Обзор процессорных кулеров Thermaltake ToughAir 110 и ToughAir 310 с четырьмя тепловыми трубками прямого контакта и одним вентилятором 120 мм

Паспортные характеристики, комплект поставки и цена

Описание

Поставляются кулеры в строго оформленных коробках из среднего по толщине гофрированного картона.

На внешних плоскостях каждой коробки не только изображен сам продукт, но и приведено его описание, перечислены особенности с поясняющими изображениями и технические характеристики. Надписи преимущественно на английском, но особенности продублированы на нескольких языках, в том числе и на русском. Радиатор и вентилятор по раздельности помещены в защитную обертку из вспененного полиэтилена, а крепеж и аксессуары расфасованы в полиэтиленовые пакетики и убраны в отдельную картонную коробочку. Подошва теплосъемника защищена пластиковой пленкой. Комплект ToughAir 110:

Комплект ToughAir 310 (без документации):

В комплекте идет инструкция по установке хорошего полиграфического качества в виде листка формата А4. Информация в основном представлена в виде картинок-схем. На сайте компании мы нашли ссылки на инструкции в виде файлов PDF. Оба кулера оснащены вынесенным радиатором, к которому тепло от процессора передается по четырем тепловым трубкам. У ToughAir 110 радиатор горизонтальный и вентилятор, закрепленный сверху, дует вниз. Такая конструкция уменьшает высоту кулера и способствует лучшему охлаждению компонентов системной платы, расположенных около процессорного гнезда.

У ToughAir 310 радиатор вертикальный, соответственно закреплен и вентилятор.

Тепловые трубки, разумеется, медные. Снаружи они никелированные. У основания кулера трубки сплющены, впрессованы в канавки и зашлифованы в одну плоскость с нижней поверхностью изготовленного из алюминия теплосъемника. Получившаяся в результате контактная поверхность почти идеально плоская и очень ровная, заметная канавка есть только между двумя центральными трубками.

Преднанесенного термоинтерфейса нет, но производитель приложил к кулеру небольшой шприц с фирменной термопастой. Комплектного запаса термопасты должно хватить раза на два в случае процессоров с небольшой площадью крышки и при экономном расходе. Также в комплекте идет трафарет толщиной 0,4 мм с шестиугольными отверстиями и лопаточка. С одной стороны на трафарет нанесен клейкий слой, защищенной пленкой. Видимо (инструкции по использованию нет), этот трафарет нужно наклеить на теплосъемник кулера (или на крышку процессора?), выдавить немного термопасты и лопаточкой распределить ее по отверстиям трафарета, чтобы в итоге получить тонкий, но достаточный слой термопасты. Мы попробовали, затратив довольно много времени:

Способ интересный, но в тестах его мы не применяли, а использовали привычное точечное нанесение с последующим тщательным притиранием поверхностей кулера и процессора. В тестах использовалась не менее качественная термопаста другого производителя. Забегая вперед, продемонстрируем распределение термопасты после завершения всех тестов. На процессоре AMD Ryzen 9 3950X:

И на подошве теплосъемника:

Видно, что термопаста распределилась очень тонким слоем по всей плоскости крышки процессора, а ее избыток выдавился по краям. Область плотного контакта максимально большая.

В случае процессора AMD Ryzen 7 1800X. На процессоре:

На подошве теплосъемника:

Характер распределения термопасты аналогичный. Отметим, что крепеж обоих кулеров абсолютно идентичный и обеспечивает прижим по центру процессора, что исключает перекос и неравномерное по толщине распределение термопасты.

Радиатор представляет собой стопку алюминиевых пластин (50 шт. у ToughAir 110 и 52 шт. у ToughAir 310), плотно насаженных на тепловые трубки. В случае ToughAir 110 радиатор дополнительно придерживается стальной скобкой из нержавеющей стали, хотя особой надобности в этом нет.

Торец радиатора прикрывает накладка из декоративного пластика. Она же служит ограничителем при установки вентилятора.

В случае ToughAir 110 радиатор перекрывает ближайший к процессору разъем для установки оперативной памяти, поэтому максимальная высота модуля памяти, который можно установить в этот слот, равна 48 мм, что не так уж и мало — помещается радиатор и высокая полоска с подсветкой.

В случае ToughAir 310 разъемы для памяти не перекрываются, но очень высокие модули памяти придется устанавливать после установки кулера, и они уже могут частично перекрывать вентилятор, что потенциально ухудшит работу кулера.

По ширине габариты вентилятора равны ширине рабочей плоскости радиатора, а по высоте (или по длине) радиатор совсем немного меньше внутреннего диаметра рамки вентилятора, поэтому лишь пренебрежимо малая часть воздушного потока проходит мимо пластин.

На оба кулера устанавливается одна и та же модель вентилятора. Его типоразмер 120 мм. Высота рамки 25 мм. Для установки на радиатор к вентилятору прикручиваются два пластиковых уголка, которые защелкиваются на радиаторе. Благодаря этим уголкам установка вентилятора на радиатор значительно облегчается. На уголки рамки вентилятора надеты накладки из упругого пластика, а на плоскости уголков в районе крепежных отверстий наклеены накладки из резины. Эти упругие элементы по идее должны снижать шум от вибрации, но на практике ничего этого не будет, так как масса вентилятора и жесткость виброгасящих элементов позволяют обоснованно предположить, что из-за высокой резонансной частоты эта система в любом случае не будет иметь сколь либо значимых антивибрационных свойств. К тому же саморезы, крепящие уголки, вворачиваются в саму рамку вентилятора, а уголки зацепляются непосредственно за пластины радиатора, эти жесткие связи вообще исключают какую-либо виброразвязку даже в теории. Но хотя бы исключен вариант дребезга из-за неплотного прилегания.

Вентилятор кулера имеет четырехконтактный разъем (общий, питание, датчик вращения и управление ШИМ) на конце кабеля. Кабель заключен в скользкую плетеную оболочку. Согласно легенде, оболочка уменьшает аэродинамическое сопротивление, но принимая во внимание толщину плоского четырехпроводного кабеля внутри этой оболочки и ее внешний диаметр, мы в правдивости этой легенды сильно сомневаемся. Впрочем, оболочка позволит сохранить единый стиль оформления внутреннего убранства корпуса.

Металлические детали крепежа на процессор изготовлены из закаленной стали и имеют стойкое блестящее гальваническое покрытие или лакокрасочное черное полуматовое. Рамка на обратную сторону системной платы изготовлена из прочного пластика, и имеет довольно высокую жесткость. Проставки и гайки изготовлены из пластика, но в гайках резьбовые отверстия выполнены во втулках из цветного металла. В целом крепление кулера на процессор среднее по удобству, но центральный прижим дорогого стоит.

Отметим, что оба кулера допускают установку на процессоры Intel LGA1700, это указано на сайте производителя и в руководствах, которые можно оттуда загрузить.

Тестирование

Ниже в сводной таблице приведем результаты измерений ряда параметров.

Полное описание методики тестирования приведено в соответствующей статье «Методика тестирования процессорных охладителей образца 2020 года». Так как оба кулера не поддерживают установку на системы LGA2011 / LGA2066, то тестирование мы проводили на системах AM4 с процессорами AMD Ryzen 9 3950X и AMD Ryzen 7 1800X (подробности в методике). В условиях нашего теста кулер ToughAir 110 не справился с охлаждением AMD Ryzen 9 3950X, работающего на частоте 3,6 ГГц, даже при работающем на максимальных оборотах вентиляторе, поэтому в случае этого кулера частоту мы снизили до 3,0 ГГц. Процессор AMD Ryzen 7 1800X на частоте 3,625 ГГц также оказался для ToughAir 110 слишком горячим, а на частоте 2,5 ГГц — уже слишком холодным, поэтому мы установили промежуточную частоту в 3,375 ГГц. В случае кулера ToughAir 310 процессор AMD Ryzen 9 3950X работал на частоте 3,6 ГГц, а AMD Ryzen 7 1800X — также на 3,375 ГГц, что хотя бы в случае данного процессора позволило сравнивать оба кулера без дополнительных оговорок на различающиеся условия тестирования. Для теста под нагрузкой использовалась программа powerMax (AVX).

Определение зависимости скорости вращения вентилятора кулера от коэффициента заполнения ШИМ и/или напряжения питания

Хороший результат — практически линейный рост скорости вращения при изменении коэффициента заполнения (КЗ) от 35% до 100% и довольно широкий диапазон регулировки. Отметим, что при КЗ 0% вентилятор не останавливается, поэтому в гибридной системе охлаждения с пассивным режимом на минимальной нагрузке такие вентиляторы придется останавливать, снижая напряжение питания.

Диапазон регулировки с помощью напряжения в данном случае примерно такой же. Вентилятор останавливается при снижении напряжения до 2,7 В и запускается от 2,9 В. Вентилятор вполне допустимо подключать к источнику с напряжением 5 В.

Определение зависимости температуры процессора при его полной загрузке от скорости вращения вентилятора(-ов) кулера

Процессор AMD Ryzen 9 3950X, частота 3,0 ГГц в случае ToughAir 110 и 3,6 ГГц в случае ToughAir 310:

Процессор AMD Ryzen 7 1800X на частоте 3,375 ГГц:

Второй рисунок наглядно показывает, что охлаждающая способность у ToughAir 310 при тех же скоростях вентилятора выше. Видимо, это обусловлено чуть большим размером радиатора, увеличенной длиной тепловых трубок, дважды проходящих через радиатор, и лучшим обдувом вертикально расположенного радиатора.

Определение уровня шума в зависимости от скорости вращения вентилятора(-ов) кулера

Зависит, конечно, от индивидуальных особенностей и других факторов, но в случае кулеров где-то от 40 дБА и выше шум с нашей точки зрения очень высокий для настольной системы, от 35 до 40 дБА уровень шума относится к разряду терпимых, ниже 35 дБА шум от системы охлаждения не будет сильно выделяться на фоне типичных небесшумных компонентов ПК — вентиляторов корпусных, на блоке питания, на видеокарте, а также жестких дисков, а где-то ниже 25 дБА кулер можно назвать условно бесшумным. Фоновый уровень был равен 16,2 дБА (условное значение, которое показывает шумомер). Оба кулера можно считать относительно тихими устройствами. Однако ToughAir 110 немного более шумный — возможно, это связано с особенностями выдува вниз.

Построение зависимости реальной максимальной мощности от уровня шума

Попробуем уйти от условий тестового стенда к более реалистичным сценариям. Допустим, что температура воздуха, забираемого вентилятором системы охлаждения, может повышаться до 44 °C, но температуру процессора под максимальной нагрузкой не хочется повышать выше 80 °C. Ограничившись этими условиями, построим зависимость реальной максимальной мощности (обозначенной как P_max (ранее мы использовали обозначение Макс. TDP)), потребляемой процессором, от уровня шума (подробности описаны в методике). Приняв 25 дБА за критерий условной бесшумности, мы получим примерную максимальную мощность процессоров, соответствующих этому уровню. В таблицах ниже также приведем предел мощности для данных условий.

Процессор AMD Ryzen 9 3950X, частота 3,0 ГГц в случае ToughAir 110 и 3,6 ГГц в случае ToughAir 310:

Процессор AMD Ryzen 7 1800X на частоте 3,375 ГГц:

Еще раз уточним, это в жестких условиях обдува радиатора нагретым до 44 градусов воздухом, при снижении температуры воздуха указанные пределы мощности для бесшумной работы и максимальной мощности возрастают. Видно, что ToughAir 310 может рассеивать примерно на 10 Вт больше, чем кулер ToughAir 110 в случае процессора AMD Ryzen 9 3950X и примерно на 15 Вт больше в случае процессора AMD Ryzen 7 1800X.

По данной ссылке можно рассчитать пределы мощности для других граничных условий (температуры воздуха и максимальной температуры процессора) в случае процессора AMD Ryzen 7 1800X.

Сравнение с другими кулерами при охлаждении процессора AMD Ryzen 9 3950X

По данной ссылке можно рассчитать пределы мощности для других граничных условий (температуры воздуха и максимальной температуры процессора) и сравнить эти кулеры с несколькими другими кулерами, протестированными по такой же методике (список пополняется, а потому вынесен на отдельную страницу). Компактный кулер ToughAir 110 ожидаемо оказался аутсайдером, тогда как эффективность ToughAir 310 для его размеров довольно высокая.

Выводы

На основе кулеров Thermaltake ToughAir 110 и ToughAir 310 можно создать условно бесшумный компьютер (уровень шума 25 дБА и ниже), оснащенный процессором типа AMD Ryzen 9 3950X, если потребление процессора под максимальной нагрузкой не будет превышать 97 и 108 Вт, соответственно, а в случае процессора AMD Ryzen 7 1800X — 104 и 118 Вт. Это даже при условии, что температура внутри корпуса может повышаться до 44 °C. При снижении температуры охлаждающего воздуха и/или менее жестких требованиях к уровню шума пределы мощности во всех случаях можно увеличить. К достоинствам кулеров следует отнести центральный прижим, исключающий перекос, низкую высоту в случае ToughAir 110, удобную установку вентилятора на радиатор, хорошую совместимость с высокими модулями памяти и возможность установки на процессоры Intel LGA1700.