Массированная инспекция вентиляторов

Часть 3. Результаты тестовых испытаний, вентиляторы 80×80×25 мм


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

Диаграмма 1. Температурные показатели (температура процессорного ядра)
Замечания
Каждый кулер тестировался с термопастой Stars 420
В диаграмме фигурирует комплексный результат

Диаграмма 2. Термическое сопротивление
Замечание
Термическое сопротивление θja определяется из соотношения
θja = (Tj — Ta)/Ph, где Tj — температура процессорного ядра, Ta — температура окружающей среды (в нашем случае составляет 25°C), Ph — тепловая мощность процессора (в нашем случае этот параметр составляет 150 Вт).

Диаграмма 3. Температурные показатели (температура околосокетных компонентов)


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

Диаграмма 4. Температурные показатели (температура процессорного ядра)

Диаграмма 5. Термическое сопротивление
Замечание
Термическое сопротивление θja определяется из соотношения
θja = (Tj — Ta)/Ph, где Tj — температура процессорного ядра, Ta — температура окружающей среды (в нашем случае составляет 25°C), Ph — тепловая мощность процессора (в нашем случае этот параметр составляет 150 Вт).

Диаграмма 6. Температурные показатели (температура околосокетных компонентов)


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.

Диаграмма 7. Шумовые характеристики

Замечание: Фоновый уровень шума 18 дБА


Диаграмма 8. Рейтинг «Соотношение эффективность/шум»
Замечание
Соотношение эффективность/шум (СЭШ) рассчитывается как:

СЭШ = РМ*(ОПт/ТО)/(УШ/ОПш), где

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





Дополнительно

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.