Компьютер, не болей. Из-за чего греются процессор и видеокарта?
Если ваш компьютер стал таким горячим, что на нем можно жарить яичницу с беконом, то не стоит радоваться — вы не открыли его дополнительную способность. Это причина серьезно задуматься о его охлаждении. Возможности технического прогресса позволяют создавать невероятные по своей вычислительной мощности чипы, размером с клавишу клавиатуры. Казалось бы — подуй на него легонько, как на котлету с пюрешкой, и он охладится. Однако такие чипы как раз нуждаются в мощном охлаждении. Сейчас мы расскажем почему, а заодно немного вспомним школьную физику.
- Основная причина
- Почему греются видеокарты и процессоры?
- Как борются с перегревом?
- Как охлаждают компьютеры и их комплектующие?
- Альтернативные причины нагревания компонентов
Основная причина
Почти любая электроника имеет свойство нагреваться. Причем зачастую это ее прямая функция. Пример: чайник или электрический радиатор. Нагрев происходит из-за повышенного напряжения при высоком сопротивлении используемых материалов — простая физика.
Температура растет в результате столкновения частиц и молекул. Чем выше скорость, трение и сопротивляемость материалов, тем больше будет выделяться тепла.
Уже вспомнили Галину Петровну, вашу учительницу по физике? Вся современная микроэлектроника работает за счет тока, а электрический ток, в свою очередь, представляет собой непосредственно упорядоченное движение частиц. При детальном рассмотрении компонентов компьютера движение таких частиц-электронов обеспечивается через транзисторы, которые пропускают ток дальше или не пропускают. Собственно, так строится двоичная система счисления: закрытый затвор транзистора или нет — это и есть 1 или 0 соответственно.
Сделанные из полупроводников транзисторы — это своеобразные кирпичики микроэлектроники. От комбинации их значений уже преобразуются и базовые логические алгоритмы и операции, такие как «и», «или», «не» и другие. Собственно, вся последующая база программирования, высшие системы построены на определенных значениях, в которых находятся эти самые транзисторы. В современном компьютере их миллиарды, и они способны принимать миллиарды значений в секунду в зависимости от действующей операционной частоты.
Почему греются видеокарты и процессоры?
К примеру, в современной видеокарте Nvidia GeForce RTX может находиться почти 30 миллиардов транзисторов. На недавно вышедшем процессоре M2 от Apple сосредоточено 20 миллиардов транзисторов. Так каким образом работа этих наноэлементов может нагреть небольшой чип почти до температуры кипения?
Не будем еще больше пугать вас рассказом о физическом принципе перемещения электронов по полупроводнику с определенным химическим составом. Скажем лишь, что принцип работы транзистора чем-то напоминает водопроводный смеситель, но здесь опускание затвора обеспечивает проход электрического тока. Затвор транзистора поднимается и закрывается миллиарды раз в секунду, заряд накапливается в коллекторе, как вода в трубе, а во время опускания затвора выполняется своеобразный сброс напряжения. Это приводит к преобразованию электрической энергии в тепловую.
Ранее мы рассказывали:
Проверка оперативной памяти на ошибки: как правильно проверить ОЗУ на работоспособность?
Как борются с перегревом?
При превышении показателей частоты плата способна буквально вскипеть. Поэтому без систем охлаждения никакой компонент компьютера долго не проработает. К примеру, при специальном разгоне мощности процессора на частотах в диапазоне от 6 до 8 ГГц используется уже жидкий азот, температура которого составляет минус 195 градусов. Это является единственной альтернативой для охлаждения таких мощностей тепловыделения.
Для большинства современных чипов используют технологию троттлинга. Суть в том, что, когда датчик температуры фиксирует превышение тепловых показателей, частота операций в чипе автоматически снижается или модуль может вовсе отключиться, что приведет к выключению компьютера. Собственно, эта функция предотвращает возможность возгорания многих современных устройств.
Как охлаждают компьютеры и их комплектующие?
Для охлаждения большинства современных ПК используются вентиляторы и радиаторы. Воздушное охлаждение хоть и вызывает характерный шум, но вполне эффективно не позволяет компонентам ПК перегреваться. На многих игровых видеокартах в базовой комплектации имеется несколько вентиляторов, а в системный блок искушенный геймер обязательно установит серьезный кулер, да еще с модной подсветкой.
Радиаторы же, не обладая схожей мощностью охлаждения, в основном устанавливаются точечно на модулях оперативной памяти, материнской плате и процессорах. Безусловно, их преимущество — в компактности и бесшумности, поэтому они так востребованы в ноутбуках и смартфонах. Производятся они из теплопроводных материалов, таких как алюминий и медь. Набирает популярность и водяное охлаждение, принцип работы которого основывается на циркуляции жидкости.
Альтернативные причины нагревания компонентов
Помимо объективных физических процессов, важно рассмотреть и альтернативные причины нагревания компонентов ПК.
Пыль
Основной причиной перегрева компьютера является пыль. Накапливаясь, она делает работу вентиляторов в корпусе ПК менее эффективной. Рекомендуется проводить чистку системного блока хотя бы раз в полгода. Если же у вас проживает линяющий питомец, то стоит проделывать чистку в два раза чаще. Можно и его заставить вам помогать, но вряд ли он согласится.
Высохшая термопаста
Еще одной причиной повышения температуры может служить высохшая термопаста. Это специальный материал, который используется для улучшения термоинтерфейса между тепловыделяющими элементами и устройствами отвода тепла от них. Чтобы грамотно нанести слой термопасты, чтобы ее теплопроводные свойства сохранились на несколько лет, лучше обратиться к опытному специалисту. Он сможет сбалансированно нанести слой, а также поможет с выбором качественной термопасты. Если хотите разобраться сами, то посмотрите обучающие ролики на YouTube. Там все показывают максимально подробно.
Добавим, что ПК не должен находиться близко к отопительным системам. И, конечно, не стоит забывать, что при обновлении компонентов (например, покупке новой видеокарты) растет не только быстродействие, но и температурные уровни. Поэтому разгон мощностей стоит всегда делать с оглядкой на возможности охлаждения.
Ранее мы рассказывали:
Что такое дефрагментация диска и зачем она нужна?
Посмотреть все комплектующие для ПК и выбрать свои
Присылайте нам свои обзоры техники и получайте до 1000 бонусов на карту «Эльдорадости»!
Перегрев процессора из-за видеокарты — или как выжить в теремке без кондиционера
Сборка компьютера — это поиск компромиссов. Например, взять процессор помощнее и сэкономить на охлаждении или выбрать корпус с красивой подсветкой и стильным дизайном, но плохой продуваемостью. Поэтому даже идеальная сборка иногда может выстрелить в неверном направлении, например, если в системном блоке нагревается не только десятиядерный монстр, но и топовая видеокарта. Разбираемся, что может помешать нормальному охлаждению процессора и как это исправить.
Система охлаждения в классическом системном блоке работает последовательно: свежий воздух нагнетается вентиляторами через сопла передней панели, попадает в корпус, нагревается, поднимается и выводится за пределы системы выпускными вентиляторами. Естественно, во время путешествия в недрах компьютера воздух получает ударную дозу тепла от самых горячих компонентов и запросто может нагреть расположенный рядом винчестер, который сам по себе не способен разгорячиться даже до 45 °C.
Нагрев до 50–60 °C не страшен компьютерным комплектующим, но побочный нагрев и без того горячего процессора может привести к постоянному перегреву, троттлингу и даже выходу системы из строя. Причин быстрого перегрева процессора может быть несколько:
- слабая система охлаждения;
- пыль в корпусе и радиаторах;
- неправильно нанесена или отсутствует термопаста;
- термопаста высохла, и между процессором и подошвой кулера образовались воздушные ямы;
- под крышкой процессора нарушен припой или слой теплопроводящего компонента;
- неверно настроена система охлаждения;
- процессор перегревается из-за горячего воздуха, который выходит из видеокарты.
Со всеми перечисленными причинами мы уже разбирались в отдельных материалах. Например, проверяли процессор после покупки, учились правильно его устанавливать, наносить термопасту, подключать и настраивать систему охлаждения. Неоднократно разбирали эффективность системы жидкостного охлаждения и изучали, стоит ли обычному пользователю связываться с мощными и производительными процессорами для энтузиастов. Но один пункт мы все-таки упустили: температуру процессора гораздо сложнее снизить до комфортного значения, если под ним «жарит» видеокарта-монстр с уровнем тепловыделения более 300 Вт.
Горячий и еще горячее
Все идет по плану: пользователь настроил охлаждение, достиг просветления и ловко бегает по лезвию между максимальной производительностью и тишиной. Но стоит включить любимую видеоигру, как система зашумела, взвыла, начала снижать частоту и разбила мечты о беззвучном ночном гейминге. Как так? Процессор прошел стресс-тесты на комфортной температуре, но с треском провалил задание «поиграть»?
Видеокарта установлена в нижней части сборки, поэтому она первой получает холодный воздух и только после этого дает «подышать» остальным компонентам. Например, процессору, кулер которого находится практически в самой верхней точке корпуса. Тем более, горячий воздух приходит не только из сопел системы охлаждения, но также исходит от бэкплейта видеоускорителя. Задняя часть видеокарты сильно раскаляется во время работы, поэтому все, что излучает GPU, попадает прямиком в радиатор CPU.
С физикой не поспоришь. Теплый воздух становится легче и поднимается к потолку. Хуже всего в этот момент приходится процессору — одному из самых горячих компонентов в сборке. Повезло, если это офисный трудяга. Такой не всегда способен нагреться даже до 50 °C. Не повезло, если это экстремальный процессор серии Core i9 или Ryzen 9, который с легкостью достигнет 90 °C и даже транзистором не моргнет.
Не стоит забывать и про остальные компоненты из «преисподней»: это чипсет материнской платы, два или три твердотельных накопителя, иногда даже дополнительный радиатор, который отводит тепло с микросхем PCI Express. Эти части системы также нагреваются и «помогают» процессору нагреваться еще сильнее. Из-за перегрева процессор начнет дико троттлить и фризить в играх.
Чтобы мощная сборка не превратилась в бутафорскую кукурузу, нужно решать проблему сразу.
Свежее дыхание
Стандартный корпус любого формата подразумевает впуск и выпуск для воздуха. Обычно это два или три отверстия под вентиляторы на передней панели, столько же в верхней части и одно — на задней панели, возле разъемов материнской платы. Таким образом, передняя панель корпуса не должна иметь препятствий для поступления свежего воздуха в систему. Некоторые производители пренебрегают этим в угоду внешнему виду, поэтому эффективность наполнения корпуса прохладой снижается в разы. Например, если вместо сетки на передней части установлено сплошное стекло или цельная металлическая вставка.
Не увлекаемся внешним видом и следим за впуском. Чем легче прохладному воздуху попасть в корпус, тем качественнее наполнение и лучше охлаждение.
Простор
В последнее время популярными становятся модели, выполненные в формате Mid-Tower. С одной стороны — это все еще полноценный по габаритам корпус, с другой — довольно компактный «коробок», который помещается на столе. В таком объеме запросто уживутся даже самые производительные комплектующие — мощный процессор и флагманская видеокарта. Но для этого пользователю придется разориться на систему жидкостного охлаждения хотя бы для одного из компонентов.
Если и процессор, и видеокарта охлаждаются «общим» воздухом внутри корпуса, то процессор легко может перегреться. Поэтому не нужно «душить» систему в тесном корпусе. Пусть это будет габаритный системник, но беззвучный и производительный.
Положительное давление
Компьютерный корпус — это закрытая система, которая, по стандарту, должна быть защищена от пыли, паразитных воздушных потоков и различной живности, прибегающей погреться на теплом винчестере. Для этого в корпусе предусмотрены уплотнители, резинки и заглушки. Такая конструкция позволяет сборщику не только сделать компьютер тише, но и добиться правильной работы системы охлаждения. Например, организовать положительное воздушное давление в системном блоке.
Некоторые сборщики устанавливают вентиляторы по методу «чем больше, тем лучше». На деле количество вертушек и их максимальные обороты играют второстепенную роль. Гораздо важнее настроить систему охлаждения таким образом, чтобы воздуха в корпусе было в избытке. Тогда прохлада будет растекаться по всей системе и остудит компоненты даже в самом дальнем углу системника. Например, радиатор чипсета, цепи питания, накопители, планки оперативной памяти или даже звуковой чип.
Для этого необходимо сконфигурировать вентиляторы таким образом, чтобы впускные вертушки работали быстрее, чем выпускные. Также можно сыграть количеством: три вентилятора спереди — на впуск и два сверху — на выдув. Если же сделать наоборот, то у деталей с пассивным охлаждением начнется «кислородное голодание». Это также касается процессора и видеокарты.
Вентилятор для вентилятора
В качестве временного решения можно установить вентилятор на вдув в районе видеокарты. По идее, дополнительный поток поможет видеокарте скинуть несколько градусов и добавит в систему порцию свежести. Правда, не все корпуса позволяют сделать такое из-за пресловутой компактности — не хватает места.
Выдув сзади
Корпус в классическом исполнении позволяет установить один вентилятор в задней части, рядом с блоком разъемов материнской платы. Еще несколько лет назад это было единственное отверстие в компьютерном корпусе, рассчитанное на выпуск горячего воздуха. Сейчас этим занимается верхняя часть системы, а задний вентилятор остался как рудимент. И все же этим можно воспользоваться для снижения нагрева процессора от видеокарты.
Задний вентилятор находится прямо над бэкплейтом графического ускорителя и может взять на себя часть горячих потоков, поднимающихся к радиатору процессора. Это эффективное решение, но с небольшой оговоркой: если включили задний выдув, то не забываем увеличить впуск, чтобы в корпусе оставалось положительное давление.
Райзер
В некоторых случаях от перегрева процессора спасет установка видеокарты через переходник. Это гибкий «удлинитель» разъема PCIe, который позволяет отвязать видеокарту или другое устройство с аналогичным разъемом от «жесткой» установки в стандартное посадочное место. С помощью райзера пользователь может установить видеокарту вертикально и разместить ее подальше от процессорного кулера. Это снизит влияние горячих потоков на процессор, но температура в корпусе от этого не изменится.
Использование графического адаптера через переходник может оказаться фатальным при неправильной установке. Например, даже рассчитанный на вертикальную установку видеокарты через райзер корпус может иметь конструктивный недостаток, который приведет к короткому замыканию и возгоранию. Несколько таких случаев уже произошло у владельцев корпусов NZXT H1.
Дело в том, что на корпусе компьютера и на контактных площадках райзера в районе крепежного отверстия находятся разные потенциалы. При сильной затяжке болт «прорезал» лак на плате переходника, соединял «плюс» райзера с «минусом» корпуса и приводил к короткому замыканию. Производитель уже исправил недостаток, заменив металлические крепления на полимерные.
Некоторые специалисты считают, что работа ускорителя в вертикальном положении сказывается на долговечности теплопроводящих прокладок: в таком положении они быстрее высыхают, что приводит к перегреву чипов памяти и транзисторов системы питания.
Андервольтинг
Один из действительно эффективных способов избавить процессор от горячих потоков видеокарты — снизить ее мощностные характеристики. Конечно, это радикальный метод, но в крайних случаях он имеет право на существование. Тем более, правильная настройка системы практически не снижает производительность видеокарты в играх.
Чтобы снизить энергопотребление графики без значительной потери максимальной тактовой частоты и полезной мощности, необходимо сделать андервольтинг. В отдельном материале мы говорили про разгон видеокарты NVIDIA. Если кратко, необходимо найти максимальную стабильную частоту при «адекватном» напряжении. Как правило, золотой серединой для устройств NVIDIA была и остается планка в 0.95 В. В таком случае видеокарта остается прохладной во всех задачах, а производительность легко нивелируется разгоном видеопамяти.
Система жидкостного охлаждения
Самый эффективный способ не только избавить процессор от паразитного нагрева, но и снизить рабочие температуры мощной видеокарты — установить систему жидкостного охлаждения. Для этого придется разобрать видеокарту, полностью избавиться от стандартной системы охлаждения и установить кастомный водоблок. Это однозначно подходит владельцам, у которых уже настроена «кастомка» и нужно всего лишь врезать видеокарту в рабочий контур. Для простых смертных найдется вариант «попроще».
С помощью переходника можно установить практически любую процессорную СВО на видеокарту. Конечно, заводской вариант водоблока будет эффективнее: он накрывает не только графический процессор, но и другие нагревающиеся части видеокарты.
Однако для этого владельцу придется задуматься над построением кастомной системы с нуля. Это долго, дорого и иногда чревато протечками. Поэтому вариант с переходником выглядит привлекательнее. Не забываем повесить на чипы памяти и VRM дополнительные радиаторы.
Открытый стенд
Нет ничего проще, чем собрать систему открытого типа — без ограниченных габаритов и всем вытекающим. Тогда в качестве компьютерного корпуса будет выступать не железная коробка с отверстиями под вентиляторы, а целая «комната с дверью и окном». Корпус-мечта, да и только.
А еще…
А еще можно положить системник на лопатки (на бок), снять декоративную боковую панель и наблюдать за тем, как законы физики самостоятельно решают проблему с поднимающимися потоками горячего воздуха. Кулер процессора остается не у дел — проблема решена.
Источник https://blog.eldorado.ru/publications/kompyuter-ne-boley-iz-za-chego-greyutsya-protsessor-i-videokarta-35382
Источник https://club.dns-shop.ru/blog/t-99-videokartyi/53234-peregrev-protsessora-iz-za-videokartyi-ili-kak-vyijit-v-teremke/