Pentru sistemele de calculatoare PC asigurarea racirii optime a componentelor constituie un aspect de multe ori minimalizat. Adevarat ca nu e o treaba chiar usoara. Dar nici ceva foarte complicat din punct de vedere tehnic, numai ca aveti nevoie sa stapiniti notiuni ce tin de disiparea caldurii, curgere, debite de aer, presiuni pozitive/negative, etc.

Toate componentele sistemului disipa caldura mai mult sau mai putin. Pe unele cresterea temperaturii le afecteaza mai mult, pe altele mai putin. Oricum ar fi o caldura excesiva in sistemul vostru scade durata de viata a componentelor prin imbatrinirea izolatiei electrice, de orice natura ar fi aceasta (lac, banda, dielectric, etc), care desi rezista la tensiunea electrica la caldura excesiva isi pierde proprietatile incet si sigur.

Pentru aceasta au aparut diferita solutii tehnice mai mult sau mai putin eficiente. Initial s-au folosit solutii pe aer, sunt cele mai facile si pot fi folosite intr-o gama larga de aplicatii.

Mai nou au aparut solutii bazate pe lichide de racire mai eficiente insa acestea nu se adreseaza chiar oricui din cauza pretului si a indeminarii necesare montarii unui asemenea sistem.

Ultimul racnet ar fi racirea cu agent frigorific (am vazut niste chestii home made extrem de interesante desi exista si firme care se preocupa de acest gen de solutii)

sau cu gaze lichefiate (doar experimental, in cazul sistemelor cu OC extrem). Precizez insa ca voi discuta doar de modalitatile de racire pe aer, a caror montare/utilizare facila le face potrivite cititorilor acestui blog.

Cum se face o racire optima a sistemelor de calculatoare PC?

Vom lua componentele unui sistem de calcul una cite una si vom discuta despre modalitatile de racire ale acestora. Nu e un lucru foarte complicat daca stii ce cauti. Optimizarea racirii intr-un sistem insa e mai laborios de realizat si necesita in primul rind timp si rabdare.

Placa de baza

Nu recomand solutii de racire aftermarket pentru placa de baza (de fapt pentru componentele acesteia, north si southbridge. Ele exista insa nu se justifica pentru un sistem normal. Cel mai corect este ca atunci cind alegeti placa de baza sa va orientati spre ceva potrivit ca si dotare pentru disiparea caldurii. Mai ales in cazul sistemelor pentru care aveti in vedere OC. Din acest motiv am insistat pentru placi de baza potrivite pentru OC, ele asigurind si o racire corespunzatoare a chipset-ului.

Procesorul

Este a doua componenta a unui sistem ca si cantitate de caldura disipata in interiorul carcasei, prima fiind bineinteles placa video. Procesoarele actuale cu TDP intre 55-125w in mod normal sunt racite satisfacator de cooler-ele pe care producatorul le livreaza in aceeasi cutie impreuna cu procesorul, asa numitele coolere stock. Bineinteles functie de producatorul procesorului avem un anume soclu, respectiv prinderea cooler-ului va fi diferita functie de soclu. Astfel pentru Intel (soket 1155 actual) avem:

Iar pentru AMD (FM3 bunaoara) avem:

Adevarat este ca datorita pretului, probabil scazut, acestea au o eficienta relativ scazuta si in general un nivel de zgomot ridicat. Dar fac fata. Sunt simplu de montat fara sa puna prea multe probleme.

Situatia se schimba total daca:

• aveam de-a face cu un sistem overclock-at. In general cantitatea de caldura poate creste cu 30-40% facind insuficient un cooler stock
• proprietarul sistemului vrea silentiozitate,  sau vrea sa prelungeasca viata procesorului mentinindu-l la o temperatura mai scazuta decit temperatura posibila cu cooler-ul stock.

Solutia e reprezentata de asa numitele coolere aftermarket.

Iar aici treaba se complica putin intru-cit oferta este extrem de diversificata. In figura de mai sus e un cooler de top orizontal de la Noctua. Puteri vedea dotarea pe masura a acestuia, dotare justificata de pretul deloc mic. Insa e doar un exemplu si exista modele tipuri pentru toate situatiile si buzunarele.

Care sunt criteriile dupa care alegem un cooler aftermarket pentru procesor?

Compatibilitatea cu modelul soclului (socket-ului) procesorului

Fiecare cooler este compatibil doar cu anumite socluri pentru procesoare. Unele sunt pentru procesoare Intel, dar nu e obligatoriu sa fie pentru toate. Altele sunt pentru AMD. O buna parte se potrivesc si Intel si AMD fiind echipate cu sisteme de prindere pentru ambii producatori. Insa nici atunci cu toate modelele de socluri in totalitate. Deci aveti grija. Identificati soclul procesorului vostru, sau care doriti sa il cumparati, apoi verificati compatibilitatea cu cooler-ul pe care ati pus ochii conform specificatiei acestuia.

Cel mai simplu de cautat este folosind motorul de cautare al ofertei PC Garage. Functie de soclul pe care il cautati, bifati si obtineti posibilitatile in bugetul vostru.

Compatibilitatea cu placa de baza

Desi un lucru important nu e foarte simplu de verificat. In ce consta aceasta compatibilitate? In siguranta evitarii coliziunilor cu diverse componente ce sunt (componentele chipset-ului, diverse socluri, etc) sau vor fi montate pe placa de baza. Acest lucru e destul de intilnit in cazul cooler-elor masive din categoria celor de top.

Producatorii seriosi dau tabele de compatibilitate ale modelelor produse cu majoritatea placilor de baza actuale. Insa nu toti. Pe acestea le gasiti pe site-urile producatorilor de coolere aftermarket. Daca nu atunci trebuie sa fiti atent la alegerea cooler-ului, la dimensiunile acestuia, pentru evitarea coliziunilor cu diverse repere ale placii de baza sau cu alte componente montate pe aceasta.

Cele mai multe cazuri sunt reprezentate de coliziunile cu memoriile RAM cu radiatoare high-profile (tip pieptene). Dar despre acestea vom vorbi cind le va veni rindul.

Compatibilitatea cu carcasa

Lucru relativ simplu. Functie de latimea carcasei si inaltimea cooler-ului aftermarket se poate stabili daca acesta intra in carcasa pe care o aveti. Numai ca trebuie sa tineti cont ca un cooler nu vine montat direct pe peretele opus al carcasei, ci pe procesor, montat pe un soclu, montat pe o placa de baza, montat la o anumita inaltime de panoul pentru placa de baza al carcasei. Mai mult la carcasele moderne in latimea carcasei este inclusa si latimea spatiului pentru WM (wire management). In principiu (dar nu e o regula!) in cooler de max. 160mm inaltime intra intr-o carcasa de min. 200mm latime. Aceasta insa nu mai e valabil daca pe panoul lateral al carcasei se gasesc montate ventilatoare laterale a caror latime de inca 25mm trebuie inclusa in calcul. Ce e bine e ca rar cooler-ele aftermarket depasesc 160mm inaltime. Deci la alegerea carcasei pentru evitarea problemelor trebuie sa alegeti una cu min.225mm latime.
Cel mai sigur insa e sa va documentati cit mai bine, sa faceti calculele necesare si sa cumparati in cunostinta de cauza.

O ultima remarca ar fi pentru carcasele orizontale ce se au in vedere pentru HTPC-uri. In cazul acestora inaltimea maxima admisa in majoritatea cazurilor nu depaseste 130mm si recomand sa va orientati spre coolere orizontale.

TDP maxim admis

Adica cit poate disipa maximum cooler-ul pe care il avem in vedere. Nu putem pune pe un AMD fierbinte cu TDP 125w un cooler micut cu TDP maxim 90w. Trebuie sa cautam unul de macar 140-160w. TDP max este dat de producatorii consacrati in specificatiile fiecarui model pe site-ul propriu. Daca nu, trebuie sa cam apreciati la ochi sau ca sa fiti siguri sa luati unul mai mare ca dimensiuni. Totusi avind in vedere ca TDP-urile procesoarelor au scazut constant in ultimii ani nu veti avea probleme decit in cazul discrepantelor exagerate intre TDP-ul procesorului si dimensiunile cooler-ului.

Ce producator sa aleg pentru un cooler aftermarket?

Intrebarea este importanta. Oferta este foarte bogata si multe dintre acestea sunt relativ ineficiente (in sensul ca nu sunt mai eficiente decit cooler-ele stock si deci nu are rost sa cheltuiti pentru ele). In principiu nu merita sa cumparati un cooler aftermarket cu un pret sub 50-70RON, decit daca v-a lasat cooler-ul stock si trebuie sa-l inlocuiti, iar bugetul e limitat. Daca insa vreti un cooler pentru a-l inlocui pe cel stock pentru performanta si silentiozitate atunci plecati de la 50-70RON in sus. Logica e simpla. Cu foarte putine exceptii nu veti obtine nimic in plus. Cel mult un buzunar ceva mai usor.

Am sa incerc o ierarhizare a producatorilor, bazata pe citiva ani de experienta si incercari in a gasi cel mai bun raport pret/performanta si o silentiozitate pe masura. Astfel avem:

• Coolere de top, eficienta foarte ridicata, silentiozitate, pret pe masura. Noctua (toate modelele, dar in principal modelele NH-D14, NH-C14, NH-U12), Thermalright (modelele Silver Arrow SB-E Extreme, Silver arrow SB-E Special Edition, Silver Arrow), Prolimatech, Thermaltake (modelele Frio), Cooler Master (modelul V8/V10)
• Coolere foarte bune. Eficienta foarte buna, un bun raport performanta/pret. Thermalright (toate celelalte modele  True Spirit 90/120/140, Macho 120/HR-2, Archon, etc), Scythe ( aproape toate modelele), Thermaltake, Arctic Cooling (modelele Freezer), Xingmatek (modelul Loki), Zerotherm (modelele Nirvana), Titan (modelul Fenrir Evo)
• Coolere bune. Mai bune decit coolerele stock . Zalman (aproape toate modelele, in special CNPS 9300, 9700), Cooler Master, Deepcool (modelele Iceedge), Tuniq, Xingmatec (celelalte modele), Zerotherm(celelalte modele)

Majoritatea coolerelor vin echipate cu ventilatoare, desi sunt si exceptii (ex. Prolimatech). Cu pasta termoconductoare vin la pachet doar coolerele de top. Unele coolere sub acestea ca si pret au pasta preaplicata si va recomand atentie la manevrarea acestora.

Montajul fiecarui tip este apanajul proiectantilor firmei respective. Unele (mai ales cele masive) vin cu backplate iar montarea desi laborioasa asigura o stabilitate mai buna in cazul sistemelor verticale. Modelele mai ieftine, dar si mai reduse ca dimensiuni/greutate vin si fara backplate.

Montarea acestora desi pare complicata nu e atit pe cit pare. Trebuie putina atentie, si eventual un ajutor de la un prieten in cazul celor cu backplate. Despre teoria aplicarii pastei nu vreau sa intru in detalii. Unii vorbesc de bobul de mazare pus pe mijlocul procesorului, altii de un strat subtire omogen pe toata suprafata partii superioare a procesorului intinsa cu ajutorul unui card uzat. Eu folosesc faza cu o cantitate cit bobul de mazare pe mijloc. Pina acum a mers:)

Placa video

Desi pare cel mai complicat, la acest capitol despre placile video voi vorbi putin. Pentru ca aici nu prea e nimic de facut. Placa vine cu sistemul propriu de racire, iar eficienta acestuia e data de caracteristicile initiale ale acestuia. Singurul lucru pe care il aveti de facut este sa va faceti lectiile inainte de achizitie si sa va documentati asupra eficientei racirii placii video pe care ati pus ochii. Veti gasi pe Google review-uri decente care va vor da toata informatia de care aveti nevoie. Datorita faptului ca energia consumata de placile moderne e in scadere (la unele serii destul de serioasa), si caldura produsa de acestea e diminuata fata de acum nu foarte mult timp.

In general urmariti placi cu ventilatoare de diametre mai mari. Vor fi oarecum mai silentioase. Insa oricum vor fi audibile. Silentiozitatea la racire a unei placi video desi importanta nu constituie un criteriu decisiv. Mai importanta este mentinerea GPU la o temperatura acceptabila in idle si load. Bineinteles totul depinde si de buget.

Mai mult sau mai putin racirea placii video e o treaba la care interventia e destul de putin posibila. In afara de cazul cind vreti sa o schimbati. Dar inlocuirea racirii unei placi video, fiind o treaba nu foarte ieftina de cele mai multe ori nu merita, micsorind drastic raportul pret/performanta. Si desigur exista si solutii la un pret pe masura.

Cel mai sigur e sa faceti alegerea corecta a placii video.

Memoria RAM

In general memoriile moderne cu tensiuni la 1,5-1.65V, nu produc cantitati insemnate de caldura iar racirea acestora e asigurata la o buna parte de aerul inconjurator (atentie la ventilatia carcasei), sau de radiatoare. Aici avem 2 tipuri de radiatoare:

• low profile, cele mai des intilnite si indeajuns de eficiente sa faca fata la solicitarile termice ale placutelor RAM.
• high profile, acele radiatoare tip pieptene, care poate suprafetei de schimb ceva mai mari par ca ajuta. De fapt in cazul unui sistem pretentios (caruia ii sunt defapt adresate), mai mult incurca pentru ca in general acele sisteme au cooler aftermarket si in marea majoritate a cazurilor intra in coliziune cu acesta la montaj. Evitati-le. E doar marketing. Diferenta de suprafata de schimb e destul de mica ca sa faca diferenta.

Desi nu spun sa evitati placile la 1,65V trebuie sa stiti ca acestea sunt ceva mai calde. Insa nimic de speriat. Va trebui sa aveti in vedere o ventilare buna a zonei. In cazuri extreme exiata dispozitive speciale pentru racirea locala a placutelor RAM.

Insa sunt foarte scumpe si nu se justifica la sistemele de care noi vorbim.

HDD

Cele de generatie recenta desi inca se mai incalzesc, nu mai produc aceleasi cantitati de caldura ca cele de generatii mai vechi. De problema racirii separate a HDD-urilor s-a scapat odata cu noua configuratie a carcaselor moderne cu ventilatoare frontale, montate in fata cage-urilor cu HDD-uri. Deci in cazul racirii corecte a carcasei nu veti avea probleme cu HDD-urile.

Exista situatii in carcase mai specializate in care e nevoie de montarea unor HDD-uri in locuri mai putin ventilate. Solutiile exista dupa cum vedeti, insa ca si in cazul RAM nu sunt ieftine si nu se justifica decit in cazuri exceptionale.

Sunt si modele mai performante din aluminiu, insa in majortatea cazurilor maresc nivelul de zgomot al carcasei si micsoreaza raportul performanta pret al HDD-urilor, care si asa in urma majorarii de pret din ultimul an si jumatate (povestea inundatiilor din Thailanda) a avut de suferit.

Carcasa

Am sa vorbesc intii de ventilatoare. Probabil stiti deja ca un diametru mai mare inseamna debit de aer superior si silentiozitate datorita turatii in general reduse. Insa diametrul e impus de carcasa (atentie la alegerea carcasei), deci nu ramine decit sa va conformati diametrelor impuse de aceasta. Asa ca voi incerca sa fac si aici o ierahie a calitatii produselor dupa firme:

• calitate exceptionala: Noctua, Nanoxia, Noiseblocker
• calitate foarte buna: Aerocool, Thermalright, Enermax
• buna: Scythe, NOX, Arctic Cooling, Titan

Ceea ce nu gasiti in lista e posibil sa se incadreze la ultima categorie dar eu nu pot fi sigur. Vor fi probabil mai zgomotase si vor avea o durata de viata mai mica. Atit.
Acum despre ventilatia carcasei. Am sa ma refer la o carcasa moderna, cu amplasarea sursei in partea inferioara si am sa incerc sa fiu cit mai clar. In mod normal sunt doua fluxuri principale.

• Intrare (intake) pe frontal-ul carcasei (racire HDD-uri, memorii, placa de baza) si evacuare aer cald prin spatele carcasei (outake).
• Intrare prin partea inferioara (racire sursa, placa video, placa de baza) si evacuare prin partea superioara.

Unele carcase sunt dotate cu ventilatoare si in panoul lateral, de obicei de mari dimensiuni, care racesc intreaga placa de baza. Parerile asupra eficientei acestuia sunt impartite. Eu nu folosesc. Insa puteti incerca sa vedeti care e rezultatul, daca detineti o carcasa care dispune de aceasta posibilitate.

O alta problema este data de presiunea in carcasa. La fel parerile sunt impartite:

• presiune pozitiva, debitul de aer introdus in carcasa e ceva mai mare decit cel evacuat. Cresterea presiunii in interiorul carcasei face dificila depunerea prafului, in consecinta cresterea eficientei racirii, stiindu-se ca praful asezat pe lamelele cooler-ele CPU/GPU e cel mai mare dusman al eficientei procesului de racire.
• presiunea negativa, debitul de aer evacuat e mai mare decit cel introdus. Bineinteles intra si praful mai rapid. In acest caz sunt necesare filtre pe toate ventilatoarele intake. Insa aerul stationeaza mai putin timp in carcasa, schimbul de caldura se face mai eficient.

Eu folosesc a doua versiune desi e mai costisitoare, si cu toate filtrele tot exista ceva praf in interior. Altii au obtinut rezultate mai bune cu prima teorie. Nu vreau sa proclam postulate. Asa trebuie sa faceti! Spun doar trebuie sa incercati si sa vedeti ce e mai bine pentru sistemul vostru.

In unele carcase, mai ales in cele moderne, mai mari, se pune problema posibilitatii instalarii de pina la 12 ventilatoare de diverse diametre. O placa de baza oricit de performanta ar fi nu poate controla atit de multe. De cele mai multe ori mai mult de 5-6 nici nu e nevoie. Iar cea mai eleganta solutie sunt fan controler-ele, o solutie tehnica eleganta, un device care se monteaza intr-un bay de 5,25” al carcasei.

Fan controler-ul

Unele carcase sunt deja echipate cu aceasta facilitate, insa de cele mai multe ori nu e performanta sau ofera control pentru inca 2-3 ventilatoare. Nu spun ca un asemenea dispozitiv e neaparat necesat insa in cazul unor sisteme middle range spre high end e o solutie eleganta. De ce trebuie sa tinem cont cind alegem un fan controler:

Dimensiuni

Sunt facute pentru bay-uri de 3,5

si 5,25.

Alegeti pentru bay-ul care va prisoseste in carcasa. Recomand insa modelele de 5,25, sunt mai aerisite, permitind componentelor electronice (care in anumite cazuri se cam incing) o racire adecvata. Exista modele, nu neparat mai performante care ocupa si 2 bay-uri de 5,25. Sunt de obicei mai dotate ca si facilitati, sau au un design mai evoluat, care se potriveste carcaselor/sistemelor high-end.

Numar de ventilatoare suportate

In general sunt suportate intre 1 si 12 ventilatoare. Cam 2-3 suporta orice placa de baza, si in cazul sistemelor budget un fan controler nu se justifica. De aceea va recomand sa va orientati spre fan controlere cu 4-8 ventilatoare maximum. Le recunoasteti dupa numarul de potentiometre. Peste aceasta cifra ma intreb ce fel va arata sistemul vostru Iar de silentiozitate nu mai vorbesc, pentru ca banuiesc ca nu prea sunt doritori sa investeasca circa 1000RON in ventilatoare Noctua sau Nanoxia.

Afisaj electronic

Aici e mai mult chestie de buget. Sunt desigur mai scumpe cele cu afisaj electronic.  Designul afisaj-ului da bine intr-un sistem de fitze

Nu e asa. Nu recomand cu afisaj pentru acest motiv. Sunt insa si utilizatori mai putin experimentati care nu sunt familiarizati cu zgomotul produs de o anume turatie, si nici nu le e la indemina sa intrebe BIOS-ul sau alt program specializat ce temperatura are sistemul in punctele critice.

In general cele cu afisaj vin cu senzori de temperatura care se pot monta in punctele cheie (procesor, placa video, memorii, etc) acestia monitorizind temperatura iar in cazul unor fan controlere pot chiar influienta intre anumite limite turatia ventilatoarelor din zona respectiva in asa fel incit sistemul sa nu intre in supraincalzire.

Astfel constructiv se pot seta temperaturi de alarmare, regimuri de turatie automata (desigur se poate face si reglaj manual) sau se pot opri anumite zone ventilate in cazul unor activitati mai putin solicitante.

Alte dotari

Unele fan controlere vin dotate cu USB-uri suplimentare, mufe casti sau microfon, cititoare de carduri, etc. Nu recomand. Isi pierd din functionalitate si zic eu, nu sunt nici estetice.

Bineinteles in cazul unui sistem budget aceasta discutie e inutila. Acel utilizator va cauta sa isi faca un sistem cu cit mai putini bani si va profita de orice facilitate.

Producatori

Sunt destul de multi. Nu tot ce se gaseste e de calitate. Pentru un sistem pentru care se are in vedere un fan controller insa nu se pune problema unor bugete foarte mici. Pentru ca in acest caz e de ajuns sa folositi capabilitatile placii de baza. Va recomand fan controler-ele Scythe, Lamptron, NZTX pe care eu la consider ca fiind de top. Fan controlere bune produce si Aerocool, Zalman sau Akasa.

Accesorii racire

E un mic subcapitol pe care multi il considera inutil. Aici intra toate accesoriile pentru ventilatoare respectiv: seturi suruburi de silicon/cauciuc, filtre pentru intrarile ventilate (80/120/140mm), rame antivibratii, cleme ventilatoare, etc. Nu minimizati rolul acestora, desi nu au un rol activ in reducerea temperaturii existenta acestora determina in principal reducerea nivelului de zgomot generat de racirea sistemului. Poate intr-un articol viitor voi vorbi mai pe larg despre.