Metode de testare răcitoare CPU 2018

Vă mulțumim pentru sprijinul acordat!

prefață

Testarea coolere CPU (CPU) sau chillere, deși simplitatea relativă a dispozitivelor de sine, nu este o sarcină ușoară. Poate că principala problemă în timpul testării coolere CPU - definirea și metoda de testare. Pe Internet puteți găsi o serie de abordări diferite ale acestei probleme, dar, așa cum se spune, cât de mulți oameni, atât de multe opinii, deci de mai jos prezentăm propria noastră vedere a coolerelor de testare.

De obicei de testare este redusă la procesorul răcitor de măsurare a temperaturii pentru diferite moduri de încărcare sale, adică eficiența de răcire este estimat procesor specific. Un alt parametru important pentru coolere este zgomotul produs de acestea în activitatea lor, care pot fi măsurate cu ajutorul unui contor sensibil la nivel de sunet. În opinia noastră, combinația acestor doi parametri pot fi suficient de clar pentru a caracteriza un anumit model de răcitor și permite în continuare alege să cumpere cel mai bun model bazat pe aceste date. Ideea principală a testelor noastre este de a construi curbe corespund la zgomot și temperatură pentru un modele mai reci. În același timp, vom merge în mod conștient în jurul valorii de un astfel de lucru ca viteza de rotație a rotorului ventilatorului de răcire. Acest lucru se datorează faptului că, în prezent există mai multe modele cu un număr de fani, precum și sisteme de răcire cu apă, în care conceptul de viteza de rotație în sine oarecum vag. Cum ne gândim, pentru utilizator parametrii importanți sunt doar de zgomot și de performanță de răcire, precum și comparații răcitoarelor pe ceilalți parametri - o abordare foarte controversată a testării.

Desigur, pentru a construi un program pur și simplu prin a avea un stand separat pentru testarea și sonometru sensibil, dar există o nuanță mică, care ar dori să atragă atenția. Acesta constă în faptul că, dacă ne agățăm într-o singură poziție pentru testarea și controlul este transferat la placa de sistem de răcire, după instalarea dispozitivului de răcire de pe CPU este testat nu este atât de mult mai rece în sine ca o combinație de trei dispozitive: un cooler, placa de baza si procesor. Astfel, rezultatele pentru diferite plăci de sistem pot fi foarte diferite unele de altele, și de a corecta, în opinia noastră, racitorii comparație această metodă nu se potrivesc destul. Pentru a scapa de o anumita placa de baza, am implementat propriul nostru sistem de control al ventilatorului, care include managementul a două metode populare utilizate pe placile de baza moderne.

Prima dintre acestea este de a schimba în mod dinamic tensiunea de alimentare, ajustând astfel impulsul rotorului ventilatorului pe răcitorul (în cazul CO este reglat debitul de apă și apă de răcire). Aceasta este, pe măsură ce temperatura de creștere a procesorului crește răcitor și tensiunea de alimentare și, în consecință, ventilatorul crește viteza. Pentru placi de baza moderne interval de variație de tensiune este de 6 până 12 V. Mai mult decât atât, în cazul în care 12 - este limita superioară destul de clar, atunci pentru unele placi de baza limita de tensiune mai mică poate fi mai mic de 6 V. De asemenea, trebuie remarcat faptul că modificarea în tabelul de corespondență a temperaturii curente CPU cooler si sursa de alimentare este, de obicei, la dispoziția utilizatorului într-o formă foarte convențională, iar masa se poate varia de la o versiune de BIOS la alta. Aparate de racire de sprijin numai tehnologia de tensiune modifică în mod dinamic, echipat cu un conector cu 3 pini: cele două ace sunt utilizate pentru alimentarea cu energie, iar al treilea este pentru transmiterea semnalului tahometrului, prin care viteza ventilatorului de curent controlată (de obicei indicate în rotații pe minut, despre / min sau rotatie pe minut, RPM).

A doua metodă de control al vitezei ventilatorului - aplicarea unui semnal de control cu ​​o modulare a lățimii impulsului (PWM sau Pulse Width Modulation, PWM). controler Special PWM pe placa de baza genereaza o secventa de impulsuri dreptunghiulare livrate controlerul ventilatorului. Aceste impulsuri sunt folosite ca semnale de control pentru ventilator. Frecvența impulsului de control PWM rămâne aceeași, schimbarea numai raportul lor datoria (Duty cicle), definit ca raportul de timp în care semnalul PWM este la o tensiune ridicată, pe durata întregului puls. Pentru plăcile de bază de impulsuri tipic PWM de frecvență este de 21-23 kHz (standard permisă 21-28 kHz), iar factorul de taxă de impulsuri este variat de la 40% până la 100%, dar limita inferioară depinde de controlerul PWM și poate fi mai mic de 40 %. Rețineți că toate răcitoare care acceptă tehnologia PWM, echipate cu un conector cu 4 pini, și este compatibil înapoi cu control pentru schimbarea dinamică a tensiunii de alimentare.

Termeni și instrumente de testare

Cu aceste caracteristici, am încercat să asigure independența rezultatelor testelor din placa de bază printr-un controler PWM și sursa de alimentare unitate separată, care este conectat și cercetat model de cooler. Din păcate, să renunțe la folosirea CPU ca element principal „de încălzire“, nu poate fi din cauza faptului că procesorul pentru a implementa un model de gestionat cu parametri variabili noi nu putem.

Prin controlul controlerului PWM separat impulsuri PWM aplicat, care permite setarea raportului taxei în intervalul de la 0 la 100%, cu o frecvență de 25 kHz și amplitudinea 5 V. Pentru a seta tensiunea de alimentare necesară este utilizat de către sursa de alimentare externă MasTech HY1802D pentru reglarea tensiunii de alimentare gama de la 0 la 18 V. Viteza de rotație a ventilatorului controlat de date de utilitate AIDA64 și datele obținute de la controler de bord PWM (a fost, de asemenea, conectat sârmă de ventilator tahometru).

Temperatura ambiantă în timpul încercărilor a fost menținută la 23-25 ° C, în timp ce testul de sine stătător a fost localizat într-un șasiu deschis Cooler Master Lab Test de banc.

Sarcinile procesor de 100% folosind utilitate AIDA64 si FPU sau test de stres, care utilizează calcule în virgulă mobilă și mai multe încălziri CPU.

temperatura procesorului este monitorizată prin utilizarea unui utilitar Real Temp GT 3.7. Procesorul la sarcină maximă, încălzit până când temperatura sa stabilizat (5 până la 15 minute). În modul inactiv, adică, atunci când utilizarea procesorului nu este mai mult de 3-4%, datele de temperatură au fost luate după 10-25 de minute. Deoarece utilitatea indică temperatura pentru fiecare dintre nucleele de temperatură globală ne ia medie (media aritmetică) valoarea pentru toate cele patru nuclee la momentul măsurării.

măsurarea zgomotului a fost realizat într-o cameră fonoabsorbant specială. Foarte Sonometrul pozitionat la 50 cm de centrul soclului, la o înălțime de 50 cm de planul plăcii de bază, astfel încât distanța în linie dreaptă la procesor a fost de aproximativ 70 cm. Această locație a fost aleasă să nu fie legat de dimensiunile răcitorului de testare. Citirile au fost luate după stabilizarea zgomot timp de 3-5 minute. Rețineți că, atunci când măsurarea nivelului de zgomot nu a fost utilizat o procedură standard, așa că am obținut cifrele nu pot fi comparate cu nivelul de zgomot indicat în caracteristicile tehnice ale răcitoare - acestea pot fi folosite numai pentru a compara răcitoare de zgomot am testat-o ​​pe tehnica noastră. Conform măsurătorilor noastre, lipsa surselor de zgomot lecturi metru a nivelului de sunet în camera acustică este 17.9 dBA. Subiectiv nivelul de zgomot din camera este atât de scăzut încât persoana medie este percepută ca un sistem complet și tăcere „opresiv“.

etape de testare

1. În funcție de definiția vitezei ventilatorului mai rece de raportul de umplere al impulsului PWM și / sau tensiune;
2. Determinarea în funcție de temperatura procesorului inactiv din raportul de umplere al impulsului PWM și / sau tensiune;
3. dependența de temperatură procesorului determinare atunci când este încărcat complet de raportul de umplere al impulsului PWM și / sau tensiune;
4. determinarea nivelului de zgomot, față de viteza ventilatorului de răcire atunci când funcționează cu impulsuri PWM și / sau modificarea tensiunii de alimentare;
5. Curba de construcție de potrivire a nivelului de zgomot și temperatura ca funcție a răcitor turației ventilatorului atunci când funcționează cu impulsuri PWM și / sau modificarea tensiunii de alimentare;
6. definirea tensiunii de alimentare la care ventilatorul începe să se rotească;
7. definiția tensiunii de alimentare sub care ventilatorul se oprește rotirea acestuia.

Mai jos sunt prezentate datele obținute în timpul testelor cooler Cooler Master Elite X6 pentru fiecare dintre etapele, pentru a demonstra că, în sfârșit obținem pentru fiecare dintre răcitoarele testate. Toate datele sunt prezentate într-un XLS-fișier separat pe care îl puteți descărca pentru detalii.

Etapa 1. Determinarea vitezei ventilatorului de răcire de la raportul de umplere al PWM pulsul și / sau tensiune

După cum se vede din aceste grafice, valorile minime și maxime ale vitezei de rotație pentru diferite tipuri de control de la unul și același model al răcitorului pot fi diferite. Mai mult decât atât, în ciuda faptului că metoda de schimbare de putere dinamică este aproape nu este utilizat în răcitoare în utilizarea ei poate ajunge, uneori, o gamă mai largă de viteze, care ar conduce la o complianta complet diferit de zgomot program și viteză. Așa cum este aplicat acest cooler, un control PWM cu de preferat, deoarece gamă largă rpm, deși ușor.

Etapa 2. Determinarea temperaturii procesorului în raportul datorie modul inactiv al impulsului PWM și / sau tensiune

de control al ventilatorului, prin schimbarea tensiunii posibilă obținerea unui program mai treptată scăderea temperaturii decât atunci când se utilizează un controler PWM.

Etapa 3. Determinarea temperaturii procesorului când acesta este complet încărcat pe raportul de umplere al impulsului PWM și / sau tensiune

După cum se poate observa, în diferența maximă de încărcare între tipurile de control al dispozitivului de răcire nu este atât de clar afectează temperatura ca inactiv.

Pasul 4. determinarea nivelului de zgomot în funcție de viteza ventilatorului de răcire atunci când funcționează cu impulsuri PWM și / sau modificarea tensiunii de alimentare

Pasul 5. Curba de conformitate Construcția nivelului de zgomot și de temperatură în funcție de viteza de rotație a ventilatorului de răcire atunci când funcționează cu impulsuri PWM și / sau modificarea tensiunii de alimentare

Etapele 6 și 7. Determinarea tensiunii de alimentare, la care ventilatorul începe să se rotească și determinarea tensiunii de alimentare, sub care ventilatorul se oprește rotația

O tensiune de declanșare, V

opritorul ventilatorului,

Pentru un ventilator instalat pe mai rece X6 Cooler Master Elite, tensiune minimă la care începe rotația sa, la 2 mai mare decât tensiunea minimă la care este încă filare. Acesta este un parametru destul de important, deoarece această diferență poate fi mai mult sau mai puțin, în funcție de model. Apropo, această opțiune depinde și de timpul de operare, care este, de uzura lagărelor, gradul de degradare a lubrifiantului în lagăre. Trebuie avut în vedere faptul că majoritatea plăcilor de bază și a BIOS-ului sunt create în așa fel încât atunci când porniți sau reporniți este livrat ventilatoarele conectate și răcitoare de tensiune maximă, care oferă un garantat de start-up a tuturor fanilor.

concluzie

Ca o concluzie mică, observăm că această tehnică este nou, deci pot exista bug-uri și este probabil să fie făcută ulterior diverse modificări. Din motive obiective, nu putem evalua nivelul de zgomot al răcitorului în diferite condiții de funcționare, și anume în clădiri mici și mari, deoarece acest lucru va fi un parametru individual pentru fiecare caz. Poate că în viitor vom adăuga evaluarea unui astfel de parametru important ca dimensiunea cooler, deoarece unele model de „monstruoasă“ nu poate fi întotdeauna plasate pe plăci de bază standard, datorită faptului că acestea vor interfera cu alte componente PC. În opinia noastră, orice cooler în cele din urmă trebuie să îndeplinească două criterii principale: în primul rând, trebuie să facă față cu procesorul de răcire la încărcare maximă, și în al doilea rând - să fie liniște. Dacă răcitorul îndeplinește aceste două criterii, nu contează ce viteza de rotație pe care fluxul de aer creează, etc. Prin urmare, atunci când testarea răcitoare ne-am concentrat pe măsurarea și compararea acestor două caracteristici - .. de răcire eficiență și nivelul de zgomot.