Największe źródła ciepła w obudowie
Wpis opublikowany przez Solomon ·
9332307 wyświetleń
Chociaż w zasadzie każdy element przewodzący prąd elektryczny jest źródłem ciepła, istotne są jedynie te elementy, które mają dużą moc – od kilkudziesięciu do nawet kilkuset watów. Do takich należą karty graficzne, procesory i zasilacze. Każdy z tych podzespołów emituje na tyle duże ilości ciepła, że zwykle posiada w obudowie komputera swój indywidualny wentylator. Pozostałe części, nawet jeśli są wyposażone w radiatory, zwykle zadowalają się ogólnym obiegiem powietrza w obudowie.
Innymi słowy, jeżeli chcemy ograniczyć ilość emitowanego ciepła – będącego praprzyczyną stosowania generujących hałas układów chłodzących – należy skupić się na procesorze, karcie graficznej i zasilaczu.
Warto zauważyć, że w przeszłości podzespoły komputerowe nie potrzebowały tak dużych ilości energii jak obecnie. Procesor Intel Pentium 100 MHz z 1994r. zużywał jedynie około 10 W i posiadał malutki układ chłodzenia (interesujące zestawienie na ten temat można znaleźć tutaj). Podobnie było w przypadku kart graficznych, dzięki czemu także zasilacze dysponowały niewielkimi mocami i nie za bardzo myślano wówczas o ich sprawności.
W pogoni za wydajnością, oprócz udoskonalania architektury i zmniejszania procesu technologicznego, decydowano się na rozbudowę układów i podnoszenie częstotliwości ich pracy, co prowadziło do stopniowego zwiększania poboru energii elektrycznej i wydzielania ciepła. Dziś sumaryczne moce rzędu nawet 400-500 W w mocnych konfiguracjach, będące przecież odpowiednikiem kilku żeberek kaloryfera, nie dziwią. Nie ma jednak nad czym ubolewać, bowiem moc obliczeniowa uzyskiwana z 1 W mocy elektrycznej jest wielokrotnie większa niż kiedyś.
Procesory – porównanie
Teoretycznie oceny emisji ciepła można dokonać porównując parametry TDP (ang. Thermal Design Power), które według wiki określają wymagania wobec układu chłodzenia do poprawnej pracy procesora (w typowych aplikacjach). Niestety brak jednolitej metodologii wyznaczania parametru TDP przez różnych producentów oraz niekiedy różnice funkcjonalne na poziomie całych platform (procesor 1 + płyta główna 1 vs. procesor 2 + płyta główna 2), skutecznie utrudniają takie porównanie i w praktyce może ono mieć jedynie charakter poglądowy, szczególnie że dodatkowo różnice mogą wynikać z konkretnego zastosowania oraz być wypaczone przez przetaktowanie. Mało tego, stosowane identyczne wartość TDP dla całych rodzin procesorów, uniemożliwiają nawet ocenę różnic między poszczególnymi modelami tej samej serii, a przecież sama różnica częstotliwości z pewnością odbija się na zużyciu energii i temperaturach.
Poniżej załączone zostało porównanie deklarowanych przez producentów parametrów TDP wybranych modeli procesorów, pozwalające mniej więcej zorientować się, o jakich poziomach mocy cieplnej w ogóle mówimy.
Przykładowe procesory Intel (nieprzetaktowane)
Przykładowe procesory AMD (nieprzetaktowane)
Jednostką TDP (podobnie jak mocy elektrycznej) jest wat. Warto zwrócić uwagę, że chwilowa moc elektryczna pobierana przez procesor (i zamieniana na ciepło) cały czas się zmienia i może być zarówno znacznie niższa jak i znacznie wyższa (powiedzmy o kilkadziesiąt procent) od wartości TDP, co jednak nie jest ani podawane ani łatwe do zmierzenia. Jest to o tyle ważne, że dłuższe silne obciążenie oznacza zarówno większy pobór energii jak i większą emisję ciepła, która może zmusić wentylator procesora do okresów pracy z wysokimi prędkościami obrotowymi. I marnym pocieszeniem będzie wtedy, że średnia za dłuższy okres mniej więcej zgadza się z TDP.
Na razie zestawienie nie uwzględnia niezwykle istotnych różnic w mocy obliczeniowej, decydujących w gruncie rzeczy o wydajności jednostek, czym zajmiemy się w którymś z kolejnych wpisów.
Karty graficzne – porównanie
Podobnie jak w przypadku procesorów, poniżej zaprezentowane zostanie zestawienie dotyczące kart graficznych, których układy chłodzenia pod obciążeniem często stają się najgłośniejszymi elementami komputerów PC. Z kolei podczas niewielkiego obciążenia pobór energii jest relatywnie znikomy.
Przykładowe karty graficzne AMD (wersje referencyjne)
Przykładowe karty graficzne nVidia (wersje referencyjne)
* – wartości orientacyjne według producenta [
1]
Specyficzną cechą kart graficznych jest to, że jeśli już pracują (szczególnie w grach) to zwykle robią to z pełną mocą, starając się uzyskać możliwie wysokie rezultaty (np. liczbę klatek na sekundę). Emisja ciepła będzie zatem wysoka i długotrwała, co zmusza producentów do stosowania sporych układów chłodzenia, ale ich rozmiar i tak najczęściej nie wystarcza do cichej pracy pod obciążeniem.
Zasilacze
W przypadku zasilaczy, mających współcześnie moc zwykle kilkuset watów, istotna jest ich sprawność, ponieważ to ona decyduje o tym jaka część energii dostarczanej do komputera zostanie zamieniona wewnątrz zasilacza na ciepło.
Charakterystyka sprawności jest nieliniowa względem obciążenia, dlatego poniżej zaprezentowana zostanie jedynie orientacyjna tabela pokazująca, z jakimi ilościami energii możemy mieć do czynienia.
Straty energii w zasilaczu
Jak widać, są to poziomy emisji ciepła dużo niższe niż w przypadku procesorów i kart graficznych (logiczne skoro w zasilaczu wydziale się 5-20%, a w pozostałych elementach 80-95%), jednak wciąż zauważalne.
5 komentarzy
Rekomendowane komentarze