пару fps, так что отдавать за это лишние 15-20 тысяч рублей за водоблок явно не стоит.

Во-вторых, есть видеокарты, тепловыделение которых из коробки улетает в небеса. Взять ту же AMD Radeon RX Vega 64 Liquid Cooled — ее тепловыделение в Crysis 3 достигает аж 370 Вт. При разгоне — свыше 450 Вт! Очевидно, тут даже массивная воздушная система охлаждения с тремя вентиляторами скорее всего не справится, а вот СВО — вполне.

Думаете, что у Nvidia меньше? Как бы не так. Взять например ASUS RTX 2080 Ti Matrix. Ее официальный BIOS позволяет поднять TDP до 360 Вт. Более того, для GTX 1080 Ti существуют полностью разлоченные BIOS, с которыми тепловыделение уходит за 400 Вт. Разумеется, отвести такое количество тепла сможет лишь качественная СВО.

Но, опять же, стоит понимать, что такие заоблачные TDP имеют лишь топовые видеокарты и то под серьезным разгоном. У большинства среднеуровневых Nvidia GTX 1600 или AMD RX 5000 тепловыделение находится на уровне 150-200 Вт, и с этим вполне справится воздушное охлаждение с парой вентиляторов. Тратить деньги на СВО в случае нетоповых видеокарт просто нет смысла — будет выгоднее купить более мощную видеокарту, чем пытаться выжать все соки из более слабой.

Перейдем к минусам — водянки требуют обслуживания

Чем хороши кулеры? Они требуют минимум обслуживания — достаточно раз в год продувать их от пыли и он верой и правдой прослужит вам много лет. Самое худшее, что может случиться — это перестанет работать вентилятор, однако с учетом того, что практически всегда они все имеют стандартные размеры, его можно легко заменить.

Что касается водянок, то тут целый букет возможных проблем. Самая банальная — это протечка. Да, с современными СВО это редкость, но все же на различных форумах можно встретить посты с душераздирающими историями о том, как протекшая водянка убила все ниже по течению, а это обычно не самая дешевая видеокарта и блок питания.

Вторая и куда более массовая проблема — заиливание. Как говорится, вода камень точит, а уж пластик трубок тем более. Ситуация еще усугубляется, если вода подкрашена. Как итог — кто-то через год, кто-то позже, но все же достаточное количество людей сталкиваются с тем, что в лучшем случае вырастают температуры CPU, а в худшем забитая жижей помпа просто перестает работать.

И приходится разбирать всю систему, чистить радиатор и помпу, после чего заливать новую воду. А ведь далеко не все СВО разборные — хватает и необслуживаемых. Их в таком случае, если кончилась гарантия, можно смело нести в мусор.

Ну и третья проблема — умирает помпа. Это бывает и из-за жижи, и просто потому что это механика. Да, у современных помп время наработки на отказ зачастую составляет десятки тысяч часов, но так везет далеко не всем. Опять же, помпа меняется не везде — обычно только в кастомных СВО.

Конечно, стоит понимать, что возможно вам повезет, и у вас водянка проработает 5 лет без проблем. Но подумайте над тем, что будет, если вам не повезет — особенно если учесть, что у воздушного охлаждения вышеуказанных проблем нет вообще.

Выводы — водянка в домашнем компьютере не нужна

Подведем итоги. Водянки не помогают в разгоне современных CPU. Водянки не тихие. Водянки дорогие. Вопрос — а зачем их брать в обычные компьютеры? Ну разве что очень хочется. Во всех других случаях лучше обойтись суперкулером и оставить СВО для тех случаев, когда они действительно нужны — а именно для топовых рабочих станций. Свое мнение пишите в комментах.

Водяная система охлаждения процессора и как она работает

Здравствуйте, уважаемые читатели техноблога. В этой статье попытаюсь рассказать, как работает водяное охлаждение компьютера. Тема весьма актуальна для тех, кто решил сменить воздушную башню на что-то более производительное, чтобы поиграться с разгоном до экстремальных пределов и при этом не угробить драгоценный камень, стоимость которого может превышать 400 долларов.

Ну и заодно пощадить материнскую плату и прочие комплектующие, ведь некоторые водянки ориентированы не только на один контур (ЦП или видеокарта).

Сразу скажу, что назвать СВО лучше воздуха нельзя – это тема для отдельной беседы. Да и некоторые башни могут дать фору большинству необслуживаемых водянок, о чем говорит вот этот рейтинг.

Структура систем жидкостного охлаждения

Для многих не будет секретом, что СВО могут быть открытого (кастомные) и закрытого типа (готовые необслуживаемые решения для охлаждения конкретного типа комплектующих). И если с последними все понятно, то первая категория может быть построена по трем основным принципам:

Схема с параллельным подключением. Все узлы запитаны от одной помпы, которая гонит хладагент к радиатору с кулерами. Через решетку радиатора вода охлаждается и подходит к железу, с которых снимается тепловая энергия. Горячая жидкость возвращается в резервуар с помпой и процесс повторяется заново. Схема выглядит следующим образом.

Схема с последовательным подключением. Элементы также охлаждаются параллельно и очень эффективно, но для этого необходимо иметь мощную помпу и весьма оборотистые вертушки, которые смогли бы оперативно охлаждать хладагент в радиаторе. Схема прилагается.Есть так называемые комбинированные или двухконтурные водянки. Принцип работы основан на последовательном методе, однако каждый контур ориентирован на одну железку. Довольно дорогая схема как в плане строительства, так и по обслуживанию. Хотя владельцы топовых конфигураций в погоне за максимальной производительностью не видят в подобном решении ничего зазорного.

Ключевые элементы СВО

Принцип охлаждения ПК разобрали, теперь перейдем к элементам, которые за это ответственны:

• Теплообменник – главный элемент, который вбирает в себя все тепло при нагреве процессора, видеокарты и прочих горячих железок;
• Помпа – механизм, который гоняет хладагент по контуру СВО. Некий аналог можно наблюдать в аквариуме для рыбок – принцип работы практически идентичный;
• Трубопровод – канал, по которым гоняется водичка от помпы к комплектующим и радиатору. И так по кругу;
• Переходники, фитинги и соединители – элементы, соединяющие конструкцию СВО;
• Расширительный бачок – резервуар, в котором находится жидкость, не активная в данный момент. Несмотря на тот факт, что контур закрыт и жидкость испариться не может, бачок нужен для того, чтобы спрятать в него помпу, которая при работе на свежем воздухе элементарно выходит из строя;
• Теплоноситель (он же жидкость, хладагент, дистиллят) – теплопроводящая субстанция, которая и охлаждает железо;
• Радиатор – конструкция, в которой остывает горячая вода, проходя через тонкие капилляры из меди или латуни;
• Кулер – вертушка, продувающая ребра радиатора.

Зная это, вам будет легче ориентироваться при возможном строительстве собственной СВО, если вдруг возникнет такая мысль.

Плюсы и минусы водянки

Дайте угадаю… Насмотревшись на Youtube роликов о кастомных сборках топовых ПК с водяным охлаждением, многие решили сделать себе то же самое, не смотря на побитый жизнью FX 4300 или Core i5 2500k. Давайте развеем ваши сомнения.

Плюсы:

• Относительно компактные размеры кулеров, что позволяет организовать СВО даже в компактном корпусе с мощным железом. Практика показывает, что вставить всеми любимый Noctua NH-D14 в стандартный корпус равносильно издевательством над башней – она просто не даст закрыть боковую крышку.
• Вода в качестве охладителя значительно повышает эффективность системы. Насколько я помню, среди автомобилей воздухом охлаждается лишь Запорожец, но в плане стабильности работы двигателя у него не все так просто.
• Возможность охладить одной водянкой сразу несколько комплектующих. Тут без комментариев – действительно удобное решение.

Минусы:

• Очень сложная организация водянки как таковой. Если кулер взял и поставил, то СВО нужно продумывать чуть ли не пошагово, чтобы не ошибиться с установкой радиаторов, длиной трубок, мощности помпы и т.д.
• Вода из-под крана не годится для охлаждения. Здесь можно использовать либо дистиллят, либо специальный хладагент, который продается в компьютерных магазинах, а он не дешевый.
• Опасность протечки. От системы можно и нужно ждать подвоха в самый неподходящий момент. Жидкость хоть и является диэлектриком, но коротнуть может на раз-два.
• Стоимость. О да, хорошая обслуживаемая водянка обойдется минимум в 500-600 баксов, не считая дополнительных расходников. Так что решайте сами.

Необслуживаемые СВО

Не хотите париться насчет обслуги – купите водянку закрытого типа. Да, она охлаждает только один контур, но и проблем с ней гораздо меньше. Мы можем порекомендовать такие проверенные годами решения как:

• GameMax Iceberg 120;
• DeepCool Captain 120EX RGB;
• Corsair Hydro H100i v2.

Они недорогие, бесшумные, просты в установке и пользуются огромным спросом на рынке. А чего еще надо от водянки? Думаю вам было полезно прочитать эту статью, не забывайте делиться с близкими и подписываться на обновления. Пока.