Co to znaczy chłodzić?

Chłodzenia na procesor nie chłodzą go w ścisłym tego słowa znaczeniu. Cooler po prostu uśrednia swoją temperaturę z temperaturą procesora. Jako że chłodzenie jest od procesora znacznie większe, jego temperatura będzie rosła powoli. To średnia ważona na korzyść chłodzenia. Następnie chłodzenie uśrednia swoją temperaturę z temperaturą przelatującego przez nie powietrza. Czyli nasze ciepło z procesora powędrowało z procesora parę centymetrów wyżej i potem do powietrza powodowane różnicą temperatur. Cóż więc znaczy chłodzić? Chłodzić znaczy transportować ciepło z dala od jego źródła. Dobre chłodzenie to takie, które efektywnie odbiera ciepło od procesora i usuwa je poza układ procesor/cooler. Czy jest tu mowa o wadze (patrz kolos Infinity)? Nie. To jak mało ważna jest waga widać najlepiej na przykładzie bloków wodnych. Tam liczy się tylko pomysł na konstrukcję. Waga nie ma najmniejszego znaczenia. Przy chłodzeniu powietrzem niestety waga a konkretniej objętość i materiał, z którego wykonany jest cooler ma znaczenie ale o tym dalej.

Proces chłodzenia możemy podzielić na 3 etapy:

• Odbieranie ciepła z procesora
• Transport ciepła „do góry” i rozprowadzenie go po listkach
• Przekazanie ciepła powietrzu.

Odbieranie ciepła z procesora

Chyba najważniejszy aspekt w całym procesie. To jak dobrze będzie następować wymiana cieplna pomiędzy podstawą coolera a procesorem ma kolosalny wpływ na temperatury. Dlatego warto kupować chłodzenia o miedzianych podstawach. Warto by podstawy były równe co zwiększy powierzchnie odbierania ciepła. No i najważniejsze, pasta termoprzewodząca. Musi być dobra, bo inaczej proc będzie się palił a cooler będzie zimny. Takiej sytuacji musimy uniknąć.

Transport ciepła.

Czy gdy przylepimy do procesora, nawet najlepszą pastą kilkogramowy blok aluminium, mamy gwarancję niskich temperatur? Okazuje się że nie. Procesor będzie wyraźnie ciepły pomimo tego że sam blok będzie zimny. Dlaczego tak się dzieje? Otóż zawodzi drugi etap czyli transport. To że podstawa coolera się nagrzeje to nie wszystko. Ciepło trzeba przenieść jak najszybciej wyżej, by podstawa mogła przyjąć jego nową porcje z procesora. W nowoczesnych coolerach zajmują się tym heatpipe-y (ciepłowody). Są to rurki wypełnione cieczą, która wrze w bardzo niskich temperaturach. Gaz przemieszcza się w górę by skroplić się tam, gdzie temperatura jest niższa i oddać ciepło.

Jest to niezwykle wydajny transport, ale pojawił się spory problem. Jak przekazać ciepło z podstawy na rurki? Zwykłe zetknięcie rurek z podstawą zawodzi, gdyż powierzchnia wymiany cieplnej będzie za mała. I tu tak naprawdę jest problem, gdyż nie ma dobrego rozwiązania. Najwydajniejsze jakie widziałem, to całkowite usunięci podstawy i bezpośrednie zetknięcie pojedynczego grubego ciepłowodu z procesorem. Niestety takie rozwiązanie ma problemy „wyżej”. Gdy już mamy ciepło na rurkach i poszło ono do góry, musi rozejść się po finach. Im więcej cienkich rurek tym lepiej. Pojedyńczy ciepłowód niestety już sobie tutaj nie radzi i dlatego te rozwiązanie nie jest zbyt popularne. Najwydajniejszym rozprowadzaczem ciepła jest Scythe Ninja. Jej ciepłowody przebijają blaszki radiatora aż w czterech miejscach co przekłada się na niezwykłą efektywność. To między innymi dlatego Ninja jest tylko minimalnie słabsza od Infinity pomimo znacznie mniejszych rozmiarów.

Przekazanie ciepła powietrzu.

Tu sprawdza się zasada im więcej tym lepiej. Ważne jest jednak by odstępy między blaszkami radiatora nie były za małe. Ciepłe powietrze ma tendencję do przylepiania się do radiatora. Gdy blaszki są za blisko powietrze nie chce z pomiędzy nich uciekać. Gdy blaszki są dalej, cyrkulacja powietrza jest poprawiona i rośnie wydajność całego układu. Wydajność możemy regulować obrotami zamontowanego na chłodzeniu wentylatora. Jednak gdy nasz cooler pomimo rozkręconego do 4000 obrotów wentylatora ma nadal niską wydajność, oznacza to, że któryś z wcześniejszych etapów nie przebiega poprawnie. 

Wydajność coolerów

Po analizie całego procesu chłodzenia czas zastanowić się jak można na oko ocenić czy dane chłodziwo będzie dobre czy nie.

Low end

Tanie chłodzenia to przeważnie małe bloki aluminium wyposażone w hałaśliwy wiatraczek. Na co zwracać uwagę kupując coś takiego? Przede wszystkim należy spojrzeć na spód chłodzenia. Powinniśmy zauważyć tam miedziany rdzeń. Takie rozwiązanie bardzo poprawia transport ciepła od procesora. Chłodzenia z litego aluminium olewamy. Druga sprawa to wielkość radiatora i ilość blaszek. Im większy i im bardziej przewiewny cooler tym lepiej. Trzecią sprawą jest wentylator. Warto zwrócić uwagę na jego wykonanie i wydajność. Dobrze gdy istnieje możliwość zamontowanie innego wentylatora niż fabryczny.

Arctic Cooling Alpine 7

Mid end

Tu mamy do wyboru najczęściej dwie konstrukcje. Tower, czyli blaszki nabite na ciepłowody i orb czyli korona z blaszek. W towerach patrzymy koniecznie na wykonanie podstawy. Musi być miedziana bo inaczej kaplica. Następna sprawa to powierzchnia styku ciepłowodów i podstawy. Im większa, tym lepiej. Im więcej ciepłowodów tym lepiej. Sam radiator powinien składać się z jak największej ilości nie za ciasno ułożonych blaszek. Zagwarantuje to niskie temperatury i nisko pozom hałasu.

Orby to inna bajka. Muszą być miedziane, bo inaczej należą do wydajnościowego low endu. Ciepłowody występują w nich rzadko ale jeżeli są to bardzo dobrze. Im większy orb, tym lepiej. Im większy wentylator tym lepiej. Ciekawym rozwiązaniem jest rozdzielanie się blaszek nie przy rdzeniu, ale dopiero dalej. Wtedy od rdzenia chłodzenia odchodzi ich przeważnie dwa razy mniej, a dopiero dalej każda rozdziela się na dwie. Poprawia to transport ciepła.

Arctic Freezer 7 Pro

Pentagram Freezone QCV 100 Cu+

High end

To waga ciężka. Po sprawdzeniu wykonanie podstawy i ilości rurek idziemy wyżej, bo tu są główne różnice. Patrzymy na ilość blaszek i odstępy między nimi. Warto zwrócić uwagę w ilu miejscach ciepłowody stykają się z blaszkami. Ważny jest rozmiar wentylatora, 120 mm jest najlepszym wyjściem. W tej klasie najczęściej spotykamy Towery, ale zdążają się też coolery „podwieszone” takie jak big typhoon. Warto się nimi zainteresować.

Scythe Infinity

AC, WC itp. Co lepsze?

Widzimy jak skomplikowane jest chłodzenie powietrzem. Wydawało by się, że powinno być też proporcjonalnie wydajne, ale niestety tak nie jest. Głównym powodem są właściwości fizyczne powietrza, mała pojemność cieplna i co za tym idzie nieefektywne odbieranie ciepła. Oczy wszystkich zwracają się więc w stronę wydajniejszych odbieraczy energii. Najlepszym wyjściem wydaje się woda. Jest to tania (jak to woda) substancja o dużej pojemności cieplnej, która może skutecznie spełniać rolę odbieracza ciepła. Zestawy chłodzenia wodnego jako naturalny zastępca aircoolingu coraz częściej goszczą w domach zwykłych śmiertelników.