Как уменьшить шум компьютера

18.09.2017

На протяжении всей истории персональных компьютеров, одним из основных источников шума от них является кулер (вентилятор) на радиаторе центрального процессора. Раньше весомый вклад давал также и вентилятор в блоке питания, наряду с "визгом" или "звоном" винчестеров. Но вот уже как лет десять более-менее приличные блоки питания снабжаются 12-сантиметровыми кулерами с низкими оборотами, а шум от винчестеров тоже почти сошёл на нет (я уж не говорю про современные SSD, которые бесшумны абсолютно). И только процессорные кулеры (особенно "боксовые" - т.е. идущие в комплекте с процессором) до сих пор завывают и шумят так, что страшно становится.

Это одна из вещей в компьютерном проектировании, которую мне сложно понять. Несмотря на вроде бы давно придуманные в этом направлении решения (BIOS с поддержкой регулирования скорости вращения кулера), зачастую эту самую скорость либо вообще невозможно регулировать, либо от "регулировки" нет никакого толку. Например, в моей (довольно неплохой во всех отношениях) материнской плате "регулировка" позволяет регулировать обороты от "минимальных" 2500RPM (умеренный вой), до 3500RPM ("алярма", температура на процессоре 55°C, "мыфсеумрём", системник неудержимо улетает в небо). Учитывая, что температура процессора даже при не слишком активной офисной работе весьма часто кратковременно "прыгает" за 50°C, кулер на каждое открытие странички в интернете или активном скроллинге с кучей графики "подвывает на Луну" с периодом в 5-6 секунд. Причём, потребности охлаждать при таких температурах с таким воем процессор нет никакого смысла даже при откровенно средненьком радиаторе (которыми обычно снабжаются боксовые кулеры).

Что же делать? Очевидно, нужно снизить обороты кулера до приемлемых, "неслышных", не подвергая процессор перегреву. Шум от вентилятора нелинейно пропорционален оборотам: стоит снизить их, допустим, с 2500RPM до 1500RPM (цифры реальные, из моего случая) - и кулер станет неслышимым. Но, как вы уже поняли, просто так у меня это не получилось, несмотря на возможность регулировки программным методом. Ниже 2500RPM боксовый кулер от Intel вращаться не хотел ни при каких обстоятельствах. Более того, не помогло даже "железное" вмешательство (вставка сопротивления в цепь питания) - четырёхконтактный кулер повёл себя неадекватно и появилось какое-то биение в звуке, хоть обороты и упали. Всё дело в управлении скоростью, которое у четырёхконтактной системы какое-то замутное и "нанотехнологичное".

 
боксовый кулер от Intel на LGA775 socket
боксовый кулер от Intel на LGA775 socket

Вот он, мой боксовый кулер от Intel китайской наружности. Кусок металла с рёбрами и воющим вентилятором. Справляется с охлаждением он довольно неплохо. Надо сказать, что мой процессор Intel Core2Duo и сам по себе не является "кипятильником". Граничная температура ядра для него (TJmax) - 100°C; после этого начнётся принудительное снижение частоты и "тормоза". При этом, значение в BIOS будет порядка 80°C, потому что температуру ядер BIOS почему-то не показывает, а показывает температуру на поверхности (или ещё какое-то среднее значение?). Чтобы разогреть Core2Duo до такого состояния при исправном радиаторе с кулером - надо очень постараться. Даже если кулер встанет - вряд ли процессор доберётся до TJmax. Но стоит помнить о том, что повышение температуры чипа на 10°С, согласно исследованиям, уменьшает его жизнь вдвое. Так что, кулер на радиаторе всё-таки нужен (признаюсь, наслушавшись завываний боксового, я уже был готов его на время отключить).

Боксовый кулер с хорошей термопастой обеспечивает охлаждение процессора на уровне порядка 55°C при максимальной нагрузке (температура ядра 70-75°C). В покое температура ядра падает где-то до 45°C. Считается, что если система охлаждения при максимальной нагрузке обеспечивает минимум 10 градусов "запаса" до TJmax - она справляется удовлетворительно. Как видите, в случае с Core2Duo с охлаждением справится едва ли не любая хрень, которую вы повесите на процессор. Даже без всякого кулера.

 
кулер с радиатором на медных трубках
кулер с радиатором на медных трубках

А мы будем использовать кулер с радиатором на медных трубках. Конкретно вот эта модель стоит порядка 600 рублей. Принцип охлаждения на медных трубках довольно эффективен и повально используется в ноутбуках, которые к охлаждению довольно чувствительны. Внутри трубки находится некоторое количество легкокипящей жидкости, остальное пространство "занимает" вакуум. При нагреве трубки в любом месте жидкость в этом месте вскипает, превращаясь в пар, и распространяется по всей трубке, конденсируясь в наиболее прохладных местах и перенося тепло на них. Соответственно, нагрев контактной площадки, прилегающей к процессору, заставляет жидкость переносить тепло туда, где нагрева нет - т.е., в радиатор. В процессе участвует тема возврата жидкости обратно на контактную площадку, но с этим справляется наполнитель в трубках (или специально подготовленные стенки), её я сильно затрагивать не буду.

Кроме того, поток воздуха от вентилятора в такой системе проходит через пластины радиатора напрямую, нигде не задерживаясь (в случае с боксовым кулером воздух "упирается" в материнскую плату или в сам радиатор, если он "глухой"). Создаётся дополнительное сопротивление потоку, что ухудшает охлаждение - и, вдобавок ко всему, увеличивает шум.

Отмечу, что вентилятор в данной системе охлаждения диаметром 92мм - больше, чем у боксового. Вентилятор большего диаметра охлаждает эффективнее при равных оборотах. Но нужно знать меру: если взять систему с вентилятором 120мм, она будет достаточно громоздкой и с упихиванием её в системник могут возникнуть проблемы.

 
регулятор вращения кулера
регулятор вращения кулера

Кроме того, я задействую вот эту штуку. Производит их Zalman, они откровенно недешёвые, но и не безумно дорогие (впрочем, данная досталась мне нахаляву от друга :). Одна такая стоит в моей музыкальной рабочей станции уже лет десять. Смысл, думаю, понятен из картинки: трёхконтактный разъём от кулера вставляется в соответствующий от "штуки", а уже "штука" вставляется в разъём вентилятора процессора на материнской плате. Маленький резистор позволяет регулировать напряжение, подаваемое на кулер. Без всяких хитроумных четырёхконтактных схем и неадекватного "софтового" управления. "Штуку" после регулировки можно просто оставить в компьютере и закрыть корпус - регулировать больше ничего не понадобится. Главное - добиться того, чтобы шум от вентилятора "потерялся" в общем шуме системника.

Возможно, вентилятор в приобретаемой системе охлаждения имеет невысокие штатные обороты, и от "штуки" можно будет отказаться. Я же заранее узнал, что у этой модели кулера заложено 2200RPM при 12В, а это уже немало и шум однозначно будет. Как правило, он начинает исчезать при оборотах от 1800RPM и ниже.

 
система в сборе
система в сборе

Собственно, вот и всё. После аккуратной сборки я включил системник, не закрывая боковую крышку, и отрегулировал на слух обороты кулера. Как и ожидалось, полное пропадание в общем шуме произошло на оборотах 1500RPM (смотрел через BIOS; трёхконтактная схема позволяет мониторить обороты, как и обычно). Никакого ухудшения в охлаждении при этом не произошло. Погонял тестами - разогрел ядра максимум до 70°C под дикой нагрузкой (BIOS при этом показывает что-то вроде 55°C). Итого, запас в 30 градусов как минимум. Закрываем системник и забываем про шум. Днём его теперь не слышно, а ночью из-под стола доносится лёгкое "дыхание компьютера", которое никак не беспокоит "подвыванием".

Кстати, я намеренно развернул кулер, чтобы он дул в направлении блока питания. Иначе, кулер выдувал бы горячий воздух куда попало в системник. Возможно, выдувать тепло в блок питания - не самое умное решение, но кулер блока питания в этом случае выдувает тепло вообще из всего системника. Блоки питания нынче достаточно умные и увеличивают обороты своих вентиляторов сами при возникновении перегрева. Мой расчёт оправдался: заставить блок питания ощутимо "завыть" своим кулером можно только устроив дичайшую нагрузку на систему, которой при моей степенной работе практически никогда не возникает.

Оригинал статьи на saanvi.ru