Жидкостное охлаждение или воздушное охлаждение: какой вариант лучше?

I. Введение: Дилемма охлаждения процессора

Знаете ли вы, что жидкостные кулеры могут обеспечить на 50–100 Вт больше тепловыделения, чем обычные воздушные? Воздушные кулеры практически не требуют обслуживания, в то время как у жидкостных кулеров часто выходят из строя помпы. Так какой же из них выбрать? Давайте разберёмся в этой дилемме охлаждения процессора.

Воздушное охлаждение использует вентилятор и радиатор, которые отводят тепло от процессора в окружающую среду. Это простое и недорогое решение, но жидкостное охлаждение процессора обходится дороже, но эффективнее. Жидкость отводит тепло от процессора и проходит через радиатор, где охлаждается вентилятором. Выбор типа охлаждения, используемого в современных процессорах (жидкостное или воздушное), зависит от нескольких факторов.

С ростом требований к вычислительным мощностям современные процессоры, такие как Intel Core Ultra 9 и AMD Ryzen 9, разрабатываются с высоким тепловыделением, что требует надежных систем охлаждения для оптимальной производительности и предотвращения теплового дросселирования. Некоторые компьютеры имеют ограниченное пространство для установки вентиляторов и радиаторов. Такие компьютеры имеют более компактные форм-факторы, например, Mini-ITX, что уменьшает воздушный поток и создает узкие места в плане теплопередачи; поэтому в таких ситуациях жидкостное охлаждение является более предпочтительным вариантом.

Системы жидкостного охлаждения также имеют более эстетичный внешний вид благодаря RGB-подсветке помп и вентиляторов, обеспечивают более эффективное охлаждение высокопроизводительных процессоров при разгоне и имеют меньшие габариты по сравнению с воздушными. Кроме того, они имеют более простой внешний вид и меньшую эффективность охлаждения при больших размерах, хотя и обеспечивают ту же охлаждающую способность, что и системы жидкостного охлаждения.

II. Воздушное охлаждение: надежный стандарт

В эпоху стремительного развития микропроцессоров, постоянно меняющихся в зависимости от их производительности, меняется и их вычислительная скорость. Воздушное охлаждение по-прежнему остаётся надёжным и эффективным решением для охлаждения процессоров начального и среднего уровня, поддерживая их безопасную рабочую температуру.

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, отводя тепло от процессора. Эти трубки прикреплены к ребрам для увеличения площади поверхности, к которой крепится вентилятор для отвода тепла от металлической поверхности, а вытяжной вентилятор выводит теплый воздух из корпуса процессора. Система воздушного охлаждения процессора не содержит сложных деталей. Нет никаких насосов или радиаторов с охлаждающей жидкостью. Даже если термопаста предварительно нанесена, система воздушного охлаждения всегда готова к использованию.

Преимущества

• Надёжность: Надёжность системы воздушного охлаждения процессора — её главное преимущество. В ней нет движущихся частей, за исключением вентилятора, срок службы которого у таких известных брендов, как Noctua, ESGAMING, Cooler Master или DeepCool, составляет 150 000 часов. Например, кулер ESGAMING Easy Installation 6 Heat Pipes Dual Tower ARGB Cooler (T2-2F) и игровой воздушный кулер Factory Direct Sales 4 Heat Pipes 120mm Colour Gaming Air Cooler (EZ-4A) обеспечивают мгновенное охлаждение и бесшумную работу, разработанные для высокопроизводительных систем. Это означает, что вентилятор может работать непрерывно до 15 лет без сбоев.
• Стоимость: Благодаря небольшому количеству вращающихся деталей, система охлаждения стоит гораздо дешевле, чем система жидкостного охлаждения. Цена варьируется от 30 до 150 долларов США в зависимости от мощности охлаждения и надёжности. Большинство пользователей, которые не хотят тратить много денег, но хотят эффективного охлаждения, могут установить систему воздушного охлаждения на свой процессор.
• Безопасность: Системы воздушного охлаждения изначально безопасны, поскольку в них не используется жидкий хладагент, что исключает риск повреждения компонентов ЦП из-за утечек жидкости.
• Техническое обслуживание: Они работают исключительно хорошо, требуя лишь периодической очистки от пыли, и поддерживают температуру значительно ниже безопасного уровня. Они идеально подходят для серверных ПК и ПК начального уровня благодаря низким расходам на обслуживание.
• Долговечность: В долгосрочной перспективе они работают хорошо, поскольку в них нет механических частей, которые изнашиваются со временем.

Недостатки

• Размер: Размер воздушного кулера имеет значение для системы охлаждения процессора. Кулеры большого размера часто имеют проблемы с зазорами при установке, и, если они спроектированы неправильно, могут мешать работе оперативной памяти и процессора, вызывая проблемы при установке.
• Производительность: По сравнению с жидкостным охлаждением, воздушное охлаждение имеет свои ограничения. Его производительность зависит от температуры окружающей среды и воздушного потока. Самое главное, эти кулеры отводят тепло от процессора в корпус и могут повышать температуру других компонентов, если для отвода горячего воздуха остаётся меньше места.
• Шум: Пользователей часто раздражает шум, издаваемый вентилятором кулера. Пользователи, предпочитающие тихую и эффективную систему охлаждения для своего процессора, обычно сталкиваются с трудностями, поскольку большинство бюджетных воздушных кулеров оснащены менее эффективными и шумными вентиляторами. Воздушный кулер может быть громоздким (проблемы с оперативной памятью/местом в корпусе), шуметь (35–40 дБА) и создавать помехи воздушному потоку.
• Эффективность: Бюджетные воздушные кулеры не подходят для высокопроизводительных процессоров из-за низкой эффективности, меньшего воздушного потока и повышенного шума. Высокоэффективные воздушные кулеры стоят примерно столько же, сколько и системы жидкостного охлаждения, поэтому сложно оправдать более высокую стоимость воздушных кулеров по сравнению с жидкостными, которые обеспечивают более эффективное охлаждение.

III. Жидкостное охлаждение: производительность и современная эстетика

С развитием компьютерных технологий видеокарты и процессоры требуют более эффективных систем охлаждения. Воздушное охлаждение подходит и стабильно работает для базовых вычислительных задач, но для высокопроизводительных игр и вычислений пользователям требуются более совершенные решения с жидкостным охлаждением.

Механика

Система жидкостного охлаждения процессора (ЦП) состоит из водоблока, помпы, трубок и радиатора. Тепло, выделяемое ЦП, поглощается водоблоком, установленным непосредственно на ЦП. Этот блок изготовлен из металла с высокой теплопроводностью, например, меди. Жидкость подается насосом в водоблоки для отвода тепла, выделяемого ЦП. Нагретая жидкость затем попадает в радиатор, где отдает тепло окружающему воздуху, когда вентилятор обдувает внешнюю поверхность 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, предназначенный для установки и использования в качестве устройств с технологией Plug-and-Play.
• Специальные контуры водяного охлаждения используются для более высокой производительности, но требуют более глубоких знаний о том, как их использовать и обслуживать.

Преимущества​

• Разгон: Системы жидкостного охлаждения часто используются для повышения производительности процессора и снижения его температуры примерно до температуры окружающей среды. Это позволяет пользователям разгонять процессор для игр и рендеринга видео. Поддержание более низкой температуры напрямую влияет как на производительность, так и на срок службы компонентов.
• Эффективность: Благодаря более высокой эффективности охлаждения решения на основе жидкостного охлаждения позволяют пользователям разгонять свои процессоры в течение более длительного времени, устраняя необходимость в тепловом регулировании в этот период.
• Поддержка высокого TDP: современные процессоры, такие как Core i9, имеют расчетную тепловую мощность более 300 Вт. Системы воздушного охлаждения не подходят для процессоров с высоким тепловыделением, но хорошая система жидкостного охлаждения легко справится с этой задачей.
• Эстетика: Системы водяного охлаждения имеют привлекательный внешний вид благодаря RGB-подсветке. Они компактнее своих аналогов с воздушным охлаждением, что обеспечивает больше пространства и обзор других компонентов, что делает их более привлекательными.
• Бесшумность: Жидкостное охлаждение тише воздушного. Наличие радиатора — дополнительное преимущество, позволяющее вентилятору работать на более низких оборотах, что снижает энергопотребление. Уровень шума при полной мощности не превышает 35 дБ. Различные размеры радиаторов и система с несколькими радиаторами позволяют добиться дополнительного охлаждения как центрального, так и графического процессора одновременно. В зависимости от требований, размеры радиаторов могут варьироваться от 120 до 420 мм с одним или тремя вентиляторами.

Недостатки

Система жидкостного охлаждения процессора имеет ряд преимуществ по сравнению с воздушным охлаждением, но у неё есть и недостатки. Вот некоторые из важных моментов, которые мы здесь обсудим:

• Стоимость: Стоимость системы жидкостного охлаждения выше, чем системы воздушного, и составляет от 150 долларов за оптимальный АОИ. Однако стоимость индивидуальной системы жидкостного охлаждения может достигать 500 долларов. Как видите, разница в цене по сравнению с системой воздушного охлаждения стоимостью 30 долларов существенная.
• Надёжность: Жидкостная система охлаждения также несёт повышенный риск выхода из строя компонентов, например, поломки насоса, что является наиболее распространённой проблемой и может привести к недостаточному или отсутствию потока жидкости через радиатор, что приводит к перегреву компонентов и потенциальному выходу их из строя. Другой распространённый риск — утечка охлаждающей жидкости, которая, попадая на компоненты, также может привести к повреждению.
• Техническое обслуживание: Системы жидкостного охлаждения работают лучше, чем воздушное, но со временем всё равно требуют большего обслуживания. На радиаторе скапливается пыль, и пользователям необходимо очищать его, поскольку несвоевременная очистка может привести к снижению производительности и повышению температуры. В то же время, индивидуальные системы жидкостного охлаждения требуют более тщательного обслуживания, например, замены охлаждающей жидкости и обнаружения утечек.
• Установка: AIO поставляется с игровым модулем, но его установка сложнее, чем у системы с воздушным охлаждением. Установка индивидуальной системы жидкостного охлаждения требует больше опыта, что позволяет избежать проблем с производительностью.

IV. Окончательное сравнение и вердикт

Чтобы определить, какое охлаждение эффективнее – воздушное или жидкостное, – можно сравнить их производительность с точки зрения надежности. Системы жидкостного или воздушного охлаждения используются в зависимости от потребностей пользователя. Жидкостное охлаждение обеспечивает превосходное охлаждение процессоров с высокой тепловой нагрузкой. Оно обеспечивает более высокую производительность при более высокой частоте процессора в течение более длительного времени, при этом снижая температуру процессора до уровня, близкого к температуре окружающей среды. Однако это преимущество сопровождается меньшей надежностью по сравнению с системой воздушного охлаждения, поскольку система жидкостного охлаждения содержит сложные компоненты, подверженные отказам. Система воздушного охлаждения имеет более простую конструкцию, состоящую только из радиатора и вентилятора, что делает её более долговечной и надёжной. Они реже выходят из строя и практически не требуют обслуживания.

Если сравнивать, то из этой статьи видно, что жидкостные системы охлаждения превосходят другие по производительности и эстетике, но воздушное охлаждение более надежно и долговечно.

Вердикт

Выбор между системой воздушного и жидкостного охлаждения зависит от ваших конкретных потребностей. Если вы обычный пользователь компьютера, воздушная система охлаждения (например, ESGAMING, Noctua, Cooler Master, DeepCool) для вашего процессора всегда предпочтительнее, поскольку она более надежна, долговечна и экономична, а также оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, поскольку большинство её компонентов подлежат переработке. Например, кулер ESGAMING Gamer Dual 120mm Fan ARGB Cooler (T1-2FS) с шестью тепловыми трубками обеспечивает надёжное охлаждение для систем среднего уровня благодаря высокоэффективным алюминиевым рёбрам.

Предположим, вы геймер или ценитель эстетики. В этом случае вы предпочтёте жидкостное охлаждение (ESGAMING, Corsair, Cooler Master, Arctic, Thermaltake) для достижения более высокой производительности и стабильного разгона, лёгкого перехода на новые процессоры с более высокой тепловой мощностью и привлекательного внешнего вида процессора на вашем рабочем столе. Система водяного охлаждения ESGAMING Factory 2,8-дюймовая головка насоса 360 мм ARGB (EW-360S3) и система жидкостного охлаждения Prism 240 White с бесконечными зеркалами и интеллектуальным контролем температуры повышают как производительность, так и эстетичный вид высококлассных игровых систем. Ниже представлена ​​сравнительная таблица двух типов для более глубокого анализа:

Сравнительная сводная таблица