Жидкостное охлаждение или воздушное охлаждение: какой вариант лучше?

I. Введение: Дилемма охлаждения процессора

Знаете ли вы, что жидкостные системы охлаждения могут выделять на 50-100 Вт больше тепла, чем обычные воздушные кулеры? Воздушные кулеры практически не требуют обслуживания, в то время как жидкостные системы подвержены поломкам помпы. Так какой же из них выбрать? Давайте разберемся с этим вопросом охлаждения процессора.

Метод воздушного охлаждения использует вентилятор и радиатор, которые передают тепло от процессора в окружающую среду. Это простое и недорогое решение, но когда речь идет о жидкостном охлаждении процессора, оно дороже, но эффективнее. Жидкость отводит тепло от процессора и циркулирует через радиатор, где вентилятор охлаждает ее. Тип охлаждения, используемый в современных процессорах, жидкостное или воздушное, зависит от нескольких факторов.

В связи с ростом требований к вычислительной мощности, современные процессоры, такие как Intel Core Ultra 9 и AMD Ryzen 9, имеют высокую теплоотдачу, что требует надежных систем охлаждения для оптимальной работы и предотвращения теплового троттлинга. Некоторые компьютеры имеют ограниченное пространство для установки вентиляторов и радиаторов. Такие компьютеры, например, Mini-ITX, имеют меньший форм-фактор, что снижает воздушный поток и создает тепловое узкое место; поэтому в таких ситуациях жидкостное охлаждение является лучшим вариантом.

Системы жидкостного охлаждения также отличаются лучшим внешним видом благодаря RGB-подсветке на помпах и вентиляторах, обеспечивают более эффективное охлаждение высокопроизводительных процессоров при разгоне и имеют меньшие размеры по сравнению с воздушным охлаждением. Кроме того, они имеют более простой дизайн и меньшую эффективность охлаждения при больших размерах, хотя и достигают той же эффективности охлаждения, что и системы жидкостного охлаждения.

II. Воздушное охлаждение: надежный вариант по умолчанию

В эпоху стремительного развития микропроцессоров, постоянно меняющихся в плане вычислительной мощности, скорость их работы также меняется. Методы воздушного охлаждения по-прежнему остаются надежным и эффективным решением для охлаждения процессоров начального и среднего уровня, поддерживая их рабочие температуры в безопасных пределах.

Механика

Система воздушного охлаждения включает в себя радиатор, тепловые трубки, вентилятор и вытяжной вентилятор. Радиатор обычно изготавливается из меди или алюминия. Он устанавливается непосредственно на процессор, поглощая его тепло и передавая его полым трубкам, заполненным жидкостью, которая испаряется и конденсируется, тем самым отводя тепло от процессора. Эти трубки крепятся к ребрам для увеличения площади поверхности, к которым крепится вентилятор для отвода тепла от металлической поверхности, а вытяжной вентилятор выводит теплый воздух из корпуса процессора. В системе воздушного охлаждения процессора нет сложных компонентов. Нет насосов или радиаторов с охлаждающей жидкостью. Даже если термопаста нанесена предварительно, система воздушного охлаждения всегда работает по принципу «подключи и работай».

Преимущества

• Надежность: Надежность системы воздушного охлаждения процессора — ее главное преимущество. В ней нет движущихся частей, кроме вентилятора, срок службы которого составляет 150 000 часов у таких известных брендов, как Noctua, ESGAMING или Cooler Master. Например, кулер ESGAMING Easy Installation 6 Heat Pipes Dual Tower ARGB Cooler (T2-2F) и Factory Direct Sales 4 Heat Pipes 120mm Colorful Gaming Air Cooler (EZ-4A) обеспечивают мгновенное охлаждение и тихую работу, разработанные для высокопроизводительных систем. Это означает, что вентилятор может непрерывно работать в течение 15 лет без сбоев.
• Стоимость: Поскольку в системе очень мало вращающихся деталей, её стоимость также значительно ниже по сравнению с жидкостным охлаждением. Цена варьируется от 30 до 150 долларов в зависимости от эффективности и надёжности охлаждения. Большинство пользователей, которые не хотят тратить много денег, но нуждаются в эффективном охлаждении, могут установить систему воздушного охлаждения на свой процессор.
• Безопасность: Системы воздушного охлаждения по своей природе безопасны, поскольку не используют жидкий хладагент, что исключает риск повреждения компонентов процессора из-за утечек жидкости.
• Обслуживание: Они демонстрируют исключительно высокую производительность, требуя лишь периодической очистки от пыли, и поддерживают температуру значительно ниже безопасных пределов. Благодаря низким затратам на обслуживание, они идеально подходят для серверных ПК и компьютеров для начинающих пользователей.
• Долговечность: В долгосрочной перспективе они демонстрируют хорошие результаты, поскольку в них отсутствуют механические детали, изнашивающиеся со временем.

Недостатки

• Размер: Размер воздушного кулера имеет важное значение для системы охлаждения процессора. Кулеры больших размеров часто создают проблемы с зазорами при установке, и, если их конструкция не соответствует требованиям, они могут препятствовать установке оперативной памяти и процессора, вызывая проблемы во время монтажа.
• Производительность: По сравнению с жидкостным охлаждением, воздушное охлаждение имеет свои ограничения. Его эффективность зависит от температуры окружающей среды и воздушного потока. Что наиболее важно, эти кулеры отводят тепло от процессора внутрь корпуса и могут повышать температуру других компонентов, если для отвода горячего воздуха недостаточно места.
• Шум: Пользователей часто раздражает шум, издаваемый вентилятором кулера. Пользователи, предпочитающие тихую и эффективную систему охлаждения для своего процессора, обычно сталкиваются с проблемами, поскольку большинство бюджетных воздушных кулеров оснащены менее эффективными и более шумными вентиляторами. К недостаткам воздушного кулера относятся громоздкость (проблемы с зазором между оперативной памятью и корпусом), шум (35-40 дБА) и нарушение воздушного потока.
• Эффективность: Бюджетные воздушные кулеры не подходят для высокопроизводительных процессоров из-за низкой эффективности, меньшего воздушного потока и повышенного уровня шума. Высокоэффективные воздушные кулеры стоят примерно столько же, сколько системы жидкостного охлаждения, поэтому сложно оправдать более высокую стоимость воздушных кулеров по сравнению с жидкостными, которые предлагают лучшее решение для охлаждения.

III. Жидкостное охлаждение: производительность и современная эстетика

С развитием компьютерных технологий видеокарты и процессоры требуют более эффективных систем охлаждения. Воздушное охлаждение подходит и обеспечивает стабильную работу для базовых вычислительных задач, но для высокопроизводительных игр и обработки данных потребители требуют более совершенных систем жидкостного охлаждения.

Механика

Система жидкостного охлаждения процессора состоит из водоблока, насоса, трубок и радиатора. Тепло, выделяемое процессором, поглощается жидкостным блоком, установленным непосредственно на процессоре. Этот блок изготовлен из высокопроводящего металла, например, меди. Жидкость подается насосом в эти водоблоки для отвода тепла, выделяемого процессором. Нагретая жидкость затем поступает в радиатор, где она отдает тепло окружающему воздуху, когда вентилятор обеспечивает поток воздуха к внешней поверхности радиатора. Радиатор работает как теплообменник в системе жидкостного охлаждения. Охлажденная жидкость снова подается в водоблок, и этот цикл продолжается для отвода нежелательного тепла. Существует два типа систем жидкостного охлаждения.

• Универсальный кулер AOI, разработанный для установки и использования по принципу «подключи и работай».
• Системы жидкостного охлаждения, разработанные на заказ, позволяют добиться гораздо более высокой производительности, но требуют более глубоких знаний в области их использования и обслуживания.

Преимущества​

• Разгон: Системы жидкостного охлаждения процессоров часто используются для повышения производительности процессора и снижения его температуры примерно до уровня окружающей среды. Это позволяет пользователям разгонять процессор для игр и обработки видео. Поддержание более низкой температуры напрямую влияет как на производительность, так и на срок службы компонентов.
• Эффективность: Благодаря более высокой эффективности охлаждения, жидкостные системы охлаждения позволяют пользователям разгонять процессоры в течение более длительного времени, устраняя необходимость в снижении производительности из-за перегрева в этот период.
• Поддержка высоких тепловых нагрузок (TDP): Современные процессоры, такие как Core i9, имеют расчетную тепловую мощность более 300 Вт. Системы воздушного охлаждения не подходят для процессоров, выделяющих много тепла, но хорошая система жидкостного охлаждения легко справится с этой задачей.
• Эстетика: Системы водяного охлаждения обладают приятным внешним видом благодаря RGB-подсветке. Они имеют меньшие размеры по сравнению с системами воздушного охлаждения, что обеспечивает больше пространства и лучшую видимость других компонентов, делая их более привлекательными.
• Тишина: Жидкостное охлаждение тише, чем воздушные системы. Наличие радиатора — дополнительное преимущество, позволяющее вентилятору работать на более низких скоростях, тем самым снижая энергопотребление. Уровень шума на полной мощности не превышает 35 дБ. Благодаря различным размерам радиаторов и многорадиаторной системе можно одновременно добиться дополнительного охлаждения как процессора, так и видеокарты. В зависимости от требований, размеры радиаторов могут варьироваться от 120 мм до 420 мм с одним или тремя вентиляторами.

Недостатки

Жидкостное охлаждение процессора имеет ряд преимуществ перед воздушным охлаждением, но также и некоторые недостатки. Некоторые из наиболее важных моментов мы обсудим здесь:

• Стоимость: Стоимость системы жидкостного охлаждения выше, чем системы воздушного охлаждения, и составляет от 150 долларов за оптимальный угол обзора. Однако для системы жидкостного охлаждения, изготовленной на заказ, стоимость может достигать 500 долларов. Как видите, разница в цене огромна по сравнению с системой воздушного охлаждения за 30 долларов.
• Надежность: Жидкостная система охлаждения также сопряжена с более высоким риском отказа компонентов, например, поломки насоса, которая является наиболее распространенной и может привести к снижению или отсутствию потока жидкости через радиатор, вызывая перегрев компонентов и потенциально приводя к их выходу из строя. Другой распространенный риск — утечка охлаждающей жидкости, которая, если попадет на компоненты, также может вызвать повреждения.
• Техническое обслуживание: Системы жидкостного охлаждения работают лучше, чем системы воздушного охлаждения, но со временем требуют большего обслуживания. На радиаторе скапливается пыль, и пользователям необходимо его очищать, поскольку несоблюдение этого требования может привести к снижению производительности и повышению температуры. В то же время, системы жидкостного охлаждения, разработанные на заказ, требуют более тщательного обслуживания, такого как замена охлаждающей жидкости и обнаружение утечек.
• Установка: Система жидкостного охлаждения «все в одном» поставляется с возможностью настройки, но ее установка сложнее, чем установка системы с воздушным охлаждением. Для установки системы жидкостного охлаждения, изготовленной на заказ, требуется больше опыта, что помогает избежать проблем с производительностью.

IV. Заключительное сравнение и вердикт

Чтобы определить, какой способ охлаждения эффективнее — воздушный или жидкостной, можно сравнить их производительность с точки зрения надежности. Жидкостные или воздушные системы охлаждения используются в зависимости от потребностей пользователя. Жидкостное охлаждение обеспечивает превосходное охлаждение процессоров с высокой тепловой нагрузкой. Оно обеспечивает лучшую производительность при более высокой частоте разгона процессора в течение более длительного времени, при этом сохраняя температуру процессора близкой к температуре окружающей среды. Однако это преимущество сопровождается меньшей надежностью по сравнению с воздушной системой охлаждения, поскольку жидкостная система имеет сложные компоненты, подверженные поломкам. Воздушная система охлаждения имеет более простую конструкцию, состоящую только из радиатора и вентилятора, что делает ее более долговечной и надежной. Она реже выходит из строя и практически не требует обслуживания.

Если сравнить результаты, то из этой статьи видно, что системы жидкостного охлаждения превосходят воздушные по производительности и эстетике, но воздушное охлаждение более надежно и долговечно.

Вердикт

При выборе между системой воздушного охлаждения и система жидкостного охлаждения Всё зависит от ваших конкретных потребностей. Если вы обычный пользователь компьютера, то система воздушного охлаждения (например, ESGAMING, Noctua, Cooler Master) для вашего процессора всегда будет лучше, поскольку она более надёжна, долговечна и экономична, а также оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, так как большинство её компонентов подлежат переработке. Например, кулер ESGAMING 6 Heatpipe Gamer Dual 120mm Fan ARGB Cooler (T1-2FS) обеспечивает надёжное охлаждение для систем среднего уровня благодаря высокоэффективным алюминиевым рёбрам.

Предположим, вы геймер или цените эстетику. В этом случае вам больше подойдёт жидкостное охлаждение (ESGAMING, Corsair, Cooler Master, Arctic, Thermaltake) для достижения лучшей производительности и стабильного разгона, лёгкой модернизации до более новых процессоров с более высокой тепловой мощностью и привлекательного внешнего вида вашего рабочего стола. Система водяного охлаждения ESGAMING Factory 2.8 Inch Pump Head 360mm ARGB Water Cooler (EW-360S3) и Prism 240 White Liquid Cooler с функцией бесконечного зеркального отображения и интеллектуальным контролем температуры улучшают как производительность, так и внешний вид высокопроизводительных игровых систем. Ниже приведена таблица, сравнивающая два типа систем для более глубокого анализа:

Сводная таблица сравнения