Бесшумный ПК

При определении характеристик образцового домашнего компьютера большинство пользователей наверняка первым делом выделят производительность, затем – умеренную стоимость и эстетичный внешний вид. И лишь немногие перед покупкой вспомнят о тишине в работе. Данный фактор является довольно субъективным – кто-то давно привык к размеренному гулу железного помощника, другие же если и не очень рады дополнительному источнику шума, не всегда знают о том, что при желании ПК можно сделать одним из самых тихих устройств в цифровом доме.

Шумовой фон, создаваемый компьютером, не очень заметен в офисе, при прослушивании громкой музыки, во время игры, однако становится все более назойливым в тихих помещениях и особенно при работе за ПК ночью.

То ли спрос породил предложение, то ли наоборот предложение вызвало спрос – разобраться будет практически невозможно, но сегодня на рынке представлены многочисленные компоненты ПК, предназначенные для существенного снижения или сведения уровня шума от работающего системного блока практически к нулю. Что представляют собой подобные продукты и каким образом сделать времяпрепровождение за компьютером максимально комфортным, мы и расскажем в данном материале.

Что здесь шумит?

Первым делом определимся, что же является источником шума в ПК. Уровень энергопотребления компонентов может быть самым разным – от нескольких ватт до сотни-другой. Каждый из них выделяет определенное количество тепловой энергии, которую необходимо рассеять. Больше всего нуждаются в охлаждении процессоры, ядра графических адаптеров, чипсеты материнских плат. Свою лепту также вносят силовые элементы компонентов, видеопамять, модули ОЗУ, жесткие диски. Для их охлаждения с точки зрения целесообразности и экономической выгоды проще всего обойтись небольшими радиаторами, снабженными вентиляторами для продува ребер. Полностью пассивные конструкции, обладающие аналогичной эффективностью, значительно крупнее и дороже в производстве.

Движение воздушных масс внутри классического системного блока

Основным источником шума в современном ПК, несомненно, являются вентиляторы, используемые в процессорных и чипсетных кулерах, СО для видеокарт, блоках питания, корпусах. На втором месте находятся жесткие диски. Шум от их работы возникает преимущественно из-за вибраций подвижных частей накопителей, часто передающихся на каркас корпуса, который только усиливает общий акустический эффект. Не стоит забывать и о дросселях сильноточных цепей материнских плат и графических адаптеров – при экономии производителей на качестве компонентов или применении «катушек», не рассчитанных на длительную работу при предельных значениях рабочих токов, порой можно услышать шипение, треск, свист, доносящиеся из тихого системного блока.

Процессорный кулер Thermalright IFX-14 может работать и в пассивном режиме ($85)

Существует несколько способов снизить уровень шума персонального компьютера или вообще свести его к нулю. Первый и самый простой – применение для построения ПК компонентов с небольшим уровнем тепловыделения (любителей компактных решений порадуют новые процессоры Intel Atom, обладающие TDP всего в 2–4 Вт!), которые можно охладить маленькими пассивными радиаторами. Правда, производительности подобных устройств будет достаточно лишь для работы офисных приложений, веб-серфинга, воспроизведения музыки и кинофильмов. Хотя эти задачи являются самыми распространенными, всегда хочется иметь достойный запас «прочности» для того, чтобы, например, запустить на ПК новую игру. Идея использования нескольких компьютеров для разных типов приложений наверняка мало кому понравится как с точки зрения удобства, так и из чисто экономических соображений.

$9	$11
Радиаторы с тепловыми трубками для охлаждения модулей памяти — новомодная тенденция в сфере кулеростроения

Разумеется, компьютеры собираются из максимально производительных компонентов, вписывающихся в определенный бюджет, и уже потом начинается борьба с шумом, исходящим от системного блока. Компании, выпускающие комплектующие, также не остаются в стороне, снабжая многие модели материнских плат, видеокарт функциями автоматического или настраиваемого контроля и регулировки частоты оборотов вентиляторов. Правда, не всегда подобные механизмы применяются, иногда они работают некорректно, приводят к высокому нагреву компонентов. В таких случаях покупателю, обеспокоенному уровнем шума компьютера, приходится искать альтернативу. Часто можно услышать вопрос: получится ли сделать компьютер максимально тихим, применив исключительно пассивные СО? Мы решили проверить это, собрав собственный бесшумный ПК. Обратите внимание: при его построении использовались мощные комплектующие, обеспечивающие достойный уровень быстродействия в любых приложениях.

Способы борьбы с шумом

$18	$6
Типичные альтернативные кулеры для чипсетов от Noctua и Zalman
$15	$12
Модуль DEEPCOOL X-Coolbox плохо справляется с возложенными на него задачами	Радиаторы-салазки Revoltec Hard Drive Silencer – то, что нужно жесткому диску. Они имеют резиновые вставки, минимизирующие передачу вибраций на стенки корпуса

Прежде чем перейти непосредственно к процессу создания бесшумного компьютера, остановимся еще на некоторых теоретических вопросах.

Пользователь, решивший добиться акустического комфорта при работе за ПК, должен обратить внимание в первую очередь на классическую схему движения воздушных потоков внутри системного блока, представленную на рисунке. Чем холоднее воздух, которым обдуваются радиаторы – тем ниже итоговые температуры компонентов. Поэтому воздухозаборник в современных корпусах традиционно находится в их нижней части. Вентилятор, расположенный на передней панели, обдувает жесткий диск и способствует улучшению охлаждения графического адаптера. Теплый воздух поднимается выше, и максимально прогревшись в районе процессорного кулера, выдувается наружу вентиляторами, размещенными на задней стенке корпуса и в блоке питания. Приступая к замене активных средств охлаждения на пассивные, необходимо помнить, что горячий воздух сам по себе из корпуса никуда не денется. Если лишить ПК необходимой и достаточной вентиляции, его узлы со временем перегреются. Охлаждению компонентов системного блока может поспособствовать естественная конвекция. В таком случае потребуется немалое количество вентиляционных отверстий (преимущественно в верхней части корпуса компьютера) или же придется использовать хотя бы один тихоходный вентилятор.

Многие брендовые модули памяти изначально оснащаются радиаторами

Другой вариант, который избрали инженеры Zalman, создав великолепные корпуса серии TNN (Totally No Noise, абсолютно бесшумные) – вынос теплорассеивающих радиаторов наружу, на внешние поверхности шасси. Каркас подобных продуктов, по сути, является одним большим составным кулером, соединенным с компонентами множественными тепловыми трубками. Правда, подобные решения достаточно редко встречаются на рынке, они громоздки и очень дороги, поэтому многим пользователям не подойдут.

Еще один интересный способ выноса тепловой энергии за пределы корпуса ПК – посредством контура системы водяного охлаждения, радиатор которой располагается снаружи. При его достаточной площади рассеивания, запасе прочности, конфигурации и оптимальной ориентации можно вполне обойтись работой СВО в пассивном режиме, и единственным компонентом, создающим незначительные шум и вибрации, в таком случае будет помпа.

В данном материале мы более подробно остановимся лишь на первом варианте построения тихого компьютера – использовании максимального количества пассивных радиаторов и оптимизации движения воздушных потоков внутри системного блока.

Характеристика «бесшумных» узлов ПК

Кратко остановимся на основных компонентах, с которыми придется иметь дело каждому пользователю, пожелавшему снизить уровень шума собственного компьютера.

Процессорные кулеры, предназначенные для работы в пассивном режиме, уже давно не диковинки. Главные особенности современных моделей – применение в конструкции нескольких тепловых трубок и габаритных радиаторов с расстоянием между ребрами не менее 2–3 мм. Наверняка читатели сразу вспомнят наиболее яркие из этой категории кулеров: Scythe NINJA, INFINITY, MUGEN; Noctua NH-U12, Thermalright Ultra-120 eXtreme. При ориентации подобных СО в корпусе необходимо учитывать движение воздушных потоков: широкая часть радиатора должна быть параллельна вытяжному вентилятору на задней стенке ПК или вентилятору БП.

$13	$5
Тихие вентиляторы от Revoltec и Noctua достаточно производительны

Системы охлаждения видеокарт, предназначенные для пассивного теплоотвода, обладают теми же характеристиками, что и их процессорные сородичи: массивные конструкции из тепловых трубок и внушительных радиаторов порой могут потягаться в эффективности даже с активными референсными кулерами отдельно взятой серии графических адаптеров. В первую очередь отметим продукты компании Arctic Cooling – Accelero S1 и S2, являющиеся бесспорными лидерами в данной категории.

Чипсетные кулеры, оснащенные высокооборотистыми вентиляторами, часто подлежат замене на бесшумные решения (особо популярны Zalman ZM-NB47J, ZM-NBF47; еще выделим Noctua NC-U6, Thermalright HR-05). Параллельно у производителей материнских плат наметилась массовая тенденция использования в собственных продуктах радиаторов на тепловых трубках. Обращаем ваше внимание на то, что применение последних еще не означает высокую эффективность подобных решений! Скорее наоборот, на половине плат (особенно бюджетных) такие новшества играют лишь косметическую роль.

Шумоподавитель be quiet! PC Noise Absorber Kit выполнен в виде ровных многослойных листов ($26)

Охладители жестких дисков призваны не только отводить тепло, но и, пожалуй, в первую очередь гасить вибрации, возникающие при вращении магнитных пластин и перемещении головок накопителей. Подобные устройства зачастую выполнены в виде отдельных закрытых боксов для 5,25-дюймовых отсеков. К сожалению, они далеко не всегда оправдывают надежды покупателей, поэтому перед приобретением стоит ознакомиться с тестами данных устройств.

В системном блоке вентиляторы являются основным источником шума. Его уровень зависит от скорости вращения крыльчатки, типа применяемых подшипников, сбалансированности механизма, конфигурации лопастей – каждый из этих факторов влияет на общие характеристики той или иной модели. На первый взгляд, оптимальным вариантом для тихого ПК являются низкооборотистые вентиляторы на подшипниках скольжения (Sleeve Bearing), однако они менее долговечны, чем те, в которых используются подшипники качения (Ball Bearing), а производительности порой недостаточно для хорошего продува воздуха. Также существуют модели со встроенными регуляторами оборотов – скорость вращения крыльчатки в подобных устройствах напрямую зависит от температуры окружающего воздуха (чем она выше, тем больше скорость вращения). Бесспорно, эти две категории продуктов окажутся очень тихими, однако не всегда будут достаточно эффективными. Оптимальным на наш взгляд является применение сбалансированных по характеристикам шарикоподшипниковых (как вариант – с использованием тефлоновых, гидродинамических подшипников и прочих комбинированных вариаций) моделей (если необходимо, то в паре с регуляторами оборотов) – подобные решения наиболее универсальны.

"Коврики" akasa Paxmate очень эластичные, но намного тоньше, чем материал от be quiet! ($15)

Блоки питания также характеризируются уровнем шума применяемых в них вентиляторов. К сожалению, производители не всегда останавливают свой выбор на максимально тихих моделях, и порой забывают об авторегуляторах скорости вращения – именно поэтому нередки случаи замены вентиляторов БП отдельными энтузиастами. К слову, существуют и полностью пассивные блоки питания, однако они имеют ряд недостатков: высокую цену, относительно небольшую мощность (порядка 300–400 Вт), сильно нагревается в работе, а также не выполняют функции вытяжных вентиляторов ПК. Впрочем, подобных БП вполне достаточно для питания среднестатистических конфигураций, а бесшумность иногда компенсирует минусы устройств.

Перечень компонентов, предназначенных для снижения уровня шума компьютера, этим не ограничивается. Часто в продаже можно встретить виброгасящие силиконовые прокладки под вентиляторы и блоки питания, различные регуляторы оборотов, дополнительные радиаторы для силовых элементов материнских плат, видеокарт, чипов памяти, ОЗУ. Довольно интересными и практичными являются шумоподавляющие материалы для оклейки корпусов ПК изнутри – они существенно снижают общую вибрацию системного блока и гасят звуковой фон, созданный вентиляторами.

БП Thermaltake Heatpipe Cool Fanless 350W PFC оснащен выносными радиаторами на тепловых трубках

Во многих случаях потребителям предлагаются готовые узлы ПК, оптимизированные для работы в пассивном режиме – в первую очередь это относится к видеокартам, материнским платам и модулям оперативной памяти, оснащенным самыми разными радиаторами. И если в случае с графическими адаптерами эффективность штатных СО зачастую можно оценить благодаря системе мониторинга, то остальные компоненты приходится проверять практически на ощупь. Критериями оценки эффективности служат толщина оснований радиаторов, площадь теплорассеивания, нагрев во время работы (измеряется либо термопарой, либо субъективно – вручную), качество теплового контакта (особенно это касается модулей памяти – порой монструозные СО хорошо прилегают лишь к половине чипов!). Поэтому, решившись на покупку того или иного компонента ПК, оснащенного новомодными радиаторами с тепловыми трубками, для начала ознакомьтесь с результатами тестирований: иногда будет целесообразнее приобрести модель с активным кулером и отдельно – качественную пассивную СО.

Сборка бесшумного компьютера

Отметим, что энергоэффективные компоненты для бесшумного ПК специально не отбирались – мы использовали типичные продукты, доступные рядовому потребителю.

Первым делом оклеили внутренние стенки корпуса звуко/вибропоглощающими материалами (akasa Paxmate PLUS и be quiet! PC Noise Absorber Kit). Осталось открытым лишь небольшое отверстие воздуховода. Следующий этап – установка пассивного Arctic Cooling Accelero S1 на видеокарту. Изначально жесткий диск был размещен внутри специального контейнера DEEPCOOL X-Coolbox, рассчитанного на монтаж в 5,25-дюймовый отсек и предназначенного для улучшения охлаждения и снижения уровня вибраций накопителя. Построение бесшумного ПК не отличается от сборки типичного компьютера, поэтому разместить компоненты в системном блоке не составило особого труда. Для оптимизации естественной конвекции радиатор процессорного кулера широкой частью сориентировали параллельно верхней стенке корпуса. Использованный блок питания Thermaltake Heatpipe Cool Fanless 350W PFC имеет выносной радиатор на тепловых трубках, в определенной мере упрощающий задачу по его охлаждению. К задней части был привинчен 120-миллиметровый вентилятор Noctua NF-S12 (ориентация – на выдув), на передней в Zirconium RT-101 предустановлена тихая модель Revoltec Air Guard аналогичного типоразмера. Режимы их работы в процессе испытаний более подробно описаны в разделе «Методика тестирования».

Методика тестирования. Результаты

Бесшумный ПК в сборе. Большие радиаторы занимают достаточно много места. Все ровные внутренние поверхности корпуса оклеены шумо/вибропоглощающими материалами

Мы планировали испытать ПК при отключенных вентиляторах. Однако в таком режиме компьютер стабильно функционировал минут 20 – дальше вследствие перегрева процессора и видеокарты ощутимо снизилось быстродействие системы. Температура этих компонентов достигала отметок 75–80 и 95–100 °С соответственно. Чтобы сохранить практически нулевой уровень шума, но решить проблему, мы подключили вентилятор Noctua NF-S12 к специальному переходнику, понижающему напряжение питания до 7 В. Получившийся минимальный продув корпуса оказался достаточным для эффективного охлаждения радиаторов. При этом уже на расстоянии ~30 см от задней стенки системного блока определить, включен ли ПК, было практически невозможно. Мы не предоставим вам результатов замера шумового фона специальными приборами. Вероятно, кому-то это покажется минусом, но цель была – собрать ПК, неслышный в первую очередь для человека, а не для измерительных приборов.

Испытания тестового компьютера проводились в трех конфигурациях:

1. включен только выдувной вентилятор на задней стенке (напряжение питания – 7 В); жесткий диск установлен в контейнер DEEPCOOL X-Coolbox;
2. включен выдувной вентилятор (7 В); на радиатор Arctic Cooling Accelero S1 установлен Turbo Module; жесткий диск, размещенный в 5,25-дюймовом слоте, охлаждался с помощью радиаторов Revoltec Hard Drive Silencer;
3. в последней вариации использовался блок питания be quiet! Dark Power PRO BQT P6PRO-1000W, снабженный вентилятором с авторегулятором оборотов; радиатор процессорного кулера обдувался вентилятором, перенесенным с задней стенки; видеокарта охлаждалась штатной СО (референсная GeForce 9600 GT работает очень тихо); жесткий диск без дополнительных приспособлений установлен в корзину в нижней части корпуса; вентилятор на передней панели запитан от напряжения 5 В.

Тестирование конфигураций проводилось на протяжении 30 минут в трех типах задач – при работе в 3D (многократный прогон в 3DMark05), при максимальной загрузке CPU утилитой OCCT Perestroika 2.0.0a, а также копировании больших объемов данных с одного раздела жесткого диска на другой. Примерно столько же времени отводилось на стабилизацию температурных режимов компонентов. Мы проводили мониторинг состояния CPU, ядра видеоадаптера и HDD – итоговые данные представлены на диаграммах. Температура в помещении 22 °С.

Результаты испытаний порадовали: уже первая, наименее эффективно охлаждаемая конфигурация отличилась приемлемыми температурными показателями и бесшумной работой вентилятора. В то же время было отчетливо слышно потрескивание и свист жесткого диска: модуль X-Coolbox не справился ни с шумом, ни с вибрациями накопителя, лишь усилив передачу последних на шасси корпуса.

Accelero S1 – лучшее решение для пассивного охлаждения современных видеокарт ($20)

Выбор Revoltec Hard Drive Silencer для охлаждения HDD во второй конфигурации неслучаен – это устройство представляет собой два радиатора, также служащих салазками для установки в 5,25-дюймовый отсек. Накопитель не будет находиться в замкнутом пространстве, и тепло довольно эффективно станет отводиться с помощью естественной конвекции. Тестирование показало, что устройство действительно отлично справляется со своей задачей – температура оказалась ниже, чем при использовании X-Coolbox. К тому же звуковые эффекты от вращения пластин накопителя, вибраций его корпуса и перемещения головок значительно уменьшились. Вентиляторы Turbo Module (уровень шума – 14 дБ) практически не слышны.В итоге вторая конфигурация оказалась наиболее тихой, а температурные показатели по сравнению с первой удалось понизить.

Третий вариант ПК довольно типичен для любителей тишины: БП c активным охлаждением, два замедленных вентилятора… Шуметь больше нечему, если не считать HDD, установленного в корзину через пластмассовые переходники. Правда, неясно, именно они или полная звукоизоляция корпуса помогли приглушить звуковые эффекты, создаваемые накопителем. Естественно, данная конфигурация оказалась самой «холодной», но чуть более «слышимой», чем предыдущие. В то же время назвать последний вариант шумным нельзя – получился типичный тихий ПК, собранный без ущерба для эффективного теплоотвода.

Вердикт: сверхтихому компьютеру быть!

Вы, наверное, спросите: «А куда же делся бесшумный ПК? Почему он стал сверхтихим?» С одной стороны, нам не удалось обойтись вообще без вентиляторов, и скептики справедливо заметят, что вращающаяся крыльчатка не может не шуметь. В то же время системный блок в наиболее удачной вариации получился настолько тихим, что услышать его в работе, находясь вблизи корпуса, было невозможно. Потому у нас вышел в итоге сверхтихий ПК, хоть начиналось все с бесшумного.

Подводя итоги, приходится констатировать тот факт, что избавиться от вентиляторов в среднестатистическом современном ПК нельзя – подобное решение некоторое время будет функционировать стабильно, однако по мере приближения температуры воздуха внутри корпуса к критической точке, комплектующие начнут перегреваться. На первых порах это проявится в троттлинге процессора, снижении производительности видеокарты, появлении ошибок в работе системы.

В то же время полученные результаты говорят о том, что для эффективного теплоотвода можно обойтись лишь пассивными радиаторами, дополненными всего одним тихим вытяжным вентилятором, причем работающим не на полную мощность. Наверняка его успешно заменит активно охлаждаемый блок питания.

Впрочем, даже самый «громкий» вариант нашего компьютера по уровню акустического комфорта в работе с успехом мог бы посостязаться с подавляющим большинством ПК, находящихся в пользовании читателей. Третья конфигурация отличается стабильностью температурных показателей, очень далеких от критических, и в случае необходимости данный вариант можно существенно разогнать для увеличения быстродействия системы.

Надеемся, рекомендации по снижению уровня шума ПК пригодятся вам на практике. Экспериментируйте, ведь очень тихий и в то же время производительный компьютер – не миф, не отдаленная перспектива, а реальность.

Читайте также:
Процессорные кулеры: холодные новинки сезона
Альтернативное охлаждение GeForce 8800 GT: выбор и установка
Системы водяного охлаждения: теория и практика