Давно занимаюсь вопросом охлаждения HDD.
Первые два жёстких диска, которые были у меня - обходились без оного, были сами по себе не слишком горячими, да и я особо в железных внутренностях компьютера не разбирался. Потом начал железом интересоваться, собрал второй системник уже своими руками, озаботился нагревом HDD, ибо при долгой работе он становился довольно горячим, иногда почти обжигающим.
После перебора решений, представленых на рынке, была отброшена 5"-панель с мелким кулером спереди, перебраны многие варианты "набрюшных" кулеров.
На некоторое время я успокоился, и просто ставил на каждый хард по кулеру, запитанному от +5 вольт вместо +12 - так достигалась тихая работа при хорошей эффективности.
В последнее время основной мой компьютер становился всё мощнее и при этом всё тише. На фоне остальных охлаждающих элементов стали слышны втулки и движки вентиляторов на хардах.
К тому же через мои руки уже прошло довольно большое количество таких кулеров, и часто даже на +5 вольтах они продолжали шуметь - то двигло обмотками тарахтит, то крыльчатка воздухом гудит... Лоторея, в общем.
Плюс обнаружилась проблема загрязнения (правда, у кулеров в 5"-отсек с 40мм вентилятором на "морде" с этим ещё хуже) - кулер при своих небольших оборотах умудрялся довольно много забивать пыли под ножки микросхем, не думаю что хардам это приносило пользу.
Задумался, чем можно заменить эти "жужжалки"... На передней панели большинства АТХ-корпусов сейчас есть вентилятор, в большинстве полноразмерных АТХ - 120 миллиметровый. Зачем лишние кулеры на HDD, когда рядом уже есть кулер? Попробовал снять с хардов вентиляторы... "Банки" оставались довольно горячими, но руку держать можно было (мониторинг показывал 40...47 градусов при комнатной +25), но вот микросхемы на платах было крайне жалко. Сейчас обычно на платах самые греющиеся элементы - это процессор и драйвер двигателя/голов. Иногда ещё какой-нибудь стабилизатор питания. Для интереса померял температурные режимы микросхем... У типичного современного HDD в покое процессор нагревается до 40...55 градусов, т.е. руке уже достаточно горячо (у меня болевой порог примерно на 45 градусах), драйвер шпинделя ещё горячее - в покое обычно 45...60, а при случайном поиске температура быстро подпрыгивает выше и спокойно уходит за 70...80 градусов (мерял цифровым термометром). Термодатчик же обычно установлен на плате вне микросхем и/или в "банке" и его температура ниже.
Алюминиевый радиатор можно легко купить в магазине, если его размеры немного не подходят - легко обрезать лишнее. Термопрокладки в продаже не видел (не искал
), но их легко найти в сломаных CD/DVD-приводах (через них отводится тепло с микросхем драйверов двигателей на корпус устройства) или на видеокартах (между радиаторами и микросхемами памяти). Если толщины одной не хватает - можно набрать несколько.
Материалы довольно доступные.
Заехав как то раз за деталями в известный магазин радиодеталей вспомнил, что надо подобрать радиатор для этого проекта. Подобрал. Называется "HS 530-100". Рёбра невысокие, с дополнительными канавками для увеличения площади теплообмена, основание толще чем рёбра, на один HDD по ширине - выше крыши, на глаз прикинул в магазине - может и на два харда хватит... То что надо, купил. Дома примерил радиатор к хардам - на всех нашедшихся HDD он накрывал все "горячие точки", при этом был короче самого HDD. По ширине на два HDD хватало с большой натяжкой... Но всё же решил распилить его в расчёте на два харда.
Потом распотрошил несколько сломаных CD-ROM"ов, вытащил из них термопрокладки.
По случаю установки нового HDD, решил опробовать проект в деле. Харды были разложены на столе, с них скручены старые "набрюшные" кулеры. Рядом расположились радиаторы и термопрокладки с термопастой.
Радиатора, после распилки на два, хватало с трудом - края уже висели между серединами крепёжных отверстий, винты с трудом цеплялись за радиатор.
Как это было.
Берём хард, ищем "горячие" места. Можно прикинуть даже у выключенного HDD - это обычно микросхемы, они довольно крупные. Если плата перевёрнута (HDD WD или последние "плоские" Seagate), то по нагреву или нелакированным плошадкам - с другой стороны к таким площадкам "брюхом" припаиваются микросхемы для организации теплоотвода через плату. Между площадками несколько переходных отверстий для улучшения теплопроводности.
На найденые области кладём термопрокладки, прикидывая расстояние между элементом и поверхностью радиатора. Если толщины не хватает - делаем "бутерброд". Стараемся сделать так, чтобы сильного давления на плату не было, но и чтобы термопрокладки не болтались. Если термопрокладка липкая - кладём как есть, если гладкая - мажем соприкасаемые поверхности термопастой.
Кладём сверху радиатор, стараясь им не елозить, чтобы не свезти термопрокладки, и прикручиваем. Резьба у винтов та же, что и у тех, которыми харды обычно прикручиваются к корзине.
Проверяем на просвет, на месте ли термопрокладки.
Сегодня в Интернете можно найти огромное количество материалов, посвященных проблемам воздушного охлаждения жестких дисков и подавления производимого ими шума. Найти можно практически все кроме последовательного систематизированного подхода к решению этой проблемы.
И решается она по-разному:
Дело, скорее всего в том, что мало кто в достаточном объеме знаком с путями решения проблем как эффективного охлаждения и подавления шума производимого жестким диском (да и компьютерной системой в целом).
Такое состояние дел и обусловило появление данной статьи. Основная цель ее – оказать посильную помощь в уяснении, осмыслении и систематизации общих принципов и путей комплексного решения проблем, как охлаждения жесткого диска, так и подавления производимого им шума.
В данной статье:
Хочется надеяться, что статья будет полезной всем желающим получить наиболее сбалансированное решение по охлаждению жесткого диска, производящее минимум шума и не допускающее перегрева диска даже при экстремальных условиях эксплуатации и нагрузках. Причем как тем, кто ориентируется на готовое решение, так и тем, кто для наиболее эффективного решения задач по данной теме готов проявить смекалку в доработке готовых решений, смастерить что-нибудь свое.
Примечания
Многие используемые в статье термины в настоящее время имеют достаточно много толкований. Поэтому в таких случаях будем особо оговаривать их смысл и содержание, используемые в статье.
Для акцентирования внимания читателей используются следующие знаки:
Жесткий диск нагревается как элементами электроники, так и элементами электромеханики. Причем больше тепла выделяют, пожалуй, элементы механики, например, такие как катушка позиционера в банке с механикой (гермоблоке) или электродвигатель. Электроника тепла выделяет меньше, но отдельные микросхемы из-за малых размеров обычно разогреваются до большей температуры, чем гермоблок.
От повышенных температур медленно деградируют не столько электронные компоненты контроллера или поверхность пластин, сколько элементы механики. Срок службы жесткого диска сокращается. Повышенная температура губительно действует на подшипники, места соединения движущихся частей и, особенно, на головки чтения-записи. Очень же сильный нагрев может привести к немедленному отказу жесткого диска.
А каковы же должны быть рабочие температуры?
Мнений тут много, но многие сходятся к тому, что с точки зрения срока службы жесткого диска оптимальной температурой банки можно считать (35…45)°С, а рабочая температура для большинства современных микросхем согласно документации на них значительно больше и может достигать 125 °С
Конечно, если имеются уж очень сильно греющиеся чипы, то срок службы электроники может значительно сокращаться. Но это явление достаточно редкое и скорее относится к просчетам разработчиков.
Кроме того, производители дисков, как правило, ограничивают еще и скорость изменения температуры окружающей среды или скорость изменения температуры охлаждающего воздуха, что при воздушном охлаждении фактически одно и то же, значениями не более (15…20) °С/час. В документации на жесткие диски различных производителей эта скорость изменения обычно обозначается как “temperature gradient” или “перепад температур”. См., например, п. 7.2.1 Temperature and humidity или п. 2.8.2 Temperature gradient , или п. Перепад температур .
Обычно вовсе не трудно ограничить нагрев банки и микросхем электроники жесткого диска на указанных выше уровнях. А вот не превысить указанную скорость изменения температуры окружающей среды посложнее. Особенно в первые (10…15) минут после включения системного блока, когда скорость нагрева воздуха в нем весьма высока. Изменение температуры воздуха вокруг жесткого диска за такое время не должно превышать (3…5) °С. Хотя на первый взгляд это и немного "лишка". Но….
Превышение рассмотренных параметров часто проявляется там, где в угоду минимизации общих шумов системного блока необдуманно сокращается количество вентиляторов и их скорость вращения. Нередко в корпусах, у которых площадь воздухозаборников для организации охлаждения жестких дисков недостаточна или же их и вовсе нет, жесткие диски оставляют “вариться в собственном соку” вовсе не задумываясь об их охлаждении.
Вывод. В общем случае необходимо не только достойно охлаждать как банку с механикой, так и электронику диска, но и не допускать превышения температурного градиента охлаждающего воздуха. Т.е. создавать некоторое устройство или систему охлаждения, выполняющую эти (и не только) задачи.
Система – нечто целое, представляющее собой единство закономерно расположенных и находящихся во взаимной связи частей.
Как же вообще можно отобрать тепло у HDD?
Из теории известно, что количество тепла за единицу времени или тепловой поток q, отбираемый от любой охлаждаемой поверхности (чипа, жесткого диска и т.д.), описывается формулой Ньютона:
q=α*S*ΔT (1)
Проще говоря, формула гласит, что количество тепла, отбираемое от любой охлаждаемой поверхности, прямо пропорционально:
Улучшить охлаждение винчестера (увеличить количество отводимого тепла), можно всего-то только тремя методами:
Комбинированное использование этих методов резко повышает эффективность системы охлаждения жесткого диска.
А как это выглядит на практике?
Из видно, что теоретически для увеличения скажем вдвое теплового потока (или, что то же самое, двукратного уменьшения перегрева), необходимо так же вдвое увеличить площадь теплообмена.
Практически же из-за того, что как свойства самих радиаторов, так и передача тепла от диска к радиатору неидеальны, требуется более чем двукратное увеличение площади теплообмена для двукратного уменьшения перегрева.
Кроме того, у HDD почти нет ровных поверхностей пригодных для установки толковых радиаторов.
Но так как все греющиеся элементы закреплены на литом массивном основании, то отвод тепла от него по тонюсенькой жестянке с наклеенной бумажкой к радиатору сразу выглядит неперспективно. Путь же через воздух внутри банки и жестяную крышку тоже особо не прельщает.
Но выглядит это куда перспективнее, чем охлаждение через тонкую жестяную крышку. Особенно если не жалеть термопасты между радиатором и боковой поверхностью жесткого диска.
На практике отвод тепла от боковых поверхностей HDD наиболее распространен.
Можно, конечно, выровнять и отшлифовать боковые поверхности винчестера (потеря гарантии!!!). Потом установить на них вполне приличные радиаторы.
При таком раскладе охлаждение диска через боковые поверхности происходит довольно эффективно, но не оптимально:
Ну, а установка еще и на нижнюю, как правило, весьма кривую поверхность множества мелких радиаторов достаточно трудоемко.
Примером такой конструкции служит HDD кулер CoolerMaster DHC-U43 CoolDrive 3 . Его конструкция отличается от конструкций «бескорпусных» охладителей наличием алюминиевого кожуха-воздуховода. ? Он служит еще и радиатором, увеличивающим площадь теплообмена.
Для охлаждения сразу нескольких винчестеров служат устройства типа LIAN LI EX-332 HDD Mount Kit, устанавливаемые в свободные 5,25” отсеки.
Такого типа “корзины” имеют увеличенный зазор между дисками, закрыты сверху и снизу и позволяют обеспечить воздушный поток равномерно “облизывающий” практически всю площадь поверхности жестких дисков и позволяют организовать толковое охлаждение, как электроники, так и равномерное охлаждение банки с механикой.
Кроме того, такого типа “корзины” нередко оснащаются воздушными фильтрами и резиновыми амортизаторами для борьбы с шумами жестких дисков.
В только что рассмотренных системах охлаждения жестких дисков вентиляционные решетки, воздухозаборники, сами жесткие диски и т.д. всегда являются препятствиями на пути движения воздушного потока, формируемого вентилятором, которому приходится создавать некоторое давление для преодоления сопротивления воздушному потоку.
Причем чем больший воздушный поток необходим для отвода тепла, и чем больше степень турбулентности этого потока, тем больше система охлаждения противодействует прохождению этого потока воздуха, тем большую работу приходится совершать вентилятору создающему этот поток. И тем более мощный требуется вентилятор для преодоления сопротивления. Соответственно растет создаваемый шум.
А поскольку сами вентиляторы (независимо от скорости вращения) формируют воздушный поток с высокой степенью турбулентности, то сопротивление системы с “нагнетающим” вентилятором на входе оказывается больше сопротивления системы с “ вытяжным” вентилятором на выходе.
В результате охлаждающие системы жестких дисков с “вытяжным” вентилятором по сравнению с системами с “нагнетающим” вентилятором имеют следующие преимущества:
Суммарная толщина воздушного потока с использованием “вытяжной” вентиляции в системе охлаждения HDD не должна быть слишком большой, так как слои воздуха наиболее удаленные от охлаждаемой поверхности мало участвуют в процессе охлаждения.
одной стороны, тут при неизменном расходе воздуха, чем тоньше воздушный поток, тем выше его скорость и, следовательно, лучше охлаждение диска (см. п. ). Но в этом случае с уменьшением площади поперечного сечения воздушного потока растет сопротивление воздушному потоку, требуется более мощный вентилятор, растет шум.
другой стороны, если воздух нагревается в основном вблизи поверхности жесткого диска, то средняя температура избыточно толстого воздушного потока, прошедшего через систему охлаждения винчестера, возрастет весьма незначительно, и такой воздушный поток можно будет использовать для охлаждения других компонентов системного блока. Но прокачка избыточного воздуха опять же источник избыточного шума.
Практика показала, что в большинстве случаев оптимальная толщина потока вокруг типовых 3,5” дисков составляет 8-12 миллиметров. Со стороны тонкой жестяной крышки гермоблока эта величина может быть уменьшена до 5-8 миллиметров.
Для 2,5” дисков ввиду меньшего тепловыделения толщины потоков могут быть меньше. Конкретные значения оптимальной толщины потока вокруг 2,5” дисков автор дать не может, т.к. экспериментов с такими дисками не проводил.
При использовании “нагнетающей” вентиляции воздушный поток получается с очень высокой степенью турбулентности по всему поперечному сечению, и толщина его может быть в несколько раз больше. Но опять же прокачка избыточного воздуха - источник избыточного шума.
Да, а сколько ж надо этого воздуха для охлаждения диска?
Существует простая формула, которая позволяет с достаточной точностью рассчитать поток воздуха Q в кубических футах в минуту CFM (cubic feet per minute), требуемый для отвода от винчестера тепловой мощности W в Ваттах при допустимом перегреве ΔT в градусах Цельсия:
Q = 1,76*W /ΔT (2)
Данное соотношение однозначно показывает, какой производительностью Q должна обладать система охлаждения для отвода с помощью конвективного теплообмена требуемой тепловой мощности W при заданном перегреве ΔT.
Другие виды теплообмена - теплообмен теплопроводностью (передача тепла через непосредственный контакт с корзиной или, например, стенками корпуса) и лучистый теплообмен (перенос тепла излучением) здесь во внимание не принимаются. Тем более что при наличии прокладок и шайб, специальных амортизирующих, виброизолирующих креплений или мягкого подвеса жесткого диска для уменьшения шума, вклад этих двух механизмов в процесс теплообмена становится и вовсе мизерным. Поэтому их и можно не учитывать.
Для примера прикинем значение воздушного потока, необходимого для отвода среднестатистических (7…15) Вт тепла от жесткого диска с перегревом в зависимости от поставленных задач (5..15) °С.
Расчетное значение составляет
Q = 1,76 * (7…15) / (5..15) = (1…5) CFM.
На основании найденного значения подбираются соответствующие вентиляторы, и конструируется воздушный тракт охлаждающей системы. Однако сразу надо сказать, что в правильной системе охлаждения величину воздушного потока для охлаждения одного диска может обеспечить практически любой вентилятор даже при пониженном питании.
Правда из-за худшего прогрева удаленных от охлаждаемой поверхности слоев воздуха и прокачки излишнего воздуха вовсе мимо жесткого диска, как правило, требуется несколько большее значение воздушного потока. Причем чем толще воздушный поток, тем больше прокачивается излишнего воздуха. Турбулентный поток прогревается равномернее, поэтому он экономнее ламинарного потока.
Здесь все просто.
На сколько градусов уменьшается температура охлаждающего воздуха, настолько же уменьшается температура винчестера.
Таким образом, обычные варианты с охлаждением винчестера воздухом, нагретым внутри корпуса, не являются оптимальными, хотя иногда они реализуются попроще.
Если исключить такую “экзотику”, как, например, установку системного блока в холодильник или использование зимой уличного воздуха для охлаждения, то для охлаждения винчестера оптимально воспользоваться забортным воздухом, т.е. воздухом, взятым снаружи системного блока, а не изнутри его, где воздух по определению теплее.
Для создания притока воздуха для охлаждения диска обычно используются вентиляторы общей системы охлаждения в блоке питания, на задней или верхней стенке корпуса и т.д.
Такие решения используются сейчас во многих современных корпусах.
При “вытяжной” вентиляции, т.е. создающей в корпусе некоторое разряжение воздуха, часть воздуха засасываемого через вентиляционные отверстия направляется на жесткий диск.
При “нагнетающей” вентиляции, создающей в корпусе некоторое избыточное давление воздуха для обдува диска обязательно должен использоваться отдельный дополнительный вентилятор, расположенный перед диском.
Одновременно этот же вентилятор используется и в общей системе охлаждения для нагнетания воздуха в корпус.
Иногда используются специальные лотки-переходники для установки 3,5-дюймовых жестких дисков в 5-дюймовые отсеки корпуса.
На передней панели у них имеется вентилятор для обдува диска забортным воздухом.
Существуют такие устройства и для установки нескольких дисков .
Использование для охлаждения забортного воздуха позволяет не только автоматически выполнить требования по , но и на несколько градусов уменьшить температуру диска.
Такие решения используются сейчас довольно редко. В основном в безвентиляторных системах охлаждения, например, в корпусе Zalman TNN500A.
Здесь винчестер имеет тепловой контакт с боковой стенкой играющей роль радиатора, охлаждаемого забортным воздухом.
Однако на практике такое решение ввиду быстрого нагрева воздуха в корпусе после включения, как правило, не позволяет выполнить требования по .
Вот что вспомнилось из того, что волей-неволей придется учитывать при разработке действительно эффективной и малошумящей системы охлаждения. Вот и поговорим о шуме.
Продолжение следует...
ПредисловиеСовременные жёсткие диски форм-фактора 3,5” с каждым годом становятся всё быстрее, сложнее и вмещают всё больше информации. Поэтому производители внимательно следят как за температурным режимом носителей, так и за их уровнем шума, так как обе этих составляющих волнуют заботящихся о сохранности своей информации пользователей не меньше, чем скорость или объём. И всё же для тех, кого не устраивает температурный режим работы их дисков или уровень шума, существуют специальные устройства, которые можно было бы назвать просто кулерами, если бы они выполняли только функцию охлаждения жесткого диска.
Однако, помимо снижения температуры работы HDD, эти устройства предназначены и для снижения уровня шума, причём вторая функция зачастую даже более приоритетна, чем первая. Набирающие популярность системы домашних файл-серверов или HTPC требуют не только очень тихих систем охлаждения процессора и видеокарты, но и по возможности бесшумной работы установленных в такие корпуса носителей. Что интересно, пользователь обнаруживает, как стрёкочет или свистит его жёсткий диск уже после того, как ему удалось добиться максимально тихой работы остальных компонентов системного блока. Вот тут-то и встаёт проблема снижения уровня шума жёсткого диска.
Третьей очевидной функцией таких устройств является возможность размещения дисков в пятидюймовых отсеках корпуса, когда трёхдюймовых уже недостаточно. Последнее в современных недешёвых корпусах встретить сложно, так как 3,5“ отсеков в них, как правило, не меньше шести, чего достаточно для подавляющего большинства пользователей. Тем не менее, учитывая, что корпус меняется на порядок реже, чем его «начинка», ситуация, когда имеющихся в нём 3,5“ отсеков недостаточно, отнюдь не так редка, как это может показаться на первый взгляд. Здесь-то и приходят на помощь устройства, которые мы сегодня рассмотрим и протестируем.
Для подготовки и проведения таких тестов нам удалось достать шесть коробочек-кулеров для HDD производства компаний GlacialTech, Scythe, Tuniq, Xilence и A.C.Ryan. Задача сегодняшнего материала достаточно проста - из всех этих устройств найти лучшее по уровню шума и температурному режиму, также не забывая про надёжность, удобство и простоту сборки, эргономику и стоимость.
Системная плата: ASUS P6T Deluxe (Intel X58 Express, LGA 1366, BIOS 2004);
Центральный процессор: Intel Core i7-920, 2,67 ГГц (Bloomfield, C0, 1,2 В, 4x256 Kбайт L2, 8 Мбайт L3);
Система охлаждения: Noctua NH-D14 (без вентиляторов);
Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
Оперативная память: DDR3 3x2 Гбайт Wintec AMPX 3AXH1600C8WS6GT (1600 МГц / 8-8-8-24 / 1,65 В);
Видеокарта: ATI Radeon HD 5670 512 Мбайт GDDR5, 775/4000 МГц (с радиатором Alpenföhn Heidi);
Системный диск: Western Digital VelociRaptor (SATA-II, 300 Гбайт, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ) в коробке Scythe Quiet Drive 3,5" в верхнем 5,25" отсеке корпуса;
Корпус: Antec Twelve Hundred (все вентиляторы отключены);
Панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC2;
Блок питания: Zalman ZM1000-HP 1000 Вт, 140-мм вентилятор.
Держи ноги в тепле, а винчестер - в холоде
Сегодня мы рассмотрим всю продуктовую линейку кулеров Titan, предназначенных для охлаждения жёстких дисков. Некоторые из них уже были рассмотрены нами ранее по одиночке, но вот пришло время свести всё воедино и рассмотреть все модели разом. Надеюсь, что этот материал будет полезен тем, кто подбирает кулер для охлаждения жёсткого диска.
Как вам, наверное, известно, жёсткий диск не относится к числу самых горячих компонентов компьютера. Его температура, как правило, не превышает при работе 45 градусов без какого-либо дополнительного охлаждения, и в списке компьютерных "обогревателей" HDD стоит после процессора, видеокарты, блока питания и системного чипсета. Но почему же тогда с момента появления в продаже жёстких дисков с частотой вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту, в обиход вошли кулеры для HDD? Ответ простой - винчестер представляет собой сложное механическое устройство, и его работоспособность напрямую зависит от температуры. И если процессор или видеокарту можно перегревать, не опасаясь последствий, то перегрев винчестера фиксируется его SMART-системой и записывается в памяти. В последствии, гарантийная служба вправе отказать в бесплатной замене носителя, так как были нарушены условия его эксплуатации. Кроме того, чем выше температура работы винчестера, тем меньше он проживёт. Например, вероятность выхода жёсткого диска из строя при рабочей температуре 50 градусов Цельсия в три раза выше, чем при 25 градусах Цельсия.
| Температура HDD, °C | Коэффициент увеличения количества отказов |
| 25 | 1.0000 |
| 26 | 1.0507 |
| 30 | 1.2763 |
| 34 | 1.5425 |
| 38 | 1.8552 |
| 42 | 2.2208 |
| 46 | 2.6465 |
| 50 | 3.1401 |
| 54 | 3.7103 |
| 58 | 4.3664 |
| 62 | 5.1186 |
| 66 | 5.9779 |
| 70 | 6.9562 |
В таблице выше показано, насколько увеличивается количество отказов при температуре работы винчестера выше 25 градусов. Глядя на эту таблицу, делайте выводы - стоит ли охлаждать жёсткий диск, либо нет.
Для обычного жёсткого диска с частотой вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту достаточно и обычного вентилятора, который был бы направлен на его корпус (желательно снизу, со стороны электроники). Но традиционно существуют лишь две конструкции HDD кулеров - с охлаждением корпуса HDD воздухом, забираемым снаружи компьютера и охлаждением электроники воздухом, находящимся внутри корпуса. Стоит отметить, что и в том и в другом случаях кулеры охлаждают весь жёсткий диск, но в одном случае - электронику больше механики, а в другом - наоборот. Кулеры, охлаждающие электронику HDD, предназначены для простых условий охлаждения, когда, в общем-то, вентиляция в корпусе компьютера нормальная, а винчестеров в корпусе один-два. Те же модели, которые забирают воздух из комнаты и им охлаждают HDD, предназначены для более сложных условий. Например, когда в компьютере установлен массив из нескольких винчестеров, а вентиляции в корпусе недостаточно для эффективного охлаждения дисков.
Сегодня мы рассмотрим и те и другие варианты охлаждения. Начнём с наиболее простых моделей.
Первый кулер в нашем обзоре представляет собой традиционную конструкцию - прямого охлаждения электроники.
Кулер поставляется в упаковке типа "блистер". Комплектация минимальна - сам охладитель, да комплект винтиков-шурупчиков для крепления винчестера.
Кулер для винчестера Titan TTC-HD11 имеет один вентилятор размерами 60x60x10 мм с частотой вращения лопастей 3600 оборотов в минуту. Он имеет производительность 15 CFM при уровне шума 26 дБ. Волнообразный корпус кулера помогает воздушному потоку без лишнего шума проходить по всей нижней поверхности жёсткого диска и охлаждать как электронику, так и механику.
Вентилятор мощностью 2.04 Вт подключается к жёсткому диску 4-контактным PCPlug коннектором. Разъём питания сквозной, и не занимает лишнюю розетку в компьютере. На кулеры TTC-HD11 устанавливаются вентиляторы с подшипниками скольжения и качения. Честно говоря, я никогда не встречал на подобных кулеров вентиляторы с подшипниками качения - удешевление конструкции заставляет использовать простые подшипники скольжения. Время наработки на отказ у них составляет 25 000 часов, а так как вентилятор здесь не меняется, то можно считать это время сроком жизни всего кулера.
Кулер без проблем устанавливается на 3.5" жёсткий диск. Высота TTC-HD11 составляет 14 мм, что нужно учитывать, если у вас в компьютере рядом с друг другом установлены несколько жёстких дисков.
Следующая модель, TTC-HD12 очень похожа на предыдущую. Та же конструкция прямого охлаждения электроники и нижней части банки винчестера, но с небольшими изменениями.
Кулер поставляется в такой же упаковке типа "блистер" и так же комплектуется лишь винтиками крепления к жёсткому диску.
Корпус из полупрозрачного синего пластика имеет другую выпуклую форму. В его углах выполнены пропилы для более свободного прохождения воздуха. Часто случается, что жёсткий диск торцом упирается в стенку корпуса, и в этом случае воздушный поток распределяется неравномерно - большая его часть выходит через свободное отверстие, а другая часть, натыкаясь на препятствие в виде стенки корпуса, вызывает турбулёнтность, что негативно сказывается на охлаждении и уровне шума. Отверстия в корпусе кулера TTC-HD12 решают эту проблему. Плюс, кулер выглядит красивее и более технологично.
Здесь установлен такой же вентилятор, как и на модели TTC-HD11, который имеет такой же уровень шума и точно так же намертво припаян к корпусу.
Высота TTC-HD12 составляет 15 мм, на 1 мм больше, чем у TTC-HD11. Пользуясь терминологией видеокарт, можно сказать, что с этим кулером винчестер занимает полтора 3.5" отсека.
Дальнейшее развитие конструкции с прямым обдувом электроники привело к появлению кулера TTC-HD22 с двумя вентиляторами. Вообще-то, необходимость во втором вентиляторе очень спорна. Обычно, разница в производительности одного и двух вентиляторов невелика и второй вентилятор правильнее рассматривать как резервный. Да, оба они подключены параллельно и работают одновременно. Да, в таком случае, вероятность, что кулер завоет волком в два раза выше, но... даже в случе, если один вентилятор завоет или просто остановится, второй будет продолжать свою работу и не даст диску перегреться.
Упаковка типа "блистер", которую надо резать ножницами, чтобы извлечь кулер на свет. Внутри кроме самого охладителя вы найдёте комплект для крепления его к жёсткому диску.
Здесь мы так же видим вентиляционные отверстия в корпусе, которые здесь просто необходимы, чтобы воздушные потоки, создаваемые двумя вентиляторами, меньше мешали друг другу. Отключить какой-либо из вентиляторов нельзя, как нельзя и поменять их в случае выхода из строя.
Два вентилятора 60x60x10 мм создают суммарный воздушный поток 30.06 CFM при частоте вращения лопастей 3600 об/мин и уровне шума около 26 дБ у каждого.
Я, честно сказать, не знаю, как ещё можно улучшить эту традиционную конструкцию. И, возможно, через 3-5 лет подобные кулеры останутся точно такими же, как и сегодня, как и несколько лет назад. Ну что же, перейдём к рассмотрению следующего типа охладителей с фронтальным обдувом.
Titan TTC-HDC2 и TTC-HDC3
Преимущества конструкции с фронтальным обдувом в том, что такой кулер охлаждает винчестер воздухом комнатной температуры. И если у вас в корпусе адское пекло, ваш жёсткий диск будет продолжать получать свежий атмосферный поток нормальной температуры. Именно такой способ охлаждения заложен в серверные корпуса и дисковые массивы. Подобные кулеры устанавливаются в 5.25" отсек корпуса и уже в них, как в дополнительное шасси, крепится винчестер. Компания Titan выпускает модели с фронтальным обдувом TTC-HDC2 и TTC-HDC3 с двумя и тремя вентиляторами соответственно.
Кулеры поставляются в одинаковых упаковках типа "блистер", на которых лишь наклейкой обозначено, сколько вентиляторов внутри вы найдёте:). В комплекте помимо шурупов и винтиков, вы так же найдёте стальные скобы для крепления винчестера в 5.25" отсек корпуса.
На лицевой панели кулеров установлено два или три вентилятора в зависимости от модели. Формат 5.25" отсека не позволяет устанавливать вертикально вентиляторы, большие по размерам, чем 40x40 мм. А такие вентиляторы имеют маленькую производительность - всего по 5.6 CFM каждый. Поэтому, чтобы достигнуть уровня воздушного потока, как у вентилятора на TTC-HD11, их нужно минимум три штуки. Да к тому же этим вентиляторам предстоит прогонять воздух через всю длину жёсткого диска, так что два или три вентилятора для фронтального обдува - обычное дело. Каждый из них потребляет по 0.96 Вт мощности и при частоте вращения лопастей 5000 оборотов в минуту выдаёт уровень шума не выше 23 дБ.
Вентиляторы подключены к одному разъёму питания. Отключить их можно только обрезанием проводов. А вот снимаются они легко, и в случае чего - вы сможете их поменять.
У обоих кулеров перед вентиляторами установлен фильтр, предотвращающий попадание пыли в системный блок. Этот фильтр спрятан за декоративной пластиковой решёткой. Он легко снимается для промывки.
Кулер собирается уже непосредственно в корпусе компьютера. Но жёсткий диск крепится в 5.25" отсек отдельно, а блок с вентиляторами - отдельно. Собрать винчестер с кулером в единую конструкцию не получается.
Если в подобной конструкции рассмотреть распределение воздушных потоков от вентилятора, то выяснится, что большая часть воздуха расходится прямо при столкновении с торцом винчестера, и лишь незначительная часть охлаждает электронику и верхнюю пластину банки. Для лучшего охлаждения жёсткого диска производители решили установить сверху на банку большой радиатор.
Такая конструкция была предложена ещё в 1999 году и получила название "Ultimate Hard Drive Cooler". Её особенность заключалась в том, что установленный сверху на жёсткий диск радиатор насквозь продувался фронтальными вентиляторами, а использование пружинок на креплении радиатора гарантировало равномерное соприкосновение его поверхности с банкой винчестера.
Этот кулер имеет только два вентилятора, большее число не даёт установить крепление винчестера. Он так же устанавливается в 5.25" отсек корпуса, для чего в комплекте прилагаются винтики.
Как вы можете видеть, лицевая сторона аналогична моделям TTC-HD2. Здесь тоже установлен фильтр против пыли и пластиковая решёточка.
Как видно на фотографии вверху, часть вентиляторов закрыта радиатором, в котором имеются свои воздуховоды. В модели TTC-HD82 винчестер устанавливается внутрь кулера, а затем вся конструкция инсталлируется в компьютерный корпус. Какой-либо тепловой интерфейс между радиатором и жёстким диском не предусмотрен.
Производительность и уровень шума вентиляторов здесь аналогичны характеристикам модели TTC-HD22. Вентиляторы так же не могут быть отключены, но в случае чего их можно заменить.
Ну и раз на кулере есть радиатор, то вполне уместно поставить на него ещё один вентилятор, чтобы повысить эффективность.
Titan TTC-HD88 (Alaska)
Модель Titan TTC-HD88, так же известная как "Alaska", в своей конструкции сочетает фронтальный обдув с принудительным охлаждением верхнего радиатора. На сегодня это топовая модель в линейке HDD кулеров компании Titan.
Передняя часть этого кулера аналогична HD88 и HD2, а интерес вызывает радиатор, точнее система радиаторов, поскольку их здесь не один, а целых три.
По бокам жёсткого диска крепятся два радиатора, которые в свою очередь закрепляются на основном. Боковые радиаторы и передняя часть жёсткого диска щедро обдуваются воздушным потоком, создаваемым передними двумя вентиляторами. Верхний же радиатор обдувается собственным вентилятором размерами 70x70x10 мм. Этот вентилятор заменить будет очень сложно.
Из-за особенностей конструкции винчестер не плотно прилегает к верхнему радиатору. Так что его влияние на температуру HDD минимально. Конечно, проблему можно решить, добавив в качестве термоинтерфейса пасту или теплопроводящую прокладку, но это уже задача для энтузиастов. Мы уже рассматривали этот кулер более подробно в одном из наших обзоров, если будет желание ознакомиться с ним поближе, ссылка дана в конце этой статьи.
Сравнение
Тестирование проводилось следующим образом: жёсткий диск работал в режиме простоя 30 минут для выравнивания температуры. После этого запускался тест IOMeter на 15 минут. В это время винчестер нагревался. По окончании теста ещё 15 минут жёсткий диск находился в режиме простоя и остывал. На протяжении теста каждую минуту записывались показания температуры, которые снимались программой MotherBoard Monitor со внутреннего датчика HDD. Мы будем сравнивать температуры в режиме простоя и в режиме загрузки.
| Тестовая система | |
|
Процессор |
Pentium 4 3.0 GHz |
| Жёсткий диск |
Hitachi 60Gb 7200 RPM |
| Материнская плата |
MSI 915P Combo-FR |
| Память |
2 x 512 Mb DDR2 OCZ |
| Видеокарта | |
| Температура воздуха | |
Сравнение кулеров.
| Сравнение кулеров для жёстких дисков | |||||||
|
Модель | Размеры кулера, мм | Венти-
ляторы | Сумм.
CFM | Шум каждого
вентил. | Цена, $ | Темп. в покое,
o C | Темп. при загрузке, o C |
| TTC-HD11 | 125x100x15 | Один 60x10 | 15.03 | 26 | 3.56 | 30 | 33 |
| TTC-HD12 | 125x100x15 | Один 60x10 | 15.03 | 26 | 4.1 | 30 | 33 |
| TTC-HD22 | 130x100x16 | Два
60x10 | 30.06 | 26
26 | 5.46 | 30 | 32 |
| TTC-HDC2 | 149x58x43 | Два
40x20 | 11.2 | 23
23 | 5.25 | 31 | 35 |
| TTC-HDC3 | 149x58x43 | Три
40x20 | 16.86 | 23
23 23 | 5.66 | 31 | 35 |
| TTC-HD82 | 176x149x43 | Два
40x20 | 11.2 | 23
23 | 11.3 | 31 | 34 |
| TTC-HD88 | 176x149x43 | Два 40x20
Один 70x10 | 28.42 | 23
23 27 | 17.5 | 30 | 34 |
| Винчестер без кулера | 35 | 49 | |||||
Как видно из таблицы, при существенной разнице в цене между кулерами, охлаждающий эффект приблизительно везде одинаков. Что же касается уровня шума, то рекордсмены по тишине - HD12 и HD11 с одним вентилятором. Громче всего шумит TTC-HDC3 с тремя вентиляторами, чуть тише - Alaska. Остальные модели - по уровню шума представляют собой нечто среднее. Хотя, если смотреть на шум, не сравнивая кулеры между собой, то все модели HDD охладителей по сравнению с кулерами для процессоров или видеокарт, шумят очень тихо, в корпусе компьютера их будет почти не слышно.
При том, что температура оказывает критическое влияние на жёсткий диск, охладить его очень просто. В обычных условиях для этого достаточно самого простого кулера, такого как TTC-HD11 или TTC-HD12. И если у вас обычный домашний компьютер, то пожалуй не стоит переплачивать за более дорогой кулер. Но если у вас винчестеры работают в тяжёлых условиях и температура в корпусе держится стабильно высокой, то имеет смысл выбирать кулер с подачей воздуха снаружи компьютера. И именно в тяжёлых условиях работы разница в стоимости между кулерами будет оправдана.
Но низкая цена на кулеры Titan и невысокий уровень шума заставляют посмотреть на охлаждение с другой стороны: даже за 3.5 доллара вы можете в два раза снизить вероятность выхода из строя винчестера. И если вспомнить, сколько проблем может доставить внезапно "полетевший" HDD, то даже 17.5 долларов не кажутся существенной платой за уверенность в сохранности данных.
Продолжаем знакомство с семействами корпусов бренда CrownMicro, и на очереди - линейка CMC-245. Эта серия тонких desktop корпусов для mini-ITX и mATX систем, которая комплектуется предустановленным ITX блоком питания...
Нуждается ли в охлаждении жесткий диск? Вряд ли на этот вопрос существует однозначный, единственно правильный ответ. Одни утверждают, что отсутствие дополнительного охлаждения HDD неминуемо приведет к его преждевременной кончине, другие говорят о том, что жесткие диски способны выдерживать намного более высокие температурные режимы и если бы вопрос об охлаждении был настолько критичен, производители сами устанавливали системы охлаждения в обязательном порядке. Однако все, наверное, сойдутся во мнении, что снижение температуры (до разумных пределов) как минимум не ухудшит характеристик того или иного компонента вычислительной системы, и жесткий диск не является исключением.
Сейчас на рынке присутствует огромное количество HDD-кулеров. Самый распространенный и недорогой вариант - установка обычного вентиляторного кулера. Лично для меня, как для ярого противника появления в компьютере дополнительного источника шума, "перспектива" установки подобного кулера являлась сугубо отрицательной. К тому же, не раз на своем веку приходилось наблюдать умершие накопители, чуть ли не со всех сторон обвешенные вентиляторами. Да и сам вентилятор, как и любое другое механическое устройство, имеет свойство ломаться, забиваться пылью, останавливаться, в конце концов, только ухудшая отвод тепла от HDD. Поэтому, однажды заприметив интересную систему охлаждения жесткого диска на основе тепловых трубок от компании Zalman, возникло желание заполучить такую "штуку".
И вот, Zalman ZM-2HC2 в руках, посмотрим, как он справляется со своими обязанностями.
Но обо всем по порядку. Итак, комплект поставки:
Тут стоит заметить, что кроме обычных винтиков-болтиков имеются еще и резиновые стойки, являющиеся связующим звеном между кулером и корпусом, железные части которых не являются единым целым, как может показаться на первый взгляд. Естественно, данное решение должно благотворно повлиять на вибро и шумоизоляцию. А учитывая отсутствие электрического контакта между корпусом HDD и "землей", производитель позаботился и об этом, укомплектовав устройство перемычкой, служащей для заземления HDD.
Кроме всего, в комплекте были обнаружены две наклейки с метками отверстий.
Сказать по правде, сразу было непонятно для чего они и куда их лепить. Но прочтение документации, хоть и простенькой, внесло ясность. Оказывается, кроме банальной установки сего монстра в 5,25" отсек, предусмотрена также установка на дно системного блока. И данные наклейки предназначены для облегчения этой процедуры.
Радиаторы выполнены из алюминия, тепловые трубки в количестве 11 штук - медные. Присмотревшись, можно понять технологию изготовления, а точнее, метод совмещения радиаторов и трубок в единое целое.
Для проведения тестирования, в качестве подопытного был выбран жесткий диск Seagate ST3320620AS - 320GB, 7200rpm, 16MB cache, SATA.
После установки системы охлаждения, внешний вид агрегата в сборе стал напоминать какой-то явно неотъемлемый блок межгалактического лайнера.
HDD устанавливался в корпус Foxconn 3GTS-002. Показатели температуры снимались при установке как в 3,5", так и в 5,25" отсеки с целью установить разность температур при нахождении HDD в различных частях корпуса.
Температура окружающей среды поддерживалась на уровне 20-21 градусов. Крышки корпуса были закрыты, никаких дополнительных вентиляторов в корпус не устанавливалось.
Для максимального разогрева использовались операции копирования больших объемов данных с одно раздела на другой, в частности:
Показатели температуры головок снимались с помощью программы HDDLife . В принципе, можно использовать любую подобную программу (HDD Thermometer , HDD Temperature), поскольку все они получают данные, основываясь на информации S.M.A.R.T.
Кроме температуры головок, также производился замер температуры корпуса жесткого диска. Делалось это с помощью обычного тестера-мультиметра, имеющего выносной термодатчик. Конечно, полагаться на показания подобного прибора не имеет смысла, однако, в первую очередь нас интересовала разность температур, а не их точные показатели.
При установке в 5,25" отсек использовались две направляющие:
Первое, что было сделано - проверка разности температур в двух отсеках, без установки кулера. Упоминавшиеся файловые операции занимали по времени около полутора часов. В результате, максимальная достигнутая температура по показаниям S.M.A.R.T. составила 56°C, а температура корпуса HDD - 46°C. Причем показатели для разных отсеков были идентичны.
Пришло время и для Zalman ZM-2HC2. Кулер был прикреплен к жесткому диску и вся конструкция установлена в корпус. Тут возникла проблема. Дело в том, что в корпусе имеется система салазок и, кроме того, одна из сторон не имеет крепежных отверстий. Учитывая, что вся конструкция крепится к корпусу на гибких резиновых держателях, установить систему охлаждения в такой корпус без предварительной подготовки не представляется возможным.
Что же показали тесты. Как ни странно, но Zalman разочаровал. Температура не изменилась ни на градус и также составила 56 и 46°C для головок и корпуса HDD соответственно. Радиаторы и тепловые трубки нагревались примерно так же как и сам винчестер. Удалось заметить только то, что разогрев до максимальной температуры происходил дольше минут на 10-15. И еще один приятный момент - шум позиционирования головок на и так не особо шумном жестком диске стал практически не слышен.
Честно говоря, после таких результатов проводить какое-либо дальнейшее тестирование не было никакого желания. Но все же продолжим.
Следующей проверкой стала вибро и шумоизоляция. Для получения большего эффекта был взят другой накопитель, а именно ST360021A - 60GB, 7200rpm IDE (все дальнейшие тесты производились уже на этом диске), который будучи установленным в корпусе KME CX-5759, тарахтел как настоящий трактор.
Также были проведены и замеры температуры. Правда, теперь уже жесткий диск не разогревался по полной, а лишь работал в своем обычном, так сказать, "офисном" режиме. В 3х-дюймовом отсеке температура головок держалась на уровне 42°C. А вот после установки в 5,25"-отсек, температура выросла на 6°C. Теперь Zalman - все те же 48°C. Но с шумоизоляцией резиновые стойки справились на ура. Жесткий диск можно было услышать только в полнейшей тишине, и то прислушиваясь - определить чем занимается компьютер по шуму HDD как раньше, уже не получалось.
Но все-таки устройство называется Heatpipe HDD Cooler, соответственно, в первую очередь должно заниматься охлаждением. Что же не так?
Приняв во внимание то, что при использовании жесткого диска без кулера он имел прямой контакт с металлическими частями корпуса, и соответственно, рассеивал часть тепла через них, был проведен очередной опыт.
Жесткий диск лишался контакта с корпусом - он подвешивался в 5,25"-отсек на резинках, и таким образом висел в воздухе. И вот он! Маленький "триумф" Zalman - температура в таком режиме поднялась и держалась на отметке 50°C, иногда подпрыгивая до 51 (хотя при желании, эти 2-3 градуса вообще можно списать на погрешности). Также тяжело было не заметить, что HDD дошел до максимальной температуры за промежуток времени вдвое меньший. Это наводит на мысли, что с поглощением тепла у кулера Zalman как раз все в порядке, но проблемы с его рассеиванием в окружающую среду.
Для следующего эксперимента в корпус был установлен 12мм вентилятор производства все той же именитой компании, и запитан от 12В. Он занимался извлечением теплого воздуха из внутренностей ПК. Такой компьютер уже тяжело было назвать тихим.
После обеспечения циркуляции воздуха в корпусе компьютера, температуры снизились в среднем на 8°C. Отличие температур головок HDD при наличии и отсутствии системы охлаждения колебалось в диапазоне 1-2°C, что также нельзя назвать чем-то сверхординарным.
В конце концов, чтобы хоть как-то оправдать разработчиков этого, казалось бы, замечательного кулера, был проведен последний тест - установка накопителя на дно корпуса. Кстати, при такой установке, шум поглощался еще лучше.
Однако температурный режим остался неизменным - 42°C, как и при установке в 3,5"-отсек. Еще раз обращу внимание на то, что и в этом случае нет прямого контакта HDD и железных элементов корпуса.
После подключения к делу старого знакомого, 120мм вентилятора, температура снизилась, однако всего лишь на 4-5°C. Температура оказалась даже большей чем при установке в 3,5"-отсек (скорее всего, в данном случае это вызвано специфическим расположением вентилятора и самого диска).
После получения таких невразумительных результатов были предприняты попытки все же изменить положение дел. Использовался и накопитель другого производителя - Samsung SP0842N, тесты с которым не принесли ничего нового (кроме того, что средняя температура для этого накопителя составляла около 53°C), также устанавливался и обычный вентиляторный HDD-кулер Maxtron, с которым температура все же снизилась градусов на 8-10…
Заключение
Подводя итоги, хочется спросить у инженеров компании Zalman: почему на упаковке красуется слово Cooler? Тепловые трубки? Радиаторы? Все это, конечно же, очень хорошо, если бы результаты тестов не показали то, что они показали. Скорее это устройство стоило назвать виброшумопоглотитель. Судите сами. Что мы имеем? В самом начале, установленный накопитель в 3,5" отсек, где его температура в некоторых случаях может быть на 5-10°C ниже, чем в 5-дюймовом, а именно туда и прийдется перенести диск, при установке на него кулера.
Для ST360021A - это 42°C. Далее, при переносе этого накопителя в часть корпуса с более высокой температурой, его температура в свою очередь повышается до 50-51°C, а после установки системы охлаждения падает на 2-3 градуса. Итого получаем общее повышение температуры приблизительно на 6°C и полную тишину…
Из минусов также отметим слишком высокую стоимость для такого устройства - около 25-30$.
Из плюсов - интересный дизайн и внешний вид, а также отличную вибро и шумоизоляцию.
В конечном итоге, создалось такое впечатление, что вся эта алюминиево-медная конструкция служит для поддержания температуры накопителя на приемлемом уровне после лишения его контакта с корпусом компьютера, через который могла рассеиваться часть тепла, и использование его именно как кулера без дополнительного обдува не имеет смысла.
