Вентиляторы, часть I: методика и тест дюжины 120-миллиметровых моделей

23 мая 2011, понедельник 00:00

Оглавление

Почти два года минуло с момента выхода последнего обзора вентиляторов на overclockers.ru. С тех пор на рынке появилось множество новых моделей. Настало время вернуться к этой теме. Данный материал открывает небольшой цикл тестов актуальных 120- и 140-миллиметровых вентиляторов. Особое внимание в нем уделяется методике тестирования. Но не обошлось и без практических испытаний: здесь же вас ждет отчет о проверке первой дюжины «стодвадцаток».

Вот они, наши герои (перечень моделей приведен в оглавлении):

600x300  72 KB. Big one: 1500x750  330 KB

Но прежде, как и обещал, подробно остановлюсь на методике.

Методика тестирования

Важнейшей характеристикой вентилятора является соотношение производительности и уровня шума.

Производительность

Производительность – это воздушный поток, расход, объем прокачиваемого воздуха. В системе СИ он выражается в кубических метрах в час. Но на рынке принято мерить его в кубических футах в минуту (CFM – Cubic Feet per Minute). Данной практики буду придерживаться и я.

Производительность вентилятора зависит от нагрузки. Заявленный производителем воздушный поток вентилятора обычно измеряется в «тепличных условиях», он мало что говорит о работе «вертушки» при реальном применении. Разрабатывая методику тестирования вентиляторов, я пытался учесть этот момент, поэтому «гонял» испытуемых в трех разных режимах.

Для этого использовалась труба диаметром 140 и длиной 720 мм. С одной ее стороны крепился вентилятор, с другой – анемометр (прибор для измерения скорости воздушного потока). Плотность крепления обеспечивали «переходники» из вспененного полиэтилена.

450x330  20 KB. Big one: 1500x1100  137 KB

450x330  20 KB. Big one: 1500x1100  132 KB

Создаваемый вентилятором в трубе воздушный поток сложно назвать ламинарным в полном смысле этого слова, он имеет тенденцию закручиваться вокруг центральной оси. Чтобы при этом не подкручивалась крыльчатка анемометра, в трубу нужно поместить струевыпрямитель. Он должен справляться со своими обязанностями, внося при этом минимальное дополнительное сопротивление. А вот с этим уже возникли сложности. Перепробовав несколько вариантов (включая секторный и трубчатый), я остановился на «сотовой» конструкции.

240-миллиметровый в длину струевыпрямитель фиксировался в центре трубы.

300x300  9 KB. Big one: 1500x1500  83 KB 300x300  11 KB. Big one: 1500x1500  118 KB

Разумеется, какое-то сопротивление такая система все равно создает, поэтому измеренные значения воздушного потока в большинстве случаев будут меньше заявленных. Подобную нагрузку можно сравнить с той, при которой вентиляторы работают в хорошо вентилируемом игровом корпусе.

Но это не единственное их применение в системном блоке оверклокера. Нужно еще протестировать «вертушки» в паре с радиатором. Причем, если шум при повышении сопротивления у всех вентиляторов растет примерно одинаково, то снижение производительности прямо зависит от их статического давления.

Стенд изначально конструировался для того, чтобы дать возможность измерять воздушный поток и вентилятора, одетого на радиатор:

400x400  34 KB. Big one: 1500x1500  396 KB

Правда, чтобы при этом он обдувал теплорассеиватель, вентилятор должен вытягивать воздух из трубы, а не дуть туда, как в первом режиме. Поэтому было важно, чтобы в обоих вариантах установки «вертушки» значения воздушного потока получались одинаковыми. С этим я боролся дольше всего, но в итоге все-таки получил погрешность в пределах одного процента. Чего более чем достаточно, ведь использованный анемометр Testo 417 обладает даже большей погрешностью – 0.1 м/c или 1.5% измеренного значения. Во всем остальном это самый подходящий для данных целей прибор «любительского уровня» (читай: «не заоблачно дорогой») на рынке. Диаметр его крыльчатки составляет 100 мм, а работает он в диапазоне от 0.3 до 20 м/c.

Разные радиаторы создают различное сопротивление потоку. Но все теплорассеиватели не протестируешь. Я выбрал два: один башенной конструкции, с довольно большим межреберным расстоянием (2.0 мм), а второй – топ-ориентации, с плотно уложенными пластинами (1.2 мм). Это две модели Thermalright: Archon (на фото выше) и AXP-140:

400x400  31 KB. Big one: 1500x1500  392 KB

Каждый из них является одним из лучших процессорных радиаторов в своем сегменте, оба совместимы как со 140-, так и со 120-миллиметровыми вентиляторами.

Труба также подходит для тестов и «стосороковок», и «стодвадцаток». Подобную универсальность обеспечивает еще один переходник из вспененного полиэтилена:

400x400  25 KB. Big one: 1500x1500  333 KB

Уровень шума

Не все так просто и с измерением уровня шума вентилятора. Он тоже зависит не только от его нагрузки, но и от «окружения», и даже от способа крепления «вертушки». Последняя будет шуметь по-разному, будучи установленной на перфорированной стенке корпуса и на процессорном радиаторе. Тут тяжело учесть все множество вариантов, поэтому я ограничился тремя аналогичными тем, что фигурируют в тестах расхода. Только без трубы: вентилятор отдельно или будучи надетым на радиатор устанавливался на виброизолирующую подставку из вспененного полиэтилена. Шумомер размещался на оси его вращения со стороны забора воздуха:

450x358  24 KB. Big one: 1500x1193  173 KB

Обычно я измеряю уровень шума с расстояния в 0.3, 1.0 и 3.0 метра. Но во втором и в третьем случаях тихие вентиляторы, работающие на минимальных оборотах без нагрузки (а каждая «вертушка» тестировалась во всем диапазоне доступных скоростей вращения с шагом в 100 RPM), при этом было совсем «не слышно». Даже для того, чтобы полноценно измерить шум с 30 сантиметров, мне пришлось дополнительно «заглушать» комнату с целью добиться фонового уровня шума в 22 дБ (обычно в тихое время он составляет 25–26 дБ).

Впрочем, использованный шумомер AZ Instrument 8922 RS232 SLM гарантирует погрешность не более полдецибела, но только в диапазоне от 30 дБ. Так что относиться к выданным им значениям ниже этой отметки следует лишь как к ориентировочным.

Температура

Тесты на процессорных радиаторах позволяют не только оценить падение производительности и рост уровня шума вентилятора под нагрузкой. Они имеют и вполне практическое применение. Можно ведь установить эти радиаторы на процессор и посмотреть, как зависит его температура при прогреве от производительности вентилятора. И далее можно будет соотнести данные цифры со значениями потока и уровня шума «вертушек».

Для этого был собран следующий тестовый стенд:

Материнская плата: Gigabyte GA-P67A-UD7-B3 (Intel P67 Express, BIOS ver.F3).
Центральный процессор: Intel Core i7-2600K (Sandy Bridge, rev. D2, штатное напряжение 1.225 В, фото экземпляра).
Оперативная память: 3 x 2 Гбайта Corsair XMS3 DDR3–1600 CL7 (использовалось два модуля).
Видеокарта: HIS (reference) 2 Гбайта AMD Radeon HD 6950 @ 6970.
Блок питания: Enermax Revolution 85+, 850 Вт.
Дисковая подсистема: WD Caviar Black WD1001FALS 1012 байт.
Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4.
Процессорные радиаторы: Thermalright Archon и AXP-140.

Для прогрева и мониторинга состояния CPU использовалось следующее программное обеспечение:

Прогрев CPU: LinX 0.6.4.
Мониторинг температур CPU: RealTemp 3.60.
Дополнительный мониторинг CPU: CPU-Z 1.57,   TMonitor 1.03,   Gigabyte Easy Tune 6.

При тестировании на Thermalright Archon стендовый процессор Intel Core i7-2600K был разогнан до 4800 МГц путем повышения коэффициента умножения до значения 48. При этом его напряжение пришлось увеличить до 1.40 В (CPU-Z даже в последней версии 1.57 не научился правильно считывать вольтаж процессоров семейства Sandy Bridge на материнских платах Gigabyte, на выдаваемое им значение просьба не обращать внимания).

417x402  44 KB

Thermalright AXP-140 на экстремально низких скоростях вращения 120-миллиметровых вентиляторов не мог обеспечить достаточное охлаждение CPU, поэтому при тестировании «вертушек» с данным радиатором разгон процессора снижался до 4600 МГц (1.35 В).

Для оперативной памяти просто включался режим X.M.P.: частота 1600 МГц, задержки 7–7–7–24–2T, напряжение 1.65 В.

Тесты проводились в 64-битной Windows 7 Ultimate. Центральный процессор прогревался с помощью LinX 0.6.4. Во всех случаях на графиках – температура самого горячего ядра. За мониторинг состояния CPU отвечали утилиты RealTemp (температура), Gigabyte Easy Tune 6 (напряжение) и TMonitor (частота).

Температура в помещении («Ambient» на графиках) в ходе всего тестирования поддерживалась в пределах 24–25 градусов по Цельсию.

На этом с методикой все. Переходим к нашим участникам. Чтобы никого не обидеть, рассматривать вентиляторы будем в алфавитном порядке.

Сводные данные

Начнем с того, что сведем технические характеристики всех двенадцати вентиляторов в одну таблицу (картинка «кликабельна»):

650x102  28 KB. Big one: 1673x263  24 KB

Далее сводные графики.

Уровень шума с расстояния 30 см, дБ
Меньше – лучше

613x463  17 KB

Воздушный поток, CFM
Больше – лучше

613x463  15 KB

Но это просто абстрактные значения. Гораздо интереснее сравнить характеристики вентиляторов при одинаковом уровне шума.

Воздушный поток при одинаковом уровне шума, CFM
Больше – лучше

613x463  15 KB

Для пущей наглядности давайте выберем одну точку и построим отдельный график для нее. Скажем, 30 дБ – это очень комфортный уровень шума (особенно учитывая, что вряд ли ваше ухо часто будет находиться в 30 сантиметрах от вентилятора :)):

Воздушный поток при уровне шума 30 дБ, CFM
Больше – лучше




Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Лидеры – Scythe Slip Stream и Enermax Apollish Vegas. Приятно, что неплохо выступают недорогие GlacialTech SilentBlade III и Zalman ZM-F3. Но даже AeroCool Shark пока ругать не за что, ведь это тоже малозначащий тест.

Как насчет чего-нибудь более практического? Например, температуры CPU.

Для начала – Intel Core i7-2600K @ 4.8 ГГц (1.40 В) под Thermalright Archon:

Температура CPU, °C
Меньше – лучше

613x463  15 KB

И снова – отдельно для 30 дБ:

Температура CPU, °C
Меньше – лучше




Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Вперед вырывается вентилятор Thermalright. Он меньше всего теряет в производительности при установке на радиатор. Признаю́т за своего? ;)

Абсолютное большинство вентиляторов уложилось в градус от 87 до 88°C. И лишь «акулья братия» в лице Zalman ZM-SF3 и AeroCool Shark позади. Но если продукт корейской компании еще держится, уступая основному «пелотону» всего градус, то «тайванец» из-за своей шумности (а значит, меньших оборотов при тех же 30 дБ) отстает уже на целых четыре.

А что насчет радиатора с меньшим межреберным расстоянием? Проделаем то же для Intel Core i7-2600K @ 4.6 ГГц (1.35 В) под Thermalright AXP-140:

Температура CPU, °C
Меньше – лучше

613x463  15 KB

И снова – отдельно для 30 дБ:

Температура CPU, °C
Меньше – лучше




Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Разрывы еще более сократились. Единоличного лидера уже нет, тот же Thermalright TR-FDB теперь лишь один из семи (!) лидеров тестирования, способных удержать температуру CPU в пределах 84 градусов.

Даже Zalman ZM-SF3 удалось выбраться с предпоследнего места. На удивление, туда откатился Scythe Slip Stream. Сказывается небольшое статическое давление, которое обеспечивает этот вентилятор. Он отлично подходит для использования в качестве корпусного, но будет не лучшим выбором для работы в паре с «плотно уложенным» радиатором.

Ну, а AeroCool Shark, как я уже писал выше, возможно, просто попался бракованный.

Заключение

Вот и протестированы первые вентиляторы по новой методике. Тесты с нагрузкой в виде процессорных радиаторов позволили не только померить шум и расход «стодвадцаток», но и получить представление об их статическом давлении. А испытания на реальном CPU – еще и сопоставить эти абстрактные цифры с вполне конкретными температурами. Ведь когда речь идет о вентиляторах, оверклокеров больше интересуют не кубические футы в минуту, а градусы Цельсия (и зависящие от них напрямую мегагерцы).

На удивление, по последнему показателю большинство соперников оказались очень близки. Главное – не купить откровенно неудачный экземпляр. А так даже самые дешевые GlacialTech SilentBlade III EDLA1 и Zalman ZM-F3 обеспечивают достаточную производительность. Но если для вас важен каждый градус, то тут уже нужно выбирать внимательно. Так, Scythe Slip Stream должен отлично работать в качестве корпусного вентилятора, но будет не лучшим выбором для использования в паре с «плотно уложенным» радиатором.

Из дорогих моделей сто́ит отметить Enermax Apollish Vegas. Ему есть что предложить пользователю помимо своей выдающейся внешности и уникальной подсветки. Практически во всех тестах он держался в группе лидеров. Приятно, что производитель подумал не только о моддерах.

Ну, а несколько разочаровали лишь вентиляторы с «акульими плавниками» – Zalman ZM-SF3 и AeroCool Shark. Впрочем, первый минимально уступает основной группе. А насчет второго у меня есть сомнения в качестве попавшего на тест экземпляра. Возможно, он еще сможет реабилитироваться в будущих материалах.

Напомню, что эта первая статья является, по сути, вводной. И хотя я специально добавил сюда «народные хиты» GlacialTech SilentBlade III, Scythe Slip Stream и Zalman ZM-F3, наверняка некоторые читатели все равно останутся не до конца довольны набором протестированных вентиляторов. Если вы не обнаружили среди испытуемых интересующую вас «вертушку», не отчаивайтесь, за данным тестом последуют другие, возможно, она попадет в один из следующих – уже сейчас у меня дома дожидаются своей очереди добрых три десятка разных «стодвадцаток» и «стосороковок».

Вместе с тем, не стесняйтесь писать в обсуждении, обзоры каких вентиляторов вы хотели бы видеть на overclockers.ru. Самые популярные «заявки» я буду стараться выполнять.

Александр Кусков aka Kaa

Выражаем благодарность:

  • Компании IT-Labs за предоставленный на тестирование вентилятор AeroCool Shark;
  • Компании Enermax за предоставленные на тестирование вентиляторы Apollish Vegas и T.B.Silence;
  • Магазину overhard.ru за предоставленные на тестирование вентиляторы Nanoxia и NoiseBlocker;
  • Компании Zalman за предоставленный на тестирование вентилятор ZM-SF3.