Сделай сам: оптимизируем систему охлаждения видеокарты
Редакция THG,  6 февраля 2017


Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Введение

В этой статье мы ограничиваемся сравнением различных термопаст. Мы хотим объяснить, почему систему охлаждения некоторых видеокарт просто нельзя улучшить, и почему необходимо обращать внимание на кулер (включая вентиляторы) в целом, чтобы после установки карты в ПК вас не постигло разочарование. Кроме того, мы постараемся развеять мифы, что производители используют дешёвую или некачественную термопасту и термопрокладки, и также попробуем выяснить, есть ли другие объяснения заметного понижения температурных показателей после модернизации.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

В качестве подопытного образца в рамках данной статьи мы выбрали видеокарту Radeon RX 470 XFX 4 Гбайт. Она подвергнется различным модификациям, в разной степени влияющим на температуру. Кроме того, на её основе мы покажем, какие при этом можно допустить ошибки, включая неумышленные. При необходимости, мы будем использовать другие модели, чтобы охватить аспекты, не применимые к RX 470.

Перед модификацией карты обязательно ознакомьтесь с гарантийными условиями производителя. Небольшое улучшение эффективности охлаждения не всегда оправдывает потерю гарантии! Если один из винтов, которые необходимо открутить в процессе разборки, запечатан гарантийной наклейной, как показано на изображении ниже, то лучше не продолжать, если вы полностью не уверены в последствиях таких действий. Сорванную пломбу заменить нельзя. Некоторые производители, например EVGA, допускают модификации, в то время как другие компании (включая XFX) это явно запрещают.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Есть компании (например, MSI), которые остановились на полпути. Они явно не запрещают модификацию, но если вы столкнётесь с гарантийным случаем, отдел поддержки может потребовать доказательства того, что новый кулер был установлен согласно промышленным стандартам, и любые повреждения видеокарты не являются прямым или косвенным результатом ваших модификаций. Некоторые производители не устанавливают пломбы и прямо не ограничивают внесение изменений в систему охлаждения, в таком случае последствия непредсказуемы.

Примечание №1: внимательно ознакомьтесь с гарантийными условиями и рекомендациями производителя, и лучше это сделать перед покупкой. Если необходимо, задайте вопрос техподдержке.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Инструменты и аккуратное обращение

Если закручивать винт, не жалея сил, легко испортить его резьбу или головку. Следует использовать только хороший инструмент. Дешёвые наборы инструментов очень часто не отличаются высоким качеством. Бывает, что насадки отвёртки "слизываются" прямо на глазах.

Не пожалейте денег на хорошую динамометрическую отвёртку с ограничителем по крутящему моменту, которая защитит от случайного повреждения (такие используются многими производителями). В целом, не следует применять грубую силу при работе с такими маленькими и хрупкими компонентами, главное здесь - аккуратность.

Вместо обычных больших насадок или бит лучше использовать мини-насадки, хотя для динамометрической отвёртки под них может потребоваться переходник. Такие отвёртки стоят довольно дорого, около $50, но они должны входить в комплект инструментов настоящего любителя ПК-моддинга. Для такой работы потребуются модели с нижним ограничением 0,2 - 0,4 Нм. Больше обычно не нужно.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Также следует поговорить о том, как правильно использовать динамометрическую отвёртку. Подопытная видеокарта является отличным примером того, насколько часто на производственных линиях возникает проблема небрежной сборки.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Потерялся винтик?

Прежде чем приступить к разборке карты, рекомендуем найти значения момента затяжки винтов (в нашем случае XFX), указанные производителем, и сравнить их с реальными значениями. Так вы сможете сэкономить немало сил и времени.

XFX Radeon RX 470 4GB Оптимальное значение
Подпружиненные винты GPU 0,2/0,3 Нм ~0,4 Нм
Задняя пластина 0,3 Нм ~0,2 Нм
Кронштейн панели ввод-вывода 0,3 Нм ~0,3 Нм

В нашем случае сборщики XFX не до конца затянули четыре винта вокруг GPU. Всего лишь дожав эти винты с помощью динамометрической отвёртки, мы смогли улучшить характеристики кулера, поскольку снизилась скорость вращения вентилятора. Тем не менее, температура GPU не изменилась.

Примечание №2: Чтобы не повредить винты, важно всегда использовать соответствующий инструмент, который идеально подходит под головку винта. Конечно, покупать динамометрическую отвёртку с ограничителем от 0,2 до 0,4 Нм не обязательно, хотя она точно будет полезна любителям моддинга ПК. Для маленьких винтов лучше подходят мини-насадки, но для них потребуется переходник.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Термопаста: насколько она важна?

Вернёмся к теме термопасты. Разница по качеству между дешёвыми пастами и пастами, которые используют большинство производителей, в действительности намного меньше, чем многие думают. Нередко бывает, что после аккуратной переборки и правильной затяжки винтов, эффективность охлаждения резко возрастает, и многие энтузиасты связывают это с применением более дорогой термопасты. Совсем скоро мы увидим, какую разницу можно получить, не сильно тратясь на термоинтерфейс между графическим процессором и радиатором.

На самом деле, есть всего несколько реальных производителей термопасты и несколько видов материалов, из которых они изготавливается. Индивидуальная формула "новых" продуктов в основном подразумевает изменение вязкости и цвета состава. Остальное – это маркетинг и (очень часто) принятие желаемого за действительное. Большинство термопаст идентичны, но сильно различаются по цене. Есть один очевидный факт: законы физики и химии нельзя обмануть.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты

Зная вышесказанное, нет смысла тратить много денег на обычные пасты, так как их стоимость часто превышает потенциальную выгоду. Если хотите увидеть измеримую и ощутимую разницу, нужно использовать нестандартные термопасты. Дешёвые силиконовые термопасты, например Arctic MX-2 , удобно наносить, но это уже не самые современные решения. Скорее, силиконовая паста может усугубить положение.

Составы из жидких металлов тоже лучше не использовать. Во-первых, их очень трудно наносить, требуется действительно большой опыт. Во-вторых, увеличивается риск потери гарантии в случае неожиданных проблем, поскольку такую "пасту" почти невозможно удалить бесследно.

В доказательство наших слов, мы сравним свеженанесённую пасту от производителя с тремя другими пастами: очень хорошей, хорошей и пастой с приемлемой ценой. Нетрудно догадаться, что "очень хорошая" паста будет самой дорогой.

Примечание №3: чтобы добиться минимум того же качества, что и производитель видеокарты, следует использовать лучшие компоненты и максимально качественно проводить работы. Достаточно часто плохие результаты связаны с производственными проблемами и почти никогда с промышленной термопастой.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Разбираем и собираем заново видеокарту

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Разборка без опаски

Перед тем как начать разбирать карту, измерьте температуру GPU в режиме простоя и под нагрузкой в течение хотя бы 30 минут, используя GPU-Z или аналогичные утилиты. Также не лишним будет измерить температуру в помещении. Эти показатели помогут точнее оценить результаты последующих модификаций.

Есть выражение "тщательная организация - залог успеха". Звучит как клише, но оно не лишено смысла. Раскладывание снимаемых винтов и компонентов поможет вспомнить последовательность установки компонентов в процессе их сборки. Мы для этого используем маленькую коробку с несколькими отделами, в которые раскладываем винты для внутренних и внешних компонентов карты. Дело в том, что разные винты могут отличаться по длине или диаметру, что незаметно на первый взгляд.

Радиатор почти всегда крепится к печатной плате четырьмя винтами, которые выходят из задней части платы. Если кулер имеет встроенный радиатор для преобразователей напряжения, то, как правило, есть ещё два или три дополнительных винта. В таких случаях нужно снять сначала кулер, а потом заднюю пластину.

Часто даже профессионалы пошагово фиксируют процесс разборки на фото, когда они не на сто процентов знакомы с процессом. Фотофиксация поможет, когда карту нужно вернуть в заводское состояние для того, чтобы воспользоваться гарантией. Если вы меняете систему охлаждения, то отдельные части оригинального кулера можно положить в прозрачные полиэтиленовые пакеты и подписать их.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Если пломба на винте повреждена, то вопрос сохранения гарантии остаётся на усмотрение производителя. Если вы всего лишь хотели проверить затяжку винтов, то можно было проверить на винте без пломбы. Если винт затянут недостаточно, то вы можете его дожать или вернуть изделие продавцу. Главное, помните о нашем предостережении.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты

Винты, на которых держится задняя пластина – это отдельная история. Не ко всем из них можно подобраться сзади, не говоря о том, чтобы открутить. Однако этому почти всегда есть техническое обоснование. Тем не менее, такие трудности не пугают настоящих энтузиастов и не станут для них серьёзным барьером.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

В нашем образце карты от XFX нет внутренних устройств и рамы кулера, к которым могли бы прикручиваться винты задней пластины. Поэтому гайки вдавлены в заднюю пластину (как видно на изображении выше). Таким образом, головки винтов находятся сверху печатной платы (как на изображении ниже). Эти винты обычно короче, чем винты для преобразователей напряжения в задней части.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Естественно, добраться до этих винтов можно только предварительно сняв сам кулер. Но на этом пути вас ждут различные "ловушки" в форме различных кабелей и разъёмов. Если возникают сомнения или рядом друг с другом находятся похожие кабели, то лучше сделать лишнюю фотографию. С соединениями и разъёмами нужно обращаться с большой осторожностью, потому что производители никогда не делают эти кабели длиннее, чем нужно, и коннекторы часто посажены очень плотно. Во время повторной сборки обязательно нужно убедиться, что на пути лопастей вентиляторов нет проводов, и только потом закручивать винты.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты

К сожалению, большинство задних пластин видеокарт не имеют теплового контакта с печатной платой. Максимум, на них нанесена фольга с диэлектриком для предотвращения возможности короткого замыкания.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Примечания №4:

  • Сделайте несколько записей температуры с помощью GPU-Z или аналогов
  • Фиксируйте на фото каждый этап разборки
  • Сортируйте и храните винты по типу
  • Будьте аккуратны с кабелями и светодиодами, соединёнными с кулером
  • Если что-то не поддаётся, никогда не применяйте силу

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Убираем остатки термопасты

Существуют различные методы нанесения термопасты для видеокарт. Часто производитель кулера наносит пасту непосредственно на радиатор (с помощью трафаретной печати, тампонной печати или мягких вставок с переводной плёнки), либо небольшая капля жидкой пасты наносится в процессе соединения радиатора с платой.

Однако почти все производители кладут слишком много термопасты, и наш образец не исключение. Мы сняли с радиатора и чипа больше грамма лишней пасты для последующих тестов. Так мы сможем протестировать карту с оригинальной и более дорогой пастой в идентичных условиях и сравнить полученные результаты.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Видно, что производитель не пожалел пасты – залито половина компонентов вокруг чипа. В плане температуры, в таком количестве пасты нет никакого смысла, но это хотя бы не опасно. Обычные термопасты на основе силикона, как правило, токонепроводящие, поэтому риск короткого замыкания отсутствует.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Тем не менее, мы рекомендуем тщательно почистить это место. Сначала можно использовать мягкую ткань, чтобы удалить остатки, дополнительные чистящие (химические) средства для этого не требуются. Обратите внимание на трещинки, риски и канавки радиатора и плоских тепловых трубок, в них легко забиваются остатки пасты.

Эти поверхности должны быть абсолютно чистыми, поскольку смешивание различных составов может негативно сказаться на эффективности, причём заметно. В специализированных магазинах продаются средства для очистки от термопасты, хотя достаточно даже изопропилового спирта. Его можно найти в радиомагазинах, аптеках и в специализированных интернет-магазинах. Стоит он недорого. Нежелательно использовать денатураты. Для очистки не подходят ацетон, разбавители на основе нитроцеллюлозы и жидкость для снятия лака. Хотя жидкость для снятия лака может быть основана на изопропиловом спирте, она часто содержит другие нежелательные добавки.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Компоненты вокруг графического чипа следует чистить с особой осторожностью. Старайтесь не царапать поверхность. Даже небольшое лишнее усилие при протирании мягкой тканью может повредить хрупкие детали. Если остатки старой пасты плохо оттираются или до них трудно добраться, лучше их вовсе не трогать. Только сам GPU нужно полировать до блеска.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Примечания №5:

  • Старую термопасту нужно максимально убрать без применения растворителя
  • Не используйте заострённые инструменты, не царапайте, не скребите
  • Можно использовать только растворители определённых типов и в умеренных количествах
  • Не используйте агрессивные растворители (ацетон, нитроцеллюлозный)
  • Не допускайте попадания растворителей на компоненты рядом с GPU; не оставляйте лужи и капли

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Идеальное нанесение правильной термопасты

Что такое "правильная" термопаста? В интернете полно сомнительных тестов, причём многие из них противоречат друг другу. Фактически, любой сравнительный тест, в котором игнорируются изменения скорости вентилятора после модификации или не учитываются температуры других встроенных компонентов, можно назвать в какой-то степени бесполезным.

В связи с наличием механизмов управления, таких как AMD PowerTune и Nvidia GPU Boost, температурный режим GPU сильно влияет на скорость вращения вентилятора, регулирование напряжения и, конечно, тактовую частоту. Это не касается карт с водяной системой охлаждения, которая не требует вентилятора. Даже если показатели температуры кажутся одинаковыми, после модификации карта может дольше держать повышенную тактовую частоту, вентиляторы могут вращаться медленнее, или то и другое сразу. Кроме того, пониженная температура GPU и, как следствие, сниженная активность вентилятора, могут привести к повышению температуры других компонентов карты.

Термопаста достигает максимальной эффективности после минимального времени прогрева – этот фактор тоже редко принимается во внимание. Перед измерениями мы даём пасте "приработаться" в течение суток. Конечно, время тестирования увеличивается, но оно компенсируется повышенной точностью.

Так как мы предпочитаем технику нанесения "каплей" и обычно закручиваем четыре винта GPU крест-накрест, выбор соответствующей пасты – это самый важный этап. Обычно достаточно капли размером с зёрнышко чечевицы. Ничего страшного, если при сжимании по бокам вылезут излишки - лучше налить лишнего, чем оставить пустоты. После приработки пасты имеет смысл перепроверить затяжку четырёх винтов.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Важную роль играют основные свойства пасты - высокая теплопроводность (низкое тепловое сопротивление), однородность. В профессиональных руках термопаста с высокой вязкостью (как алмазная паста) может стать идеальным оружием в борьбе с температурой. Однако менее опытным моддерам с ней будет трудно работать, и результат может быть непредсказуем. Чтобы достичь идеального результата с очень вязкой пастой, её предварительно нужно нагреть, также нужно нагреть радиатор до 60-70°C, нанести соответствующее количество пасты на теплораспределитель процессора и прикрутить радиатор на место, прежде чем паста остынет.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

На двух изображениях выше видно, что нанесённой капли пасты было достаточно и излишки не выдавились. Слой пасты на крышке GPU тонкий и однородный, это в очередной раз доказывает, что нет смысла тратить время на размазывание пасты шпателем.

Теперь поговорим про деньги. Не обязательно гнаться за дорогой и широко разрекламированной пастой. Результаты тестов карты в идентичных условиях с учётом работы вентилятора показывают относительно небольшие различия. Таким образом, многие продуты можно просто вычеркнуть за низкое соотношения цена/качество.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Почти три года мы использовали исключительно пасту Gelid GC Extreme, хотя до этого были обзоры множества других термопаст. Позже на смену GC Extreme для тестов видеокарт пришла Thermal Grizzly Kryonaut. К сожалению, она стоит значительно дороже. Но с другой стороны, для модификации одной графической карты много пасты вам не потребуется.

Kryonaut чуть более жидкая и мягкая, чем Gelid GC Extreme, но она не растекается, поэтому отлично подходит для охлаждения очень гладких поверхностей. Мы можем рекомендовать эту термопасту для всех типов радиатора, хотя есть и альтернативные варианты аналогичного качества.

Примечания №6:

  • Используйте только не токопроводящие пасты; избегайте паст с высокой вязкостью
  • Размытые маркетинговые заявления должны вызывать настороженность
  • Ознакомьтесь с различными результатами тестов качества, почитайте обзоры
  • Дорогая термопаста не обязательно хорошая
  • Если паста не слишком густая, можно использовать технику нанесения "каплей"
  • Затягивайте винты по диагонали или крест-накрест

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Сборка и проверка функциональности

Процесс сборки выполняется в обратном порядке. Не забывайте подключить кабели, которые вы отключили. После полного визуального осмотра (и сравнения со сделанными ранее фотографиями), мы переходим к первой проверке электрических функций карты без нагрузки, используя инструмент GPU-Z. Начните с записи показателей температуры в режиме простоя.

Оптимизация

нажмите на картинку для увеличения

Если окружающая температура не изменилась, температура GPU не должна превысить показатели предыдущего измерения. Если она превысила исходное значение, значит что-то пошло не так. Придётся делать всё заново. Если температура не превышает исходное значение, можно постепенно повышать нагрузку, снимая показания, и сравнивать их с показателями в исходном состоянии карты. Если скорость вращения вентилятора ниже, чем раньше, попытайтесь отрегулировать кривую работы вентилятора для более низких температур так, чтобы скорость вращения соответствовала предыдущим значениям.

Примечания №7:

  • После сборки проведите полный визуальный осмотр
  • Выполните проверку функциональности без нагрузки
  • Исправьте ошибки и проблемы, если они есть
  • Постепенно увеличивайте нагрузку и сравнивайте показатели температуры с предыдущими показателями под нагрузкой
  • Дайте термопасте приработаться несколько часов
  • После приработки термопасты затяните винты при необходимости

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Результаты эффективности и интересные взаимозависимости

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Тестовая конфигурация и методика измерений

Чтобы гарантировать сопоставимые условия (например, окружающую температуру) во время измерений, мы включили в нашей лаборатории слабую, непрямую циркуляцию воздуха. Это поможет убрать избыточное тепло. Вентилятор в дальней части помещения направляет воздух и позволяет ему циркулировать вдоль стен. Так мы можем гарантировать постоянную температуру окружающей среды и препятствовать формированию ореола горячего воздуха вокруг карты.

Мы проводили измерения при температуре 18°C - 24°C. Чтобы узнать, как окружающая среда влияет на температуру карты, включая компоненты на её поверхности, мы постепенно прогревали комнату с шагом 2°C. GPU - не единственный компонент, которому требуется охлаждение. Часто не обращают внимание на модули памяти и преобразователи напряжения, что сказывается на их долговечности.

Чтобы получить действительно объективные результаты, важно также измерить тактовую частоту, скорость вращения вентилятора, и (если возможно) энергопотребление.

Примечания №8:

  • Различия в температуре могут быть точными, только если измерения проводятся при идентичных условиях
  • Измерения должны включить все компоненты карты, а не только GPU
  • Необходимо контролировать и фиксировать значения всех датчиков (скорости вентилятора, частоты и т.д.)

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Будьте осторожны с целевой температурой!

Предположим, что мы вернули карту в обычный режим работы. На первый взгляд, показатели температуры GPU должны разочаровать, поскольку разницы практически нет. Результаты с заводской дешёвой пастой и дорогой элитной термопастой можно назвать одинаковыми.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты
Температура с датчика GPU – исходная целевая температура 65 оС, градусы Цельсия (меньше – лучше)

Но давайте рассмотрим показатели более подробно, особенно скорости вращения вентилятора. Оказывается, что разница в скорости вращения вентиляторами в исходном состоянии и после замены термопасты на Kryonaut составляет почти 300 об/мин. Снижение уровня шума заметно на слух.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты
Скорость вращения вентилятора - исходная целевая температура 65 оС, об/мин (меньше – лучше)

Но праздновать победу пока рано, поскольку есть один недостаток: при снижении скорости вращения вентилятора снижается и воздушный поток, как следствие, некоторые компоненты карты нагреваются сильнее.

Это очередное доказательство того, что профили вентилятора полагаются не только на соответствующие температуры GPU. Скорость вращения вентилятора связана с множеством других факторов, включая предварительно установленную целевую температуру, которая блокирует настройки кривой вентилятора, так как имеет приоритет.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты
Стресс-тест (Furmark) – измерения температуры в инфракрасном спектре; видеокарта в исходном состоянии; температура в помещении 24 оС, температура в оС (меньше – лучше)

Хотя температура преобразователей напряжения и компонентов GPU осталась примерно на прежнем уровне, модули памяти с пассивным охлаждением, которые полагаются на устойчивый поток воздуха, столкнулись с проблемой. Теперь их температура на два градуса Цельсия превышает максимальное значение, указанное в спецификациях

Оптимизация системы охлаждения видеокарты
Стресс-тест (Furmark) – измерения температуры в инфракрасном спектре; видеокарта с термопастой Kryonaut; температура в помещении 24 оС, температура в оС (меньше – лучше)

Хотим обратить внимание, что показатели температуры, которые некоторые инструменты указывают как температура VRM (или VRM1, VRM2, и т.д.), это просто выдумка, поскольку на сегодняшний день ни у одной видеокарты нет даже МОП-транзисторов с температурными датчиками! Эти значения максимум можно взять за "вспомогательные показатели температуры", которые чип ШИМ-контроллера измеряет для собственных нужд. Помимо того, что этот чип тоже нагревается, он ещё и находится, как правило, очень далеко от преобразователей напряжения.

Поэтому мы корректируем кривую работы вентилятора и заставляем карту использовать скорости вращения вентилятора, которые мы зафиксировали изначально. Увеличенный поток воздуха значительно снижает температуру, и нам намного спокойнее, когда мы знаем, что все компоненты карты получают достаточное охлаждение.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты
Стресс-тест (Furmark) – измерения температуры в инфракрасном спектре; скорректированная кривая скорости вращения вентилятора; температура в помещении 24 оС, температура в оС (меньше – лучше)

Примечания №9:

  • Целевые значения температуры в BIOS могут сильно влиять на результаты измерений
  • Слишком низкая скорость вращения вентилятора может привести к перегреву компонентов видеокарты
  • Не существует программ, способных считывать фактическую температуру преобразователей напряжения.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Максимизируем целевую температуру

С максимальной установкой целевой температуры кривая вентилятора почти по всему диапазону температуры находится в верхней точке, так легче понять, стоит ли тратить деньги и время. Также мы узнали, что при повышенной комнатной температуре разница сужается.

Наконец, мы можем прийти к заключению, что фабричная сборка довольно плохая, поскольку видеокарта достигает своего предела по температуре, который составляет 90°C.

Самая дорогая термопаста даёт лучший результат, однако наши результаты измерения температуры показывают, что разница по сравнение с пастой Gelid GC Extreme не превышает одного градуса по шкале Цельсия. С другой стороны, по сравнению с пастой Arctic MX-2 и заводской пастой (нанесённой правильно) разница составляет четыре градуса по шкале Цельсия. Фактически, MX-2 оказалась хуже заводской пасты XFX. Считайте, что MX-2 осталась в прошлом. Её не стоит применять для заполнения прослойки между современным GPU и радиатором, хотя её можно использовать для ЦП с большой площадью поверхности и TDP до 100 Вт.

Вывод следующий: есть смысл заменить заводскую термопасту, даже несмотря на то, что Radeon RX 470 XFX относится к среднему классу, а её максимальная потребляемая мощность в наших стресс-тестах не превышает 150 Вт.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты
Температура (в оС) на датчике GPU – целевая температура 90 оС

Чем выше тепловые потери и разница в температуре между поверхностью карты и хладоносителем (воздух или вода), тем ниже тепловое сопротивление и выше эффективность охлаждения. Тем не менее, разница в семь градусов между картой с заводской термопастой и фирменной пастой связана с совокупностью различных факторов, а не только с качеством пасты.

Факторов много, и мы не хотим перегружать читателя кучей формул и постараемся придерживаться простых фактов. Нет никаких волшебных средств, и законы физики не знают исключений. Тем не менее, более аккуратная и точная сборка, а также правильно нанесённая термопаста чуть более высокого качества может приблизить вас к идеальному результату, но сами по себе эти манипуляции не решат проблем с температурой. То есть даже очень качественная и дорогая термопаста не способна превратить плохой кулер в хороший.

Примечания №10:

  • При использовании более качественной термопасты карта легче достигает целевых температур
  • Эффективность охлаждения зависит от тепловой разницы между поверхностью теплораспределителя GPU и хладоносителем
  • Чем больше объём избыточного тепла, тем важнее качество термопасты

В следующем разделе вы узнаете, что необходимо оптимизировать не только охлаждение GPU – охлаждение других горячих точек также может повысить общую эффективность кулера видеокарты.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Термопрокладки, охлаждение через заднюю пластину и выводы

Термопрокладки: чудо или иллюзия?

Теперь рассмотрим прокладку, которой XFX закрывает преобразователи напряжения. Она сделана не из однородного материала, а скорее из вспененной массы, которая сжимается в соответствующих местах благодаря давлению карты в сборе. Такое решение явно удешевляет производство.

Оптимизация

Нажмите на картинку для увеличения

К сожалению, воздух - один из худших проводников тепла. Поэтому, если у вас есть компактные термопрокладки достаточной толщины и хорошего качества, мы настоятельно рекомендуем использовать их вместо штатной вспененной прокладки.

Термопрокладки (или ленты) стоят недорого и продаются в разных вариантах толщины и цвета. Чтобы узнать, куда именно устанавливать новые прокладки, посмотрите на оригинальную ленту, там должны остаться вмятины от контактирующих элементов.

Оптимизация

Нажмите на картинку для увеличения

Примечания №11:

  • Используйте лучшие прокладки – они недороги
  • По возможности, избегайте прокладок из вспененных материалов
  • Не ставьте прокладки толще, чем нужно
  • Убедитесь, что на прокладку оказывается достаточно давление

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Использование задней пластины в системе охлаждения

Как проще всего повысить эффективность охлаждения? Увеличить площадь рассеивания. Сейчас мы покажем, как превратить обычную заднюю пластину видеокарты в важную часть системы охлаждения.

На изображении ниже представлена задняя пластина с приклеенной фольгой. Эту фольгу нужно удалить полностью (как показано на изображении ниже) или частично с помощью скальпеля или канцелярского ножа. Нужно тщательно очистить точки контакта с термопрокладками от остатков адгезива и отпечатков пальцев. Здесь вам снова поможет упомянутый выше изопропиловый спирт.

Если задняя пластина сделана из тонкого или очень мягкого металла небольшого давления может быть достаточно, чтобы она коснулась печатной платы. В таком случае непроводящую фольгу нужно вырезать только частично, либо использовать в соответствующих местах дополнительные прокладки в качестве изоляции. Второе решение предпочтительнее, поскольку прокладка также поможет рассеивать тепло.

Оптимизация

Нажмите на картинку для увеличения

На примере видеокарты XFX RX 470 4GB, мы нанесли прокладки толщиной два миллиметра непосредственно под графический процессор и один очень горячий модуля памяти. Чтобы улучшить плотность контакта с задней пластиной, мы использовали немного термопасты, поскольку внутренняя поверхность пластины не очень гладкая и немного изгибается под давлением.

Оптимизация

Нажмите на картинку для увеличения

Так как на задней пластине есть множество вентиляционных отверстий, мы временно вернули её на место и отметили отверстия на термоленте. Затем мы нанесли термопасту так, чтобы она не выдавливалась из этих отверстий. Этот этап хорошо виден на жёлтой термоленте для преобразователя напряжения - небольшие капельки находится точно между отверстиями.

На что можно рассчитывать после такой модификации? Начнём с GPU, который, явно выигрывает от пониженной температуры печатной платы.

Оптимизация системы охлаждения видеокарты
Температура (в оС) на датчике GPU – целевая температура 90 оС, после установки дополнительных прокладок

Конечно, изменения не шокируют, но в нашем случае, каждый градус влияет на результат. Больше всего выигрывают модули памяти, температура которых теперь остаётся значительно ниже 90 °C. Помимо того, что данное решение повышает надёжность и долговечность элементов, оно также открывает новые возможности для разгона.

Вы, наверное, заметили, что на диаграмме не хватает одной полоски. Дело в том, что для демонтажа задней пластины, нужно разбирать всю видеокарту, поэтому провести измерения в карты в её исходном состоянии не представляется возможным.

Примечания №12:

  • Уберите фольгу и остатки клея
  • Убедитесь, что место нанесения термопрокладки чистое; при необходимости, добавьте термопасту
  • Обратите внимание на наличие вентиляционных отверстий на задней пластине
  • Избегайте возможности короткого замыкания (после визуальной проверки просуньте листок бумаги между пластиной и платой)

Оптимизация системы охлаждения видеокарты | Заключение

Более дорогая термопаста может привести к заметным улучшениям температуры, но не стоит ждать от неё чудес. Точная затяжка винтов, применение более качественной термопасты, и её более аккуратное нанесение (обычно невозможное при серийном производстве) – эти факторы в совокупности могут обеспечить измеримое повышение эффективности охлаждения.

Советуем перед покупкой ознакомиться с доступными вариантами термопаст. Наши рекомендации основаны на опыте, полученном в лаборатории, и в продаже легко можно найти продукты, которые мы просто ещё не использовали. Однако наш вариант можно использовать в качестве хорошей отправной точки.

Кроме того, не лишним будет включить заднюю пластину (если таковая имеется) в общую систему охлаждения карты – результат почти всегда стоит потраченного времени и средств. Также стоит проанализировать текущую кривую скорости вращения вентилятора и отрегулировать её в соответствии с изменениями температуры. Но помните, что изменять кривую вентилятора следует после модернизации задней пластины карты, поскольку так вы сможете улучшить охлаждение дополнительных компонентов, например, чипов видеопамяти.

Если вы действительно хотите улучшить эффективность охлаждения видеокарты, не стоит ограничиваться лишь заменой термопасты. Рассмотрите все факторы, которые влияют на охлаждение, уровень шума и разгон. Также учтите, что вам потребуется около $20 на материалы плюс время. Ещё существует риск потери гарантии. Очень часто эту сумму лучше потратить на более дорогую видеокарту на таком же чипе, но с более совершенным кулером.

КОНЕЦ СТАТЬИ


Координаты для связи с редакцией:

Общий адрес редакции: thg@thg.ru;
Размещение рекламы: Roman@thg.ru;
Другие координаты, в т.ч. адреса для отправки информации и пресс-релизов, приглашений на мероприятия и т.д. указаны на этой странице.


Все статьи: THG.ru

 

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru