Системы воздушного и жидкостного охлаждения процессора – что лучше?
Корпуса и Компоненты ПК
Если дать краткий ответ, то зависит от обстоятельств. Система жидкостного охлаждения будет правильным выбором, если вам важна эстетика, если вы собираете компактный компьютер или если вы хотите обеспечить максимальное охлаждение компонентов. Если же вы цените простоту (но не в ущерб эффективности), то стоит рассмотреть охлаждение воздушное.
При рассмотрении вопроса о двух типах охлаждения вы столкнетесь с двумя лагерями, каждый из которых убежден, что их выбор объективно лучше.
Сторонники воздушного охлаждения указывают на надежность и простоту их варианта, который, по сути, представляет собой массивный кусок металла с простым вентилятором, а энтузиасты жидкостного охлаждения утверждают, что современные компьютерные компоненты переросли воздух – и теперь только вода (жидкость), в формате системы с 360-миллиметровым радиатором, может обеспечить оптимальную работу флагманского процессора под длительными высокими нагрузками.
Но, прежде чем решать, чью сторону вы займете в последующих дебатах, стоит внимательнее рассмотреть оба варианта. Понимание того, как они работают, – единственный способ сделать правильный выбор для вашей конкретной компьютерной сборки. И, разумеется, не нужно забывать об эстетике готового ПК!
Воздушное и жидкостное охлаждение – как оно работает?
На фундаментальном уровне и воздушное, и водяное охлаждение реализует одну и ту же идею: нужно передавать тепло от процессора туда, откуда вентиляторы смогут выводить его из корпуса компьютера. Ключевое отличие заключается в способе передачи этой тепловой энергии.
Воздушные кулеры, также известные как «башенные», используют герметичные металлические (обычно медные) трубки, заполненные жидкостью, чтобы быстро передавать тепло от чипа к массивному металлическому радиатору. Жидкостные кулеры полагаются на непрерывный поток жидкости, перекачиваемой через соединительные трубки к большому радиатору, откуда вентиляторы отводят тепло.
Может показаться, что в обоих случаях процессор охлаждается с помощью некоей жидкости, однако в самом способе передачи тепла есть большая разница.
Как работает воздушный кулер?
Лучший способ понять, что происходит внутри воздушного кулера – разделить его на части и проследить путь тепла, выходящего из процессора. Для этого мы воспользуемся моделью MAG COREFROZR AA13.
После установки такой кулер будет выглядеть примерно так, как показано на предыдущей иллюстрации. Разумеется, могут быть отличия в числе вентиляторов (один, два или даже три) и подсветке.
1. Контактная площадка
Все начинается с основания, которым кулер контактирует с процессором. Обычно оно представляет собой никелированную пластину из меди, которая непосредственно устанавливается на встроенный теплораспределитель процессора. Тепло, выделяемое чипом, попадает через теплораспределитель в контактную пластину.
У современных воздушных кулеров, таких как наш MAG COREFROZR AA13, в основании находятся тепловые трубки, которые непосредственно контактируют с процессором. Так тепло от чипа передается еще более эффективно.
2. Фазовый переход
На втором этапе происходит нечто магическое. К основанию кулера присоединены тепловые трубки (в нашем примере их четыре). Внешне они выглядят цельными, но на самом деле внутри они полые, а снаружи – герметичные. В трубках находится небольшое количество жидкости, обычно – очищенная вода.
Из трубок выкачан воздух, поэтому точка кипения воды внутри значительно ниже, чем при комнатной температуре. Поэтому, когда тепло от процессора поступает на трубки, вода в них моментально превращается в пар. Горячий пар поднимается по трубке вверх, и делает это быстрее, чем если бы тепло шло по цельному куску меди.
3. Рассеивание
Далее пар поднимается в «башню» – радиатор, который представляет собой множество металлических «ребер» с большой площадью поверхности. Достигнув точки контакта, пар отдает свое тепло ребрам радиатора.
Отдав тепло, пар конденсируется – превращается обратно в жидкость. На внутренней стенке тепловой трубки имеется специальная структура, которая действует как губка и стягивает жидкость вниз к основанию кулера за счет капиллярного действия. Там жидкость снова закипает, и цикл повторяется – тысячи раз в минуту.
4. Отвод тепла
И, наконец, в игру вступают вентиляторы. Воздушный кулер, подобный нашему, использует вентиляторы с высоким статическим давлением, чтобы проталкивать холодный воздух через узкие зазоры между алюминиевыми ребрами радиатора. Этот воздух захватывает тепло, накапливаемое в ребрах, нагревается сам и затем выдувается из задней части кулера, а в конечном счете и из корпуса компьютера.
Как работает система жидкостного охлаждения?
В то время как воздушные кулеры полагаются на фазовый переход в тепловых трубках, жидкостное охлаждение зависит от активной механической системы.
Здесь используется циркуляция хладагента (обычно смеси дистиллированной воды и пропиленгликоля) через закрытый, герметичный контур. Хладагент поглощает тепло от процессора и физически переносит к большому радиатору, а затем вентиляторы выдувают это тепло из корпуса компьютера.
Давайте рассмотрим подробнее, почему такая более сложная схема оказывается в каких-то случаях более эффективной.
На этот раз мы проследим за тем, как тепло проходит по контуру системы жидкостного охлаждения. В качестве примера возьмем модель MPG CORELIQUID P13 и разберем, что делает каждый ее компонент.
1. Водоблок
Как и с воздушным кулером, все начинается с медной пластины, которая контактирует с процессором. Однако, «мокрая» сторона этой медной пластины (внутри водоблока) не плоская. В ней сделано множество микроребер, создающих крошечные каналы шириной часто менее 0,1 мм.
Когда хладагент проходит через эти каналы, большая площадь контакта способствует быстрой передаче тепла от меди.
2. Помпа
Прямо над водоблоком находится механический насос, который выполняет лишь одну задачу – качает воду через замкнутый контур системы.
Помпа создает давление и выталкивает нагретую жидкость из водоблока в выходную трубку. В отличие от статичного пара в воздушном кулере, здесь жидкость активно движется по трубкам прямо к радиатору.
3. Радиатор и вентиляторы
Горячая жидкость проходит по прорезиненным, устойчивым к протечкам трубкам к радиатору. Внутри радиатора она распределяется по нескольким тонким и плоским каналам, сформированным сложенными металлическими лентами – «ребрами». Когда горячая вода проходит через каналы, тепло переходит в эти радиаторные ребра.
Вентиляторы, установленные на радиаторе, продувают холодный воздух через ребра, выводя тепло из компьютерного корпуса. Когда жидкость достигает конца радиатора, она уже значительно остывает. Далее, вторая трубка передает остывшую жидкость обратно в водоблок для повторения всего цикла.
Преимущество жидкости
Секрет жидкостного охлаждения – высокая удельная теплоемкость хладагента. Это означает, что для повышения температуры жидкости требуется много энергии, и данная особенность идеально подходит для обработки резких изменений в уровне загрузки процессора. Благодаря большому объему жидкости краткосрочное повышение тепловыделения чипа не ведет к ее моментальному нагреву и ускорению вентиляторов. В результате компьютер будет работать в целом более тихо.
Чеклист: какой тип охлаждения выбрать?
Теперь, когда вы разбираетесь в особенностях разных кулеров, решение становится более очевидным.
Выбирайте воздушное охлаждение, если:
- Вы хотите максимум надежности. Если, например, вы собираете рабочую станцию, которая должна без проблем функционировать без вашего присмотра, то воздушное охлаждение будет правильным выбором. Единственный движущийся компонент – вентилятор – легко заменить при необходимости.
- У вас ограниченный бюджет. Воздушное охлаждение однозначно выигрывает по соотношению цены и производительности. Современные двухбашенные воздушные кулеры ведущих брендов часто могут успешно конкурировать с куда более дорогими системами водяного охлаждения.
- Ваш процессор – бюджетный или среднего класса. Приличный воздушный кулер прекрасно подойдет для таких процессоров, как Intel Core 5 и 7 или AMD Ryzen 5 и 7, если только вы не занимаетесь экстремальным разгоном.
Выбирайте жидкостное охлаждение, если:
- Вы собираете ПК с высокопроизводительным процессором (Core 9 / Ryzen 9). Флагманские процессоры Intel и AMD могут выделять 250 Вт тепла и даже больше. Как правило, система жидкостного охлаждения с 360-миллиметровым радиатором представляет собой самый эффективный способ предотвратить троттлинг под многопоточным нагрузками и при этом сохранить достаточно низкий уровень шума.
- Вы собираете компактный ПК. В сборках малых форм-факторов у вас не будет вертикального зазора, необходимого для огромной башни воздушного кулера. При жидкостном охлаждении на сам процессор устанавливается достаточно компактный и низкопрофильный водоблок, а громоздкий радиатор можно переместить в ту часть компьютерного корпуса, куда он сможет поместиться.
- Вы часто транспортируете свой ПК. Тяжелые воздушные кулеры – это кусок металла весом килограмм или более, свисающий с материнской платы, что не очень хорошо для транспортировки. У системы водяного охлаждения большая часть массы приходится на радиатор, который крепится к корпусу компьютера, а не к материнской плате. Такая конструкция более безопасна, если ваш компьютер часто путешествует вместе с вами.
- Вы цените эстетику и современную функциональность. Жидкостное охлаждение лучше с эстетической точки зрения. Компактный водоблок делает компьютер более аккуратным и красивым, особенно если добавить элегантную подсветку. Такие системы также могут предлагать дополнительные функции, например встроенный экран для отслеживания температур, загрузки процессора и других системных параметров.
Выбрав тип охлаждения для своего следующего компьютера, вы можете обратиться к следующему ресурсу за помощью по его сборке:
Как собрать ПК (руководство по сборке компьютера для новичков): пошаговые инструкции по сборке компьютера с нуля.
Разрушаем мифы Прежде, чем вы определитесь с выбором, мы хотели бы еще упомянуть несколько мифов, которые часто встречаются в онлайн-дискуссиях.
Миф №1: «Системы жидкостного охлаждения протекают и повреждают компьютер».
Факт: Современные необслуживаемые системы жидкостного охлаждения являются герметичными и риск протечек сводится к нулю.
Реальность: Когда энтузиасты собирали самые первые «водянки», страх протечек действительно имел под собой основание. Однако современные необслуживаемые кулеры, такие как упомянутый MPG CORELIQUID P13, могут похвастать долговечностью промышленного уровня. Их замкнутый контур проходит заводскую герметизацию и тесты под давлением, а соединительные трубки из синтетического каучука устойчивы к просачиванию влаги и загрязнению.
Миф №2: «Жидкостное охлаждение всегда тише, чем воздушное».
Факт: Не обязательно. На самом деле, воздушный кулер высокого класса, скорее всего, будет тише, чем система жидкостного охлаждения, когда компьютер находится в режиме простоя.
Реальность: Системы жидкостного охлаждения включают в себя помпу, которая работает постоянно и издает глухой гул (насколько сильный – зависит от производителя), даже когда компьютер ничего не делает. Кроме того, системы меньшего размера (например, 120мм или 240мм) имеют меньшую площадь теплорассеивания, поэтому их вентиляторам, возможно, придется вращаться гораздо быстрее (и производить больше шума), чтобы справиться со своей задачей.
Миф №3: «Жидкостное охлаждение всегда лучше, чем воздушное».
Факт: Дешевая система жидкостного охлаждения почти всегда будет хуже, чем хороший воздушный кулер.
Реальность: 120-миллиметровая система жидкостного охлаждения (с одним вентилятором) часто называется одним из худших способов сэкономить при сборке ПК, потому что площадь ее теплорассеивания слишком мала для современных чипов. Бюджетный двухбашенный кулер надлежащего качества будет точно лучше более дорогого 120-миллиметрового жидкостного и по температуре, и по уровню шума. Вода начинает превосходить воздух лишь тогда, когда мы переходим к радиаторам большего размера.
Миф №4: «В системе жидкостного охлаждения нужно регулярно менять воду».
Факт: Необслуживаемую систему открывать вообще никогда не нужно.
Реальность: Люди часто путают необслуживаемые системы с замкнутым контуром и пользовательские системы с открытым контуром. Пользовательские действительно требуют обслуживания, слива и повторной заправки. Необслуживаемые не требуют ничего – вы устанавливаете их, эксплуатируете на протяжении всего срока службы (обычно 5-7 лет), а когда они изнашиваются, целиком меняете. Перезаправлять их невозможно и не нужно.
