Czym lepiej chłodzić desktopa – powietrzem czy cieczą? Co oferuje każde z rozwiązań? Które odznacza się wyższą skutecznością? Po które sięgnęli twórcy Alienware Autora R15? Jeśli jeszcze tego nie wiesz, zapraszam do poradnika.
Dlaczego należy chłodzić procesor?
Pracująca elektronika emituje ciepło, co wynika z procesów fizycznych zachodzących w monokrysztale krzemowym – sercu komputerowego procesora. CPU (ang. Central Processing Unit) pobiera prąd z zasilacza za pośrednictwem gniazda na płycie głównej. Robi to małymi, pozłacanymi wypustkami, fachowo określanymi mianem pinów.
Zgodnie z zasadą zachowania energii, w przyrodzie nic nie ginie, lecz zmienia swą postać. Zjawisko to powszechnie występuje w technologii – świetnym przykładem jest właśnie procesor. Jak już wspomniałem, pobiera on energię elektryczną, a jej część staje się w ciepłem.
Niestety procesor nie lubi ciepła. Albo inaczej – nie lubi się przegrzewać, bo do pewnego pułapu cieplnego funkcjonuje normalnie. Istnieje jednak sufit, po przekroczeniu którego wydajność jednostki spada, a rdzeniom CPU, dotychczas chyżym i prędkim, BIOS zaciąga hamulec. Pojawia się thermal throttling, czyli sztucznie wywołane spowolnienie procesora, chroniące go przed skutkami przegrzania.
Chłodzenie instalowane na procesorze ma za zadanie strzec optymalnych temperatur, szczególnie pod dużym obciążeniem (kiedy grasz, uruchamiasz kilka programów w tym samym czasie, renderujesz wideo, pracujesz z grafiką). Chłodzenia CPU dzielimy na dwa rodzaje:
- powietrzne
- wodne (chłodzenia cieczą – water cooling)
Przyjrzyjmy im się więc z bliska.
Jak działa chłodzenie powietrzne?
Na wstępie oddzielmy grubą kreską wentylatory komputerowe od chłodzeń CPU. Te pierwsze montuje się w obudowach, na przednich i/lub tylnych panelach, czasami także na topie obudowy. Nie mają bezpośredniego kontaktu z żadnym z komponentów, dbają za to o cyrkulację powietrza we wnętrzu stalowej skrzynki. Zgodnie z nazwą – wentylują desktopa.
Tymczasem chłodzenia powietrzne dla procesorów przypominają wieżyczki przytwierdzane do metalowej części CPU. Do jego wierzchu. Świadomie używam porównania do takich konstrukcji, bo często są wielopiętrową wieżą złożoną z kilku elementów:
- podstawka – płaski, wyszlifowany, metalowy element przylegający do procesora;
- ciepłowody – inaczej rurki cieplne, puste w środku, wypełnione cieczą lub gazem – odbierają ciepło z podstawki (są w niej zatopione);
- radiator – część służąca rozpraszaniu ciepła i wyrzucania go poza procesor – miewa gęsto ułożone, aluminiowe żebra poprzecinane ciepłowodami, czasami żebra są asymetryczne co zwiększa skuteczność chłodzenia;
- wentylator – jeden lub więcej – przylegają do radiatora i wydmuchują z niego gromadzące się ciepło – najczęściej spotkasz wentylatory 120 x 120 mm, lecz występują też inne o bardziej nietypowych rozmiarach.
Ciepło wędruje z procesora, przez wszystkie poziomy, aż do wentylatora, gdzie jest wydmuchiwane. Chłodzenia powietrzne są popularne z uwagi na relację ceny do oferowanej wydajności. Ich wadą jest jednak ograniczona skuteczność. Jednostkom high-end już nie sprostają. W takim przypadku dużo lepszym rozwiązaniem jest chłodzenie cieczą.
Jak działa chłodzenie cieczą?
Do komputerów topowych, jak Alienware Aurora R15 z procesorem Intel Core i9 13 Gen., używa się chłodzeń z najwyższej półki. Najwyższej pod każdym względem, to znaczy:
- o najwyższej stabilności pracy
- zapewniających najlepsze temperatury
- oferujących najwyższą kulturę pracy
Są to systemu chłodzenia cieczą, znacznie bardziej skomplikowane pod kątem budowy. Składają się one z:
- blok wodny – montowany na powierzchni CPU;
- węże – elastyczne, bo w komputerze przeważnie jest ciasno, a one nie mogą być zgięte;
- pompa wody – element mechaniczny wprawiający ciecz w obieg;
- czujnik przepływu – kontroler prędkości przepływającej cieczy;
- zbiornik wodny – swego rodzaju pojemnik magazynujący ciecz;
- chłodnica – część zbudowana z wielu podzespołów: radiatora o aluminiowych żebrach i wentylatorów przedmuchujących te żebra.
Blok przylega bezpośrednio do procesora, by na bieżąco odbierać z niego energię cieplną. A tam bywa gorąco jak na patelni, szczególnie w trybie Turbo Boost, kiedy zegary rdzeni pracują na najwyższych częstotliwościach. I wtedy przewaga cieczy daje o sobie znać.
Ciecz znacznie sprawniej reguluje temperaturę CPU, odbierając spore ilości ciepła. Większe niż chłodzenie powietrzne. Im większy blok wodny, tym więcej wchłania on ciepła. Przy okazji praca chłodzenia wodnego nie przypomina startującego odrzutowca, któremu ewidentnie nie domaga turbina.
A teraz spójrz na rozmiary bloku w desktopie Alienware Aurora R15, by uświadomić sobie, jaki potencjał w nim drzemie. Nie mówiąc o tym, jak świetnie się prezentuje. Jego twórcy włożyli wiele wysiłku, aby zachować wysoką kulturę pracy i zapewnić jednostce ciche działanie.
To które chłodzenie wybrać?
Odpowiedź wydaje się jasna – chłodzenie cieczą wygrywa z chłodzeniem powietrznym. Tak więc to nie przypadek, że w mocarnym desktopie, jakim jest Alienware Aurora R15, gości chłodzenie cieczą. Inżynierowie Dell wybrali je ze względu na możliwość ujarzmienia temperatur, które niechybnie pojawią się, gdy wszystkie suwaki ustawień graficznych dojadą do pozycji Ultra. Obciążenie CPU podskoczy gwałtownie, gdy aktywujesz DLSS 3.0, ray tracing i cąłą resztę arsenału gamingowego NVIDIA.
Ciecz zapewnia lepszą stabilność, wyższą kulturę pracy (ta instalacja jest cichsza). Gamingowi i pracy nie zagrażają ani thermal throttling, ani spadki wydajności. W dodatku water cooling lepiej się prezentuje – króluje w nim minimalizm, a płyta główna, procesor, RAM i karta graficzna nie są niczym przysłonięte.
Spójrz prawdzie w oczy (oraz na zdjęcie Aurory R15) – przewodów chłodniczych praktycznie nie widać. Całą uwagę skupia na sobie efektowny blok zwieńczony sygnetem Alienware. W tym komputerze spotkasz też wsparcie w postaci systemu zapewniającego nieustanną cyrkulację powietrza w obudowie. To system totalny, a w jego sercu znajduje się niezawodne chłodzenie cieczą.
