Как сделать дополнительное охлаждение видеокарты
Улучшение охлаждения современных (и не очень) видеокарт своими руками
Все современные видеокарты греются. Некоторые даже очень сильно. Особенно при разгоне. Но вот системы охлаждения (в простонародье – кулеры) у подавляющего большинства из них просто никак не годятся для оверклокерских целей, да и не только.
Например, моя видеокарта GeForce 6600 производства «Leadtek» оснащена не самым худшим представителем кулерного сословия:
Если рассмотреть охладитель внимательно, то можно выделить сильные стороны: большая площадь ребер и большое их количество, 60 мм вентилятор, компактные размеры.
Однако есть и отрицательные стороны: первое – это неважное качество обработки основания:
Второе – это самое основание не очень толстое. Хотя справедливости ради отмечу, что со своим предназначением сабж справляется. И достаточно неплохо справляется.
Естественно, вполне можно использовать на GeForce 6600 достаточно продвинутую систему охлаждения, тем более, что чип NV43 достаточно «горячий», однако, однослотовых систем вполне хватает для работы на дефолтных частотах и даже при разгоне. Так, мой видеочип разогнался со стандартной частоты 300 МГц до 400 МГц, при 430 уже отмечались артефакты и увеличение температуры. При 400 МГц температура чипа составила 77-78 град. под нагрузкой (Последняя игра «Hitman: Blood Money») и 60-61 в простое.
Конечно, меня вполне устраивало такое положение дел с разгоном, да и 77 град. для видеочипа не так уж и много, пока стоковый кулер на видюхе не стал жужжать при включении компьютера. Само собой, жужжало в недрах системного блока меня не устроило, тем более что карте нет и полугода (!) (скажу по секрету, на моем старом «Palit» GeForce 3Ti 200 малюсенький кулерок 40 мм росту и по 8 месяцев работал). Ожидать кончины карлсона или смазать и поставить его на место я не возжелал, а решил претворить в жизнь давнюю идею, а именно, поставить на карту процессорный кулер (ну что поделать, была такая идея :)), тем более что радиатор от кулера «Titan» D6T у меня давно лежал в коробке. Первым делом примерил радиатор к видеокарте (естественно, сняв родной кулер, для тех, кто с Марса :)), радиатор подошел чуть ли не идеально, но очень уж болтался. Что ж, пришлось вырезать из упаковки этого же кулера (он обернут какой-то мягкой синтетикой толщиной с миллиметр) квадрат по чипу и приклеить на радиатор:
Приклеивать нужно после примерки радиатора, можно приклеить, как наложив прокладку на чип и поставив сверху радиатор, так и ориентируясь по следу от термопасты на радиаторе. Клей – любой, который клеит :), я взял суперклей из-за его быстроты.
Капать клей в углы прокладки. Старайтесь не испачкать чип по углам, как я :). Что касается креплений, то я использовал два длинных винта М3 выкрученных из ТВ «Таурас» (хоть в чем-то телевидение пригодилось :)) и крепежную планку от кулера для видеокарт «Titan» CUV2
Крепление получилось до неприличия простое, да что там объяснять, все видно из рисунка:
Планка пружинная и выполняет задачу прижатия радиатора к GPU, винты идеально подошли по длине, а ширина радиатора позволила закрепить 80х25 мм вентилятор производства все того же «Titan» (кстати, нравятся мне эти вентиляторы, два работают уже почти три года и ни разу (!) не смазывались, шум минимален, как и цена. Подшипники – одна втулка), который закреплялся двумя саморезами. Получилось достаточно монструозно:
Однако радиатор все-таки был закреплен недостаточно жестко, но приемлемо. Кстати, использовалась термопаста КПТ-8 в тюбике.
Испытания показали достаточно высокую эффективность «нового» охладителя: в игре «Hitman: Blood Money» (1024х768, 8хАА, 4хAF) температура не поднималась выше 65-68 градусов, в простое же температура составила 55-56 град. При этом разгон составил 432 МГц.
Через некоторое время после совершения этого мода я вспомнил, что в одном очень уважаемом компьютерном магазине моего города есть в продаже замечательный кулер для Socket A – «Gembird» DL-113/Ball, который обошелся в 95 руб.
Почему я обратил внимание свое и ваше на этот кулер? Да просто потому, что он имеет более грамотную конструкцию в плане отвода тепла. Посмотрите на рисунок, что вы видите? Правильно, медную «таблетку». Но таблетку ли? На рисунке показан радиатор в обычном и перевернутом виде:
Как видно, это не таблетка, а медный стержень, который проходит через всю толщу радиатора! По такому же принципу устроены радиаторы «Intel» Box Cooler, как для 478, так и для 775-го Socket’ов. А плюсы этой конструкции огромны, дело в том, что медь гораздо более теплопроводна, чем алюминий, таким образом, с помощью этого стержня тепло распределяется по всей высоте радиатора, возможно, вам станет понятнее, если взглянете на рисунок:
Красным показаны горячие области, синим холодные, штриховкой – материал:
Видно, что по распределению тепла радиатор с медной вставкой опережает алюминиевый намного. Именно поэтому решено было использовать этот радиатор.
Первым делом снял с радиатора вентилятор и рамку, примерил к видеокарте, оказалось, что неплохо подходит, причем выемки между ребрами по углам радиатора довольно точно соответствуют расстоянию между монтажными отверстиями на видеоплате, при этом радиатор становится на карту как родной. Однако точной установке радиатора мешал кварцевый резонатор, выемку для которого я вырезал бокорезами, благо алюминий очень мягок:
Кроме того, пришлось расширить упомянутые выемки между ребер, иначе крепежные винты в них не входили. Использовал для этого надфили и даже пилу по металлу :). После таких небольших доработок закрепил радиатор практически тем же способом, что и предыдущий, разница лишь в высоте радиатора и в том, что крепление получилось более жестким и радиатор нисколько не болтается, т.е. как раз то, что и нужно. Дальнейшие фото все иллюстрируют:
Планка использована та же, винты тоже, вентилятором сжал планку (она ведь пружинит), видно, что винт расположен в проеме между ребер, который его фиксирует.
Снова вырезал квадратную прокладку для предотвращения сколов ядра.
Намазав ядро термопастой, установил полученный агрегат на видеокарту. Прям как родной. Аж душа радуется :).
А вот так закреплен радиатор с обратной стороны. Пружины обязательны. Белые ПВХ стойки вырезаны из стержня от гелевой ручки и нужны для того, чтобы предотвратить повреждение близлежащих электронных компонентов:
Что касается температур, то они немного упали по сравнению с полностью алюминиевым радиатором:
Как видно, температура не превышает 61 град. под нагрузкой и 52-53 в 2D. Разгон тот же – 432 МГц. При этом вентилятор 60 мм против 80 мм. По-моему, эффект от конструкции радиатора очевиден.
Естественно, данный мод пригодится всем владельцам видеокарт, которые собираются заниматься разгоном своих монстров, а также тем, кого ужасно раздражает свист самого маленького вентилятора в компьютере. Остальные же могут жить спокойно, ибо они на Hardware Portal даже и не заглядывают :).
Все работы нужно производить осторожно, не нажимая на радиатор, иначе сколете ядро! Будьте внимательны.
Само собой, все операции вы проводите на свой страх и риск, поэтому, если есть сомнения, попросите сделать кого-либо еще :), я же ответственность с себя за сгоревшие, сломанные и т.д. видеокарты и кулеры не несу, да вы это и сами знаете :).
Данная статья не претендует на новизну, многие моддеры делали подобные модификации своих видеокарт, однако здесь описывается то, как сделать мод, не изменяя стандартных систем охлаждения и с минимальными доработками процессорных (а то и вовсе без них). Ведь не все же могут позволить себе сверлильный станок, лазерную резку и многие другие инструменты. Более того, у многих даже нет места для работы (типа гаража или даже верстака дома). Кроме этого, я попытался сравнить «в лоб» две концепции охлаждения с целью пояснить выгоды от технического прогресса, так что многие смогут выбрать для себя оптимальный радиатор, коих на рынке достаточно много. Не цепляйтесь ко мне по поводу маленького разгона моего 6600, да, знаю, что этот чип хорошо разгоняется, но: во-первых на картах Leadtek занижено напряжение в BIOS (надо прошивать «мозги» от Gigabyte или Sparkle), а во-вторых у меня при разгоне заваливается напряжение 12В, а БП 24(20+4)+4 не подходят (не работают с моей материнской платой Socket A).
Дерзайте, надеюсь увидеть в галерее видеокарту с кулером Intel Box 775, да-да, его кандидатуру я тоже рассматривал :).
Охлаждение видеокарты — как это работает
Содержание
Содержание
Будь то топовое игровое решение или простая офисная затычка, при работе видеокарта будет неминуемо нагреваться. А перегрев может привести к уменьшению производительности или вовсе к ее поломке. Чтобы исключить такой вариант событий, производители предусмотрели множество разновидностей систем охлаждения видеокарты, которые могут обуздать один из самых горячих компонентов ПК.
Конструктивные особенности
Комплектующим ПК при работе свойственно нагреваться, выделяя при этом немалое количество тепла. Особенно это касается видеокарты, которая наряду с процессором является самым тепловыделяющим элементом системы. Свойственный этим двум деталям «горячий характер» непосредственно отразился на схожих методах их охлаждения. Самый распространенный тип охлаждения реализован по принципу передачи тепла от компонентов радиатору, с которого оно рассеивается с помощью вентиляторов. Такой тип охлаждения имеет несколько видов реализации: с помощью тепловых трубок, испарительных камер или совмещающий эти два вида.
Медные тепловые трубки на примере RTX 2060
Тепловые трубки представляют собой металлические трубки, по которым отводится тепло от чипа. Чаще всего изготавливаются из меди, иногда внешний слой покрыт никелем, придавая изделию благородный вид серебра. Трубки наполняются дистиллированной водой или любыми другими жидкостями, которые имеют низкую температуру кипения. Как правило, они впаяны в подложку системы охлаждения и контактируют с графическим процессором через медное основание. Также они могут иметь непосредственный контакт с чипом в зависимости от модели.
При нагреве жидкость в трубке закипает и превращается в пар. Он перемещается в более холодную область трубки, где конденсируется и образует жидкость. Этот цикл повторяется постоянно. Таким образом, тепло от чипа переносится в верхнюю часть трубки, а большое количество ребер радиатора позволяет увеличить площадь для рассеивания тепла.
Испарительная камера, покрывающая полностью печатную плату на примере RTX 2080
Испарительные камеры являются более эффективным продолжением эволюции тепловых трубок. Они так же используют принцип испарения жидкости в трубке, но с некоторыми нюансами. Камеры реализованы в виде плоских трубок, которые одновременно являются и теплотрубками, и теплосъемником. За счет многослойной и плоской конструкции ускоряются процессы преобразования жидкости в пар, и увеличивается площадь для отвода тепла. В связи с этим тепло рассеивается по конструкции более равномерно, нежели в обычных теплотрубках. Дополнительным охлаждающим элементом выступают ребра радиатора, как и в случае тепловых трубок. Схожий по сути, но с другим принципом реализации метод используется в системах жидкостного охлаждения. Жидкость не испаряется, а циркулирует в замкнутом круге. С помощью насоса-помпы жидкость под давлением забирает тепло от теплосъемника и передает его на радиатор, который рассеивает его за счет своей площади и вентиляторов.
Реализация охлаждения: без вентиляторов, с одним, двумя или тремя
Можно встретить большое количество разных вариаций систем охлаждения видеокарт: без вентилятора, с одним вентилятором, двумя или даже тремя. Аппетиты видеокарт непреклонно растут, а за большим энергопотреблением идет большее тепловыделение, которое нужно как-то отводить. Самым простым решениям видеокарт, которые не имеют мощного чипа, достаточно простого радиатора без вентилятора.
Но если рассматривать даже самые начальные игровые и рабочие версии, то тут уже без вентилятора не обойтись.
Наглядный пример: поставим рядом вентилятор размером 92 мм и 120 мм, какой из них с меньшим шумом отведет большее количество воздуха? Конечно же, более крупная версия. А если их будет сразу несколько? Результат будет еще лучше. Схожий принцип работает и в системах охлаждения. Условные два вентилятора на более низких оборотах смогут отвести тот же объем воздуха, что и один вентилятор на повышенных оборотах, который в свою очередь будет намного шумнее в работе. Но, как в любом правиле, тут есть свои исключения.
Не редки случаи, когда одновентиляторная модель имеет в своем распоряжении несколько тепловых трубок, а версия с двумя вентиляторами — всего одну. В таких случаях выбор далеко не очевиден, и правило «Чем больше вентиляторов, тем лучше» может не работать.
Обилие вариаций с разным количеством вентиляторов и размером системы охлаждения обусловлено большой конкуренцией среди производителей. По сути, производителям достается лишь печатная плата от Nvidia или Amd, и им приходится находить все новые и новые решения, чтобы превзойти конкурентов в плане охлаждения. На вентиляторах появляются различные зазубрины, выемки или меняется форма лопастей — все для большего ускорения воздушного потока и увеличения эффективности охлаждения.
В трехвентиляторных моделях сохраняется тот же принцип работы. Крайние вентиляторы крутятся в одном направлении, а центральный в противоположном.
Как правило, трехвентиляторные системы встречаются в самых прожорливых экземплярах карт. У них есть массивный радиатор, покрывающий всю печатную плату. Хотя вы можете найти мощную систему охлаждения даже в видеокартах из среднего сегмента. Тогда она будет работать абсолютно тихо.
Радиальные и осевые вентиляторы
Турбинная реализация системы охлаждения на примере GTX 1080 TI
Главным компонентом системы охлаждения в виде турбины является один радиальный вентилятор. У него нет привычных больших лопастей, вместо них лопатки спиральной формы. Воздух засасывается внутрь ротора и за счет центробежной силы направляется в выходные отверстия у разъемов видеокарты. Внешний кожух системы охлаждения имеет закрытую форму, являясь своеобразной направляющей для воздушного потока. Холодный воздух засасывается внутрь, проходит через радиатор и выбрасывается прямиком наружу корпуса, не задерживаясь внутри ПК. Модели с турбиной были доступнее, но гораздо шумнее.
Традиционная реализация системы охлаждения на примере 5700 XT
Традиционные осевые вентиляторы используются повсеместно. Они не прихотливы, легко изготавливаются, и их может быть до 2-3 штук в одной видеокарте. Осевые вентиляторы не так капризны к кожуху системы охлаждения и при желании даже могут обходиться и без него. В связи с этим они дают производителям большое поле для экспериментов с охлаждением. Можно поместить массивную систему с множеством ребер радиатора, рассеяв тепло с помощью более крупных вентиляторов в количестве нескольких штук. Подавляющее большинство классических систем охлаждения имеют крупные вырезы или вовсе укороченный кожух. Холодный воздух, поступивший от вентиляторов, попадает на радиатор и рассеивается во всех доступных направлениях. При стандартном расположении видеокарты большая часть воздуха, выходящего из системы охлаждения, остается в корпусе, сталкивается с боковой стенкой и поднимается вверх.
Регулировка оборотов видеокарт и пассивный режим: как работает нынешнее поколение видеокарт
В современных поколениях видеокарт все меньше остается моделей с активной системой охлаждения, то есть с постоянно вращающимися вентиляторами, которые увеличивают обороты при повышении температуры. На смену приходит пассивный режим. Суть в полном отключении вентиляторов при низкой нагрузке на видеокарту или низком энергопотреблении. Это позволяет при бытовых задачах избавиться от шума и достичь почти эталонной тишины при легких задачах ПК.
Включаются вентиляторы только при достижении определенной температуры, в среднем
50 градусов, в зависимости от модели. У такой реализации есть и обратная сторона. При некоторых условиях скачки температуры могут быть волнообразны, что заставляет вентиляторы быстро раскручиваться и останавливаться с большой частотой, издавая при этом паразитные шумы. При таком варианте событий потребуется настройка оборотов вентиляторов. У каждого из крупных брендов есть свой собственный софт для настройки видеокарты. В него входит настройка разгона, оборотов и подсветки, если она имеется. А также отображение главных технических данных модели. Достаточно пару раз поэкспериментировать, выставив в графике нужные сочетания скорости вентилятора/температуры и сохранить приемлемые значения.
Если вас не устраивает комплектный софт вашей видеокарты, можно воспользоваться удобной и распространенной программой MSI Afterburner. Она имеет широкий функционал и является бесплатной. Пассивный режим работы вентиляторов можно и вовсе отключить, настроив постоянную работу вентиляторов, но с низкими оборотами при малой нагрузке.