Test zestawów chłodzących do procesorów - ciszej, chłodniej, szybciej

W artykule:

• Dlaczego dobry zestaw chłodzący jest lepszy od „boksowego”
• Walory użytkowe różnych zestawów
• Podsumowanie testu 12 zestawów w cenach do 100 zł
• Recenzje wybranych produktów
• Tabela ze szczegółowymi wynikami testów

Stosowanie słabych lub zanieczyszczonych zestawów chłodzenia powoduje głośną pracę wentylatorów, które próbują obniżyć temperaturę do poziomu, jakiego uzyskać się nie da. Kurz jest bowiem doskonałym izolatorem. A ponieważ temperatura jest za wysoka, układy pracują wolniej, np. nie mogą osiągać odpowiednio wysokich częstotliwości w trybie turbo. Wiąże się to także z obniżeniem trwałości sprzętu, który pracuje w szerokim zakresie temperatury – od pokojowej, aż po wartości dochodzące do 100 stopni.

Rozwiązaniem problemów jest dobry zestaw chłodzący. W teście skupiliśmy się na zestawach w cenie do 100 zł, które będą wystarczające dla prawie wszystkich procesorów AMD i Intela.

Zwykły, tzw. boksowy, zestaw chłodzący ma wszystko, czego potrzeba: metalowy radiator odprowadzający ciepło z procesora i rozpraszający je w otoczeniu, a także wentylator wymuszający obieg powietrza, aby ciepło z radiatora przemieścić gdzieś dalej.

Jednak całość ma kilka wad. Radiator jest wykonany z aluminium, które jest metalem dość tanim i łatwym w obróbce, ale ma niezbyt wysoką przewodność cieplną. Lepsze parametry ma droższa miedź (przewodność dwukrotnie większa niż w przypadku aluminium, wynosząca około 400 W/mK). Dlatego niektóre „boksowe” zestawy dołączane do lepszych procesorów AMD i Intela mają miedziane elementy, a w porządnych zestawach innych producentów jest to standardem.

Druga kwestia to niewielkie gabaryty zwykłych radiatorów, które nie mają wystarczająco dużej powierzchni, by odprowadzić ciepło wytworzone przez prądożerny procesor. Aluminiowa kostka potrafi rozproszyć kilkadziesiąt watów mocy, a układy AMD z serii FX-8000 mogą wytworzyć aż 125 W. Warto też wiedzieć, że ich temperatura pracy wynosi zaledwie około 60 stopni – pierwszy z brzegu radiator raczej jej nie zapewni. Nawet miedziane, ale niewielkie elementy też nie wystarczą.

Trzecia sprawa to wentylator – w zestawach „boksowych” jest niewielki, ma nieduże łopatki. Aby jego skuteczność była w miarę dobra, musi wirować z dużą prędkością obrotową, więc czasami głośno pracuje. W dodatku dmucha w kierunku płyty głównej, więc strumień powietrza jest tak naprawdę nieuporządkowany, rozchodzi się we wszystkich kierunkach, nagrzewa całe wnętrze obudowy.

Do każdego zestawu chłodzącego dołączona jest niewielka ilość pasty termoprzewodzącej. Znajduje się ona w tubce, w jednorazowej saszetce albo jest już naniesiona na podstawę radiatora. Ponieważ jest to część produktu, do testów używaliśmy właśnie pasty z testowanych kompletów, tym bardziej że każdy producent wie, jakie rozwiązanie jest najlepsze dla danego typu radiatora. Gdy „fabryczna” pasta się skończy, można poeksperymentować z innymi – od klasycznej pasty Arctic Silver 5, przez pastę w sprayu (Termospray), prawie płynną Coollaboratory Liquid Ultra, aż po superwydajną Gelid GC-Extreme.

Wydajne zestawy chłodzące są zbudowane całkiem inaczej. Radiator nie jest aluminiowy, ale też nie całkowicie miedziany, bo nie ma takiej potrzeby. Wystarczy, że ma miedziane rurki, tzw. ciepłowody, które z jednej strony stykają się z powierzchnią procesora, a z drugiej – z licznymi aluminiowymi żeberkami. Zresztą ciepło nie jest transportowane przez samą miedź, lecz także przez ciecz, która wewnątrz rurki przechodzi przez kolejne cykle parowania i skraplania. To sprawdzony, najbardziej skuteczny sposób.

Ciepło transportowane ciepłowodami trzeba w jakiś sposób rozproszyć. Służą do tego dziesiątki cienkich aluminiowych blaszek o dużej powierzchni. Właśnie dlatego dobre zestawy chłodzące zajmują tak dużo miejsca, mimo że blaszki są naprawdę gęsto upakowane. Aby jeszcze bardziej zwiększyć ich powierzchnię, często są dodatkowo wytłoczone, co daje wzrost skuteczności.

Przez cały radiator przepływa strumień powietrza, wymuszany przez wentylator o średnicy 92 lub 120 mm (to standardowe rozmiary). Większy jest oczywiście lepszy, bo wytwarza odpowiednio silny strumień powietrza przy niskiej prędkości obrotowej, więc nie hałasuje. Istotne jest także umieszczenie wentylatora. Ponieważ zestaw chłodzący ma zazwyczaj konstrukcję wieżową, wentylator jest umieszczony z boku. Inaczej by się nie zmieścił, jednak ważniejszym powodem jest to, że może skierować ciepłe powietrze do góry, gdzie zostanie odebrane przez zasilacz, albo w kierunku otworów wylotowych tylnej ścianki obudowy (zależy to od mocowania radiatora).

Oczywiście zdarzają się różne konstrukcje, np. bardzo płaskie, skierowane pod pewnym kątem do płyty głównej, w całości miedziane, o kształcie przypominającym turbinę itd. Takie nietypowe rozwiązania nie zawsze są skuteczne, ale czasem nie ma wyjścia i trzeba je kupić (np. w przypadku nietypowej obudowy), często są też drogie. Lepiej wybrać coś standardowego.

Decydując się na konkretny zestaw chłodzący procesora, musisz zwrócić uwagę na kilka szczegółów. Przede wszystkim jest to sposób instalacji, który będzie łatwy tylko dla średniej wielkości zestawów. Dla tych bardziej wydajnych (w cenie około 100 zł) jest znacznie trudniejszy, bo radiator o wadze ponad pół kilograma wymaga instalacji od spodu płyty głównej specjalnego wzmocnienia (patrz zdjęcia powyżej). Zatem wymiana zestawu chłodzącego będzie się wiązała ze znacznym rozłożeniem komputera. Na szczęście taki montaż wykonuje się tylko raz.

Niestety, może się zdarzyć, że starannie wybranego zestawu chłodzącego nie da się zainstalować w twoim komputerze. Radiator czasami jest tak rozłożysty, że koliduje np. z modułami pamięci RAM (szczególnie, jeśli również mają duże radiatory), a nawet z radiatorami niektórych płyt głównych. W przypadku platform Intela czasami można to obejść, przekręcając radiator o 90 stopni (bo otwory płyty głównej są symetrycznie rozłożone), ale w przypadku AMD zwykle nie ma takiej możliwości (jest tylko jedna pozycja, w której można zamontować zestaw chłodzący).

Co do wentylatorów, warto zwrócić uwagę, czy mają wbudowany regulator obrotów (tzw. PWM), co zapewni ich cichą pracę przy małym obciążeniu – można to poznać po czterożyłowym przewodzie. Rozmiary wentylatora powinny być standardowe, co pozwoli na zastosowanie zamiennika o innych parametrach albo na łatwą wymianę w razie awarii. Często radiator umożliwia montaż dwóch wentylatorów – również w tym przypadku standardowe rozwiązania stwarzają mniej problemów.

Sprawdziliśmy 12 zestawów chłodzących w cenie do 100 zł, współpracujących z popularnymi platformami AMD i Intela. Konstrukcja zestawów mogła być dowolna, ale producenci preferują standardowe, wieżowe rozwiązania z miedzi i aluminium, stąd testowane produkty wyglądają podobnie.

Zestawy mają zbliżoną konstrukcję, ale różnią się szczegółami. Na przykład wszystkie są wyposażone w wentylator o wielkości 92 mm, a tylko jeden SilentiumPC Fera 2 ma większy, 120-milimetrowy (jednak cenowo odpowiada zestawom mniejszym). Radiator jest na tyle szeroki, że da się zamontować na nim wielki wentylator, ale jednocześnie na tyle płaski, że nie koliduje nawet z wysokimi modułami RAM. Za to jest wysoki, więc pasuje do obudów o szerokości 18 cm.

Testowane radiatory mają 3–4 miedziane ciepłowody, ale również tu znalazł się wyjątek – zestaw Thermaltake Contac 16, który ma tylko dwa (i przy okazji słabą skuteczność, choć nie musi ona wynikać z liczby ciepłowodów).

Niewielkie różnice dotyczą powierzchni kontaktowej radiatora z procesorem. W większości zestawów jest ona aluminiowa, wzdłuż niej biegną ciepłowody, które dotykają bezpośrednio do powierzchni procesora. Wyjątkiem są zestawy AAB Super Silent P4 PWM i Arctic Cooling Freezer 13, które mają powierzchnie całkowicie miedziane. Scythe Katana 4 też ma podstawę miedzianą, ale niklowaną. Ma to zapewne zapobiec efektowi utleniania powierzchni, ale przewodność cieplna niklu jest jednak gorsza niż miedzi, czy nawet aluminium, więc takie rozwiązanie wydaje się dziwne.

Jeszcze jeden detal różniący urządzenia – sposób montażu na procesorach AMD. W większości przypadków zestaw można założyć tak, by wentylator wymuszał obieg powietrza w kierunku tylnej ścianki obudowy. Jednak Arctic Cooling Freezer 13, Cooler Master Hyper TX3 Evo oraz Tacens Gelus Lite III+ są obrócone o 90 stopni i potrafią „dmuchać” tylko w górę (lub ewentualnie w dół). Nie jest to wada, ale problemem może być sam układ żeberek radiatora, które w przypadku dwóch pierwszych zestawów mogą kolidować z niektórymi modułami pamięci RAM.

Zestaw chłodzący instaluje się tylko raz, więc sposób przeprowadzenia tego procesu nie ma dużego wpływu na ocenę końcową, choć w niektórych wypadkach procedura nie należy do najłatwiejszych. Chodzi o większe zestawy, które wymagają wymontowania płyty głównej i zainstalowania od spodu specjalnej, metalowej ramki wzmacniającej, co praktycznie wiąże się z rozebraniem całego komputera. W teście znalazły się cztery takie zestawy, w tabeli ich instalację oceniliśmy jako trudną.

Pozostałe radiatory montuje się w prosty sposób. Czasami wystarczy zapięcie sprężyny (na ramce płyty z procesorem AMD) lub użycie kołków mocujących (na płytach z procesorami Intela). Niekiedy do radiatora trzeba przykręcić odpowiednie blaszki, które dopasują rozstaw elementów montażowych płyty i radiatora. Za pomocą instrukcji może to wykonać przeciętny użytkownik peceta. W przypadku produktów SilentiumPC dodatkową pomocą będą filmy umieszczone na stronie internetowej producenta.

Wysoka skuteczność chłodzenia, a przy tym cicha praca, to najważniejsze cechy zestawu chłodzącego, dlatego miały w naszym teście największe znaczenie. My założyliśmy, że przy małym obciążeniu procesora zestaw ma być po prostu cichy (temperatura 30 czy 40 stopni i tak nie gra wielkiej roli), a przy dużym obciążeniu przede wszystkim wydajny (w tym wypadku głośność pracy była mniej istotna).

Przy braku obciążenia procesora większość zestawów spisuje się bardzo dobrze. Na uwagę zasługuje SilentiumPC Fera 2, którego wentylator zwalnia do 600 obr./min, więc jest właściwie bezgłośny, a przy tym temperatura procesora utrzymuje się na poziomie 34 stopni. Scythe Katana 4 potrafi pracować nawet z prędkością 315 obr./min, ale kosztem temperatury, która wynosi w spoczynku 44 stopnie (to nadal nieszkodliwa wartość). Natomiast słaby jest Thermaltake Contac 16, który nie ma regulacji obrotów PWM, więc wentylator nie zwalnia poniżej 1600 obr./min. Drugim nie najlepszym produktem okazał się Tacens Gelus Lite III+, który teoretycznie ma regulację obrotów wentylatora, ale podczas testu nie chciała działać – wentylator głośno pracował ze stałą prędkością ok. 2200 obr./min.

Przy dużym obciążeniu zdecydowanie najlepiej sprawdza się SilentiumPC Fera 2, który obniża temperaturę procesora do 51 stopni (na aluminiowym zestawie AMD wynosi ona ok. 90 stopni, na miedzianym – ok. 70 stopni). Do uzyskania takiej temperatury wystarczy prędkość wentylatora na poziomie 1450 obr./min, więc hałas jest najwyżej przeciętny (nie wybija się ponad szum zasilacza czy karty graficznej). Niestety, żaden inny testowany zestaw nawet nie zbliżył się do takich osiągów.

Najważniejszym wnioskiem z testów jest to, że jeśli chcesz mieć chłodny procesor, musisz kupić po prostu duży radiator, nawet najtańszy. Będzie on lepszy niż drogie, wyszukane rozwiązania.

Opisy wybranych zestawów chłodzących do procesorów

Największy spośród testowanych zestawów chłodzących, z wentylatorem o średnicy 12 cm. Gabaryty, dobre wykonanie podstawy radiatora, cztery ciepłowody oraz dobra pasta termoprzewodząca powodują, że ten zestaw najskuteczniej schłodzi każdy procesor. Przy tym nie wytwarza hałasu, bo duży wentylator jest jednocześnie cichy. Ale warto pamiętać, że zestaw wymaga obudowy o szerokości przynajmniej 18 cm, a w celu jego instalacji trzeba zdemontować płytę główną i wykorzystać specjalną ramkę wzmacniającą.

Łatwy w instalacji zestaw, pasujący do plastikowych ramek na płytach AMD, a także do otworów montażowych większości platform Intela. Atutem zestawu jest wentylator 92 mm, który przy niskiej temperaturze obniża prędkość do 650 obr./min, więc jest właściwie bezgłośny. W komplecie znajduje się mocowanie dla drugiego wentylatora. Na większości płyt głównych zestaw będzie montowany prostopadle do pamięci RAM, ale jest on na tyle wąski, że nie powinien kolidować nawet z dużymi modułami.

Kolejny zestaw o przeciętnych gabarytach i łatwym sposobie instalacji, szczególnie na procesorach AMD. W przypadku Intela wymaga jedynie założenia na płycie głównej plastikowej ramki, do której mocuje się radiator (z użyciem tych samych sprężyn). Zestaw wyróżnia się miedzianą podstawą, która ma poprawiać wymianę ciepła, a także dwoma wentylatorami. Dostępna jest także jego nowa wersja z jednym wentylatorem (na miejscu 7.) – tak samo skuteczna, ale nieco tańsza, więc o nieco lepszej relacji jakości do ceny.

Zestaw wyróżnia się kilkoma ciekawymi elementami. Jednym z nich jest pokryta niklem stopka, co zabezpiecza przed utlenianiem jej miedzianej powierzchni. Druga ciekawa rzecz to specjalne, ukośne użebrowanie radiatora, określane skrótem A.T.F.S. (Aero Tuning Fin Structure). Wrażenie ma też robić N.G.C.S. (Next Generation Clip System), czyli system mocowania radiatora. Niestety, te innowacje wcale nie wpływają na łatwość montażu zestawu ani na skuteczność chłodzenia, która jest przeciętna.

Niedrogi, wyjątkowo płaski zestaw chłodzący, o grubości radiatora około 6 cm. Jednak jego skuteczność wcale nie jest gorsza niż innych testowanych produktów, bo maksymalna temperatura procesora podczas testów nie przekraczała 58 stopni. Ze względu na niewielką wagę zestawu nie jest konieczna instalacja dodatkowych wzmocnień, więc montaż jest ogólnie łatwy. Chyba największą wadą produktu Zalmana jest nietypowy wentylator, którego nie można wymienić na standardowy (ani zainstalować drugiego).

Zestaw renomowanej firmy, ale za tę cenę chyba nie jest ona w stanie zaoferować atrakcyjnego produktu. Jest mały i całkiem lekki, a mimo to wymaga demontażu płyty głównej oraz instalacji od spodu dodatkowej ramki. Poza tym ma ostre kanty aluminiowych żeberek, o które można się pokaleczyć podczas dokręcania śrubek. Mimo czterech ciepłowodów skuteczność zestawu nie jest wysoka, a tańszy Contac 16 jest jeszcze nieco słabszy. Poza tym zestaw nie odbiega od innych produktów tej klasy.