Argument

• O data cu cresterea performantelor PC-urilor s-a observat o tot mai mare extindere a domeniului "cooling" atat pe planul solutiilor oferite, cat si al gamei de produse, lucru usor de observat in toate magazinele IT&C de la noi si nu numai. Primele metode de racire aparute se rezumau la un simplu ventilator pentru intregul sistem, sustinut de radiatoare pentru componentele care necesitau o temperatura de functionare scazuta. Astazi cei care isi doresc performanta ridicata pentru calculatoarele personale pot apela si la azot lichid sau freon cu scopul de a impinge la extrem parametrii de functionare a unei placi video sau a unui procesor. Principalul segment de cumparatori care isi doresc un "monstru" de acest gen langa birou este reprezentat de gamerii care nu isi permit sa investeasca in componente de top, dar incearca sa foloseasca la maxim resursele de care dispun.

• Vom incerca sa facem o categorisire a tot ceea ce inseamna solutii de racire, caracteristici, performante si mod de functionare.

• Computerele moderne sunt versiuni in miniature a enormelor computere care ocupau o intreaga camera in urma cu 20 d eani. Sunt creatii realizate din switchuri electrice si mecanice, doar ca in prezent sunt mult mai mici. Cum vitezele au crescut, aceste switchuri au trepte intre 0 si 1 (off si on) si astfel viteza cu care componentele ruleaza genereaza caldura.Disiparea caldurii in mod corespunzator va creste performanta si viata sistemului tau PC si implicit a componentelor sale. Acest fapt este similar cu motorul unei masini care se incalzeste si se pierd multi cai-putere din acest motiv si intr-un final cedeaza. De aceea masina foloseste ulei pentru reducerea frictiunii si un radiator cu ventilator va reduce cantitatea de aer cald care omoara sistemul blocului motor. Acelasi lucru se intampla cu un computer.

COOLERUL

Cooler-ul ("racitorul") este un ansamblu de componente active si pasive cu rolul de a raci procesorul. Prezenta unei asemenea piese este mandatorie, avand in vedere cantitatea mare de caldura degajata de procesoarele moderne. Ea este atat de importanta, incat un procesor al carui cooler se defecteaza se va arde/bloca, astfel incat intregul sistem va deveni inutilizabil. Componenta pasiva a cooler-ului este radiatorul, conceput (ca si materiale de constructie si design) astfel incat preia si sa disipe cat mai multa din caldura degajata de procesor. Componenta activa este reprezentata de un ventilator, care, la randul sau, raceste radiatorul prin curentul de aer creat. Actualmente exista solutii de racire cu lichid, mai exotice si mai scumpe. Principalii parametri care intereseaza la un cooler sunt turatia ventilatorului (de care depinde eficienta acestuia) si zgomotul produs in timpul functionarii - un parametru aparent banal, insa care devine semnificativ atunci cand acopera sonorul filmului pe care tocmai il vizionati. Veti intalni, in ofertele pentru cooler-e, notiunea de "ball bearing", ceea ce inseamna ca ventilatorul cooler-ului respectiv este montat pe un rulment, ceea ce il face mai fiabil si mai silentios. De notat ca exista o "compatibilitate" intre cooler si procesor si factorul de forma al acestuia, astfel incat nu puteti monta orice cooler pe orice procesor. De asemenea, cooler-ele au in specificatii procesorul "maxim" suportat in privinta caldurii degajate, astfel incat nu e recomandat sa montati un cooler care suporta Athlon XP 2800+ pe un Athlon XP 3000+, desi se poate. Aceste principii sunt exact aceleasi si in cazul chipseturilor grafice de

pe acceleratoarele moderne, de asemenea mari generatoare de caldura.

Din cauza frecventelor mari de functionare, unele chipset-uri care intra in componenta unor elemente din computer se incalzesc foarte mult. Una

dintre regulile de baza ale disiparii caldurii spune ca aceasta este cu atat mai eficienta cu cat suprafata elementului care se incalzeste este mai

mare. Ori, avand in vedere dimensiunile cipurilor din ziua de astazi, putem sa intelegem foarte usor de ce este nevoie de solutii de racire pe atat de

multe elemente din calculator. Performanta unui PC se obtine prin montarea de coolere in

urmatoarele locatii:- pe chipset-ul placii de baza

- pe procesor- pe chipset-ul placii video

- in interiorul sursei calculatorului- in interiorul carcasei PC-ului.

Suprafata acestor cipuri se mareste prin folosirea unui radiator metalic, care va prelua din caldura de la cipul de care sta lipit. Aceasta

cantitate este dependenta de marimea radiatorului si de tipul de metal din care este realizat acesta. Radiatoarele mai mari vor disipa caldura mai

eficient decat cele de dimensiuni reduse. Cuprul si aluminiul sunt cel mai des intalnite metale din care se produc radiatoare, ele avand proprietati

termice diferite. Cuprul absoarbe si transporta caldura mult mai bine decat aluminiul, insa nu sta bine la capitolul disipare.In cazul aluminiului situatia este exact invers. Iata, deci, de ce exista pe piata radiatoare cu partea de contact realizata din cupru si cu lamele de radiere din aluminiu. Pentru un PC silentios avem nevoie de un metal ce disipeaza foarte usor caldura, daca se poate chiar neasistat de un ventilator, iar acesta este aluminiul.

-Ansamblul format din radiator din CUPRU ,ventilator si control al

turatiei ventilatorului• De multe ori, sistemele de

racire cu aer (radiator si ventilator) ale procesoarelor PC nu ofera performante foarte ridicate, iar pe langa asta ele nu sunt deloc silentioase. Nu trebuie sa utilizati in mod obligatoriu racirea cu aer, existand si alte alternative, cum ar fi racirea cu freon, sau cea cu apa. Racitoare cu freon ofera o performanta imposibil de egalat, acestea putand sa aduca procesorul sub temperatura camerei, si sub pragul de 0°C, dar au si un mare dezavantaj, pretul acestora fiind foarte piperat (aproximativ 500$). Daca doriti sa tineti procesorul calculatorului la o temperatura la care sa nu transpire si la care sa obtineti o performanta apropiata de maximum trebuie sa optati pentru un sistem de racire cu apa. Acest tip de racire ofera performante destul de mari, reusind sa tina procesorul la putin peste temperatura camerei cu 5-7o C. Astfel, procesorul P4 la 2,8 GHz poate sa lucreze relaxat in full load la o temperatura de 27° - 28°C.

Solutii de racire pentru carcase

• De obicei, carcasele "noname" (care nu sunt produse de o firma cunoscuta in domeniu) au dezavantajul ca nu ofera suport pentru un circuit bun al aerului in interior, acest lucru resimtin-du-se in numarul de decibeli pe care PC-ul il genereaza. In al doilea rand, un alt factor care este legat direct de acest aspect sunt cooler-ele de proasta calitate.

• Vom aborda pentru inceput chestiunea carcasei calculatorului. Sa presupunem ca am dotat PC-ul cu radiatoare mari din aluminiu ce disipeaza caldura intr-un mod eficient. Aceasta, insa, trebuie evacuata, iar aerul mai rece din exterior trebuie sa fie adus in interiorul carcasei. Este necesar, astfel, un flux de aer cat mai bun care depinde de doi factori: elementele constructive ale carcasei, care trebuie sa fie realizate intr-un mod in care sa nu impiedice circulatia aerului in carcasa, si aranjarea cablurilor de conectare, care trebuie sa obtureze cat mai putin fluxul de aer.

• Majoritatea carcaselor nu dispun de sisteme de racire aditionale fata de standardul impus pe piata, unde standardul este caracterizat doar de un ventilator necesar racirii sursei de alimentare. Este de mentionat faptul ca cei care doresc sa imbunatateasca aceasta caracteristica a unui computer numita temperatura de functionare pot alege una dintre urmatoarele variante.

Ventilatorul - se instaleaza direct pe structura metalica a carcasei cu ajutorul a patru suruburi, in locurile unde se permite. De regula sunt doua locuri unde aceste ventilatoare se pot adauga: pe partea frontala a carcasei, imediat dupa masca de plastic, sau in spatele acesteia sub sursa de alimentare. In anumite situatii carcasa este prevazuta cu o fanta laterala pentru adaugarea a inca unui ventilator.

• Alimentarea la tensiune se face de la sursa interna, fie cu un conector de 5 V, fie cu unul de 12 V, in functie de voltajul cerut de fabricant. Un aspect foarte important este reprezentat de pozitionarea fluxului de aer generat de ventilator. Este de preferat ca la montarea acestor componente sa se tina cont si de acest lucru, uneori putandu-se ajunge la situatii eronate de genul toate ventilatoarele dirijeaza un flux de aer din afara carcasei spre interior, caz in care tot aerul cald situat inauntrul carcasei se va pastra pentru o perioada mai lunga de timp, astfel influentand si temperatura de functionare a celorlalte componente.

Solutie - se va urmari generarea unui flux de aer care sa traverseze interiorul carcasei si nu a unuia stationar. Pentru aceasta, pe una dintre fetele carcasei se va monta un ventilator care va introduce aer, iar pe cealalta fata unul care va scoate aer.

Un dispozitiv extrem de util folosit pentru a scapa de aerul cald acumulat in carcasa este ventilatorul de tip air-blow care se bazeaza pe o dirijare a aerului gen turbina. Se instaleaza deasupra soclurilor pentru periferice de pe placa de baza avand o eficienta fantastica atat timp cat nu se umplu de praf. Greu de curatat in momentul in care nu se mai pot folosi in conditii normale, mai costisitoare decat simplele ventilatoare, acest tip de solutie nu a avut un succes de apreciat dupa aparitia ei pe piata.

• Ambele variante nu se lauda la capitolul silentiozitate, numarul de decibeli pe care urechile noastre va trebui sa-l suporte fiind direct proportional cu numarul maxim de rotatii ale ventilatorului. Trebuie precizat faptul ca la ora actuala s-a renuntat la vechile sisteme de rotire bazate pe lagare, locul acestora fiind luat de mult mai silentiosii si rezistentii rulmenti cu bile.

Solutii de racire pentru componente

• Vom incepe cu cea mai importanta piesa, si anume procesorul (Central Processing Unit), care merita cea mai mare atentie mai ales datorita evolutiei sale din ultimii ani.Bineinteles ca un tact mai mare al procesorului asa cum se doreste momentan inseamna si o degajare mai mare de caldura, de aceea producatorii de coolere destinate acestui segment au incercat sa tina pasul cu tehnologia realizand solutii de racire din ce in ce mai performante, complexitatea dezvoltata fiind cu atat mai ridicata cu cat temperatura dorita sa se obtina a fost mai scazuta.

Modul clasic de racire a unui procesor este caracterizat de folosirea unui radiator si a unui ventilator pozitionat langa acesta care sa genereze un flux de aer directionat in asa fel incat sa indeparteze cat mai eficient volumul de aer cald acumulat langa procesor.

Radiatorul face contact direct cu procesorul, designul acestuia avand ca baza disiparea caldurii cu ajutorul mai multor lamele construite din cupru sau aluminiu. Se stie ca aluminiul este un conductor de caldura mai slab decat cuprul, de aceea este de preferat ca, la alegerea unui cooler, acesta sa fie facut dintr-un material termoconductor mai bun.

Pe piata sunt disponibile trei modele de astfel de radiatoare: Cu - based (fabricate integral din cupru), Al - based (fabricate integral din aluminiu) si hibride (fabricate din aluminiu + cupru). Modelul din urma are ca principala caracteristica alaturarea dintre cele doua metode in doua moduri: insertie de cupru - radiatorul are ca baza o structura de cupru care este invelita in aluminiu si pastila de cupru - doar contactul dintre procesor si radiator realizandu-se prin intermediul acestui metal, restul radiatorului fiind fabricat din aluminiu.

Ca performante, dupa cum am mentionat mai sus, modelul bazat pe cupru da cea mai mare incredere si cele mai scazute valori ale temperaturii. La polul opus se afla modelul bazat pe aluminiu - cei care nu doresc sa se gandeasca la posibilitatea unui overclock il pot cumpara cu incredere. Caracterizata de un raport calitate/pret foarte bun, solutia de mijloc este oferita ca o alternativa la cele prezentate anterior.

-Radiator pentru memoria RAM

• Daca luam in considerare faptul ca intre radiator si procesor nu este un contact perfect, aparitia pastei termoconductoare reprezinta justificarea de care avem nevoie.

Exista o diferenta foarte mare de temperaturi de functionare intre cei doi principali competitori de pe piata de procesoare. Se stie ca cei de la AMD "ofera" valori mai ridicate ale temperaturii fata de cei de la Intel.

-Pasta Termoconductoare

• Temperatura procesorului este influentata in mare masura de tensiunea de alimentare (vcore), cu care este, de asemenea, in relatie direct proportionala. De exemplu, Athlon XP 1600+ (1.400 MHz), la tensiunea standard de 1,75 V, ajunge in majoritatea cazurilor la valoarea de aproximativ 41-42oC, iar cu tensiunea scazuta la 1,45 V (cea mai mica tensiune la care procesorul este inca stabil) ajunge la 35oC. Tensiunea minima la care un procesor lucreaza stabil depinde de tipul procesorului si de seria din care face parte.

• Nu este recomandata scaderea prea mult a tensiunii, pentru ca valorile prea mici ale acesteia pot duce la instabilitatea sistemului sau chiar la imposibilitatea acestuia de a mai porni. Livrata in mod normal impreuna cu coolerul, pasta termoconductoare poate fi de doua feluri: pasta siliconata si pasta bazata pe nitrat de argint.

-Sistem de racire cu apa

• Sistemul creat este sustinut de un ventilator care va ajuta la o imprastiere mai rapida a aerului cald dintre lamelele radiatorului cu cat numarul de rotatii va fi mai ridicat. Exista modele prevazute cu variator de turatie care, in functie de temperatura inregistrata, maresc sau micsoreaza numarul de rotatii al ventilatorului. Prinderea coolerului peste procesor se realizeaza cu ajutorul unor cleme de presiune direct pe soclul acestuia. Alte doua metode neconventionale de racire a CPU sunt cele bazate pe azot lichid sau apa.

-Radiator din ALUMINIU

• Modul de prindere este cu totul diferit de cel clasic si variaza de la sistem la sistem. Clemele de presiune au fost inlocuite cu suruburi pentru o prindere mai buna si o etansare cat mai atenta, scurgerea lichidului putand fi fatala pentru componente. Sistemele sunt foarte incomode, ocupa spatiu pretios in interiorul carcasei, deranjand in cazul unei eventuale adaugari de periferice.

-Cooler pentru Hard Disk

In aceasta categorie putem include si racirea altor componente decat a CPU, si anume a hard discurilor sau a GPU (Graphical Processing Unit).

O data cu cresterea numarului de rotatii ale platanelor hard discurilor, caldura degajata de acestea a inceput sa fie o problema, fapt dovedit de aparitia pe piata a coolerelor pentru hdd.

Constructia acestora variaza de la simple ventilatoare montate pe un schelet metalic pana la combinatii cu radiatoare pentru o mai buna dispersie a caldurii. Prinderea pe hdd se realizeaza cu ajutorul unor suruburi. Temperatura de functionare scade simtitor in timpul folosirii unei astfel de solutii, diferenta putand ajunge pana la 10oC fata de o functionare clasica.

-Coolere pentru placi video

• Pentru placile video, caracteristica temperatura-mod de functionare este la fel de importanta ca si la microprocesoare. Sistemele de racire folosite au devenit tot mai complexe, dar s-au limitat momentan la folosirea aerului ca factor principal de intrebuintare. Modelele de GPU cu performante slabe nu necesita decat un simplu radiator pentru a-si mentine o temperatura de functionare adecvata, pe cand produsele de top ale fabricantilor combina toate metodele de racire cu aer.

Solutii de racire complete

S-a observat o ascensiune constanta a sistemelor integrale de racire, care ofera un control total asupra temperaturii din interiorul carcasei, cat si a temperaturii componentelor.

Bineinteles ca primele in acest segment de piata au fost cele bazate pe racire cu aer. Ulterior au aparut si alte metode mai

sofisticate care folosesc ca mediu de racire apa sau freonul. Trebuie mentionat faptul ca toate carcasele care dispun de un astfel de sistem de racire beneficiaza de dispozitive de monitorizare si control al temperaturii in diferite locatii ale computerului. Metodele clasice sunt reprezentate de o afisare a temperaturii procesorului si a aerului din interiorul carcasei. Numarul elementelor de control si supravegherea temperaturii creste in functie de complexitatea pe care fabricantul o doreste. Se poate ajunge si la montarea de potentiometre de control al turatiilor pentru toate ventilatoarele computerului, fiecare dintre ele avand afisata numarul de rotatii pe minut la care functioneaza in momentul respectiv.

Masuri de siguranta - elemente de avertizare

• Singurul care se bucura de un astfel de privilegiu este procesorul, caruia ii vin in ajutor solutii de siguranta in cazul defectarii sistemului de racire, el fiind de departe componenta care se incalzeste cel mai mult.Dezvoltata o data cu trecerea pragului de 1.000 Mhz, dioda termala reprezinta o masura de siguranta de baza la momentul actual. Principiul de functionare al acesteia este destul de simplu: in cazul in care temperatura procesorului depaseste o anumita limita, aceasta intrerupe alimentarea cu curent a perifericului.

•Exista diferente de temperatura reala sau masurata intre procesoare instalate pe mai multe placi de baza. Astfel, o placa de baza poate sa incalzeasca mai mult un procesor, in special din cauza tensiunii care, chiar daca este setata la o anumita valoare, poate sa nu fie fixa. De asemenea, temperatura raportata difera de la o placa la alta, in functie in special de tipul senzorului care o citeste.

•Astfel, cel mai exact senzor este cel incorporat in procesor (valabil doar la Athlon XP si Duron Morgan) urmat de senzorul de tip lamela (intalnit de obicei la Soltek, MSI si Gigabyte) care masoara temperatura componentei cu care vine in contact, si cel in forma de bulb, care masoara temperatura aerului din jurul lui. Mai exista un tip de senzor destul de rar, intalnit in special pe placile ieftine, care este lipit pe placa si indica o temperatura cu mult mai mica decat cea reala.

Concluzii

• Temperaturile ridicate au un efect negativ asupra bunei functionari a computerului, de aceea s-a incercat o tot mai mare diversificare a solutiilor oferite atat ca performanta, cat si ca mod de abordare.Elementele prezentate reprezinta un ansamblu complet utilizabil pentru un

• bun control al temperaturii PC-ului.