Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Кулеры для Athlon 64. Часть 1. «Боксовые» против дорогих

АрхивКорпуса и кулеры
автор : Алекс Карабуто   27.03.2004

Исследуем теплоотдачу и бесшумность кулеров от Ajigo и AVC, рекомендованных AMD для использования с процессорами Opteron и Athlon 64.

Прошло уже более полугода с момента появления на рынке процессоров AMD Athlon 64 для настольных ПК и рабочих станций начального уровня и почти год успешно продаются AMD Opteron для серверов и многопроцессорных рабочих станций. С появлением моделей Athlon 64 ценой в районе 200 долларов их продажи резко пошли вверх и можно сказать, что они успешно завоевывают сердце массового покупателя, хотя доля процессоров ряда Athlon XP по-прежнему выше, чем Athlon 64. Впрочем, к середине 2004 года ситуация обещает измениться.

Мы уже многократно обращались к теме систем на базе Athlon 64, рассматривая не только сами процессоры и их производительность при выполнении различных задач (см., например, www.terralab.ru/system/31549, www.terralab.ru/system/31241 и www.terralab.ru/system/29365), но и череду материнских плат на чипсетах от VIA, Nvidia и SiS, предназначенных для установки процессоров AMD Athlon 64 (см., например, обзоры с www.terralab.ru/system/31492 по www.terralab.ru/system/31597). Однако до сих пор мы обходили стороной одну не менее важную область — кулеры для этих процессоров. И вот пришло время исправить ситуацию — перед вами наш первый обзор кулеров для процессоров AMD Athlon 64 и Opteron.

И начать эту тему мы решили не с красивой и дорогой «экзотики», а с самых распространенных и недорогих моделей кулеров — некоторых из тех, которые с самого начала (почти год назад) были рекомендованы AMD для использования с Athlon 64 и Opteron и которыми частенько комплектуются Athlon 64 при retail-поставках. Условно назовем их «боксовыми» моделями.

Но сперва — немного об общих вопросах. Дело в том, что конструкция и механизм крепления кулеров для процессоров с разъемами Socket 754 и Socket 940 (а также Socket 939) существенно отличаются от таковых для семейств Pentium 4 (Socket 478) и Athlon XP (Socket A). Схематично система установки кулеров на Athlon 64 и Opteron показана на рисунке.

Схема установки кулеров для процессоров AMD Athlon 64 и Opteron.

Основным отличием от предшественников является наличие низкой пластиковой рамки Retention Frame (для P4 она высокая и другой конструкции), которая устанавливается на плату вокруг сокета (порой платы даже поставляются с не установленными Retention Frame) и закрепляется двумя винтами (Screw на рисунке выше) с использованием жесткой, как правило, металлической пластины (я бы даже сказал — пластины жесткости), расположенной с обратной стороны платы (Backplate на рисунке) и прижатой через прокладку из изолятора (гибкий пластик или специальный толстый картон). Значительно реже в качестве Backplate используется толстая пластмассовая рамка.

Черная пластиковая рамка (Retention Frame) и металлическая
пластина (Backplate) для ее крепления на материнской
плате под процессоры Athlon 64/Opteron.

Такой подход к креплению кулера заметно отличается от использованного ранее для Socket 478 (Pentium 4), поскольку в последнем случае существенным и принципиальным по утверждению Intel было то, что с обратной стороны материнской платы пластина жесткости не устанавливается (хотя отдельные случаи ее установки все же имели место), а плата слегка прогибается в месте установки процессора под действием большой прижимной силы механизма установки кулера, амортизируя (смягчая) ударные воздействия и тряску при транспортировке собранного ПК (как утверждает Intel, система пайки самого разъема Socket 478 на плату рассчитана как раз с учетом этих особенностей). В случае же с Socket754/940/939 для процессоров архитектуры AMD64 все как раз наоборот — пластина жесткости (Backplate) призвана именно максимально «разгрузить» печатную плату от деформаций, связанных с установкой и прижимом кулера, и позволить ей быть максимально «плоской» в работе.

Другим существенным отличием новых кулеров от прежних является система прижима собственно кулера (точнее — его радиатора) к рамке-основанию (Retention Frame). Новая система прижима Clip and Cam Sub-Assembly (см. первый рисунок), на мой взгляд, гораздо проще и удобнее в обращении, чем у предшественников — Pentium 4 (Socket 478) и Athlon XP (Socket A). Фактически она позволяет устанавливать и демонтировать кулер одной рукой! Суть это системы в том, что центральный пластиковый вал (он показан фиолетовым цветом на рисунке выше) имеет посередине квазиэллиптическое утолщение со смещенным центром вращения, что позволяет поворотом его на 90 градусов создавать мощное прижимное усилие (металлическая скоба Clip and Cam Sub-Assembly двумя пазами зацепляется за толстые лапки пластиковой Retention Frame). А при деинсталляции поворот на 90 градусов в обратном направлении почти полностью снимает усилие прижима. Пластиковый вал специальным рычагом на конце фиксируется в отдельном пазе рамки так, что в «рабочем» состоянии (когда кулер прижат) его самопроизвольное «откидывание» практически исключено.

Наконец, третьей особенностью кулеров для Athlon 64 является присутствие интеллектуальной системы (электронной схемы) регулировки скорости вращения вентилятора в зависимости от температуры (с использованием термодатчика, расположенного в самом кулере). Характеристика терморегулировки показана на рисунке (он позаимствован нами из документации на Athlon 64).

Характеристика регулирования скорости вращения
вентилятора от температуры для процессоров AMD Athlon 64.

В принципе, ничего нового тут нет — аналогичная кривая терморегулировки уже много лет используется для кулеров под Pentium 4, см., например, обзоры на www.terralab.ru/supply/21615 и www.terralab.ru/supply/25199, а также применяется некоторыми компаниями в отдельных моделях собственных кулеров для Athlon XP (см., например, www.terralab.ru/supply/29612). Более того, в некоторых современных материнских платах такую регулировку можно организовать через BIOS Setup (см., например, www.terralab.ru/system/30406). Глядя на вышеприведенный график, можно лишь отметить, что тут область изменения оборотов достаточно узкая по температуре (от 32 до 42 градусов) и скорость кулера при этом меняется в два раза почти «ступенькой». Видимо, это сделано из расчета оптимизации под технологию Cool’n’Quiet в процессорах Athlon 64 (не FX!), когда при малой загрузке CPU он работает на пониженной частоте (и напряжении), выделяя минимум тепла (и вертилятор кулера при этом может почти остановиться без ущерба для теплоотдачи), тогда как при большой загрузке CPU он работает на полной частоте и напряжении, выделяя до 89 ватт тепла, и от кулера требуется быстро «прийти в норму» и выйти на максимум теплоотдачи.

Термодатчик на вентиляторе для регулировки
скорости вращения вентилятора в зависимости
от температуры нагнетаемого воздуха.

Как мы уже неоднократно отмечали ранее, этот подход на данный момент имеет лишь один существенный недостаток в реализации — для регулировки оборотов используется термодатчик, расположенный на самом вентиляторе и измеряющий фактически температуру нагнетаемого в кулер воздуха (а он, как правило, холодный), вместо того, чтобы измерять гораздо более показательную для этих случаев температуру основания радиатора кулера или даже самого ядра процессора. В результате, такие кулеры работают в подавляющем большинстве случаев на минимальных оборотах (ведь нагнетаемый воздух холодный) и толку от такой «авторегулировки» оборотов нет никакой.

Строго говоря, кулеры для Pentium 4 и Athlon XP не подходят для установки на Athlon 64 — в силу различия механизмов крепления (и иногда — габаритов). Однако есть и исключения — некоторые дорогие и «продвинутые» кулеры оснащаются несколькими различными механизмами крепления, позволяющими монтировать их не только на Socket 478 и Socket 754/940, но даже и на Socket A.

А теперь перейдем к конкретным моделям кулеров. В этом обзоре мы детально познакомимся с тремя специализированными дешевыми («боксовыми») моделями кулеров для AMD Athlon 64/Opteron и сравним их с «элитным» кулером от Zalman, исследованном нами ранее в различных режимах на процессоре Intel Pentium 4 (см. www.terralab.ru/supply/25199). Вот перечень испытанных здесь кулеров (по ссылкам доступны подробные описания):
• Ajigo MF043-044A
• AVC 7ZUB004
• AVC 7ZUB301
• Zalman CNPS7000-Cu

Краткие характеристики рассматриваемых моделей кулеров приведены в таблице 1. Кулер Gigabyte 3D Cooler Pro GH-PCU21-VG здесь приведен «за компанию» и будет подробнее рассмотрен в следующей статье. Переверните страницу >>>

Таблица 1. Краткие паспортные характеристики рассматриваемых в данном тестировании моделей кулеров для Socket 754/940 (все они снабжены вентиляторами на подшипниках качения)

Модель кулера

Ajigo
MF043-044A

AVC
7ZUB004

AVC
7ZUB301

Zalman
CNPS7000A-Cu

Gigabyte
3D Cooler Pro
GH-PCU21-VG

Процессоры

Athlon 64/Opteron

Pentium 4, Athlon 64/Opteron, Athlon XP

Материал радиатора

Al-ребра на толстой медной пластине

Литой AL-6063 T5 с медным сердечником

Al-ребра на толстой медной пластине

Медь

Al-ребра, медное основание, термотрубки

Примерная розничная цена, $

9

7

9

40–50

33

Вес, г

450

400

400

773

430

Размер вентилятора (радиатора), мм

70х70х15

70х70х20
(76х69х45)

70х70х20
(78х68х37)

92х92х25
(109х109х62)

(83x89x93)

Скорость вращения, об./мин.

3050–6000

5400
(без термосенсора)

2900@32oC,
5400@42oC

1350–2400

2000–4000

Расход воздуха, куб. фут/мин. (CFM)

21–41

52

25–52

н/д

н/д

Уровень шума, дБА

28–46

н/д

н/д

20–25

19,2–37,2

Начнем с исторически одного из самых первых кулеров для AMD Opteron/Athlon 64 — модели Z7UB004 известной «кулерной» компании Asia Vital Components Co., Ltd. (www.avc.com.tw).

Тайваньская AVC — признанный кулерный брэнд.

Сейчас в ее арсенале насчитывается уже четыре модели кулеров для семейства AMD K8 (см. www.avc.com.tw/products/oem/amd_k8.html), однако Z7UB004 среди них — отнюдь не золушка.

Кулер AVC Z7UB004 для процессоров AMD K8.

Этот достаточно дешевый кулер (кстати, именно с ним поставлялись ранние образцы процессоров AMD K8) имеет массивный цельнолитой алюминиевый радиатор (материал AL-6063 T5), в основание которого вмонтирован некрупный медный цилиндр. Решение достаточно распространенное и уже несколько лет хорошо известное для кулеров как под Socket A (www.terralab.ru/supply/19535), так и для Pentium 4 (www.terralab.ru/supply/21615).

AVC Z7UB004, вид снизу.

Учитывая наличие хитспредера у процессоров AMD K8, небольшой размер медного сердечника кажется вполне достаточным для умеренного охлаждения, а, возможно, следовало обойтись вообще без меди, слегка утолщив среднюю часть алюминиевого радиатора. Впрочем, ниже (в разделе испытаний) мы увидим, что реальная теплоотдача этого кулера даже с медным сердечником слегка хуже, чем у остальных участников нашего обзора.

Вентилятор кулера AVC Z7UB004 с термодатчиком.

Несмотря на то, что на сайте производителя этот кулер значится с нерегулируемым вентилятором без термодатчика, наш экземпляр был экипирован «по полной программе» — мощный вентилятор на 5400 об./мин., потребляющий в максимуме ток до 700 мА (не каждая «мать» такой ток потянет!), регулировался по оборотам в зависимости от температуры нагнетаемого в радиатор воздуха (см. термодатчик на фото), и в обычном режиме его скорость работы падала примерно до 3100 об./мин., что значительно снижало его шумность. В целом кулер показал себя неплохо и нормально справлялся со своими задачами. Читать дальше >>>

Другой, более совершенный кулер компании AVC в нашем обзоре — это модель 7ZUB301.

Кулер AVC Z7UB301 для процессоров AMD K8.

При примерно таком же весе и габаритах, что и предшественник Z7UB004, этот кулер имеет совершенно иную конструкцию.

AVC Z7UB301, вид снизу.

Толстое (почти 7 мм) литое медное основание (видимо, «вырезка» из толстого медного листа) имеет прорези глубиной около миллиметра, в которые жестко вмонтированы (впрессованы?) алюминиевые ребра радиатора толщиной 0,4 мм каждый. Эта технология носит название CRIMP FIN Technology.

AVC Z7UB301, ребра вмонтированы в медное основание.

В результате, высота радиатора получилась на сантиметр меньше, чем у Z7UB004, а теплоотдача с таким же вентилятором - даже лучше, если судить по нашим тестам. Здесь также применен мощный (до 0,7 А при питании от 12 В) вентилятор на подшипниках качения с скоростью вращения, регулируемой от 2900 до 5400 об./мин. в зависимости от температуры встроенного датчика (32 градусам соответствует 2900 об./мин., а 42 градусам — 5400 об./мин.). Однако из-за отмеченного выше недостатка размещения термистора вентилятор на практике работает постоянно лишь на 3000 об./мин. С одной стороны, это хорошо, поскольку низок шум (на 5400 об./мин. он сильно ревет), но с другой — никакой реальной пользы такая автоматическая регулировка не приносит (исключение — случай, когда воздух во всем корпусе разогрелся выше 40 градусов).

Основание кулера поставляется с нанесенным слоем термопасты (не термоплавкой «жвачки-липучки», а именно пасты), которая и использовалась в наших испытаниях этого кулера. Необходимо особо подчеркнуть, что модель Z7UB301 рекомендована AMD для использования со своими процессорами (см. www2.amd.com/us-en/thermal/DetailHandler/1,,,00.html?queryID=77994) и частенько служит «боксовым» кулером для Athlon 64. Читать дальше >>>

Третий герой нашего обзора — Ajigo MF043-044A — также рекомендован AMD для всех текущих процессоров семейства К8 (см. www2.amd.com/us-en/thermal/ResultsHandler/1,,30_2252_869_8819^10666,00.html и www2.amd.com/us-en/thermal/DetailHandler/1,,,00.html?queryID=77990) и в настоящее время служит боксовым кулером для Athlon 64 и Opteron. Он принадлежит «перу» разработчиков компании Ajigo (www.ajigo.com/product/MF043-044.htm). Эта «кулерная» азиатско-североамериканская компания (в Азии — производственные мощности, в Штатах — маркетинг и часть лабораторий) тесно работает с AMD по разработке кулеров для их процессоров.

Вентилятор кулера Ajigo MF043-044A.

По конструкции Ajigo MF043-044A похож на AVC Z7UB301 — в массивную медную пластину толщиной 6,5 мм впрессованы тонкие алюминиевые листы радиатора, которые для прочности «охвачены» сверху и с двух боков толстым алюминиевым кожухом, в результате чего общая прочность Ajigo MF043-044A заметно лучше, чем у AVC Z7UB301.

Боксовый кулер для процессоров AMD K8 - Ajigo MF043-044A.

Единственный, на мой взгляд, недостаток такой конструкции — ребра радиатора расположены чаще, чем у Z7UB301 и многих других кулеров, поэтому они скорее забьются пылью, что приведет к уменьшению воздущного потока сквозь кулер.

Относительно тонкий (15 мм) вентилятор кулера Ajigo MF043-044A производства китайской Delta Electronics, Inc. создает примерно на 20% меньший воздушный поток, чем «родной» вентилятор у AVC Z7UB301 и Z7UB004, а на полных оборотах создает значительный шум (6000 об./мин. и до 46 дБА по спецификации). Зато он гораздо менее прожорлив — ток потребления не более 450 мА на полных оборотах. Встроенный терморегулятор оборотов имеет стандартное решение — бусинковый термистор «мониторит» поступающий воздух. Поэтому обычно кулер вращается со скоростью около 3400 об./мин. и создает умеренный шум.

Ajigo MF043-044A, вид снизу.

На нижнюю поверхность радиатора нанесена термоплавкий термоинтерфейс («жвачка-липучка»), которая еще имеет какой-то смысл для «голых» кристаллов Athlon XP, но совершенно бессмысленна для Athlon 64 с хитспредером. Поэтому я оттестировал этот кулер дважды — как со штатным термоинтерфейсом, так и с термопастой КТП-8, предварительно тщательно отчистив «липучку». Оказалось, что теплоотдача кулера от такой замены почти не выиграла. В общем, кулер Ajigo MF043-044A звезд с неба не хватает, но со своими основными обязанностями справляется, немного уступая в теплоотдаче и шумности тому же AVC Z7UB301. Читать дальше >>>

Этот кулер-красавец CNPS7000-Cu от одного из лидеров тихого «кулеростроения» — компании Zalman Tech Co. (www.zalman.co.kr и www.zalmanusa.com) — мы взяли здесь в качестве своеобразной точки опоры, дорогого «идеала». Подробнее о нем мы уже писали (см., например, www.terralab.ru/supply/25199): он является частью программы CNPS (Computer Noise Prevention System) компании Zalman, благодаря которой типичный шум компьютерных систем (более 30 дБ) можно снизить до 20 дБ и даже ниже, что находится ниже того уровня, который замечает обычный пользователь ПК. Для этого применяется передовая конструкция радиаторов FHS (Flower HeatSink), где используются более короткие пути отвода тепла и площадь поверхности теплорассеивания в 3-10 выше, чем в традиционных кулерах. Радиатор габаритами 109х109х62 куб. мм имеет уникальную форму и состоит из множества пластин, «собранных» вместе в центре с отполированным основанием. Для модели CNPS7000-Cu используется чистая медь. При этом вес кулера достигает 773 грамм — почти вдвое больше, чем у остальных участников нашего обзора. Размер основания соответствует хитспредеру Athlon 64, а конусоподобная форма радиатора обеспечивает нормальную установку на системные платы — к плате он привинчивается на двух винтах. Установка и снятие кулера в готовой системе занимает граздо больше времени, чем у стандартных кулеров для AMD K8. Зато по надежности крепления этой системе можно поставить твердую пятерку.

Zalman CNPS7000A-Cu.

Кулеры серии CNPS7000A предназначены для настольных процессоров Intel Pnetium 4, AMD Athlon 64 и Athlon XP и снабжены соответствующими механизмами крепления. Они выпускаются двух видов — дорогой с полностью медным радиатором и более дешевый (примерно 40 долларов) с медной вставкой в центре алюминиевых ребер. В любом случае, эти кулеры намного дороже, чем остальные участники нашего сегодняшнего обзора.

Zalman CNPS7000A-Cu, вид снизу.

Кулер снабжаются специальным малошумящим вентилятором системы NP (Noise Prevention) диаметром 92 мм. Он имеет два шарикоподшипника и скорость вращения примерно 1350-2400 об./мин. (в зависимости от напряжения питания). При этом уровень издаваемого акустического шума оценивается величиной 20-25 дБ соответственно.

Zalman FAN MATE 1.

Кулер CNPS7000 комплектуется простейшим ручным регулятором оборотов FAN MATE 1, включаемым между системной платой и вентилятором кулера (подробности по FAN MATE см. на www.terralab.ru/supply/25199). Чтобы «запитать» вентилятор от полного напряжения +12 вольт, его надо подключить к материнской плате напрямую, без использования FAN MATE 1, однако на практике этого, видимо, не требуется, поскольку при питании от FAN MATE напряжение составляет от 5 до 10 вольт и этого с лихвой хватает для превосходной теплоотдачи. Читать дальше >>>

Температурные измерения мы поводили при помощи процессора AMD Athlon 64 3200+, установленного на материнской плате MSI K8T Neo (cм. www.terralab.ru/system/31504), на которой, в частности, реализована технология Cool'n'Quiet.

Плата MSI K8T оснащена технологиями
CoreCell и реализует AMD Cool'n Quiet.

Плата MSI K8T — внутренности сокета.

Измерения температуры и скорости вращения проводились при помощи программы мониторинга от MSI (с одновременным контролем по программе MBM). Тестирование проводилось по нашей методике, описанной ранее (см., например, www.terralab.ru/supply/25199, www.terralab.ru/supply/21615 и www.terralab.ru/supply/29612), для полной загрузки процессора использовалась программа BurnK7 из комплекта CPUburn4. Кулер AVC Z7UB004 был оттестирован в двух режимах — обычном и при работе технологии AMD Cool’n’Quiet (эту технологию мы подробнее рассмотрим в отдельной статье). Результаты показаний температуры процессора и материнской платы в режимах прогрева и бездействия приведены на двух диаграммах.

Безусловный победитель по теплоотдаче — Zalman (даже на минимальных оборотах он эффективнее всех «боксовых» вариантов). Лучше других «боксовиков» показал себя AVC Z7UB301, обойдя остальных на 3-5 градусов. И это при том, что он имеет меньшую скорость вращения, чем остальные! Видимо, удачное медное основание и не очень частые ребра радиатора (лучший воздухоток) дают о себе знать. Наименее эффективным (но все же уверенно справляющимся со своими задачами) оказался алюминиевый AVC Z7UB004 с небольшой медной вставкой. Отметим, что использование технологии Cool’n’Quiet позволяет снизить температуру процессора при слабой нагрузке аж на 25 градусов, тогда как при большой нагрузке, очевидно, никак не влияет.

 

Измерения акустического шума при помощи программы SpectraLab

Оценка кулеров нынче немыслима без измерений из шумности. Эти измерения мы также провели для всех этих моделей по описанной ранее методике с использованием программы SpectraLab (см. www.terralab.ru/supply/25199).

Вот пример взвешенных по кривой «А» спектров акустического шума некоторых кулеров.

Ajigo MF043-044A.

AVC Z7UB004.

AVC Z7UB301.

Zalman @ +5V.

Zalman @ +10V.

На следующей диаграмме приведена скорость вращения вентиляторов в процессе наших измерений.

Скорость вращения вентиляторов кулеров.

А ниже показаны данные по значениям акустического шума вентиляторов, взвешенного по кривой «А» и приведенных к абстрактной относительной шкале так, чтобы наши измеренные значения были близки к паспортным для некоторых кулеров.

Акустический шум кулеров в процессе работы.

Все три «дешевые» модели примерно одинаковы по шумности (26-30 дБА), поскольку «дружно» вращаются на минимальных оборотах системы авторегулировки (2900-3400 об./мин.). Чуть тише других — все тот же AVC Z7UB301, а AVC Z7UB004 в режиме Cool’n’Quiet (при бездействии процессора) работает почти также бесшумно, как Zalman при питании от 5 В — всего 21 дБА.

Краткий итог таков. Все рассмотренные «боксовые» кулеры пригодны для штатного охлаждения текущих процессоров AMD Athlon 64 в режиме минимальных оборотов, то есть при температуре набегающего воздуха менее 32 градусов. При этом они достаточно тихи в работе. Хотя, безусловно, и уступают дорогим «продвинутым» кулерам. Если процессор хочется немного разогнать, лучше других подойдет кулер Z7UB301, но стандартный боксовый Ajigo тоже вполне сойдет.

© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.