Журнал `Компьютерра` N730

FERRMA: Дуем на воду

Автор: Васечкин,Валерий

Мой первый опыт общения с водяным охлаждением состоялся еще в эпоху незабвенных "Спектрумов". Одна такая машина вместе с громоздким монитором, который больше напоминал возомнивший о себе невесть что телевизор, была куплена мне, первокласснику, дабы подстегнуть мое интеллектуальное развитие. На деле же она нещадно эксплуатировалась для игр - однажды из вентиляционных отверстий корпуса даже донесся запах горящей пластмассы. И тогда моя матушка, следуя чьему-то мудрому совету, залила компьютер водой из-под крана. Больше "Спектрум" не включился и был заменен игровой приставкой "Денди". С тех пор я зарубил себе на носу: компьютерная техника и жидкость несовместимы!

Многие пользователи, присматривающиеся сейчас к системам водяного охлаждения, если и не держат в голове подобный печальный опыт, то успешно заменяют его богатым воображением, ярко рисующим картины вселенского потопа в корпусе компьютера, набитого бесценными комплектующими. Не буду кривить душой, и такое случается, ибо, как гласитпервое правило сантехника, "все, что может ломаться, ломается, а все, что не может, - засоряется". И если бы не было серьезных поводов для перехода с традиционных воздушных кулеров на "воду", не стоило бы и городить в компьютере огород со шлангами и радиаторами. Но поводы есть, так что давайте рассмотрим, что представляет собой компьютерная система водяного охлаждения (СВО) и как к ней подступиться неопытному человеку.

Первые мысли о том, что в СВО, быть может, есть некий смысл, приходят в голову при лицезрении последних поколений воздушных кулеров для оверклокеров.

Килограммовые конструкции выглядят, конечно, эффектно, однако не каждая материнская плата их выдержит, и не в каждый корпус этих красавцев запихнешь.

К счастью, производители процессоров неуклонно снижают тепловыделение своих детищ, и потому волна гигантомании в последнее время схлынула (видели бы вы, как замечательно работает 45- нанометровый Core 2 Duo E8400 с пассивным охлаждением… Правда, для этого пришлось взять алюминиевый корпус Lian Li за двести с лишним долларов. - С.В.).

Другое дело - видеокарты. Здесь тепловыделение никогда не следовало тенденциям борьбы за производительность на ватт. Мало кто из пользователей, подпавших под очарование слова "разгон", обращает внимание на рабочую температуру купленных ими "медных бутербродов".

Меж тем она нередко достигает 90 градусов, а то и больше, в самых что ни на есть обыденных условиях эксплуатации. В этом свете ясно, почему некоторые производители видеокарт взяли за правило оснащать их водоблоками прямо на заводе. Вот и первый аргумент в пользу СВО - перспективная альтернатива воздушному охлаждению, подошедшему кое-где к пределу своих возможностей.

Второе достоинство СВО - минимизация издаваемого шума. Сколько ни оптимизируй конструкцию воздушных систем, они все равно будут шуметь. Единственное радикальное решение, полностью лишенное этого недостатка, - пассивное охлаждение, без вентиляторов. Однако оно подходит только для машин со "средним" железом. Трудно представить себе размеры радиатора, способного охладить пыл современного топового процессора вкупе с топовой видеокартой. Есть такой корпус от Zalman, представляющий собой брутальный ребристый гроб весом 25 кг и сочетающий, благодаря последнему обстоятельству, бесшумность с противоугонными качествами. Меж тем водяное охлаждение если и не позволяет полностью избавиться от шума, то может радикально снизить его, конкурируя в этой области со специальными звукоизолированными корпусами. Оно хорошо подходит и компактным компьютерам-barebone, в чьих корпусах нет места для громоздких радиаторов.

Ну и третий, для многих самый веский довод в пользу перевода компьютера на "воду" - это разгон. Даже если вы не планировали ничего разгонять или питаете антипатию к этому процессу, грех не воспользоваться возможностями, которые открывает для оверклокинга СВО. Ибо они воистину велики, при том что СВО вполне доступна рядовому пользователю как по деньгам, так и по усилиям, которые нужно затратить на сборку, в отличие от систем фазового перехода, иначе - "фреонок", требующих куда более серьезного финансового вливания и приложения сил.

Бывалые оверклокеры, собравшие не одну систему охлаждения, могут уличить меня в узости кругозора. Ведь существуют, так сказать, и профессиональные СВО, собираемые производителями из тех же самых компонентов, которые используют в самосборе домашние умельцы. Производящие их компании не находятся на слуху, в отличие от упомянутых популярных фирм. Из самых известных можно назвать, к примеру, Asetek и Swiftech. У нас в России аналогичную продукцию производит компания Promodz. Пожалуй, это лучший выход для человека, не готового тратить время на выбор и подгонку комплектующих или, не дай бог, заниматься их самостоятельным изготовлением, зато при деньгах. Комплект от элитного сборщика обойдется в сумму от 200 до 400 долларов. Но какой бы большой ни казалась эта цена, прайс-листы на отдельные детали говорят о том, что фирменная наценка не так уж велика

Итак, вы решили, что настал момент положить старый медный или алюминиевый кулер на полку. Но благое побуждение может закончиться там же, где началось. Беглое изучение материалов в Интернете, посвященных сборке или выбору СВО, легко может завести новичка в тупик и оставить в растерянности. Изучать материалы форумов и тесты можно неделями, и просветление так и не наступит. Что лучше - купить готовую систему или собрать свою? И если свою, то из каких компонентов? Как ее собрать и чем заправить? Не потечет ли она и чем это грозит? К счастью, автор статьи уже пропустил через себя килобайты теоретического текста, успел собрать свою первую СВО и готов поделиться накопленным опытом.

Итак, первая развилка на пути построения СВО - выбор между готовой системой и самосбором из отдельных компонентов. Первый вариант предлагают такие именитые поставщики холода, как Thermaltake и Zalman. Его достоинства очевидны - трудности выбора и сборки вас минуют. Готовые комплекты продаются в собранном и иногда даже заправленном виде, защита от протечек гарантирована производителем, и достаточно лишь разместить компоненты в нужных местах.

Еще проще ситуация с СВО в отдельном внешнем корпусе (Thermaltake Tribe, Zalman Reserator и другие модели). Нужно лишь прикрутить водоблок к процессору, и конструкция готова к работе. Кроме того, внешнее устройство, особенно ракетообразный Reserator, имеет собственную эстетическую ценность. Его не стыдно показать гостям или поставить в солидном кабинете (так и представляю президента солидной фирмы, рассказывающего подчиненным на традиционной планерке о преимуществах водянки… - С.В.). У таких решений только один недостаток, но способный заставить крепко задуматься о перспективах их приобретения. Готовая СВО - это тихо, компактно и стильно, но, как правило, нисколько не более эффективно, чем мощное воздушное охлаждение. Поэтому выбор между так называемым суперкулером с тепловыми трубками и мощным радиатором и фирменной СВО за аналогичную или даже несколько большую цену (а в случае имиджевого Reserator - значительно большую) неоднозначен, и бритва Оккама предписывает выбрать вариант номер один.

Но допустим, вы пренебрегли готовыми предложениями и собираетесь самостоятельно собрать СВО. У такого подхода есть свои преимущества даже перед "профессиональными" готовыми СВО. Профессиональные сборщики дорогих систем знают свое дело и не ошибаются в выборе комплектующих. Тем не менее расчет всегда делается на требования массового потребителя и массовый компьютер. Если есть желание преодолеть эту планку, попутно сэкономив деньги, то самосбора не миновать. К тому же самостоятельная сборка для определенного типа людей может стать удовольствием и утолить хозяйственный зуд.

У всех систем охлаждения один принцип работы - снять тепло с охлаждаемой части (кристалла процессора или GPU), перенести на радиатор и отдать окружающей среде, то есть воздуху. СВО лишь максимизирует теплопроводность рабочего тела между точкой сбора и отдачи тепла, непрерывно прогоняя воду по этому маршруту. К тому же возможность отдалить радиатор от процессора позволяет легко увеличить его площадь. У водяного охлаждения довольно нехитрая конструк ция, состоящая из пяти основных элементов: водоблока, снимающего тепло с процессора; радиатора, водяной помпы, соединительных шлангов и резервуара, он же расширительный бачок. Единственным специальным устройством из перечисленных является только водоблок, все остальные можно соорудить из различных подручных предметов. Водоблок - всему голова, с него и начнем.

По сути, водоблок - это кусок металла, в котором слесарным инструментом проделан извилистый желоб для протекающей воды, он загерметизирован металлической или плексигласовой пластиной и заканчивается двумя или тремя отверстиями, снабженными штуцерами. Во времена, когда водяные системы охлаждения были сугубо маргинальными устройствами, этот компонент приходилось изготавливать самостоятельно. Такая возможность существует и сейчас, но нет никакого смысла к ней прибегать, когда все производители компьютерного охлаждения от мала до велика, включая кустарных мастеров, предлагают свои водоблоки. Они, как правило, изготавливаются из меди и имеют крепления на все случаи жизни. Это касается водоблоков для процессоров, но в некоторой степени относится к их аналогам для графических чипов. На современных видеоадаптерах теплоотвода требует не только кристалл GPU, но и память, а также элементы питания. Их расположение на каждой модели индивидуально, поэтому в моду вошли специальные водоблоки с контактными площадками в нужных местах, целиком накрывающие плату.

Недостаток у них один (не считая цены) - они фактически одноразовые при сегодняшнем темпе смены железа. При желании оснастить водоблоком можно и чипсет материнской платы, и даже жесткий диск, хотя последнее уже явно лишнее.

Критерии выбора водоблока просты. В первую очередь следует обращать внимание на общее качество конструкции: плотность соединения крышки с основанием (лучше на винтах) и надежность штуцеров, ибо с ней связана вероятность потопа. Самый лучший вариант подключения - это фитинги, зажимающие гайкой вставленный в них шланг. Хуже - обычный штуцер, шланг на котором затягивается хомутом или вставляется в него без возможности вытащить обратно. Второй по важности параметр - ровность контактной поверхности и качество ее полировки. И наконец, следует убедиться в том, что крепление подходит для вашего процессора и материнской платы. Тут возможна масса неприятных сюрпризов. Ваш покорный слуга после покупки водоблока провел целый вечер, обрабатывая обновку напильником, дабы она смогла ровно лечь на разъем Socket A. Обладатели более свежих и массовых процессоров отчасти застрахованы от подобных трудностей, но, в любом случае, следует бдить.

Вторая по важности выбора деталь, от которой напрямую зависят и производительность, и акустические качества охлаждения, - это водяная помпа. В былые времена такое устройство имело в хозяйстве лишь одно применение - насос для аквариума. Как следствие, аквариумные помпы до сих пор наиболее популярны при устройстве СВО. Однако это не лучший выбор. Во-первых, многие из них работают, будучи целиком погруженными в воду, а следовательно - нуждаются в отдельном резервуаре, роль которого может сыграть любая бытовая емкость. Другой недостаток - необходимость отдельного питания от розетки и отдельного включения. И наконец, все аквариумные насосы, как правило, хоть немного, но гудят. Так что поездку в зоомагазин за аквариумной помпой может оправдать только одно - суровая необходимость сэкономить. Если же финансовый вопрос не стоит столь остро, лучше купить специальный комплект из той же помпы с питанием от компьютерного БП и в готовом резервуаре или вовсе не нуждающейся в нем. Некоторые производители давно наладили массовый выпуск таких изделий, наиболее популярные из которых - помпы Eheim, Hidor и Laing.

Главное эксплуатационное качество помпы в составе СВО - это пропускная способность, выражаемая в литрах в час. В основном в ходу помпы с расходом 300-600 л/час. Последнего значения должно хватить за глаза любой системе. Но более важный показатель - давление, измеряемое высотой водяного столба. У нескольких устройств при равном расходе оно может сильно разниться, и чем оно больше, тем лучше покажет себя помпа в реальной системе. Наконец, помпы по разному шумят. Упомянутые насосы, выпускаемые специально для компьютеров, вряд ли кого-то серьезно обеспокоят издаваемыми звуками, а вот с аквариумными помпами возможно всякое.

Третий компонент, без которого немыслима СВО, - радиатор. Внешнее размещение позволяет не стесняться в его размерах, поэтому, опять-таки, чем он больше, тем лучше, особенно если используется несколько водоблоков. Фирменные радиаторы обычно рассчитаны на установку от одного до трех 120-миллиметровых вентиляторов, но практика показывает, что в большинстве случаев хватает и двух. Выше всего ценятся радиаторы Black Ice (весьма дорогие), хотя нельзя сказать, что многочисленные аналоги однозначно хуже. В качестве радикальной альтернативы можно избрать радиатор от автомобильной печки, но нужно быть готовым к промывке труб и разведению его ребер, слишком плотных для стандартных вентиляторов.

Резервуар - опциональный компонент СВО, вставляемый в разрыв замкнутой системы "водоблок-помпа-радиатор".Есть мнение, что дополнительный литр воды, помещающийся в резервуар, повышает эффективность охлаждения. На самом деле, можно использовать хоть ведро жидкости, но это лишь повысит общую тепловую инерцию системы - как только весь объем прогреется, исчезнет всякая разница в температуре. От резервуара есть другая польза - с ним куда легче проходит процесс заправки, и из системы легко изгнать нежелательный в ней воздух. Промышленность выпускает массу разновидностей герметичных резервуаров любого объема. Они нередко помещаются в пятидюймовый отсек корпуса и позволяют на глаз контролировать уровень воды. При желании и умении бачок можно изготовить самому из листов плексигласа. В качестве бюджетных вариантов популярны и пластиковые контейнеры с крышкой, продающиеся в хозяйственных магазинах, - в их стенках легко проделать отверстия под штуцеры. Наконец, пара слов про шланги. Не буду преувеличивать значение этой детали - хорош любой шланг, купленный в том же магазине, что и остальные комплектующие, лишь бы подходил к штуцерам по диаметру.

И напоследок несколько идей для тех, кому обычная СВО кажется недостаточно радикальным решением. Есть способ одновременно повысить эффективность охлаждения и избавиться от доброй части его компонентов. Для этого нужно поставить на службу энтузиазму обычное коммунальное хозяйство, а именно - охлаждать чипы водой из водопровода. Для этого понадобится лишь пара армированных шлангов и врезка в водопроводную и канализационную трубы. В каждой квартире есть точки, к которым можно подключиться, - отвод холодной воды к туалетному бачку и слив раковины или стиральной машины. А чтобы каждый раз при включении и выключении компьютера не приходилось бегать в санузел, можно спаять простую управляющую схему с реле и электрическим вентилем. Единственное, что омрачает картину, - это зависимость от водопровода и необходимость проложить в квартире армированные шланги. Еще более хардкорное решение - полностью погрузить компьютер в жидкость. Вода для этого, естественно, не подходит, даже дистиллированная. Но в промышленной и военной технике уже давно используется прямое охлаждение микросхем маслом. Соответственно, ничто не мешает погрузить в бачок со специальным маслом внутренности домашнего компьютера. Однако, несмотря на шокирующий вид компьютераутопленника, заметно холоднее он не станет. Весь объем масла рано или поздно прогреется, а вентиляторы с трудом разгоняют жидкость, так что в самых жарких местах образуются тепловые мешки.

Можно придумать еще множество оригинальных способов использования водяного охлаждения: поместить радиатор в камеру холодильника, выставить зимой за окно, применить элементы Пельтье и пр. - все зависит только от вашей фантазии. Главное, чтобы процесс апгрейда системы охлаждения не стал перманентным, а то, знаете ли, домашние ругаются…

Купив СВО, не стоит торопиться с ее установкой в компьютер. Опытные люди предписывают сутки держать систему на холостом ходу, но это, пожалуй, чрезмерная осторожность, более актуальная для конструкций, целиком и полностью сделанных своими руками. Для фирменных комплектующих достаточно и пары часов, чтобы все, что может потечь, таки потекло. Нет, это не значит, что потечет обязательно, но в первый раз - вполне вероятно. Так ли страшно, если это произойдет в уже работающей машине? Нет, не так.

Напомню, что вода сама по себе - это диэлектрик, приобретающий электропроводность только вместе с растворенными в ней солями, поэтому лучше всего заправлять СВО дистиллятом. Известны случаи, когда дистиллированная вода текла по платам ручьем, не причинив никакого вреда. Видимо, это были очень чистые платы. Пыль, неизбежно скапливающаяся в компьютере, сразу же смешивается с пролитой водой и делает ее хорошим провод ником. В такой ситуации потоп может закончиться трагически. В лучшем случае возникает нестабильность и визуальные артефакты, в худшем - выгорают дорожки, мелкие элементы или целые платы. Так что, если ваш ПК, не приведи господь, залило, срочно выключайте его и сушите.

Дистиллят, кроме относительной безопасности, имеет и другое достоинство - он позже начинает цвести. Увы, это частая болезнь водяного охлаждения. В особо запущенных случаях все металлические части и шланги СВО покрываются бурым налетом биологического происхождения. Чтобы компьютер не превратился в болото, нужно принять кое-какие меры. Производители готовых СВО обычно прилагают к ним пузырьки со специальными жидкостями, сборные системы пользователи нередко заправляют различными марками антифриза. В качестве временных мер подойдет вливание в воду хлорки, нескольких капель моющего средства или ощутимого количества спирта. Но из хлорной и алкогольной СВО рано или поздно испарится все, кроме воды, поэтому самый простой способ предотвратить размножение нежелательной живности - бросить в резервуар серебряную монету или цепочку.