Массированная инспекция вентиляторов

Часть 3. Результаты тестовых испытаний, вентиляторы 80х80х25 мм

Часть 1. Продукты Arctic Cooling, Cooler Master и GlacialTech

Часть 2. Продукты Scythe, Titan и Zalman

Идеология эксперимента

Тестирование вентиляторов (а тем более, их сравнительный анализ) — задача не такая уж и простая, как может показаться на первый взгляд. Основная проблема здесь — это определиться, что нужно выбрать в качестве критерия функциональности вентиляторов и соответственно, что взять за отправную точку для проведения их корректного сопоставления. Въедливый, технически подкованный читатель может сразу же заметить: «Ну, даете! А как же расходная характеристика?! Тут вам и скорость потока, и статическое давление! Все под руками! И не надо ни в чем «определяться»! Просто берите вентиляторы, и занимайтесь ее получением!». Да, действительно, расходная характеристика — дело хорошее. Но есть в этой «материи» два существенных идеологических препятствия.

Первое препятствие: расходная характеристика «не статична» и не является характеристикой (простите за тавтологию), строго и однозначно определяющей рабочий режим вентилятора для возможных вариантов его применения. Достаточно поставить на входе/выходе вентилятора диффузор (или конфузор), поместить его в сеть (тракт) с очень сложным импедансом, и результирующее поведение вентилятора может измениться вплоть до неузнаваемости. Именно поэтому инженеры вентиляционной индустрии часто полагаются в основном на эксперимент, а не на «идеализированные» данные от производителя, перепроверяя вентиляторы в своих конкретных условиях.

Второе препятствие: практическая польза от расходной характеристики, в применении к вентиляторам, используемым в ПК, очень сильно переоценивается. Ведь типический компьютерный вентилятор — это не турбокомпрессор, для которого главнейшим параметром значится развиваемое давление, и не промышленный воздушный насос, для которого важен расход. Это, прежде всего, устройство охлаждения! И компьютерщику — будь то рядовой пользователь или эксперт-энтузиаст, по большому счету, совершенно не важно, какое статическое давление будет вырабатывать вентилятор, установленный процессорном кулере, и какая будет скорость потока, с точностью до сотых долей м/с, на выходе из n-ой щели вентиляционной решетки его БП. Эффективность охлаждения — вот что требуется пользователю! И пока не ясен конкретный температурный показатель, статическое давление и расход вентилятора остаются пустым звуком.

Что ж, мы пойдем другим путем! И в качестве экспериментальной базы возьмем нашу компьютерную платформу, которая обычно используется для методически проработанного тестирования процессорных кулеров (комплект материнской платы ASUS P5AD2-E Premium и процессора Intel Pentium 4 550). А в качестве объекта, предназначенного для «совместных» испытаний с вентиляторами, назначим радиатор известного процессорного кулера Thermaltake Big Typhoon, который отличается довольно высоким импедансом (гидравлическим сопротивлением) и хорошо подходит на роль «опорной точки» в нашем исследовании.

Таким образом, основным критерием эффективности испытуемых вентиляторов сегодня у нас выступают температурные показатели (термическое сопротивление) тестового комплекса «опорный радиатор плюс вентилятор». Причем, вентиляторы типоразмера 120х120х25 мм устанавливаются «напрямую», а установка вентиляторов типоразмера 80х80х25 мм производится с помощью простого переходника, изготовленного из корпуса «стодвадцатки». Дополнительными показателями, служащими для оценки эффективности вентилятора в «побочном» охлаждении околосокетных областей, выступают температурные замеры на катушках индуктивности преобразователя напряжения питания процессора (температура магнитопровода катушек PL24, PL25 и PL26, расположенных в непосредственной близости к сокету). Наконец, для генерации повышенного тепловыделения в тестовой платформе, напряжение питания процессора приподнимается до уровня 1,525 В (результирующая тепловая мощность составляет 150 Вт).

Итак, конфигурация тестовой платформы:

• материнская плата ASUS P5AD2-E Premium rev. 1.05
• процессор Intel Pentium 4 550 (3.4 GHz Prescott, HT Technology)
• ОС Microsoft Windows XP

Для моделирования тепловой нагрузки процессора, близкой к максимальной, используется тестовая утилита S&M, а для мониторинга температурных показателей применяется утилита Speedfan. Механизм термозащиты процессора — Thermal Monitor, во всех тестовых процедурах отключен.

Переходим к результаты тестовых испытаний!

Вентиляторы 80х80х25 мм, штатный режим

Замечание
Термическое сопротивление θ_ja определяется из соотношения
θ_ja = (T_j — T_a)/P_h, где T_j — температура процессорного ядра, T_a — температура окружающей среды (в нашем случае составляет 25°C), P_h — тепловая мощность процессора (в нашем случае этот параметр составляет 150 Вт).

Вентиляторы 80х80х25 мм, опорные обороты (1500 об/мин)

Замечание
Термическое сопротивление θ_ja определяется из соотношения
θ_ja = (T_j — T_a)/P_h, где T_j — температура процессорного ядра, T_a — температура окружающей среды (в нашем случае составляет 25°C), P_h — тепловая мощность процессора (в нашем случае этот параметр составляет 150 Вт).

В завершение этого раздела приводим результаты измерений шума (о методике читайте в статье Шумовые характеристики кулеров и методика измерения уровня шума), а также рейтинг по расчитанным величинам соотношения эффективность/шум.

Замечание: Фоновый уровень шума 18 дБА

Замечание
Соотношение эффективность/шум (СЭШ) рассчитывается как:

СЭШ = РМ*(ОП_т/ТО)/(УШ/ОП_ш), где

ОП_тэ — тепловой опорный показатель («эталонное» термическое сопротивление θ_ja системы охлаждения - 0,25°C/Вт), ТП — температура ядра c использованием рассматриваемой системы охлаждения, ОП_ш — шумовой опорный показатель («эталонный» уровень шума - 20 дБА), УШ — уровень шума, производимого системой охлаждения, РМ — размерный множитель (равен 10).

Часть 4. Результаты тестовых испытаний, вентиляторы 120х120х25 мм. Итоги тестирования.

Приложение 1. Шумовые профили (третьоктавный анализ), вентиляторы 80х80х25 мм

Приложение 2. Шумовые профили (третьоктавный анализ), вентиляторы 120х120х25 мм