Течно охлаждане срещу въздушно охлаждане: Кой е най-добрият вариант?

I. Въведение: Дилемата с охлаждането на процесора

Знаете ли, че течните охладители могат да осигурят с 50-100 W повече топлинна мощност от типичния въздушен охладител? Въздушният охладител на практика не изисква поддръжка, докато течните охладители са склонни към повреди на помпата. Тогава кой да изберете? Нека изясним тази дилема с охлаждането на процесора.

Методът на въздушно охлаждане използва вентилатор и радиатор, които ще прехвърлят топлината от процесора към околната среда. Това е лесно и евтино решение, но когато става въпрос за течно охлаждане в процесор, то е по-скъпо, но по-ефективно. Течността отнема топлината от процесорите и преминава през радиатор, където вентилатор я охлажда. Видът охлаждане, използван в съвременните процесори, независимо дали е течно или въздушно, зависи от няколко фактора.

С нарастващите изисквания за високи изчислителни възможности, съвременните процесори като Intel Core Ultra 9 и AMD Ryzen 9 са проектирани с висока топлинна мощност, което изисква надеждни решения за охлаждане, за да работят с оптимална производителност и да се избегне термично дроселиране. Някои компютри са проектирани с ограничено пространство за регулиране на вентилаторите и радиаторите. Тези компютри имат по-ниски форм-фактори, като например Mini-ITX конструкции, които намаляват въздушния поток и причиняват термично затруднение; следователно, течното охлаждане е по-добър вариант в такива ситуации.

Системите за течно охлаждане предлагат и по-добра естетика с RGB осветление на помпите и вентилаторите, осигуряват по-високи възможности за охлаждане на високопроизводителни процесори с овърклок и имат по-малък размер в сравнение с въздушното охлаждане. Освен това, те имат по-проста естетика и по-ниска охлаждаща производителност с по-големи размери, въпреки че постигат същата охлаждаща способност като система за течно охлаждане.

II. Въздушно охлаждане: Надеждният стандарт

В бързо развиващата се ера, където микропроцесорите непрекъснато се променят, тяхната изчислителна скорост също се променя. Методите за въздушно охлаждане продължават да осигуряват надеждно и ефикасно решение за охлаждане на процесори от базов до среден клас, поддържайки ги в рамките на безопасни работни температури.

Механика

Системата за въздушно охлаждане се състои от радиатор, топлинни тръби, вентилатор и вентилатор за изпускане на въздух. Радиаторът обикновено е изработен от мед или алуминий. Той се поставя директно върху процесора, абсорбира топлината му и я пренася към кухи тръби, пълни с течност, която се изпарява и кондензира, като по този начин отвежда топлината от процесора. Тези тръби са прикрепени към ребра, за да се увеличи повърхността, където е прикрепен вентилатор, който отвежда топлината от металната повърхност, а вентилатор за изпускане на въздух изхвърля топлия въздух от корпуса на процесора. Няма сложни части във въздушното охлаждане на процесора. Няма помпи или радиатори с охлаждаща течност. Дори ако термопаста е предварително нанесена, системата за въздушно охлаждане винаги е „plug-and-play“.

Предимства

• Надеждност: Надеждността на системата за въздушно охлаждане на процесора е най-голямата ѝ сила. Тя няма движещи се части, освен вентилатора, чийто живот е 150 000 часа за добра марка като Noctua, ESGAMING, Cooler Master или DeepCool. Например, лесно инсталираният охладител с 6 топлинни тръби Dual Tower ARGB (T2-2F) на ESGAMING и фабрично директният му продажбен охладител с 4 топлинни тръби 120 мм Colorful Gaming Air Cooler (EZ-4A) предлагат незабавно охлаждане и тиха работа, проектирани за високопроизводителни системи. Това означава, че вентилаторът може да работи непрекъснато в продължение на 15 години без повреда.
• Цена: Тъй като има много малко въртящи се части, цената му също е много ниска в сравнение с течна охладителна система. Цената варира от 30 до 150 долара, в зависимост от охлаждащата способност и надеждността. Повечето потребители, които не искат да харчат много, но се нуждаят от ефективно охлаждане, могат да инсталират система за въздушно охлаждане в своя процесор.
• Безопасност: Системите за въздушно охлаждане са по своята същност безопасни, тъй като не използват течна охлаждаща течност, което елиминира риска от повреда на компонентите на процесора поради течове на течности.
• Поддръжка: Те се представят изключително добре, само с от време на време почистване от прах, и поддържат температурата доста под безопасните граници. Те са идеален избор за сървърни компютри и начинаещи компютри поради ниските си разходи за поддръжка.
• Издръжливост: В дългосрочен план те се представят добре, тъй като нямат механични части, които се износват с времето.

Недостатъци

• Размер: Размерът на въздушния охладител е проблем за охладителната система на процесора. Охладителите с голям размер често имат проблеми с хлабината при инсталирането им и ако не са правилно проектирани, те могат да пречат на RAM паметта и процесора, причинявайки проблеми по време на монтажа.
• Производителност: В сравнение с течното охлаждане, въздушното охлаждане има своите ограничения. Тяхната производителност зависи от околната температура и въздушния поток. Най-важното е, че тези охладители отвеждат топлината, взета от процесора, в корпуса и могат да повишат температурата на други компоненти, ако има по-малко място за отвеждане на горещ въздух.
• Шум: Потребителите често се дразнят от звука, генериран от вентилатора на охладителя. Потребителите, които предпочитат тиха и ефективна охладителна система за своя процесор, обикновено се сблъскват с предизвикателства, тъй като повечето бюджетни въздушни охладители се предлагат с по-неефективни и по-шумни вентилатори. Очаква се обемът (проблеми с RAM паметта/хлабината на корпуса), шумът (35-40dBA) и прекъсването на въздушния поток да са причина за въздушния охладител.
• Ефективност: Бюджетните въздушни охладители не са подходящи за висок клас процесори поради ниската им ефективност, по-малкия въздушен поток и повишения шум. Високоефективните въздушни охладители имат сравнима цена с течна охладителна система, което затруднява оправдаването на по-високата цена на въздушните охладители в сравнение с течните охладители, които предлагат по-добро решение за охлаждане.

III. Течно охлаждане: Производителност и модерна естетика

С напредъка на компютърните технологии, графичните карти и процесорите изискват по-ефективни решения за охлаждане. Въздушните охладителни решения са подходящи и стабилни за основни изчислителни нужди, но за висок клас игри и обработка, потребителите изискват по-модерни решения за течно охлаждане.

Механика

Течното охлаждане на процесор се състои от воден блок, помпа, тръби и радиатор. Топлината, генерирана от процесора, се абсорбира от течен блок, монтиран директно към процесора. Този блок е изработен от високопроводим метал като мед. Течността се изпомпва от помпа към тези водни блокове, за да отведе топлината, произведена от процесора. Тази нагрята течност след това навлиза в радиатора, където губи топлината си в околния въздух, когато вентилатор осигурява въздушен поток към външната повърхност на радиатора. Радиаторът работи като топлообменник в система за течно охлаждане. Охладената течност се изпомпва отново към водния блок и този цикъл продължава, за да отстрани нежеланата топлина. Предлагат се два вида системи за течно охлаждане.

• AOI охладител „всичко в едно“, създаден за монтаж и употреба като plug-and-play устройства
• Персонализираните контури за водно охлаждане се използват за много по-висока производителност, но изискват по-добри познания за това как да се използват и как да се поддържат.

Предимство​

• Овърклок: Течните охладителни решения за процесори често се използват за постигане на по-висока производителност на процесора и намаляване на температурата на процесора приблизително до тази на околната температура. Това ще позволи на потребителите да овърклокнат процесора си за игри и видео рендиране. Поддържането на по-ниска температура има пряк ефект както върху производителността, така и върху живота на компонентите.
• Ефективност: С по-висока ефективност на охлаждане, решенията за течно охлаждане позволяват на потребителите да овърклокват своите процесори за по-дълъг период, елиминирайки необходимостта от термично дроселиране през този период.
• Поддръжка на висок TDP: Съвременните процесори, като Core i9, имат топлинна мощност над 300 W. Системите за въздушно охлаждане не са подходящи за процесори, които отделят висока топлина, но добра система за течно охлаждане може лесно да се справи със задачата.
• Естетика: Системите за водно охлаждане имат приятна естетика с RGB осветление. Те са с по-малки размери в сравнение с въздушните охладителни системи на своите аналози, осигурявайки по-добро пространство и видимост на другите компоненти, което ги прави по-привлекателни.
• Тишина: Течното охлаждане е по-тихо от въздушните системи. Наличието на радиатор е допълнително предимство, което позволява на вентилатора да работи на по-ниски скорости, като по този начин намалява консумацията на енергия. Нивото на шум при пълна мощност не е повече от 35 dB. С различни размери на радиаторите и система с множество радиатори можем да постигнем допълнителни предимства при охлаждане едновременно както за процесора, така и за графичния процесор. Според изискванията, размерите на радиаторите могат да варират от 120 мм до 420 мм с единични до тройни вентилатори.

Недостатъци

Системата за течно охлаждане на процесора има няколко предимства пред въздушното охлаждане, но също така има и някои недостатъци при използването на течни охладителни решения. Някои от най-важните неща, които ще обсъдим тук:

• Цена: Цената на система за течно охлаждане е по-висока от тази на система с въздушно охлаждане, варираща от $150 за оптимално AOI. Въпреки това, за система с течно охлаждане, изградена по поръчка, цената може да се увеличи до $500. Както можете да видите, има огромна разлика в цената в сравнение със система с въздушно охлаждане от $30.
• Надеждност: Системата за течно охлаждане носи и по-висок риск от повреди на компоненти, като например повреда на помпата, която е най-често срещаната и може да доведе до нисък или никакъв поток на течност през радиатора, което води до прегряване на компонентите и потенциално до тяхната повреда. Друг често срещан риск е изтичането на охлаждаща течност, което, ако се разпространи върху компонентите, също може да причини повреда.
• Поддръжка: Системите за течно охлаждане работят по-добре от въздушното охлаждане, но все пак изискват повече поддръжка с течение на времето. Прахът ще се натрупа върху радиатора и потребителите трябва да го почистват, тъй като неспазването на това може да доведе до по-ниска производителност и по-високи температури. В същото време, персонализираните системи за течно охлаждане изискват по-строга поддръжка, като например смяна на охлаждащата течност и откриване на течове.
• Инсталация: AIO се предлага с функция за игра, но е по-сложна за инсталиране от система с въздушно охлаждане. Персонализирана система с течно охлаждане изисква повече експертиза за инсталиране, което помага да се избегнат проблеми с производителността.

IV. Окончателно сравнение и присъда

За да определим дали въздушното или течното охлаждане е по-ефективно, можем да сравним тяхната производителност по отношение на надеждността. Системите с течно или въздушно охлаждане се използват в зависимост от нуждите на потребителя. Решението с течно охлаждане предлага превъзходно охлаждане при процесори с високо термично натоварване. То осигурява по-добра производителност с процесор с по-висок boost за по-дълъг период, като същевременно успява да намали температурата на процесора до нива, близки до околната. Това предимство обаче е съпроводено с по-ниска надеждност в сравнение със системата за въздушно охлаждане, тъй като системата за течно охлаждане има сложни части, които са склонни към повреди. Системата за въздушно охлаждане има по-проста конструкция, състояща се само от радиатор и вентилатор, което я прави по-издръжлива и надеждна. Те са по-малко склонни да се повредят и почти не изискват поддръжка.

Ако сравним, от тази статия можем да видим, че системите за течно охлаждане превъзхождат по отношение на производителност и естетика, но въздушното охлаждане е по-надеждно и издръжливо.

Присъда

Когато избирате между въздушно охлаждане и система за течно охлаждане , това зависи от вашите специфични нужди. Ако сте обикновен потребител на компютър, системата за въздушно охлаждане (напр. ESGAMING, Noctua, Cooler Master, DeepCool) за вашия процесор винаги е по-добра, тъй като е по-надеждна, издръжлива и рентабилна, с по-малко въздействие върху околната среда, тъй като повечето от частите ѝ са рециклируеми. Например, охладителят ESGAMING 6 Heatpipe Gamer Dual 120mm Fan ARGB (T1-2FS) осигурява надеждно охлаждане за системи от среден клас, използващи високоефективни алуминиеви ребра.

Да предположим, че сте геймър или цените естетиката. В такъв случай ще предпочетете течно охлаждане (ESGAMING, Corsair, Cooler Master, Arctic, Thermaltake), за да постигнете по-добра производителност и устойчив овърклок, с лесно надграждане до по-нови процесори с по-висока топлинна мощност и за да имате привличащ вниманието процесор на бюрото си. Водният охладител ESGAMING Factory 2.8 Inch Pump Head 360mm ARGB (EW-360S3) и течният охладител Prism 240 White, с безкрайни огледала и интелигентен контрол на температурата, подобряват както производителността, така и естетиката на висок клас геймърски машини. Ето таблица, сравняваща два типа за по-задълбочен анализ:

Таблица с обобщение на сравнението