ИЗБАВЛЯЕМСЯ ОТ ШУМА КОМПЬЮТЕРА. СОВЕТЫ ПРОФЕССИОНАЛОВ

Несколько лет назад созданием тихих компьютеров занимались по большей части энтузиасты. Они конструировали собственные системы водяного охлаждения, демпфирующие кейсы для жестких дисков, модифицировали корпуса и штатные кулеры.

Однако сегодня можно без проблем собрать тихий компьютер из серийных компонентов. Надо только знать, как. Именно об этом мы сегодня и поговорим.

Ранее мы уже писали о бесшумном охлаждении. Однако в те годы созданием тихого компьютера занимались по большей части энтузиасты. Эти люди конструировали собственные системы водяного охлаждения, демпфирующие кейсы для жестких дисков, модифицировали корпуса и штатные кулеры… Конечно, всё это никуда не исчезло до сих пор. Но для повторения этих решений чаще всего необходим доступ к специфическим материалам и инструментам, а также соответствующие навыки.

Тем временем компании-производители компьютерных компонентов почувствовали возрастающий интерес к тихим решениям и стали бороться за появившуюся нишу. Благодаря этому сегодня можно без проблем собрать тихий компьютер из серийных компонентов. Надо только знать, как. Именно об этом мы сегодня и поговорим.

Создание тихого компьютера – комплексная задача, которая не сводится только к подбору «наилучших» компонентов. Важно также и представлять то, как они будут сочетаться в работающей системе. Соответственно, помимо рекомендаций по конкретным комплектующим, мы будем комментировать сценарии их использования. Статья рассчитана на нормальное восприятие не очень подкованными людьми, поэтому многие аспекты описываются подробно.

Немного теории

Первое, о чем необходимо сказать – любой движущийся элемент всегда генерирует некоторый шум. Существуют методики объективного измерения уровня шума. Их результатом обычно являются значения звукового давления, выраженные в децибелах (дБ). При этом децибелы используются для измерений в логарифмической шкале. Это означает, что реальный уровень звукового давления при разнице в 10 дБ будет отличаться в 10 раз.

Приведем классическую таблицу соответствия уровня шума в Децибелах:

10 дБ — шёпот

20 дБ — норма шума в жилых помещениях

40 дБ — тихий разговор

50 дБ — разговор средней громкости

70 дБ — шум пишущей машинки

80 дБ — шум работающего двигателя грузового автомобиля

100 дБ — громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5—7 м

110 дБ — шум работающего трактора на расстоянии 1 м

120 дБ — порог болевого ощущения 150 дБ — взлёт самолёта

Также необходимо сделать некоторые пояснения, касающиеся методик измерения уровня шума.

Во-первых, важно знать, откуда проводилось это измерение. Понятно, что результаты измерений с расстояния 1 сантиметра и 10 метров будут сильно отличаться. На наш взгляд, адекватными для компьютерных комплектующих являются измерения с расстояния не больше 3 метров. Поскольку компьютер обычно находится в пределах этого расстояния. При измерении с малых расстояний от объекта имеет значение также, с какой стороны расположен измерительный прибор (используемый для измерения уровня шума прибор называют шумомером). Заявленный производителем уровень шума не всегда соответствует реальному показателю. Это связано с тем, что большинство компаний считает его очень красивым маркетинговым параметром, который можно «подкручивать» без риска для своей репутации.

Во-вторых, при измерении уровня шума фиксируется наибольшее звуковое давление на слышимом человеком диапазоне частот. Однако низкочастотные шумы для человеческого уха более комфортны, чем высокочастотные. Поэтому модели с одинаковыми заявленными характеристиками субъективно могут восприниматься по-разному. Немногие учитывают этот фактор, поэтому на субъективные ощущения авторов в обзорах также стоит обращать внимание.

В итоге, разумеется, для конечного пользователя важны только его субъективные ощущения. Если у вас за окном проходит оживленная автомагистраль, то добиться от компьютера комфортного уровня шума будет куда как проще.

Мы рассмотрим по порядку все компоненты компьютера, которые тем или иным образом могут влиять на его шумовые характеристики. В каждом разделе будут даны общие рекомендации по выбору компонента (которые, как мы надеемся, не утратят актуальности в ближайшем времени), а затем указаны и описаны конкретные рекомендованные модели, присутствующие на рынке.

Следуя рекомендациям, данным в этой статье, вы скорее всего сможете как уменьшить уровень шума вашего нынешнего компьютера, так и собрать новый, исключительно из малошумных комплектующих. Советы по конкретным моделям не являются всеобъемлющими, но мы постарались выделить некоторые наиболее характерные и интересные. Конечно, в статье указаны скорее общие рекомендации, но мы надеемся, что это поможет вам придумать и реализовать собственную концепцию.

Хранение информации

Начнем мы именно с этого раздела, так как он является одним из важнейших и в то же время наиболее сложным. Многие пользователи приписывают жестким дискам только треск, издаваемый его головками. На самом же деле они также издают низкочастотный гул, похожий на гул вентиляторов. Отсюда возникают ситуации, когда люди без толку пытаются заменять вентиляторы, не зная, в чем на самом деле кроется проблема. Рекомендуем попробовать включить компьютер без жесткого диска и послушать, как изменился характер шума.

Теперь, когда мы идентифицировали проблему, нужно перейти к ее решению. Существует несколько подходов, но каждый в каждом из них вам придется чем-то пожертвовать.

Первым (и наиболее радикальным) является переход к использованию SSD-дисков. Они не шумят. Вообще. Но, несмотря на то, что соответствующий сегмент сейчас активно развивается, у них всё еще есть предостаточно проблем. Во-первых, это цена. Удельная стоимость гигабайта флэш-памяти существенно выше, чем для традиционных жестких дисков на магнитных пластинах. Во-вторых, не все SSD-диски быстрые. Конкретнее, часто возникают проблемы со временем случайного доступа при операциях записи. В-третьих, время наработки на отказ у многих SSD-дисков также не слишком велико. И если вторая и третья проблемы уже, в общем-то, решены, то первая в ближайшем обозримом будущем никуда не денется.

Если вы решили использовать SSD-диск, то, скорее всего, столкнетесь с проблемой нехватки дискового пространства. Ее можно решить покупкой сетевого хранилища (NAS), которое можно установить на таком расстоянии от компьютера, где его не будет слышно.

Существуют также жесткие диски на базе оперативной памяти, но они слишком дороги и экзотичны, чтобы говорить о них в данном обзоре.

Второй подход состоит в применении «нетрадиционных» жестких дисков. Это 2.5” модели и модели с уменьшенной скоростью вращения шпинделя. Такие решения не являются панацеей, но всё же существенно тише, чем обычные 3,5” диски со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Удельная стоимость гигабайта таких дисков находится на приемлемом уровне, однако производительность их невысока. А 2.5” модели также обладают низким объемом дискового пространства.

Третий подход заключается в демпфировании и программной модификации имеющегося жесткого диска. Он иногда позволяет достичь нормального уровня шума даже у обычного винчестера. Впрочем, для получения действительно тихого компьютера всё же необходимо использовать и второй подход.

Для начала наиболее простое – настройка автоматического акустического управления (AAM). Этот программный метод в принципе позволяет довольно тонко настраивать режим работы жесткого диска. При этом небольшая потеря в производительности может сопровождаться существенным снижением уровня шума. Те, кого заинтересовал этот метод, могут попробовать утилиты WinAAM и SmartHDD.

При демпфировании, скорее всего, придется обратиться к «дедовским» способам. Наиболее простыми вариантами являются организация мягкого подвеса или расположение жесткого диска на дне корпуса (его стоит класть на поролон, или другой подобный материал, необходимый для виброразвязки). Это позволяет избежать резонанса работающего жесткого диска с корпусом, и в некоторых случаях очень сильно уменьшает уровень шума. Можно также устанавливать винчестер через резиновые или силиконовые прокладки (см. рисунок), но эффективность этого решения меньше.

Более продвинутым методом (отлично сочетающимся с виброразвязкой) является использование специальных шумопоглощающих контейнеров. Самостоятельное их конструирование довольно затруднительно, к тому же на рынке есть уже готовые решения, представленные ниже на рисунке.

В собранном виде получается такая конструкция:

Итак, перейдем к рекомендациям конкретных моделей. По SSD особых советов не будет, поскольку среди них все модели бесшумны. Из серий жестких дисков стоит выбирать модели с наименьшим количеством пластин.

Рекомендуемые к покупке классические 3,5” 7200 жесткие диски:

1) Samsung F1, как на 250 ГБ, так и на 333 ГБ пластинах. 2) Seagate 7200.11 на 500 ГБ пластинах (ST31500341AS, ST31000340AS) с оговоркой о проблеме с прошивкой, которая наблюдалась раньше у этих дисков. 3) Western Digital Caviar Blue на 320 ГБ пластинах (WD3200AAKS, WD6400AAKS)3,5” диски со сниженной скоростью вращения шпинделя: линейки Samsung F2 EcoGreen, Seagate Pipeline HD, Western Digital Caviar Green.

2,5” диски: Seagate Momentus 5400.6, WD Scorpio Blue (на 250 ГБ пластинах).

Теперь немного о демпфировании. Единственным производителем доступных на территории России контейнеров для HDD является компания Scythe, многие продукты которой отлично подходят для создания тихой системы. Она выпускает как контейнеры Scythe Quiet Drive и Scythe Himuro для 3.5”, так и для 2.5” моделей (SQD-1000, SQD2.5-1000, SCH-1000).

Также в ассортименте продукции этой компании доступно решение для демпфирования: Hard Disk Stabilizer.

Хотя для виброразвязки эффективнее использовать резиновый подвес.

Вентиляторы. Корпус и сборка. Системы охлаждения. Процессор, видеокарта, материнская плата, оперативная память. Блоки питания.

Вторым компонентом компьютера, влияющим на уровень шума, являются вентиляторы. Собственно говоря, на этом список непосредственно производящих компонентов и заканчивается.

Создание безвентиляторной системы, безусловно, возможно. Однако над ее конструкцией следует думать гораздо больше, чем над «просто малошумной» (с которой тоже нужно повозиться). Ограничения, накладываемые на тепловыделение (а соответственно, и на производительность) компонентов компьютера, существенно возрастают. К тому же без использования SSD это всё еще и практически бессмысленно.

В общем, вентиляторы нужны. Для производительного компьютера – хотя бы пара-тройка. В большинстве случаев мы бы не рекомендовали использовать комплектные модели. Особенно стоит избегать кулеров с предустановленными вентиляторами нестандартной конструкции. В начале своей службы они могут работать довольно тихо, но со временем будут становиться всё более шумными, а возможности заменить их без смены самого радиатора у вас не будет.

В идеальном случае стоит выбрать одну единственную понравившуюся модель и установить ее на все необходимые позиции. В этом случае со временем можно просто заменять износившиеся вентиляторы на аналогичные новые.

Мы рекомендуем использовать 120 мм модели. Это на данный момент один из стандартизованных типов вентиляторов и большинство остальных элементов с ними совместимо. В принципе можно использовать и некоторые 140 мм вентиляторы, у которых отверстия для монтажа расположены аналогично 120 мм моделям. Вентиляторы меньших размеров обычно шумят сильнее при аналогичной производительности (за счет существенно большей скорости вращения).

Важным компонентом является используемый в вентиляторе подшипник. Они обладают различными шумовыми характеристиками и сроком службы. Тише всего работают втулки, потом гидродинамические, затем шариковые. Со сроком работы все наоборот. Вентиляторы с втулкой стоит использовать только при вертикальном расположении. Предпочтительнее всего использовать вентиляторы с гидродинамическими подшипниками (они же и самые дорогие). В последнее время получает распространение перспективная технология с использованием магнитного подвеса, но пока модели с ее использованием еще недостаточно хороши.

В разделе с теорией мы уже говорили об этом, но повторимся – смотреть на заявленный производителем уровень шума бесполезно. Также не стоит серьезно относиться к различным изменениям формы крыльчатки. Она, разумеется, оказывает эффект на уровень шума, но без проведения аэродинамических расчетов оценить его не представляется возможным. Делал ли их производитель в каждом конкретном случае – нам неизвестно. Поэтому оцениваем только результат.

Добавим еще одно правило – вентилятор со скоростью вращения 1500 об/мин бесшумно работать не может. В обычной квартире 120 мм вентилятор перестает быть слышим с рабочего места на уровне 600-800 об/мин, в зависимости от модели.

Это не означает, что нельзя использовать вентиляторы с более высокой скоростью, надо просто снижать ее. Для этих целей можно использовать специальные регуляторы (представляющие собой резисторы переменного напряжения), или переключать провода в molex-разъемах.

Суть в том, что в molex на желтом проводе потенциал 12 В, на красном – 5 В, а на черных – 0 В. Вентилятор обычно питается от желтого и черного проводов. Разница потенциалов при этом составляет 12 В. Соответственно, можно поменять провода в разъеме (с целью дальнейшей безопасности лучше это делать на разъеме самого вентилятора) так, что он будет работать на 7 или даже 5 В. У некоторых моделей стартовое напряжение выше этих цифр, что не позволяет использовать такой метод. Впрочем, эти модели зачастую не будут подходить для наших целей и по другим параметрам.

Для регуляции скорости оборотов вентиляторов можно использовать и специальные устройства. Иногда регуляторы встраивают в корпус, также продаются панели под 5.25-слот. С такой системой можно ускорять вентиляторы при запуске игр, когда увеличение шума вполне можно пережить.

Также скорость вращения вентиляторов может регулироваться программно. Мы советуем создавать собственные алгоритмы регулировки оборотов. Это позволяет улучшить шумовые характеристики компьютера, жертвуя температурным режимом.

Еще одной важной характеристикой вентилятора является создаваемое им давление. На радиаторы с плотным оребрением стоит устанавливать вентиляторы с высоким давлением, так как они будут лучше продувать его. Корпусные же вентиляторы не так требовательны к этому параметру.

Вентилятору, как и жесткому диску, необходима правильная установка. Опять же, ключевым моментом является виброразвязка. Это значит, что необходимо использовать силиконовые прокладки и/или винты. Выпуском подобной продукции занимаются, например, Akasa и Nexus. Конечно, никто не мешает изготовить нужные детали самому.

Теперь рекомендации. Советовать будем только 120 мм модели. Если вам по тем или иным причинам необходимы вентиляторы меньших габаритов, то зачастую можно купить модели из тех же серий, что будут рекомендованы нами сейчас. Модели написаны по возрастанию цены (указаны только доступные на российском рынке).

~150 руб. - Glacialtech SilentBlade II, втулка. ~350 руб. - Arctic Cooling Arctic Fan, гидродинамик. ~350 руб. - Scythe Slip Stream, гидродинамик. ~450 руб. - Scythe Gentle Typhoon, гидродинамик. ~450 руб. - Thermalright TR-FDB, гидродинамик. ~550 руб. - Scythe S-Flex, гидродинамик. ~750 руб. - Noctua S-12 или P-12, гидродинамик. S-12 тише, но создает меньшее давление. Для продувки радиаторов лучше использовать P-12.

В общем-то, даже самый дешевый вентилятор из этого списка показывает себя очень неплохо. Однако мы бы советовали перестраховаться и купить модель из диапазона около 500 рублей, благо выбор там довольно широк.

Корпус и сборка. Системы охлаждения. Процессор, видеокарта, материнская плата, оперативная память. Блоки питания. Корпус и сборка.

Подбор правильного корпуса и разумное расположение в нем всех компонентов также является очень важным. На шумовые характеристики это повлияет слабо, но плохо организованная вентиляция приводит к перегреву компьютера, а нам это совсем не нужно.

Идеальный корпус для тихого компьютера – это его отсутствие. По идее корпус также заглушает шум компонентов системы, но шумоизоляция мешает вентиляции, и на практике получается, что лучше сделать упор на последнюю. Но вряд ли многие из вас захотят держать компьютер в разобранном состоянии на столе или вешать на стену (хотя чего только не приходит людям в голову). Следовательно, надо подбирать корпус, в котором условия нахождения комплектующих будут как можно ближе к открытому стенду. То есть, корпус нужен большой и хорошо продуваемый.

Во-вторых, надо помнить про вибрацию. Если мы правильно организуем подвес вентиляторов и жестких дисков, то особых вибраций быть не должно. Тем не менее, лучше подбирать модели из толстой стали/алюминия.

Если позволяют финансы, то стоит покупать модели корпусов, позиционирующиеся производителем как предназначенные для тихой системы. Для них характерны некоторые конструктивные особенности, полезные для наших целей.

Это, во-первых, большое количество посадочных мест под 120 мм вентиляторы и большое количество вентиляционных отверстий.

Во-вторых, очень важен перенос блока питания вниз. При этом в верхней крышке корпуса может быть организована нормальная перфорация, и тогда горячий воздух будет выходить оттуда за счет естественной конвекции. Вообще при малых скоростях работы вентилятора конвекция приобретает существенное значение и о ней надо активно думать при выборе и сборке корпуса. Также иногда производители делают так, что блок питания располагается вентилятором вниз и тогда последний начинает забирать холодный воздух снаружи корпуса (а поэтому БП меньше прогревается и тише работает).

В-третьих, часто применяется мягкий подвес винчестеров. Не всегда его реализуют грамотно, но тем не менее. Также корзину для винчестеров располагают снизу и отгораживают так, чтобы по возможности избежать конвекции.

В-четвертых, в таких корпусах часто организовывают шумоизоляцию боковых стенок. Для нас она не очень нужна, но в принципе любой трюк, который снизит уровень шума, полезен. Шумоизоляцию также можно купить отдельно, или изготовить самому. На территории Росси можно достать Akasa AK-PAX-1 и AK-PAX-2.

В принципе существует много экзотических решений, многие из которых были почерпнуты производителями из прототипов, разработанных различными энтузиастами. Хороша идея разворота материнской платы на 90º, примененная компанией Silverstone в модели Raven RV01. Благодаря такому расположению видеокарта больше не будет «подогревать» процессорный кулер. Также интересен показанный Thermalright на недавней выставке Computex-2009 корпус, в котором разъемы слотов расширения находятся внутри самого корпуса и его содержимое продувается насквозь шестью 120 мм вентиляторами.

Можно собирать тихие системы и в HTPC-корпусах, но это накладывает некоторые ограничения.

Необходимо использовать встроенные или маломощные низкопрофильные видеокарты и низкие процессорные кулеры.

Думаем, что вы уже поняли: при выборе корпуса лучше заранее знать все комплектующие, которые вы собираетесь там расположить. Только тогда выбор этот может быть оптимален.

Что касается сборки, то ее надо, как и в обычных случаях, проводить аккуратно и красиво, максимально используя стяжки. Цель – минимизация помех конвекции и воздушным потокам вентиляторов. Вентиляторы, которые устанавливаются на радиаторы, по возможности должны дуть в направлении ближайшего отверстия в корпусе.

Во многих случаях без корпусных вентиляторов можно обойтись, но полезность их сложно отрицать. В общем случае каждому корпусному вентилятору, работающему на вдув, должен соответствовать один, работающий на выдув.

Необходимо примерно представлять, как будет проходить в корпусе поток воздуха, организовываемый ими и располагать вентиляторы так, чтобы он обдувал сильно греющиеся элементы.

Подавляющее большинство производителей проштамповывает в стенках отверстия, через которые будет выходить воздух от корпусных вентиляторов. Это затрудняет прохождение потока воздуха, создает дополнительные его завихрения и увеличивает уровень шума. Соответственно, от этих решеток полезно избавляться. Однако выглядит это не эстетично, да и жалко портить хорошую вещь.

Надо помнить и о пыли, так как она может мешать нормальному охлаждению компонентов. Стоит пользоваться специальными пылевыми фильтрами (особенно рядом с отверстиями корпусных вентиляторов) и регулярно очищать как их, так и весь компьютер.

Источник: Ferra.RU - https://www.ferra.ru/online/system/89479/