Hlađenje tekućinom u odnosu na hlađenje zrakom: Koja je najbolja opcija?

I. Uvod: Dilema hlađenja CPU-a

Jeste li znali da tekući hladnjaci mogu pružiti 50-100 W više toplinske snage od tipičnog zračnog hladnjaka? Zračni hladnjak praktički ne zahtijeva održavanje, dok su tekući hladnjaci skloni kvarovima pumpe. Koji biste onda trebali odabrati? Razjasnimo ovu dilemu s hlađenjem CPU-a.

Metoda zračnog hlađenja koristi ventilator i hladnjak koji će prenositi toplinu s procesora u okolinu. To je jednostavno i jeftino rješenje, ali kada je u pitanju tekuće hlađenje u procesoru, ono je skuplje, ali učinkovitije. Tekućina uzima toplinu s procesora i struji kroz radijator, gdje je ventilator hladi. Vrsta hlađenja koja se koristi u modernim procesorima, bilo tekuće ili zračno, ovisi o nekoliko čimbenika.

S porastom potražnje za visokim računalnim zahtjevima, moderni procesori poput Intel Core Ultra 9 i AMD Ryzen 9 dizajnirani su s visokom toplinskom snagom, što zahtijeva robusna rješenja za hlađenje kako bi radili s optimalnim performansama i izbjegli termalno gušenje. Neka računala dizajnirana su s ograničenim prostorom za podešavanje ventilatora i hladnjaka. Ta računala imaju niže faktore oblika, poput Mini-ITX konstrukcija, koje smanjuju protok zraka i uzrokuju termalno usko grlo; stoga je tekuće hlađenje bolja opcija u takvim situacijama.

Sustavi tekućeg hlađenja također nude bolju estetiku s RGB rasvjetom na pumpama i ventilatorima, pružaju veće mogućnosti hlađenja za visokoučinkovite procesore s overclockingom i imaju manju veličinu u usporedbi s zračnim hlađenjem. Osim toga, imaju jednostavniju estetiku i niže performanse hlađenja s većim veličinama, iako postižu istu sposobnost hlađenja kao sustav tekućeg hlađenja.

II. Zračno hlađenje: Pouzdana zadana vrijednost

U brzo razvijajućem dobu u kojem se mikroprocesori stalno mijenjaju, mijenja se i njihova brzina računanja. Metode hlađenja zrakom i dalje pružaju pouzdano i učinkovito rješenje za hlađenje osnovnih do srednje velikih procesora, održavajući ih unutar sigurnih radnih temperatura.

Mehanika

Sustav zračnog hlađenja sastoji se od hladnjaka, toplinskih cijevi, ventilatora i ispušnog ventilatora. Hladnjak je obično izrađen od bakra ili aluminija. Postavlja se izravno na procesor, apsorbirajući njegovu toplinu i prenoseći je u šuplje cijevi ispunjene tekućinom koja isparava i kondenzira, čime se uklanja toplina s CPU-a. Ove cijevi su pričvršćene na rebra kako bi se povećala površina na koju je pričvršćen ventilator koji odvodi toplinu s metalne površine, a ispušni ventilator izbacuje topli zrak iz kućišta CPU-a. U zračnom hlađenju CPU-a nema kompliciranih dijelova. Nema pumpi ili radijatora s rashladnom tekućinom. Čak i ako je termalna pasta prethodno nanesena, uvijek je "plug-and-play" za sustav zračnog hlađenja.

Prednosti

• Pouzdanost: Pouzdanost sustava zračnog hlađenja za CPU je njegova najveća snaga. Nema pokretnih dijelova osim ventilatora, koji ima vijek trajanja od 150 000 sati za dobru marku poput Noctue, ESGAMING-a, Cooler Mastera ili DeepCoola. Na primjer, ESGAMING-ov hladnjak s 6 toplinskih cijevi i dvostrukim tornjem ARGB (T2-2F) i tvornički izravno prodavani hladnjak zraka s 4 toplinske cijevi od 120 mm u boji za igranje (EZ-4A) nude trenutno hlađenje i tihi rad, dizajniran za visokoučinkovite sustave. To znači da ventilator može neprekidno raditi 15 godina bez kvara.
• Cijena: Budući da ima vrlo malo rotirajućih dijelova, cijena je također vrlo niska u usporedbi sa sustavom tekućeg hlađenja. Cijena se kreće od 30 do 150 dolara, ovisno o kapacitetu hlađenja i pouzdanosti. Većina korisnika koji ne žele puno potrošiti, ali im je potrebno učinkovito hlađenje, mogu ugraditi sustav zračnog hlađenja u svoj CPU.
• Sigurnost: Sustavi zračnog hlađenja su inherentno sigurni jer ne koriste tekuću rashladnu tekućinu, čime se eliminira rizik od oštećenja komponenti CPU-a zbog curenja tekućine.
• Održavanje: Iznimno dobro rade uz povremeno čišćenje prašine i održavaju temperaturu znatno ispod sigurnih granica. Idealan su izbor za serverska računala i početnike zbog niskih troškova održavanja.
• Trajnost: Dugoročno gledano, dobro funkcioniraju jer nema mehaničkih dijelova koji se s vremenom troše.

Nedostaci

• Veličina: Veličina zračnog hladnjaka je problem za sustav hlađenja CPU-a. Hladnjaci velike veličine često imaju problema s razmakom prilikom ugradnje, a ako nisu pravilno dizajnirani, mogu ometati RAM i CPU, uzrokujući probleme tijekom ugradnje.
• Performanse: U usporedbi s tekućim hlađenjem, zračno hlađenje ima svoja ograničenja. Njihove performanse ovise o temperaturi okoline i protoku zraka. Najvažnije je da ovi hladnjaci ispuhuju toplinu u kućište preuzetu od CPU-a i mogu povećati temperaturu drugih komponenti ako ima manje prostora za ispuhivanje vrućeg zraka.
• Buka: Korisnici su često iritirani zvukom koji generira ventilator hladnjaka. Korisnici koji preferiraju tih i učinkovit sustav hlađenja za svoj CPU obično se suočavaju s izazovima jer većina povoljnih zračnih hladnjaka dolazi s manje učinkovitim i bučnijim ventilatorima. Kod zračnog hladnjaka očekivane su glomaznost (problemi s razmakom RAM-a/kućišta), buka (35-40dBA) i poremećaji protoka zraka.
• Učinkovitost: Zračni hladnjaci pristupačne cijene nisu prikladni za vrhunske procesore zbog niske učinkovitosti, nižeg protoka zraka i povećane buke. Visokoučinkoviti zračni hladnjaci imaju usporedivu cijenu s tekućim sustavom hlađenja, što otežava opravdavanje veće cijene zračnih hladnjaka u odnosu na tekuće hladnjake, koji nude bolje rješenje za hlađenje.

III. Hlađenje tekućinom: Performanse i moderna estetika

S napretkom računalne tehnologije, grafičke kartice i procesori zahtijevaju učinkovitija rješenja za hlađenje. Rješenja za hlađenje zrakom prikladna su i stabilna za osnovne računalne potrebe, ali za vrhunsko igranje i obradu podataka, potrošači zahtijevaju naprednija rješenja za tekuće hlađenje.

Mehanika

Rješenje za tekuće hlađenje CPU-a sastoji se od vodenog bloka, pumpe, cijevi i radijatora. Toplinu koju generira CPU apsorbira tekući blok montiran izravno na CPU. Ovaj blok izrađen je od visoko vodljivog metala poput bakra. Tekućinu pumpa pumpa do ovih vodenih blokova kako bi odvela toplinu koju proizvodi CPU. Ova zagrijana tekućina zatim ulazi u radijator, gdje gubi toplinu u okolni zrak kada ventilator osigurava protok zraka do vanjske površine radijatora. Radijator radi poput izmjenjivača topline u sustavu tekućeg hlađenja. Ohlađena tekućina ponovno se pumpa u vodeni blok i ovaj ciklus nastavlja uklanjati neželjenu toplinu. Dostupne su dvije vrste sustava tekućeg hlađenja.

• AOI All-in-one hladnjak, napravljen za popravak i korištenje kao plug-and-play uređaji
• Prilagođene petlje vodenog hlađenja koriste se za puno veće performanse, ali zahtijevaju bolje poznavanje načina korištenja i održavanja.

Prednost​

• Overclocking: Tekućinska hlađenja za CPU-e često se koriste za postizanje većih performansi CPU-a i smanjenje temperature CPU-a na približno jednaku temperaturu okoline. To će korisnicima omogućiti overclocking CPU-a za igranje igara i renderiranje videa. Održavanje niže temperature izravno utječe i na performanse i na vijek trajanja komponenti.
• Učinkovitost: S većom učinkovitošću hlađenja, rješenja za tekuće hlađenje omogućuju korisnicima dulje overklokiranje procesora, eliminirajući potrebu za termalnim ograničavanjem tijekom tog razdoblja.
• Podrška za visoki TDP: Moderni CPU-i, poput Core i9, imaju toplinsku snagu veću od 300 W. Sustavi zračnog hlađenja nisu prikladni za CPU-e koji proizvode veliku toplinu, ali dobar sustav tekućeg hlađenja može lako obaviti zadatak.
• Estetika: Sustavi vodenog hlađenja imaju ugodnu estetiku s RGB rasvjetom. Manjih su dimenzija u usporedbi s ekvivalentnim sustavima zračnog hlađenja, što pruža bolji prostor i vidljivost drugih komponenti, što ih čini privlačnijima.
• Tišina: Hlađenje tekućinom je tiše od sustava zračnog hlađenja. Prisutnost hladnjaka dodatna je prednost koja omogućuje ventilatoru rad na nižim brzinama, čime se smanjuje potrošnja energije. Razina buke pri punoj snazi ​​nije veća od 35 dB. S različitim veličinama hladnjaka i sustavom s više hladnjaka možemo postići dodatne prednosti hlađenja i za CPU i za GPU istovremeno. Prema zahtjevu, veličine hladnjaka mogu varirati od 120 mm do 420 mm s jednim do tri ventilatora.

Nedostaci

Tekućinski sustav hlađenja CPU-a ima nekoliko prednosti u odnosu na hlađenje zrakom, ali ima i neke nedostatke korištenja tekućinskih rješenja za hlađenje. Neke od ključnih stvari o kojima ćemo ovdje raspravljati:

• Trošak: Trošak sustava tekućeg hlađenja veći je od troška sustava hlađenog zrakom, u rasponu od 150 USD za optimalni AOI. Međutim, za sustav tekućeg hlađenja izrađen po narudžbi, trošak može porasti i do 500 USD. Kao što vidite, postoji ogromna razlika u cijeni u usporedbi sa sustavom hlađenim zrakom od 30 USD.
• Pouzdanost: Sustav tekućeg hlađenja također nosi veći rizik od kvarova komponenti, poput kvara pumpe, što je najčešće i može rezultirati niskim ili nikakvim protokom tekućine kroz hladnjak, što uzrokuje pregrijavanje komponenti i potencijalno dovodi do njihovog kvara. Drugi uobičajeni rizik je curenje rashladne tekućine, koja, ako se proširi po komponentama, također može uzrokovati oštećenje.
• Održavanje: Sustavi tekućeg hlađenja bolje funkcioniraju od zračnog hlađenja, ali s vremenom i dalje zahtijevaju više održavanja. Prašina će se nakupljati na hladnjaku i korisnici ga moraju čistiti, jer ako to ne učine, to može dovesti do nižih performansi i viših temperatura. Istovremeno, prilagođeni sustavi tekućeg hlađenja zahtijevaju strože održavanje, poput zamjene rashladne tekućine i otkrivanja curenja.
• Instalacija: AIO dolazi s funkcijom igranja, ali je složeniji za instalaciju od sustava hlađenog zrakom. Prilagođeni sustav s tekućinom zahtijeva više stručnosti za instalaciju, što pomaže u izbjegavanju problema s performansama.

IV. Konačna usporedba i presuda

Kako bismo utvrdili je li hlađenje zrakom ili tekućinom učinkovitije, možemo usporediti njihove performanse u smislu pouzdanosti. Sustavi s tekućinom ili zrakom hlađeni koriste se ovisno o potrebama korisnika. Rješenje s tekućinskim hlađenjem nudi vrhunsko hlađenje u procesorima s visokim toplinskim opterećenjem. Pruža bolje performanse s procesorom s većim pojačanjem tijekom duljeg trajanja, a istovremeno uspijeva smanjiti temperaturu procesora na razinu blisku sobnoj. Ipak, ova prednost dolazi s nižom pouzdanošću u usporedbi sa sustavom hlađenja zrakom jer sustav tekućeg hlađenja ima složene dijelove koji su skloni kvarovima. Sustav hlađenja zrakom ima jednostavniju konstrukciju koja se sastoji samo od hladnjaka i ventilatora, što ga čini izdržljivijim i pouzdanijim. Manja je vjerojatnost kvara i gotovo ne zahtijeva održavanje.

Ako usporedimo, iz ovog članka možemo vidjeti da se sustavi tekućeg hlađenja ističu u performansama i estetici, ali je zračno hlađenje pouzdanije i izdržljivije.

Presuda

Prilikom odabira između sustava zračnog hlađenja i sustava tekućinskog hlađenja , to ovisi o vašim specifičnim potrebama. Ako ste osnovni korisnik računala, sustav zračnog hlađenja (npr. ESGAMING, Noctua, Cooler Master, DeepCool) za vaš CPU je uvijek bolji, jer je pouzdaniji, izdržljiviji i isplativiji, s manjim utjecajem na okoliš, budući da se većina njegovih dijelova može reciklirati. Na primjer, ESGAMING-ov hladnjak sa 6 Heatpipe Gamer Dual 120mm Fan ARGB hladnjakom (T1-2FS) pruža robusno hlađenje za sustave srednje klase s visokoučinkovitim aluminijskim rebrima.

Pretpostavimo da ste gamer ili cijenite estetiku. U tom slučaju, preferirat ćete tekuće hlađenje (ESGAMING, Corsair, Cooler Master, Arctic, Thermaltake) kako biste postigli bolje performanse i održivo overclockanje, uz jednostavnu nadogradnju na novije CPU-e s većom toplinskom snagom i kako biste imali privlačan CPU za svojim stolom. ESGAMING-ov tvornički 2,8-inčni 360 mm ARGB vodeni hladnjak (EW-360S3) s pumpnom glavom od 2,8 inča i 360 mm ARGB hladnjakom (EW-360S3) i Prism 240 White tekući hladnjak, s beskonačnim zrcalima i inteligentnom kontrolom temperature, podižu i performanse i estetiku za vrhunske igraće konzole. Evo tablice koja uspoređuje dvije vrste za dublju analizu:

Sažetak tablice usporedbe