«Воздушные» кулеры зачастую представляют собой уникальные продукты, созданные и разработанные собственными командами разработчиков производителей. Это может быть как «боксовый» кулер Intel, так и инженерные решения, например, старшие модели Noctua — в любом случае, всегда есть возможности для улучшения. Если сравнивать устройства разных классов, как отмечалось ранее, «одноклассники» давно уже конструктивно очень похожи. Это неудивительно, поскольку разработчикам приходится решать одни и те же проблемы, и, соответственно, применяются схожие методы.
Системы жидкостного охлаждения изначально отличались меньшим разнообразием, поскольку конструкции зачастую имели заметные выступы, обусловленные оригинальным дизайном Asetek. Кроме того, круг решаемых задач несколько уже (прежде всего, это нагрузки, с которыми традиционные воздушные системы не справляются), поэтому сложно выделить отдельные группы. Однако это позволяет производителям, не специализирующимся на жидкостном охлаждении, также выпускать такие продукты. Ведь компании, сосредоточенные исключительно на охлаждении, испытывают трудности с поиском новых предложений для покупателей, несмотря на необходимость регулярных новинок (такова суровая логика современного капитализма). Это позволяет расширить ассортимент продукции. Например, под брендом XPG (фактически дочерняя компания Adata) первоначально предлагалась преимущественно «геймерская» память, затем появились «геймерские» SSD — логично было бы выпустить и «геймерские» кулеры. Тем более, что в них есть больше смысла, чем в тех же SSD.
Неизвестно, так или не так рассуждали в компании. Однако очевидно, что на рынок поступили две секционные ворота линейки Levante — двух- и трехсекционные соответственно. В 2023 году им на смену пришла пара Levante X. Таким образом, эта модель, с одной стороны, не является абсолютно новой — компания уже объявила о Levante II чуть больше месяца назад. Однако она еще не поступила в продажу (хотя постепенно появляется в магазинах), и одним из ключевых ее отличий от предыдущей версии называют снижение цены на 40%. Это несколько настораживает, во-первых. Во-вторых, в Levante X также присутствуют интересные решения – как в плане внешнего вида, так и в техническом оснащении. Мы ранее не изучали эту систему и решили восполнить этот пробел. В будущем, возможно, мы и до Levante II доберемся — по крайней мере, будет интересно выяснить, как удалось добиться снижения цены. А пока разберемся, что подразумевалось под интересными решениями в Levante X.
Основные параметры, содержимое комплекта и стоимость
Intel: LGA1851/1700/1200/1151/1150/1155; AMD: AM5/AM4
ARGB-подсветка, работающая от 5 В (3-контактный разъем: общий, данные, питание)
Подсветка ARGB с питанием 5 В (3-контактный разъем: общий контакт, линия данных, питание)
- ШИМ-регулировка оборотов помпы
- остановка вентиляторов посредством ШИМ
- настраиваемая подсветка вентиляторов и помпы
- соединенные шлангами и заправленные теплоносителем радиатор и помпа
- вентиляторы и их крепеж
- удлинители питания и подсветки вентиляторов
- комплект креплений помпы на процессор
- комплект креплений радиатора в корпус
- руководство по установке
Описание
Система жидкостного охлаждения XPG Levante X 360 упакована в коробку из гофрированного картона насыщенного красного цвета.
В коробке, согласно таблице выше, аккуратно упакованы в пакеты и размещены в углублениях, выполненных из переработанного картона.
Черная версия системы также широко доступна, однако в обоих вариантах крепежные элементы не окрашены. Конструкция стандартная: включает пластину для крепления к обратной стороне платы (для Intel она поставляется в комплекте, для AMD используется штатная), проставки различной высоты и рамку, служащую ответной частью для блока помпы. Для процессоров Intel она уже установлена, поэтому для монтажа на AMD необходимо заменить ее на подходящую.
Изначально появление системы было воспринято как нечто новое, поскольку производитель отказался от совместимости с платформами AMD и Intel HEDT. В настоящее время это уже стало обычным делом. И, как мы увидим далее, у производителя были серьезные основания для такого решения.
Система герметична, заправлена и готова к работе. Помпа объединена с теплосъемником в едином блоке. Медная пластина служит подошвой теплосъемника, которая непосредственно контактирует с крышкой процессора. Ее внешняя поверхность отшлифована и слегка полирована, что обеспечивает ее ровность.
Ее общий диаметр составляет 60×54,5 мм, а внутренняя область, где расположены отверстия для винтов, на один сантиметр меньше.
Термоинтерфейс нанесен. Диаметр пятна составляет 30 мм, однако, благодаря пластичной консистенции пасты, она распределяется по поверхности крышки современных процессоров. Для высокопроизводительных систем (HEDT) таких размеров подошвы недостаточно. Более того, даже два года назад распространенные системы этого уровня стали слишком устаревшими, чтобы оправдывать дальнейшую поддержку.
При проведении унифицированных тестов мы всегда используем одну и ту же термопасту высокого качества для всех устройств, закупаемую в розничном магазине. Позже мы покажем, как она распределена после завершения всех тестов. На процессоре Intel Core i9-13900K:
И на подошве помпы:
Термопаста распределилась равномерным, тонким слоем по всей поверхности крышки процессора, при этом излишки вышли за ее границы. Следует учитывать, что сама крышка этого процессора имеет небольшую выпуклость в направлении центра, и распределение термопасты было незначительно изменено в процессе разделения процессора и кулера. Кроме того, заметно, что процессоры с сокетом LGA1700 практически полностью заполняют рабочую область кулера по одному из параметров.
Длина кабеля питания помпы составляет 30 см, а длина кабеля подсветки – 55 см до основного разъема. К нему добавлен отрезком в 7 см для сквозного соединения, позволяющего объединить несколько устройств в цепочку.
Насос имеет более сложная конструкция, чем может показаться. Верхняя крышка выполнена из акрила.
При удалении этой детали видно стеклянный зеркальный трафарет с логотипом производителя. Он может быть установлен в одном из четырех положений, с углом поворота 90°.
Непосредственно под ней находятся светодиоды, обеспечивающие подсветку. Данное решение позволяет корректно позиционировать логотип в пространстве, независимо от ориентации водоблока на процессоре (напомним, что у AMD его можно повернуть на 180°, а у Intel доступны все четыре варианта расположения). Это облегчает установку без потери эстетичного внешнего вида. При желании трафарет можно удалить или заменить на индивидуальный.
Упругие и достаточно гибкие шланги помещены в оплетку из гладкого пластика, их внешний диаметр с оплеткой составляет около 12 мм. Длина гибкой части шлангов без учета обжимных гильз равна 37,5 см (это немного меньше, чем обычно, но вполне достаточно для практического применения), а с гильзами – 42 см. Поворотные Г-образные фитинги, расположенные на входе в помпу, упрощают монтаж системы.
Радиатор выполнен из алюминия и покрыт матовым белым (или черным в альтернативной версии) устойчивым покрытием. При установленных вентиляторах максимальная толщина радиатора достигает 53 мм.
Рамка вентилятора выполнена из прочного белого пластика. В черных системах водяного охлаждения она может быть черного цвета.
На углах рамки вентилятора в проушинах установлены виброизолирующие резиновые накладки. В нескомпрессированном виде они выступают над плоскостью рамки примерно на 1 мм. Разработчики предполагали, что это обеспечит виброразвязку вентилятора от места его крепления. Однако, учитывая соотношение массы вентилятора и жесткости накладок, становится очевидно, что резонансная частота конструкции слишком высока, и эффективной виброразвязки достичь не удастся. К тому же, места для крепежных винтов являются частью рамки вентилятора, поэтому вибрация передается от вентилятора на радиатор через винты без каких-либо препятствий. Таким образом, проушины целесообразно рассматривать как элемент декоративного оформления вентилятора.
Вентиляторы предназначены для последовательного соединения и синхронизированного управления – это обеспечивается короткими сквозными кабелями питания и подсветки. В таком случае к разъемам на плате или внешнему контроллеру подключается только крайний вентилятор с помощью специальных удлинителей. В комплекте достаточно удлинителей, чтобы обеспечить независимое подключение всех трех вентиляторов и управление каждым из них по отдельности – при наличии свободных разъемов, разумеется. Длина каждого удлинителя составляет 45 см, а кабель подсветки также имеет сквозной разъем на коротком отрезке.
Крепеж обычно изготавливается из закаленной стали и имеет прочное гальваническое или лакокрасочное покрытие. Рамка на обратной стороне системной платы выполнена из пластика, что может не устраивать некоторых покупателей, хотя такая практика становится всё более распространенной. Поэтому мы не будем критиковать XPG. Аналогично, мы не будем жаловаться на необходимость самостоятельной установки вентиляторов — при работе с воздушным потоком это несколько усложняет процесс, но может понравиться обычному покупателю: ведь все любили собирать конструкторы в детстве 🙂
Установка, в любом случае, не занимает много времени. Гораздо важнее то, насколько эффективно XPG Levante X решает задачу охлаждения процессоров. Именно этот вопрос мы сейчас и рассмотрим подробно. К тому же, у нас есть, что изучить: внимательные читатели уже обратили внимание на 4-контактный разъем питания помпы.
Тестирование
Подробное изложение методики тестирования можно найти в соответствующей статье « Методология тестирования систем охлаждения центральных процессоров, выпущенных в 2020 году ». В ходе тестирования все ядра процессора Intel Core i9-13900K функционировали на частоте 4,1 ГГц.
Установление связи между скоростью вращения вентиляторов системы жидкостного охлаждения и коэффициентом заполнения ШИМ, а также напряжением питания
Высокая эффективность проявляется в стабильном росте скорости вращения при изменении коэффициента заполнения (КЗ) от 5% до 100%, что обеспечивает широкий диапазон регулировки скорости. При снижении КЗ до 5% вентиляторы прекращают движение и возобновляют вращение при его увеличении до 10%. Отклонения от типичного поведения, характерного для систем жидкостного охлаждения, наблюдаются и при более высоких значениях. Наблюдается расхождение при КЗ 20%, когда скорость вращения вентиляторов достигает 490 об/мин. В большинстве аналогичных конструкций дальнейшее снижение скорости и остановка происходят на этом этапе, однако в данном случае возможны значения и в 350 об/мин, и даже 200 об/мин, после чего вращение полностью прекращается. Это может быть важным фактором при создании гибридной системы охлаждения, которая при низкой нагрузке функционирует (полностью или частично) в пассивном режиме. Необходимо учитывать, что даже при минимальной загрузке процессора в современных системах могут присутствовать другие компоненты, выделяющие тепло, такие как SSD, оперативная память или периферийные контроллеры. «Обычные» 500+ об/мин вентиляторов большинства систем жидкостного охлаждения в данной ситуации могут обеспечить достаточный воздушный поток, однако XPG Levante X 360 полностью исключается из этого процесса. В конечном итоге, эффективность будет зависеть исключительно от дополнительных вентиляторов корпуса, если они установлены. На наш взгляд, их наличие в данном случае является обязательным.
Использование регулировки по напряжению обеспечивает стабильное вращение в ограниченном диапазоне, поэтому для этой системы данный метод можно рассматривать как вспомогательный, или даже резервный. Особенно учитывая, что для управления скоростью вращения вентиляторов можно использовать ШИМ. Вентиляторы полностью останавливаются при напряжении 2,8 В, а для возобновления работы требуется 2,9 В, что позволяет безопасно подключать их к источнику питания с напряжением 5 В.
Установление связи между скоростью вращения помпы системы охлаждения и коэффициентом заполнения ШИМ, а также/или напряжением питания
В системе жидкостного охлаждения XPG Levante X 360 регулировка скорости вращения помпы посредством ШИМ возможна, однако требует осторожного подхода. По мнению экспертов, для обеспечения долговечности и стабильной работы помп с гидродинамическим подшипником не рекомендуется снижать скорость вращения ниже 50% от максимальной, а оптимальным вариантом будет поддержание оборотов выше 2/3 от максимума. В данной модели фактическое снижение скорости до 35% происходит уже при КЗ, а ниже 20% наблюдается стабилизация на уровне, не превышающем 1/3 от максимальной скорости. Гарантийный период составляет пять лет, что свидетельствует об уверенности компании XPG в надежности своей продукции. Тем не менее, доработка настроек может оказаться полезной.
В некоторых случаях можно продолжать использовать традиционный способ работы с регулировкой напряжения, где это возможно. Это обусловлено тем, что диапазон регулировки в этом случае значительно меньше, а также тем, что помпу можно просто отключить. Даже при питании 5 В скорость вращения остается выше половины номинального значения, что позволяет подключить помпу к такому источнику питания и больше не вносить изменений.
Выяснение влияния скорости вращения вентиляторов системы охлаждения на температуру процессора при его максимальной нагрузке
При проведении тестирования все ядра процессора Intel Core i9-13900K работали на постоянной частоте 4,1 ГГц. Во время тестов с высокой нагрузкой и при оценке уровня шума, скорость вращения вентиляторов регулировалась посредством ШИМ, изменяя коэффициент заполнения в диапазоне от 100% до 0% с шагом в 5%. Помпа питалась от 12 В, и ее скорость вращения также варьировалась синхронно с вентиляторами, так как для нее предусмотрено управление ШИМ.
В ходе тестирования, рабочим диапазоном КЗ для заданных условий было признано значение 25% и выше. Минимальные значения скорости вращения составили 600 об/мин для вентиляторов и 1150 об/мин для помпы. Данный показатель близок к характеристикам других систем жидкостного охлаждения, большинство из которых не снижают скорость вращения вентиляторов ниже 500-600 об/мин. Аналогичные результаты были зафиксированы у ID-Cooling DX360 Max, где также была реализована функция замедления вентиляторов до нуля, и теперь подобную картину продемонстрировала и XPG Levante X 360. Однако это не делает подобные режимы неэффективными – они предназначены для других сценариев нагрузки или для ситуаций без нагрузки. Для нашего процессора в выбранном нами режиме максимальное энергопотребление, согласно данным мониторинга, составило около 218 Вт, а через разъемы питания процессора – 272 Вт. Напомним, что базовая мощность этого процессора в стандартном режиме составляет всего 125 Вт, а максимальная кратковременная (турбо-лимит) – 253 Вт. Рассеивание такого количества тепла в пассивном режиме, разумеется, невозможно – и никогда не будет. Это базовые законы физики 🙂
Установление зависимости уровня шума от скорости вращения вентиляторов системы охлаждения
Изменение уровня шума наблюдается в значительном диапазоне. Это, разумеется, зависит от индивидуальных характеристик и других факторов, однако шум, превышающий 40 дБА, мы считаем неприемлемо высоким для настольной системы. Уровень шума от 35 до 40 дБА можно охарактеризовать как допустимый. Шум от системы охлаждения, не превышающий 35 дБА, будет практически незаметен на фоне обычного шума, создаваемого другими компонентами ПК: корпусными вентиляторами, вентиляторами блока питания и видеокарты, а также жесткими дисками (если они установлены). А при уровне ниже 25 дБА кулер можно условно считать бесшумным. Зафиксированный фоновый уровень составил 16,8 дБА (условное значение, отображаемое шумомером).
В данном случае приоритет отдавался тихой работе. Безусловно, абсолютно бесшумной тройка вентиляторов на максимальной скорости вращения невозможна, однако мы встречали системы, которые в таком режиме превышали отметку в 40 дБА. Но при уменьшении нагрузки шум значительно и быстро падает — поскольку, как следует вспомнить, замедляется и помпа. Желаемые 25 дБА достигаются уже при 1200 об/мин для вентиляторов и 2000 об/мин для помпы. А в минимальных режимах шум практически исчезает, приближаясь к фоновому. Подобное поведение характерно для воздушных кулеров, но добиться его в системах жидкостного охлаждения не так просто. Здесь же это достигается почти без усилий.
Определение взаимосвязи между максимальной достижимой мощностью и уровнем шума
Попробуем отойти от условий тестовой установки (24 градуса окружающей среды) и перейти к более реалистичным сценариям. Предположим, что температура воздуха, поступающего к вентиляторам системы охлаждения, может достигать 44 °C (это вероятный сценарий, например, когда система жидкостного охлаждения установлена на выдув из корпуса, в котором работает мощная видеокарта), но температуру процессора при максимальной нагрузке нежелательно повышать выше 80 °C. Установив эти ограничения, построим зависимость реальной максимальной мощности (обозначенной как Pmax), потребляемой процессором, от уровня шума (подробности описаны в методике):
Используя 25 дБА в качестве ориентира для условной бесшумности, можно определить примерную максимальную мощность процессоров, которые соответствуют этому уровню. Для процессора Intel Core i9-13900K и аналогичных моделей это составит около 210 Вт, что немного превышает средний показатель для систем жидкостного охлаждения, протестированных нами. Однако, это значительно ниже максимальных значений, особенно если рассматривать только решения данного типа. Как отмечалось ранее, приоритет в данном случае отдавался тишине, а не экстремальной эффективности охлаждения, что сделало данную модель еще более привлекательной благодаря появлению процессоров Intel для сокета LGA1851, где тепловыделение существенно уменьшилось.
Повторим еще раз: эта кривая рассчитана для условий интенсивного обдува радиатора горячим воздухом (44 градуса), при этом необходимо, чтобы температура ядер процессора не превышала 80 градусов. Снижение температуры воздуха позволит добиться более тихой работы и повысить максимальную производительность. Отказ от ограничения бесшумности также увеличит мощность, а увеличение допустимой температуры окажет еще более заметный эффект.
Сравнение эффективности систем жидкостного охлаждения при работе с процессором Intel Core i9-13900K
По данной ссылке можно рассчитать пределы мощности для других граничных условий (температуры воздуха и максимальной температуры процессора) и сравнить эту СЖО с несколькими другими, протестированными по такой же методике (список пополняется, а потому вынесен на отдельную страницу). Отметим, что при переходе основных тестов на новый процессор, на Intel Core i9-13900K, преемственность с предыдущими тестами на все 100% не сохраняется, но по предварительным данным эффективность кулеров в случае Intel Core i9-13900K примерно в 1,2 раза ниже, чем в случае процессора Intel Core i9-7980XE, использовавшегося в ранее проведенной серии тестов. Это позволяет сравнивать с кулерами и СЖО, протестированными ранее.
Выводы
Для корректной интерпретации полученных результатов необходимо учитывать, что:
Основная задача тестирования – оценка эффективности охлаждения кулера (системы жидкостного охлаждения). Процессоры используются в качестве источника тепла для определения условного теплового сопротивления кулера в разных режимах работы. В связи с этим, тепловыделение процессора может быть увеличено или уменьшено, в зависимости от возможностей системы охлаждения, и не обязательно соответствует стандартным настройкам процессора. Важно обеспечить, чтобы в пределах диапазона охлаждающей способности кулера не происходил перегрев процессора, и при этом наблюдалось существенное изменение температуры процессора.
Использование системы жидкостного охлаждения XPG Levante X 360 позволяет создать практически бесшумный компьютер (с уровнем шума 25 дБА и ниже) с процессором Intel Core i9-13900K, при условии, что его энергопотребление при максимальной нагрузке не превышает 210 Вт, а температура внутри корпуса не поднимается выше 44 °C, при этом максимальная температура процессора не должна превышать 80 °C. Если температура охлаждаемого воздуха снижается, порог температуры процессора повышается или предъявляются менее строгие требования к уровню шума, то допустимая мощность может быть увеличена. Стоит отметить, что даже при максимальном уровне шума он остается относительно невысоким, и его можно снизить без каких-либо дополнительных действий, просто контролируя скорость вращения помпы: тишина важна, но рекомендации по безопасным минимальным значениям не возникли случайно. А привлекательный дизайн (особенно в белом цветовом варианте) станет приятным дополнением к техническим параметрам.