Hlađenje mikroprocesora

Srednja strukovna škola Velika Gorica

ELABORAT ZAVRŠNOG RADA

HLAĐENJE MIKROPROCESORA

Školska godina 2002/2003.

Kandidat: Marko Malčec

Mentor: Veljko Skočilič dipl. ing.

UVOD

Uvod u hlađenje mikroprocesora se sastoji od najboljeg mogućeg načina odvodnje topline sa procesora. To se postiže pomoću hladnjaka koji na sebi sadrži ventilator koji ventilacijom hladnog zraka odvodi toplinu sa procesora, a po mogućnosti i iz samog kućišta. Hladnjak se sastoji od ventilatora, radijatora i mehanizma za fiksiranje. U današnje vrijeme pojavljuju se još više vrsta hlađenja procesora. Jedno od tih je i vodeno hlađenje. Sam hladnjak se namješta točno iznad procesora. Za što bolje hlađenje upotrebljava se i termalna pasta koja se postavlja između procesora i hladnjaka. Jedini problem kod malo boljih hladnjaka je što previše buče, ali ipak nije to tako nesnošljiva buka. Da bi snizili temperaturu unutar kućišta dodaju se i hladnjaci koji se pričvršćuju na samo kućište. Neki procesori se jako puno griju pogotovo AMD- ovi procesori, pa je stoga potrebno i više hladnjaka postaviti u kućište, da bi snizili temperaturu unutar samog kućišta.

MIKROPROCESORI

Predstavljanjem Athlon i Duron generacija procesora AMD je uspio Intelu uzeti značajniji dio korisnika s ogromnog procesorskog tržišta. Naravno, ti procesori nisu bili gotovo niti po čemu revolucionarni ( tek slijed u razvoju procesora ), a niti performansama dvostruko nadmoćni " starom " Intelu, kao što su neki samozvani ljudi tvrdili. Odlučujuća činjenica kojom je AMD brojne kupce okrenuo prema svojim proizvodima je dakako cijena samih procesora. Brzinama su bili jednaki, pa čak i nešto brži od konkurentskih Intelovih procesora. Athlon je na svim testiranjima nadmašio Pentium III, baš kao što je Duron bio bolji od Celerona. No koliko su god takvim razvojem događaja likovali štovatelji i pristalice AMD- a, toliko su intelovci upozoravali na pretjerano grijanje kako Athlona, tako i Durona. Zlobnici bi rekli kako se AMD poslužio jeftinim trikom poznatim kao overclocking ( tjeranje procesora na radnu brzinu koja je veća od njegove nazivne brzine rada ) pa je tako dobio jeftinije procesore koji mogu cijenom konkurirati Intelu. Treba znati kako se boriti protiv užarenih AMD – ovih procesora. Dakako o neće biti ekstremne cooling metode poput vodenog hlađenja, Peltiera i sl. već već običnim i cijenom pristupačnim hladnjacima.

Intel i AMD su dvije najveće tvrtke procesorima, koje praktički posjeduju tržište procesora. Najpoznatiji Intelovi proizvodi su Celeron i Pentium III procesori, dok kod AMD- a to je zasigurno Duron i njegov model Athlon. Zanimljivo je da i Intel i Athlon imaju isti čip. Ovi procesori ne trebaju neke exstra čipove, i zato im također ne treba neki preveliki prostor u vašem kučištu. Obje manufakture imaju iste tipove procesora – Intel ima Slot 1, a AMD Slot A, koji koriste mehanički identične, ali električki kompletno drugačije konektore.

Intel i AMD preferiraju najčešće procesore za prodavanje socket verzija.

Intel ima Socket 370, koji je dobio ime po broju pinova. AMD ima Socket 462, nazvan iz istog razloga kao i Intelov, a istotako poznat i kao Socket A.

Slika 1: AMD Athlon procesor

Većina današnjih Socket A procesora izrađena je u 0,18- mikronskoj tehnologiji koji su skloni prekomjernom zagrijavanju. Što je procesor brži, to treba veću voltažu koja će mu omogućiti stabilniji rad. Povećanje voltaže procesora, pak, utječe na generiranje i emitiranje topline nad jezgrom procesora. Tu toplinu je potrebno što učinkovitije smanjiti i eliminirati ukoliko želimo stabilan rad na računalu, te procesoru omogućitišto duži život i umanjiti opasnost od prekomjernog zagrijavanja. Konstantan rad na visokim temperaturama može iznenada rezultirati situacijom u kojoj dolazi do prestanka rada računala, koja u velikom broju slučajeva rezultira pregaranjem procesorske jezgre. Jasno je da to znači " silikonsku smrt " za procesor. Jedino što nam tada preostaje je ili melankolično tugovanje za izgubljenim procesorom i eventualnim istekom garancije kod prodavača ili naučena lekcija zbog koje ćemo se u budućnosti potruditi osigurati što bolje hlađenje procesora. Neadekvatno hlađenje također može biti opasno i utjecati u velikoj mjeri na vijek trajanja procesora. Kao primjer neadekvatnog hlađenja možemo navesti nepostojanje termalne paste ili njezinog ekvivalenta u prostoru između procesora i baze hladnjaka. Termalna pasta ( thermal grease ) je posebna vrsta materijala koja se sastoji od termovodljivih elemenata uz dodatak silikona ili hidrokarbonskih ulja koja tvore jednu mekanu i razmazivu masu. Njezina uloga je da omogući što manju termalnu rezistenciju tako što će zatvoriti sve eventualne mikroskopske zračne prostore ( tzv. Zračni džepovi ) koji bi se mogli pojaviti između procesora i baze hladnjaka uslijed njihovih neravnih površina. Problem koji se javlja nakon nekog određenog vremena je u tome što se pasta sve više suši i stvrdnjava, a to utječe na povećanje termalne rezistencije uslijed koje se toplina nedovoljno odstranjuje. Kvalitetno aplicirana pasta mora prekrivati samo jezgru procesora i to u vrlo tankom sloju koji će ostvariti najbolji mogući kontakt. Thermal compound je poboljšana inačica termovodljive paste koja nakon nekog vremena poprima gumastu masu i kao takva pokazuje bolje rezultate u disperziji topline s površine procesora. Dolazi u dvije vrste: uz dodatak silikona ( najčešće se nalazi na hladnjacima u obliku trake ) i bez dodatka silikona ( skuplja i teže nabavljiva ). Izbor kućišta računala također igra bitnu ulogu u zagrijavanju procesora. Kod jeftinijih i manjih kućišta proizvođač obično zanemaruje strujanje zraka i prostorni raspored u unutrašnjosti kućišta pa se tako npr. Napajanje može naći odmah iznad procesora. To nikako nije dobro pošto se procesor može naći zarobljen u tako malom prostoru uslijed kojeg dolazi do povećanja temperature u okolici procesora, a samim time umanjujemo učinke hlađenja. Međutim, čak i takva loše dizajnirana kućišta možemo doraditi uz malo truda ugradnjom dodatnih ventilatora.

HLADNJACI MIKROPROCESORA

Sam hladnjak se sastoji od tri dijela: ventilator, radijator i mehanizam za fiksiranje. Ventilatori su najčešće izgrađeni od lagane plastične mase, a razlikuju se kako veličinom, tako i brzinom vrtnje. Naravno da bi idealan izbor uvijek bio cooler s najvećim i najbržim ventilatorom, no tu dolazimo do problema prekomjerne buke koju stvara brza vrtnja ventilatora. Ta bučnost ventilatora ponekad zna biti toliko iritantna da višesatno sjedenje uz računalo može postati vrlo iritirajuće za naša slušna osjetila. Međutim, ako se odlučimo za overclockiranje procesora moramo se pomiriti sa povećom bukom. Radijator je zapravo nepomični dio hladnjaka koji se izrađuje u različitim oblicima i od nekoliko različitih vrsta materijala. Većina današnjih radijatora je izrađena od aluminija. Termalna provodljivost i ovdje ima vrlo bitnu ulogu i to je razlog zašto proizvođači hladnjaka prelaze s aliminija na bakar ( ili makar na bakrenu bazu uz tijelo od aluminija ), pošto bakar daleko bolje uklanja toplinu s procesora. Razlika u cijeni pojedinih hladnjaka leži upravo u materijalu od kojeg su izrađeni jer je, primjerice, bakar skuplji od aluminija. Mehanizam za fiksaciju hladnjaka može biti prilično jednostavan za aplikaciju, a može biti i jako težak. Obično je to princip kvačice, a najbolji su oni koji se mogu i staviti i skinuti bez dodatnog pomagala. Montiranje hladnjaka na procesor je zapravo čin koji nas može stajati lomljenja procesora ukoliko upotrijebimo preveliku silu. No, najčešće je skidanje hladnjaka još opasnije i lako može doći do nepovratnog oštećenja procesora, stoga je potreban poseban oprez pri skidanju hladnjaka i doziranu uporabu sile. Važno je da niti slučajno ne uključujemo računalo, ako na procesor nije stavljen hladnjak i ventilator spojen na struju. Dovoljna je i jedna sekunda u takvoj situaciji i procesor će sigurno pregoriti. Naoko, montaža je vrlo jednostavna, ali to se ne može nikako reći za sve modele. Isto je tako kada dođe vrijeme za demontažu. Najnoviji tipovi hladnjaka imaju sve bolje riješene sustave stavljanja, koji uključuju upotrebu odvijača ( kao poluge ) i uglavnom se zakačuju na jedan zubac sa svake strane slota. Mnogi korisnici tvrde da im stavljanje za tri zupca ( s obje strane ) ulijeva više povjerenja, no proizvođači ne podržavaju taj trend. Najveća komplikacija je postaviti hladnjake koji se učvršćuju izravno na ploču, ali to je sigurno tehnički najpouzdanije rješenje. Pri tome treba obavezno provjeriti da li se uopće može montirati takav hladnjak na ploču, ali način montaže nema velikog utjecaja na funkcioniranje hladnjaka – različiti hladnjaci s istim sustavom postavljanja daju sasvim drugačije rezultate. Ukoliko hladnjak nema postavljenu kontakt – pastu, morate je sami nanijeti. I tu postoje mnoge teorije od nepovjerenja u paste koje su tvornički postavljene, do toga da samo neke posebne vrste daju kvalitetan spoj procesora i hladnjaka.

Slika 2: Golden Orb hladnjak

Hladnjaci koji idu na slot procesora nisu komplicirani za sastavljanje. Svi Athlonovi slotovi A su SECC ( Single Edge Contact Cartridge ) kao i stariji modeli Pentiuma II i III. Osnovni dizajn različitih modela Golden Orb hladnjaka dolazi od puno impresivnijeg dizajna turbocoolera, izrađeni od Hewllet – Packard nekoliko godina unazad. Golden Orb je jeftinija i praktičnija verzija Turbocoolera. Prilično je učinkovit, lijepog izgleda i pogodan za sve tipove procesora bez zahtijevanja drugih dodatka. Većina hladnjaka za SECC računala stavlja se na ploču bez alata ( odvijač ) i dizajnirana je tako da je dobro pričvršćen, ali se ipak lako i skida.

Mnogi tipovi osobnih računala kao npr. Intelov Pentium III, koriste SECC2 koji je dosta sličan SECC-u samo ima uklonjenu termalnu ploču. Kada nema hladnjaka na SECC2 računalima, možemo pogledati na matičnoj ploči procesor koji je na sredini. Inače to ne možete vidjeti jer je većina SECC2 hladnjaka instalirana već u tvornici. Ako vaš nije instaliran ili ga želite nadograditi možete koristiti drugi Golden Orb za SECC2, koji je i nešto jeftiniji.

Slika 3:

Na ovoj slici možemo vidjeti razliku između SECC Orbs na lijevoj strani i SECC2 na desnoj strani. Bijeli kvadratić na SECC2 je tvornički ugrađen koji kontrolira temperaturu prijenosa.

TESTIRANJE HLADNJAKA

Kučišta od 300 W su najčešći izbor za AMDove procesore. Konkretna gigabajtova matična ploča je korištena zbog svog standardnog pratitelja koji podatke o temperaturi procesora, kućišta i brzini procesorskog hladnjaka dobiva od senzora koji se nalazi ispod procesora. Iako postoje i puno sofisticiraniji programi za ovakva mjerenja, slični utilityji se dobivaju i s gotovo svim pločama, pa je vjerojatnije da će se korisnik poslužiti upravo njima. Testno računalo se nalazilo u neklimatiziranoj sobi, postavljeno na pod i zatvoreno kako bi se što vjernije oponašalo već spomenuto računalo. Iako neki zagovaraju otvoreno kučište zbog boljeg hlađenja, zatvoreno hlađenje je bolje jer je smanjena razina buke i skupljanja prašine u unutrašnjosti kućišta. Istraživali su kako će hladnjaci obavljati svoj posao pri određenim tipičnim aktivnostima na računalu. Temperaturni rezultati za svaki su izmjereni u dva režima rada. Prvi se sastojao od testiranja samo uz Windowse bez ikakvog rada na računalu. Drugi procesorski zahtjevniji test sastojao se od igranja zahtijevnijih igrica i "zipanja" jedne datoteke od 700 MB u pozadini. Time su dobili apsolutno opterećenje procesora koje se kao takvo gotovo nikada ne postiže sa osobnim računalima. Kako bi što više smanjili utjecaj prethodnog hladnjaka ostavljena je stanka između demontaže testiranog hladnjaka i montiranja slijedećeg. Poneki od hladnjaka na testu izgledaju kao da se vrlo lako skidaju, no međutim ponekad nije tako. Čini se da je lakoća montaže i demontaže jednog hladnjaka obrnuto proporcionalana njegovoj veličini. S dvije strane socketa postoje po tri kukice na koje treba pričvrstiti fiksirajući mehanizam hladnjaka. U načelu, najmanji i samim time nešto jeftiniji hladnjaci ne koriste svih šest kukica. Oni veći zbog svoje povećane mase i zakretnog momenta koji ostvaruju moraju puno čvršće prilijegati u socket, te najčešće upotrebljavaju svih šest kukica.

Temperatura

Mnogi su skloni olako se hvaliti postignutim temperaturama ili pak paničariti zbog, prema njihovom mišljenju, previsokih rezultata koje im pokazuju programi za očitavanje temperature. Tu ima mnogo zabluda – od nepoznavanja kako ploča mjeri temperaturu, pa do toga da korisnici zanemaruju vrijeme koje im je potrebno za pristupanje BIOSu ( što zna biti dovoljno da se temperatura spusti čak za 4 do 5 stupnjeva ). Kako mnogo stvari utječe na iskazane temperaturne rezultate treba ih shvaćati relativno i kao takve uspoređivati. Recimo, temperature koje prikazujemo valja uspoređivati same međusobno, a ne s onim temperaturama koje očitavamo na svom računalu. Lako je moguće da ćemo s konfiguracijom sličnom našem i istim hladnjakom dobiti drugačiju temperaturu ( da li zbog sobne temperature, drugačijeg kućišta ili nečeg trećeg ) i to ne bi trebalo biti čudno. Drastične razlike u izmjerenim vrijednostima ( s istim hladnjakom ) ovisi o načinu na koji ploča mjeri, te softveru s kojim to mjerenje očitavamo.

Mjerenje temperature vlastitih komponenata, za PC računala postalo je krucijalno pitanje tek odnedavno. Uzrok tome je činjenica da razni proizvođači procesora ili pripadajućih chipseta tjeraju postojeću proizvodu tehnologiju do samog maksimuma, a kada se dostignu fizičke tehnološke barijere, poseže se za asortimanom temperaturno – regulacijskih tehnika koje u letu balansiraju procesor unutar kategorija performansi i temperature. U ovom trenutku svjedoci smo tehnološkog zaostajanja AMD-a čije procesorske jezgre upregnute u sve više i više frekvencije, nije moguće niti pokrenuti bez adekvatnog hladnjaka. Inače AMD-ov Athlon neće izdržati niti sekundu. Konkurentske procesore velike kompanije kao što je Intel također nije moguće ispravno pokrenuti bez hladnjaka. No, isto tako činjenica je da, ako ih kratkotrajno i izložimo režimu rada bez hlađenja, Intelovi procesori imaju mnogo veću šansu da će opstati nego AMD-ovi procesori. Za konstataciju da će se stvari u bliskoj budućnosti razvijati na bolje nema baš nikakvih indicija, jer je i sam Intel najavio nastojanje da Pentium IV jezgru dogura na takt od 10 GHz, a presedan da investicija u hlađenje novog procesora može preći i 25 % njegove cijene već je učinjen.

INCLUDEPICTURE "http://dansdata.com/images/a7v2/462s640.jpg" \* MERGEFORMATINET Slika 4: Usporedba hladnjaka – najniža temperatura na koju mogu smanjiti preocesor u kućištu

Jezgra procesora

Sve je počelo pojavom Pentium procesora i pripadajućeg socketa 7. Baš sa tim utorom se promovirala ideja o napajanju procesorske jezgre različitim, zasebnim i nešto nižim naponom. Maksimalna frkvencija kojom možemo ispravno pobuditi procesor u izravnoj je ovisnosti o njegovom naponu. Što je niži napon, to će nam konačna frekvencija moći biti viša. Naravno, riječ je o veličinama koje su dobro odmjerene i provjerene u samom proizvodnom procesu, tako da smanjivanje napona jezgre može biti veoma opasno. Uvođenjem procesora u dual – voltage izvedbi pojavila se mogućnost i potreba za automatskim reguliranjem napona jezgre. Današnji moderni procesori sposobni su se predstaviti matičnoj ploči, te pokrenuti automatizirani postupak podešavanja napona. Ta mogućnost koristi se još od pojave Socketa 370 kod Intela ili AMD-ova Socketa A. Prilikom pokretanja računala, chipset matične ploče prvo resetira, a zatim započinje osluškivati procesor. Ovisno o tipu Socketa, procesor će mu se predstaviti vlastitim statusnim signalom na strogo određenim fizičkim izvodima. Konkretno Athlon XP koristit će svoje kontakte Vid, Corefb za slanje obavijesti chipsetu, te PwrOK kao ulazni statusni parametar. Na vrlo niskom nivou, hardver će se lako dogovoriti koji je napon konačno i postavljen, no prema korisniku za kontrolu i prezentaciju tog podatka koriste se strogo namjenski čipovi. Jedan od važnih proizvođača na tom polju jest Winbond. Premda nije usamljen, na tržištu egzistira s cijelom paletom komponenata koji istodobno mogu pratiti od šest do devet ulaznih napona. Za koji tip će se proizvođač matične ploče odlučiti ne možemo znati, no ono što znamo jest da su HW monitori sposobni komunicirati standardom ISA ili I2C sabirnicom, te da u sebi, ovisno mijenjaju svoja električna svojstva, koncept je uglavnom zatvoren. Proizvođaču još jedino preostaje odabrati tip senzora te odrediti njegov smještaj unutar računala. U praksi se susrećemo s nekoliko čestih slučajeva. Prva i najraširenija je ugradnja termo elementa u sam procesor. Najčešće je riječ o termo diodi koja zahtijeva dva izvoda. Katodu i anodu, čiji se izvodi sprovode do kontrolne komponente. Točnost očitavanja ove temperature zadržava se u granicama do 1 stupanj celzijus. Proizvođač MBO-a oslanja se na parametre koje mu servira treća strana, proizvođač procesora, pa se baš stoga rezultati ne popravljaju, te se napokon baš zbog toga prezentiraju u nešto grubljoj razlučivosti. Po zastupljenosti u praksi slijedi ga riješenje s termalnom sondom montiranom u središtu samog CPU socketa. Najčešće je riječ o plastičnoj niti koju je potrebno od MBO-a ( matične ploče ) i prisloniti uz samu jezgru procesora. Analizirajući podatke iz različitih izvora, o temperaturama pojedinih procesora na istom radnom režimu, ali na različitim matičnim pločama, zaključili su da je najviše pogrešno prikupljenih podataka za uzrok imalo mjerenje uz pogrešno postavljenu – nedovljeno priljubljenu termalnu sondu. To, naravno, znaju i sami proizvođači matičnih ploča, pa se u skorije vrijeme forsira treći pristup. Na mjestu unutar samog socketa, sve se više zapažaju senzori ugrađeni unutar SMD komponenti. Razlučivost izmjerene temperature takva mjeranje nešto je točnija i iznosi 0,5 ºC. No, nesporazumi nastaju zato što se zapravo mjeri temoeratura zraka nakoliko milimetara ispod procesora. Netočno, ali barem dosljedno. Izuzmemo li strujanje zraka, i uvijek nešto nižu izmjerenu temperaturu same jezgre, ovo je prilično prihvatljivo riješenje. Preciznost mjerenja direktno ovisi o njegovoj karakteristici unutar zadanog mirnog područja, pa primjenom neodgovarajućeg elementa praktični rezultati tako mogu varirati, sve do granice neupotrebljivosti.

VODENO HLAĐENJE

Jedno od alternativnih hlađenja procesora je vodeno hlađenje. Ono se koristi kada zračna hlađenja nisu dostatna. Vodeno hlađenje naravno koristi vodu kao sredstvo hlađenja. Vodeno hlađenje obično se sastoji od bloka, hladnjaka i pumpe. Blok je obično napravljen od bakra te ima svoj ulaz i izlaz na koji se priključuju cijevi kroz koje protječe voda. Blok se montira na procesor kao svaki hladnjak. Procesor apsorbira temperaturu koja zagrijava bakar i vodu koja cirkulira kroz njega. Takva voda prolazi kroz hladnjak koji odvodi temperaturu, tj. hladi vodu. Rashlađena voda cirkulira pomoću pumpe te tako stalno u krug.

Slika 5: Vodeno hlađenje ( Monster 400 )

Gradnja vodenog bloka

Ključni element kod svakog vodenog hlađenja, sa ili bez Peltiera, je vodeni blok kroz koji teče voda i odvodi toplinu s procesora. Mora biti napravljen od metala koji dobro vodi toplinu i imati što dulji kanal što većeg presjeka. Dobri komercijalni blokovi prilično su tehnološki složeni za proizvodnju. Zbirni kanali imaju čitavih 12 mm promjera, dok su spojni povećani za 8 mm. Sa donje strane treba načiniti četiri rupe sa navojem M3 koje će služiti za učvršćenje Peltiera i hladne ploče. Nakon ovoga slijedi fino brušenje svih ploha, te poliranje samo donje. Za sljedeću fazu mora se provizorno montirati u kućište računala vodeni hladnjak, rezervoar s pumpom, te matičnu ploču. Tako ćemo znati geometrijske odnose ovih elemenata i moći odrediti potreban oblik cijevi na vodenom bloku. Cijevi su bakreni fitinzi ø = 12 mm za centralno grijanje, pri čemu njihov oblik odabiremo prema smjerovima u koje gledaju. Leme se plinskom lemilicom, te lemnom pastom i tinol žicom namijenjenoj ovoj vrsti cijevi. Na ovaj način spajaju se svi fitingi međusobno, dok lemljenje na blok se radi sasvim drukčije: blok se stavlja na ploču električnog štednjaka i kada se lemna pasta u priključnim rupama rastopi, samo se uguraju cijevi.

TERMALNA PASTA

Arstick Silver II je termalna komponenta koja je gotovo kompletno bazirana na srebru, točnije 80 % srebra. Razmaziva je to masa koju je potrebno u vrlo tankom sloju razmazati samo po površini procesorske jezgre. Porizvođač ove paste tvrdi kako je pravilnom aplikacijom moguće sniziti temperaturu procesora za 10 % naspram paste koja obično dolazi upakirana s hladnjakom. Kako bi provjerili navode proizvođača odlučili su nasumce izbrati dva hladnjaka kako bi provjerili djelovanje ovog termal compounda. Izabrali su Arkua 7528 i Termalright SK-6 hladnjake. Kao što je vidljivo iz tablice, AS II ipak nije svemoguć, no ipak je uspio sniziti temperaturu. Kod Arkua 7528 su u svim mjerenjima zabilježili sniženje temperature od 4 stupnja što je sasvim prihvatljiv rezultat. Termalright je prošao malo lošije, no i kod njega su zabilježili pad temperature od 2 stupnja pri potpunom opterećenju i kod potpunog opterećenja bez dodatnog hlađenja. Stoga možemo reći da AS II ipak djeluje; možda ne koliko bi neki željeli, ali ipak snižava temperaturu za nekoliko stupnjeva.

Iako procesor u našem računalu hladimo na poseban način, mnogo je drugih vrlo zagrijanih komponenti unutar kućišta koje zahtijevaju dobro zračno hlađenje. Neke od njih imaju čak i svoje posebne hladnjake s ventilatorom, poput videoprocesora ili chipseta. Teorija pokazuje vrlo slab efekt hlađenja ukoliko se pri tome koristi pregrijani statični zrak unutar kućišta. Ventilator ispravljača koji izvlači zagrijani zrak koji je ušao na prednje "škrge" iz prostorije stvara nedovoljan protok za bilo koje Athlon ili P4 računalo iznad 1,7 GHz s također vrelim grafičkim karticama traži posebno dobro proračunatu i izvedenu cirkulaciju zraka. Osim djelotvornog hlađenja, ideja je bila i postizanje što tišeg računala. Ovi proračuni, naravno, vrijede i za manje egzotične konfiguracije. Kao prvo, kod sustava s izraženimserijskim zračnim otporom ( vodeni hladnjak, zračni filtri ) optimalan protok ostvarujemo serijskim spojem ventilatora istog deklariranog protoka, ili prevedeno jedan ventilator na ulazu i jedan na izlazu kućišta. Isti deklarirani protok ne znači nužno i dva potpuno jednaka ventilatora. Umjesto jednog, lako se upotrijebi dva manja, ili bolje, dva ista, ali sa smanjenim brojem okretaja. Ovisnost broja okretaja i protoka je linearna, kako pokazuje formula 1: CFM2 = CFM1 (RPM2 / RPM1). Kako vidimo, dvostruko manji broj okretaja znači i dvostruko manji protok, no buka koju stvara tako usporeni ventilator drastično je manja, a iznosi, prema formuli 2:

N2 = N1 + log10 (RPM2/RPM1) Upotrebom dakle, dvaju ventilatora s prepolovljenim brojem okretaja dobivamo isti protok kao s jednim na punim okretajima, no zvuk je za čak 15 dB tiši. Stoga ovu činjenicu treba upotrijebiti za stražnju, izlaznu konfiguraciju ventilatora. Spajajući ventilatore na 7 V napona

( između 12 V i 5 V izlaza ATX ispravljača ) smanjuje se njihov broj okretaja na 2200 u minuti, te protok na 29 cfm, ali i buku na samo 26 dB.

Samo još treba definirati ventilator koji usisava jednaku količinu svježeg zraka s prednje strane računala i upuhuje ga kroz vodeni hladnjak u unutrašnjosti računala. Prema pravilu što veći sa što manje okretaja preporuka je uzeti 15 – centimetarski model Major firme koji na 24 V napajanja postiže nevjerojatnih 235 cfm protoka uz 3500 okretaja u minuti, ali i 54 dB buke. S obzirom da treba jednaki protok kakav stvaraju izlazni ventilatori, izračunato je da se mora vrtjeti na 1700 okretaja, što se postiže spajajući ga na 12 V napajanja. Pri tome proizvodi samo 38 dB buke, što zbrojeno sa stražnjim ventilatorima iznosi tek 40 dB.

HLADNJAK (COOLER) MASTER HSC – V62

Slika 8. Cooler Master HSC – V62

HSC – V62 spada u najkvalitetnije napravljene hladnjake trenutno na tržištu. Heatsink je kompletno naprevljen od bakra i dimenzije su mu 60 X 60 X 29 mm. Na njega je pričvršćena košuljica koja pokriva dvije strane i služi kao postolje za ventilator. Ventilator je vrlo dobar dimenzija 60 X 60 X 25 mm i mijenja brzinu vrtnje u ovisnosti o temperaturi unutar kućišta između 3000 i 6800 RPM. Pri tome ima protok zraka između 16,1 i 36,1 CFM. Na testu temperatura je uvijek bila vrlo visoka tako da je brzina vrtnje bila maksimalna ili vrlo blizu maksimalne. Buka koju ventilator pritom proizvodi nije zanemariva, ali nije ni toliko velika kao kod nekih drugih hladnjaka. Prednost ovog hladnjaka je što se vrlo lako stavlja i skida, svega par sekundi s minimalno uloženim naporom.

ZAKLJUČAK

Za što bolje hlađenje mikroprocesora potreban nam je što bolji hladnjak, ali bi istotako željeli da ne proizvodi preveliku buku. Danas na tržištu možemo naći veoma dobre hladnjake, koji nisu pretjerano skupi, ali zato mnogo buče. Ako želimo kvalitetu onda ćemo morati to skuplje platiti, ali ćemo zauzvrat imati pouzdan hladnjak koji će raditi tiho. Ja mislim da u bližoj budućnosti uglavnom će se prijeći na vodeno hlađenje, zato što je to po mojem mišljenju najbolji način odvodnje topline sa procesora.