Как работает видеокарта без вентилятора

Должны на видеокарте кулера вращаться всегда или только под нагрузкой?

Всем привет! Сегодня разберем следующее: кулеры на видеокарте должны крутиться всегда или под нагрузкой. Также затронем: когда они должны включаться и в каких случаях могут не вращаться, как это работает на примере популярного видеоадаптера GTX 1060.

Как устроена система охлаждения графической карты

Обработку графики в этом компоненте ведет графический процессор. Он меньше размерами, чем CPU, создан на другой архитектуре и алгоритм его работы отличается кардинальным образом. Однако есть и кое-что общее.

GPU тоже создается как кристалл кремния, на котором слой за слоем печатаются микросхемы размером несколько микрон. При нагрузке этот компонент тоже нагревается, однако меньше, чем ЦП — температура редко превышает 70–80 градусов. Такой температуры видеочип достигает только под нагрузкой. В режиме простоя она обычно не превышает 30–40 градусов.

На моделях графических ускорителей с пассивной системой охлаждения чип накрыт массивным радиатором — так, что обе детали плотно смыкаются. Для улучшения теплообмена в качестве прослойки используется термопаста. GPU отдает часть температуры радиатору, а тот, в свою очередь — в окружающую среду.

Такая конструкция все еще иногда используется в бюджетных моделях видеокарт. Более производительные устройства, начиная со среднего уровня, греются сильнее, поэтому в них используются вентиляторы — как минимум один, а в самых мощных девайсах два или три.

Радиатор здесь не такой массивный и имеет не столь замороченную форму. Теплообмену с окружающей средой способствует вращение лопастей вентилятора, который забирает часть тепла от радиатора.

С какой скоростью должен крутиться вентилятор

За скорость вращения лопастей пропеллера отвечает отдельная микросхема. Она считывает показания специального температурного датчика и регулирует обороты кулера так, чтобы GPU не перегревался выше допустимого предела. Чем быстрее вращается кулер, тем больше шума он издает и тем больше энергии потребляет.

Начиная где-то с 2015 года в новых моделях видеоадаптеров используется так называемая полупассивная система охлаждения (например, у Nvidia GTX 1660 или AMD Radeon RX 570). В режиме простоя вентилятор в них неподвижен, а начинает вращаться только при увеличении температуры GPU выше 50 градусов под нагрузкой.

Уточнить эту особенность можно на официальном сайте производителя. К слову, на одинаковых моделях графических плат, но разных брендов система охлаждения может быть как активной, так и полупассивной.

Еще один способ проверить — включить системный блок со снятой боковой крышкой и следить за поведением кулера графического адаптера. Под нагрузкой, то есть при запуске игры, неподвижный пропеллер должен начать вращаться. При этом следите за нагревом видеокарты. Если температура превышает 50 градусов, но вентилятор не вращается, то, скорее всего, он сломан.

Также советую почитать «Существует ли способ увеличить производительность центрального процессора в компьютере». О том, что важнее для игр — процессор или видеокарта, или вообще оперативная память, читайте в этом посте. Буду признателен всем, кто расшарит этот пост в социальных сетях. До скорой встречи!

Источник

Охлаждение видеокарты — как это работает

Охлаждение видеокарты — как это работает

Будь то топовое игровое решение или простая офисная затычка, при работе видеокарта будет неминуемо нагреваться. А перегрев может привести к уменьшению производительности или вовсе к ее поломке. Чтобы исключить такой вариант событий, производители предусмотрели множество разновидностей систем охлаждения видеокарты, которые могут обуздать один из самых горячих компонентов ПК.

Конструктивные особенности

Комплектующим ПК при работе свойственно нагреваться, выделяя при этом немалое количество тепла. Особенно это касается видеокарты, которая наряду с процессором является самым тепловыделяющим элементом системы. Свойственный этим двум деталям «горячий характер» непосредственно отразился на схожих методах их охлаждения. Самый распространенный тип охлаждения реализован по принципу передачи тепла от компонентов радиатору, с которого оно рассеивается с помощью вентиляторов. Такой тип охлаждения имеет несколько видов реализации: с помощью тепловых трубок, испарительных камер или совмещающий эти два вида.

Медные тепловые трубки на примере RTX 2060

Тепловые трубки представляют собой металлические трубки, по которым отводится тепло от чипа. Чаще всего изготавливаются из меди, иногда внешний слой покрыт никелем, придавая изделию благородный вид серебра. Трубки наполняются дистиллированной водой или любыми другими жидкостями, которые имеют низкую температуру кипения. Как правило, они впаяны в подложку системы охлаждения и контактируют с графическим процессором через медное основание. Также они могут иметь непосредственный контакт с чипом в зависимости от модели.

При нагреве жидкость в трубке закипает и превращается в пар. Он перемещается в более холодную область трубки, где конденсируется и образует жидкость. Этот цикл повторяется постоянно. Таким образом, тепло от чипа переносится в верхнюю часть трубки, а большое количество ребер радиатора позволяет увеличить площадь для рассеивания тепла.

Испарительная камера, покрывающая полностью печатную плату на примере RTX 2080

Испарительные камеры являются более эффективным продолжением эволюции тепловых трубок. Они так же используют принцип испарения жидкости в трубке, но с некоторыми нюансами. Камеры реализованы в виде плоских трубок, которые одновременно являются и теплотрубками, и теплосъемником. За счет многослойной и плоской конструкции ускоряются процессы преобразования жидкости в пар, и увеличивается площадь для отвода тепла. В связи с этим тепло рассеивается по конструкции более равномерно, нежели в обычных теплотрубках. Дополнительным охлаждающим элементом выступают ребра радиатора, как и в случае тепловых трубок. Схожий по сути, но с другим принципом реализации метод используется в системах жидкостного охлаждения. Жидкость не испаряется, а циркулирует в замкнутом круге. С помощью насоса-помпы жидкость под давлением забирает тепло от теплосъемника и передает его на радиатор, который рассеивает его за счет своей площади и вентиляторов.

Читайте также:  Аппарат искусственной вентиляции легких ИВЛ SAVINA Савина

Реализация охлаждения: без вентиляторов, с одним, двумя или тремя

Можно встретить большое количество разных вариаций систем охлаждения видеокарт: без вентилятора, с одним вентилятором, двумя или даже тремя. Аппетиты видеокарт непреклонно растут, а за большим энергопотреблением идет большее тепловыделение, которое нужно как-то отводить. Самым простым решениям видеокарт, которые не имеют мощного чипа, достаточно простого радиатора без вентилятора.

Но если рассматривать даже самые начальные игровые и рабочие версии, то тут уже без вентилятора не обойтись.

Наглядный пример: поставим рядом вентилятор размером 92 мм и 120 мм, какой из них с меньшим шумом отведет большее количество воздуха? Конечно же, более крупная версия. А если их будет сразу несколько? Результат будет еще лучше. Схожий принцип работает и в системах охлаждения. Условные два вентилятора на более низких оборотах смогут отвести тот же объем воздуха, что и один вентилятор на повышенных оборотах, который в свою очередь будет намного шумнее в работе. Но, как в любом правиле, тут есть свои исключения.

Не редки случаи, когда одновентиляторная модель имеет в своем распоряжении несколько тепловых трубок, а версия с двумя вентиляторами — всего одну. В таких случаях выбор далеко не очевиден, и правило «Чем больше вентиляторов, тем лучше» может не работать.

Обилие вариаций с разным количеством вентиляторов и размером системы охлаждения обусловлено большой конкуренцией среди производителей. По сути, производителям достается лишь печатная плата от Nvidia или Amd, и им приходится находить все новые и новые решения, чтобы превзойти конкурентов в плане охлаждения. На вентиляторах появляются различные зазубрины, выемки или меняется форма лопастей — все для большего ускорения воздушного потока и увеличения эффективности охлаждения.

Поиск лучшего решения привел к появлению систем с альтернативным вращением вентиляторов. В двухвентиляторных версиях можно встретить модели, у которых один вентилятор вращается против часовой стрелки, а другой — по часовой . Такое решение призвано решить проблему, когда между вращающимися в одну сторону вентиляторами образуется зона столкновения двух воздушных потоков.

В трехвентиляторных моделях сохраняется тот же принцип работы. Крайние вентиляторы крутятся в одном направлении, а центральный в противоположном.

Как правило, трехвентиляторные системы встречаются в самых прожорливых экземплярах карт. У них есть массивный радиатор, покрывающий всю печатную плату. Хотя вы можете найти мощную систему охлаждения даже в видеокартах из среднего сегмента. Тогда она будет работать абсолютно тихо.

Радиальные и осевые вентиляторы

Референсными версиями видеокарт являются решения, созданные Amd или Nvidia как эталонная конструкция, которым следуют производители карт. До не давнего времени можно было встретить много таких версий с системой охлаждения в виде турбины. Также турбинная реализация встречалась и у некоторых партнерских моделей. Но Nvidia отказалась от такой реализации в поколении RTX 2000 и 3000 , а Amd —в серии RX 6000.

Турбинная реализация системы охлаждения на примере GTX 1080 TI

Главным компонентом системы охлаждения в виде турбины является один радиальный вентилятор. У него нет привычных больших лопастей, вместо них лопатки спиральной формы. Воздух засасывается внутрь ротора и за счет центробежной силы направляется в выходные отверстия у разъемов видеокарты. Внешний кожух системы охлаждения имеет закрытую форму, являясь своеобразной направляющей для воздушного потока. Холодный воздух засасывается внутрь, проходит через радиатор и выбрасывается прямиком наружу корпуса, не задерживаясь внутри ПК. Модели с турбиной были доступнее, но гораздо шумнее.

Традиционная реализация системы охлаждения на примере 5700 XT

Традиционные осевые вентиляторы используются повсеместно. Они не прихотливы, легко изготавливаются, и их может быть до 2-3 штук в одной видеокарте. Осевые вентиляторы не так капризны к кожуху системы охлаждения и при желании даже могут обходиться и без него. В связи с этим они дают производителям большое поле для экспериментов с охлаждением. Можно поместить массивную систему с множеством ребер радиатора, рассеяв тепло с помощью более крупных вентиляторов в количестве нескольких штук. Подавляющее большинство классических систем охлаждения имеют крупные вырезы или вовсе укороченный кожух. Холодный воздух, поступивший от вентиляторов, попадает на радиатор и рассеивается во всех доступных направлениях. При стандартном расположении видеокарты большая часть воздуха, выходящего из системы охлаждения, остается в корпусе, сталкивается с боковой стенкой и поднимается вверх.

Регулировка оборотов видеокарт и пассивный режим: как работает нынешнее поколение видеокарт

В современных поколениях видеокарт все меньше остается моделей с активной системой охлаждения, то есть с постоянно вращающимися вентиляторами, которые увеличивают обороты при повышении температуры. На смену приходит пассивный режим. Суть в полном отключении вентиляторов при низкой нагрузке на видеокарту или низком энергопотреблении. Это позволяет при бытовых задачах избавиться от шума и достичь почти эталонной тишины при легких задачах ПК.

Читайте также:  Всем прив вентилятор какой фирмы лучше брать

Включаются вентиляторы только при достижении определенной температуры, в среднем

50 градусов, в зависимости от модели. У такой реализации есть и обратная сторона. При некоторых условиях скачки температуры могут быть волнообразны, что заставляет вентиляторы быстро раскручиваться и останавливаться с большой частотой, издавая при этом паразитные шумы. При таком варианте событий потребуется настройка оборотов вентиляторов. У каждого из крупных брендов есть свой собственный софт для настройки видеокарты. В него входит настройка разгона, оборотов и подсветки, если она имеется. А также отображение главных технических данных модели. Достаточно пару раз поэкспериментировать, выставив в графике нужные сочетания скорости вентилятора/температуры и сохранить приемлемые значения.

Если вас не устраивает комплектный софт вашей видеокарты, можно воспользоваться удобной и распространенной программой MSI Afterburner. Она имеет широкий функционал и является бесплатной. Пассивный режим работы вентиляторов можно и вовсе отключить, настроив постоянную работу вентиляторов, но с низкими оборотами при малой нагрузке.

Источник



Какой тип охлаждения видеокарты лучше: турбина, вентилятор или сквозной продув?

Всем привет, дорогие друзья. Рад вас видеть! Сегодня видеокарты на рынке представлены с несколькими видами систем охлаждения, от чего неопытный пользователь может купить не очень подходящую для его корпуса или задач. Сегодня рассмотрим:

  • Турбины
  • Гибриды
  • "Обычное охлаждение"
  • Сквозной продув
  • Пассивное охлаждение

Начнем с турбин

Турбинная система охлаждения — она же система охлаждения с центробежным вентилятором. Конструкция предполагает длинный радиатор, который обдувается одним центробежным вентилятором на довольно высокой скорости.

Плюсы такой СО очень даже внушительные: горячий воздух выбрасывается сразу за борт, таким образом не нарушает потоки внутри корпуса, а также не смешивается с холодным воздухом в корпусе, нагревая его.

Однако у турбин очень низкая эффективность. Дабы продуть длинный радиатор, вентилятор нужно раскрутить до очень высокой скорости, что все равно не даст нужного эффекта.

Плюсы/минусы

+ Воздух выбрасывается за борт.

— Низкая эффективность охлаждения.

— Высокий уровень шума.

Брать горячую видеокарту с турбиной не стоит, поскольку радиатор внутри компактный, да и вентилятор не самый эффективный. Однако если у вас внутри корпуса недостаточно места, то можно взять не самую мощную видеокарту с турбиной. Примером может служить видеокарта ниже:

Гибридная система охлаждения

Гибридная она, потому что имеет как водорадиатор с помпой, так и вентиляторы, которые его не обдувают. например — на R9 295X2, когда вентилятор обдувал систему питания, тогда как чипы охлаждались водянкой.

Такие системы охлаждения самые тихие, в то же время — довольно эффективные. Также есть возможность выброса горячего воздуха за борт.

К сожалению, такие системы охлаждения устанавливаются (в основном) только на самые топовые карточки для энтузиастов, с соответствующим ценником.

Плюсы/минусы

— Устанавливается только на дорогие видеокарты.

— Если в корпусе не предусмотрено крепление для СВО, то придется колхозить.

Продаются также наборы для переоборудования видеокарты в гибрид. например — EVGA Hybrid Kit

Обычное (вентиляторное) охлаждение

Самое распространенное охлаждение на рынке. Тут все просто: радиатор обдувается вентилятором по сверху, сразу по большой площади. Причем сам радиатор можно сделать практически любой формы, а число вентиляторов — увеличить.

Такие системы охлаждения ставятся на абсолютное большинство видеокарт в силу дешевизны, хорошей эффективности и низкого уровня шума.

Плюсы/минусы

+ Распространенность на рынке.

+ Широкие возможности кастомизации для производителя.

— Горячий воздух попадает в корпус, откуда его сложнее выводить, смешивается с холодным воздухом.

СО с сквозным продувом

Такой могут похвастать RTX 3080 и 3090 от Nvidia. Причем и вендоры также подхватили этот тренд, от чего мы можем получить большое количество видеокарт с таким охладом на рынке.

Суть в том, что на референсной карте от Nvidia, часть воздуха, как и в турбинке, выбрасывается за борт одним из вентиляторов. Второй же вентилятор выбрасывает поток вверх, после чего его подхватывает процессорный кулер, затем — корпусный вентилятор.

Плюсы/минусы

+ Неплохая эстетичность (кому как).

+ Не создает препятствий для воздушных потоков внутри корпуса.

— Занимает много места.

— Требует короткую плату видеокарты.

— Воздух из под одного из вентиляторов выбрасывает горячий воздух на процессорный кулер, снижая эффективность охлаждения процессора.

Пассивное охлаждение

Характеризуется полным отсутствием движущихся частей, например — вентиляторов. Также большое расстояние между ребер, необходимое для нормального пассивного отвода тепла, не позволяет компактной Со быть таковой.

Источник

Быстро и тихо: Видеокарты с пассивным охлаждением. Применение вне игр

Производители современных видеокарт постепенно смещают акцент в сторону неграфических вычислений на GPU. По всей видимости, им надоело ограничивать сферу применения для своих мощных сверхсложных устройств лишь узкой сферой игр. Именно поэтому появились NVIDIA CUDA и ATI Stream. Выходит в свет все больше приложений, использующих данные технологии и получающих в результате большой прирост производительности.

Если вы не увлекаетесь современными играми, то до появления вышеназванных технологий мощная видеокарта была практически бесполезна, и вполне можно было обойтись встроенной в чипсет графикой. Но ситуация потихоньку меняется, о чем более подробно расскажу ниже.

Читайте также:  Volvo s40 постоянно работает один вентилятор

Для меня еще одной преградой в использовании современных видеокарт является неприемлемый уровень издаваемого ими шума. Если необходимо полное отсутствие шума, то любая система охлаждения, в которой есть вентилятор, окажется неподходящей. Даже если большую часть времени она не будет издавать громких звуков, все равно под большой нагрузкой вы начнете ее слышать, иначе зачем вообще там вентилятор.

Поэтому я попытался найти варианты с полностью пассивным охлаждением. К сожалению, топовые модели в список не попадают – похоже, охладить их обычным радиатором невозможно. Но все же удалось найти неплохие варианты. Итак, по порядку.

Gigabyte GeForce 9800 GT.

GeForce_Gigabyte.jpg

Применяется фирменная система охлаждения Silent-Cell, разработанная еще для GT 9600. Как обычно – тепловые трубки и много-много меди. Но и процессор далеко не холодный, поэтому считаю, что это достойный результат. На Ф-Центре есть подробный обзор.

Также на чипе 9800 GT пассивную карту выпустила BFG.

BFG-GeForce-9800-GT.jpg

Здесь радиатор значительно меньше, чем у Gigabyte и расположен необычно – на тыльной стороне печатной платы, что позволяет устанавливать другую периферию в соседние слоты. А раз им удалось обойтись столь малым радиатором, то можно надеяться, что вскоре выйдут и более мощные пассивные видеокарты.

На процессорах ATI тоже есть несколько довольно мощных вариантов.

Это, во-первых, Gigabyte Radeon HD 4770 с таким же массивным радиатором.

Gigabyte_ATI.jpg

GeGube_HD4550_0.jpg

Процессор здесь послабее, поэтому охлаждение совсем простенькое.

И, как оказалось, уже более полугода назад все та же Gigabyte выпустила пассивный Radeon HD 4850.

Gigabyte_ATI4850.jpg

Это уже очень мощная карта, самая мощная из тех, что мне встречались с пассивным охлаждением. Пожалуй, сейчас это один из лучших вариантов для бесшумной системы.

Не стоит, правда, забывать, что в требованиях ко многим пассивным видеокартам пишут обязательное наличие внутрикорпусного вентилятора. Но здесь подобрать бесшумную модель куда легче – вот, например, недавний отличный обзор.

И напоследок о ближайшем будущем. GPU, изготовленные по 40-нанометровому техпроцессу, будут, по всей видимости, не такими горячими. Достаточно взглянуть на фото GeForce G210:

Nvidia_GeForce_G210_01.jpg

Думаю, что сделать пассивный вариант будет здесь гораздо проще.

Теперь, собственно, о технологиях – для чего мы городили огород с дорогой мощной видеокартой.

Уж не знаю, в чем причина, но NVIDIA CUDA продвигается с гораздо большей помпой, чем ATI Stream. Я пока не видел хороших статей о приложениях, умеющих использовать технологию ATI. Возможно, причина в ее большей сложности для разработчика, либо в меньшей эффективности. Я пока не успел досконально разобраться. Поэтому приведенные ниже статьи в основном рассказывают о результатах, полученных для CUDA. Не претендую на полный обзор, просто привожу несколько разрозненных ссылок.

Вот здесь можно посмотреть результаты тестов Cyberlink Power Director при кодировании видео различного разрешения со включенной поддержкой ускорения на GPU и без нее. Кодирование в Full HD удалось ускорить в 2 раза, меньшие разрешения ускоряются не так хорошо. А здесь тесты еще одного продукта Cyberlink — MediaShow.

На THG также есть небольшой отчет о тестировании нескольких программ для массового рынка – это тоже в основном кодировщики и конвертеры.

Далее показалась интересной утилита для улучшения качества видео – vReveal. Вы можете пропустить видео через множество фильтров и получить на выходе картинку заметно более высокого качества. При этом с использованием аппаратного ускорения программа работает значительно быстрее. Там приведен ролик, на котором виден эффект от включения и выключения ускорения. Правда, есть ограничение по размеру кадра — HD пока не поддерживает.

Ну и напоследок немного пафосная заметка без деталей о пятикратном ускорении кодирования видео в Nero Move It при использовании NVIDIA CUDA.

Довольно много интересных деталей про CUDA можно найти в интервью с Энди Кином из NVIDIA. Например про поддержку C++.

В общем, технологии от обоих производителей GPU довольно интересные и однозначно заслуживают внимания. Понятное дело, что сами производители изо всех сил стараются продвигать их в массы – это ведь очень большой рынок.

Активное движение в данной области не могла не заметить Intel, увидев здесь прямую угрозу рынку мощных CPU. И, по всей видимости, компания готовит достойный ответ. По крайней мере, у меня сложилось такое впечатление после заметки о платформе Larrabee, основанной на старой доброй архитектуре x86. Статья довольно расплывчатая, и детали пока неясны. Может быть, Intel тоже еще не имеет окончательного плана, либо просто не желает раскрывать все детали раньше времени.

Однако, в отличие от Larrabee, эффект от использования ускорения на GPU можно проверить уже сейчас, просто купив хорошую видеокарту. По крайней мере, для тех, кто занимается обработкой видео высокого разрешения, это поможет сильно ускорить работу. Сейчас, правда, поддержка ограничена очень малым числом программ, да и результаты пока не очень впечатляют. Однако, через некоторое время технологии устоятся, и тогда уже скорее отсутствие аппаратного ускорения будет исключением.

Источник