Повелитель воды: 3R System Poseidon WCL-02

На носу лето, а значит, температура в наших тесных квартирках на солнечной стороне домов снова будет зашкаливать за 30 градусов. Разогнанные процессоры придется вернуть на нормальную частоту, процессоры же нормальные могут просто начать глючить из-за того, что эффективность систем воздушного охлаждения будет падать с ростом температуры воздуха. И никуда от этого не денешься, если, конечно, вы не готовы потратиться на одну из описанных здесь (www.ferra.ru/online/supply/25203/) парокомпрессионных систем охлаждения. Хотя…

Выход есть! Не так давно на российский рынок стали-таки просачиваться серийные системы водяного охлаждения с замкнутым циклом стоимостью меньше $200, хотя пока и чуть выше «психологического порога окомпьютеренного россиянина», то есть сотни долларов. Первой такой системой стала 3R System Poseidon WCL-02, произведенная корейской компанией 3R System.

Сначала — несколько слов о собственно системах водяного охлаждения. В отличие от описанных нами ранее систем экстремального охлаждения, эти системы (по крайней мере, системы с замкнутым циклом, то есть не подключенные к водопроводу, а прогоняющие внутри себя один и тот же объем одной и той же воды) не умеют понижать температуру процессора ниже уровня окружающей среды, однако все равно являются более эффективными, чем воздушное охлаждение. В самом простом случае состоит такая система из ватерблока, являющегося, собственно, теплообменником «процессор – вода», насоса, который эту воду через ватерблок гонит, некоего расширительного бачка–резервуара, и радиатора, возможно, оснащенного активным воздушным охлаждением, который горячую воду превращает в холодную. Как видите, ничего сложного. По сути, такая система является посредником между процессором и воздушной системой охлаждения, однако эффективность этого «посредника» может быть (а может и не быть — если система сконструирована неграмотно) очень и очень высока, во-первых, из-за хороших «охлаждающих» (имеются в виду, конечно же, теплофизические ее свойства, такие, как теплоемкость, а также особенности теплообмена при обтекании чего-либо водой, однако у меня нет никакого желания перегружать статью научными терминами родом из тепломассообмена — прим. авт.) свойств воды, а во-вторых, потому, что радиатор отдален от процессора, и соответственно, практически не ограничен в весе и размере. Poseidon WCL-02 состоит как раз из этих четырех основных элементов.

Самый важный элемент, который, будучи выполнен неграмотно, сведет на «нет» эффективность всей системы, ватерблок — полностью алюминиевый, изначально предназначен для установки на процессоры Socket A или Socket 370. Выполнен блок методом прессовки. Конечно, лучше, чтобы он был медным, н, или медным было хотя бы его основание (на конвективный теплообмен материал влияет не очень сильно), все же коэффициент теплопроводности у меди повыше будет…

Качество обработки основания нареканий не вызывает.

Однако внешний вид — не главное в ватерблоке. Самая важная его часть — это внутренности, те, по которым течет вода. Именно они определяют, насколько эффективным будет теплообмен между ватерблоком, получающим процессорное тепло, и водой, призванной это тепло уносить к радиатору. Так вот, с внутренностями у этого устройства все в порядке.

Спешу успокоить фирму USN Computers, предоставившую нам на тестирование Poseidon WCL-02: мы не пилили ватерблок пополам, фотография его в разрезе есть на сайте производителя системы По этой фотографии можно сделать вывод, что внутри блока находится множество длинных и тонких стержней, которые, будучи продольно обтекаемы водой, многократно увеличивают площадь поверхности теплообмена, и следовательно, многократно же улучшают сам теплообмен. Есть, правда, и у этой медали обратная сторона: такая «беспорядочная» конструкция обладает весьма приличным гидравлическим сопротивлением, что, несомненно, скажется на расходе воды, и, следовательно, на эффективности системы. Что ж, посмотрим, насколько сильно.

Крепление ватерблока к процессору осуществляется посредством довольно жесткой разборной клипсы. Клипса опирается сразу на три лапки, что приятно — вероятность поломать их в этом случае много ниже. Правда, клипса довольно жесткая, и повредить процессор при установке или при снятии блока — раз плюнуть, так что будьте аккуратнее. Также запаситесь термопастой — в комплект поставки она не входит.

В комплекте поставки есть также адаптер для установки блока на Socket 478, однако он заслуживает отдельного, и не слишком приятного разговора. Дело в том, что к этому адаптеру почему-то не прилагается вообще никакого крепления, так что придется или делать свои клипсы, или дорабатывать с помощью напильника и местных идиоматических выражений адаптер под стандартную рамку от боксового кулера. Это, во-первых, займет время, а во-вторых, деньги, потому что первое крепление вы обязательно сломаете, а отдельно креплений я в продаже что-то пока не видел.

Второй теплообменник в системе, воздушно-водяной, изначально производит куда более хорошее впечатление. Внешне он похож на автомобильный радиатор, да и конструктивно практически его повторяет. Между двумя крупными (диаметр каждой — около 20 мм) алюминиевыми трубками с перегородками, в одну из которых впаяны входной и выходной штуцера, проложены девять более мелких трубок, а соседние трубки соединены между собой алюминиевыми же ребрами (вернее, одним ребром-гармошкой).

Пилить радиатор нам тоже не пришлось. На фотографии хорошо видны три из девяти плоских трубок. И тут тоже не обошлось без неожиданностей. Оказывается, плоская трубка — это не совсем трубка, а восемь отдельных каналов с толстыми перегородками между ними. Это позволяет, во-первых, увеличить поверхность теплообмена, а во-вторых, из-за увеличения скорости воды в трубках и смены характера течения жидкости, еще и интенсифицировать теплообмен. Хотя, конечно же, гидравлическое сопротивление узких каналов намного выше оного у одной плоской трубки. Весь вопрос в том, удалось инженерам из 3R System найти оптимальное соотношение, или нет.

Пластиковый кожух радиатора имеет достаточно большое число крепежных отверстий, так что разместить его в нужном месте корпуса будет просто. Для охлаждения радиатора предусмотрен вентилятор диаметром 80 мм, вращающийся со скоростью 2500 об/мин, и издающий весьма приличный шум. К счастью, скорость вращения можно понизить практически без ущерба для температуры. Для крепления его к кожуху радиатора вам понадобится отвертка с тонким жалом, так как толстое просто не пролезет в нужные отверстия, и вы не сможете закрутить саморезы.

И третий основной элемент системы — насос и бачок с водой. Я не случайно назвал их одним элементом, хотя конструктивно это две разные вещи. Дело в том, что в этой системе охлаждения используется насос погружного типа, такой, как в аквариумах. Да, собственно, почему «такой, как»? 3R System, не заморачиваясь изготовлением насоса, а просто взяла готовое решение — обычный аквариумный насос KSP-1000 производства Hyub Shin. Фанатам аквариумных рыб и прочей плавающей живности эта марка насосов, кстати, хорошо известна, ибо надежна и качественна, и при этом довольно доступна. Насос работает от обычной сети 220 В 50 Гц, получает воду из бачка, и выкидывает ее вверх, в выходной патрубок. При достойном энергопотреблении (7 Вт) насос способен прокачать 600 литров воды за час, и поднять водяной столб на 0,9 м. Правда, все это — в теории, на практике же производительность насоса существенно ниже из-за того, что в системе присутствуют весьма существенные гидравлические сопротивления. На нижней части насоса есть четыре присоски, которыми он крепится ко дну резервуара.

Питание насоса, как я уже говорил, происходит от сети 220 В. 3R System, дабы вы не делали лишних движений, вложила в коробку еще и специальное реле, которое реагирует на появление напряжения +12 В, и включает насос. Запаситесь часовой отверткой — без нее вы вряд ли подключите насос к реле. Также рекомендую вам проложить между концами проводов насоса маленький кусочек резины или изоляционной ленты — неизолированные концы находятся достаточно близко друг от друга, и ничто не помешает им соприкоснуться, и вывести из строя что-нибудь нужное, например, реле.

Кстати, а что будет, если насос вдруг выйдет из строя? Да ничего, собственно, не будет, если, конечно ваша материнская плата оборудована хоть какой-нибудь системой защиты процессора от перегрева, неважно, с каким временем реакции — доли секунды, или десяток секунд. Емкость ватерблока такова, что даже если циркуляция воды прекратится, и источник тепла мощностью 50 Вт (то есть процессор) начнет подогревать воду в ватерблоке, времени, которое будет потребно для доведения воды до температуры кипения, вполне хватит, чтобы отреагировала любая, даже самая тормозная система. Да и не услышать, что насос перестал работать, сложно.

Забегая вперед, скажу, что я все-таки провел «аварийную остановку» насоса. За полторы минуты температура неторопливо доползла до отметки 90 градусов, и система благополучно отключилась. Полторы минуты жизни процессора! Это что-то да значит. Установите в BIOS Shutdown temperature, и можете не беспокоиться о надежности системы.

Поскольку многие компьютеры сейчас питаются от источников бесперебойного питания, 3R System не стала прикреплять вилку к проводам, а просто вложила ее в коробку. Захотите — прикрутите вилку и вставите ее в розетку, нет — подключите систему к выходам UPS. Вполне грамотно — мне, например, не очень хочется, чтобы с отключением электроэнергии у меня осталось всего полторы минуты на завершение работы вместо тех пяти минут, которые мне обеспечивают аккумуляторы.

В резервуар влезает около 600 мл воды (лучше, понятное дело, использовать дистиллированную воду, которая продается в любом автомагазине — обычная вода содержит соли, которые, во-первых, могут быть причиной коррозии, а во-вторых, будут оседать в каналах теплообменников). Загерметизировать бачок полностью вряд ли получится — если вы случайно опрокинете бачок, то вода все равно будет выливаться по проводу питания насоса, однако небольшой перекос протеканием воды не грозит — стык крышки и корпуса замечательно герметизируется с помощью прилагающейся прокладки.

Соединяются все элементы с помощью резинового шланга. Длину каждой соединительной трубки вы определяете сами, и отрезаете нужный кусок от прилагающегося 2-метрового. Шланга хватит для любого корпуса, даже еще останется. Разумеется, чем короче будут трубки, тем меньше будет гидравлическое сопротивление всей системы, и тем выше будет ее эффективность. Хотя, конечно же, основное гидравлическое сопротивление здесь обеспечивают теплобменники, и сопротивлением лишних 10 см трубки можно и пренебречь.

Диаметр штуцеров и материал шланга подобран так, что никаких течей в системе нет даже без использования прилагаемых хомутов, однако я все же рекомендую зажать ими хотя бы самые важные соединения.

К попавшему к нам экземпляру WCL-02 инструкция не прилагалась, однако даже без нее весь монтаж выполняется легко, так как он действительно понятен интуитивно. От насоса вода отправляется в радиатор, затем — в ватерблок, и из ватерблока — в расширительный бачок, где смешивается с уже успевшей чуть-чуть остыть водой. Перепутывать порядок нежелательно, хотя криминала в том, что вода прямо из резервуара пойдет в ватерблок, а оттуда в радиатор и резервуар, нет никакого. При наличии необходимых инструментов и навыков вы вряд ли потратите на инсталляцию системы больше получаса.

Тестирование проводилось в корпусе ElanVital P10, всего в корпусе — два вентилятора, не считая вентилятора блока питания, и соответственно, то один, то другой оказывались на радиаторе. Обогревателем выступал процессор AMD Athlon с ядром Thunderbird и базовой частотой 1400 Мгц, разогнанный с помощью коэффициента умножения до 1533 Мгц, установленный на материнской плате Soltek SL-75DRV5. Между процессором и основанием лежала термопаста АлСил-3. Для измерения температур использовалась программа Motherboard Monitor 5.2.2.0, а для того, чтобы процессор не расслаблялся, была использована утилита burnk7 из пакета CPUBurn. Температура окружающей среды — 22 градуса.

Насос шумит, вернее, не столько шумит, сколько вибрирует. К счастью, в коробке нашелся кусок клейкого поролона, и после установки насоса на него вибрация стала намного менее раздражающей. Шумит также вентилятор, но его скорость, как я уже говорил, вполне можно понизить — было бы чем. По мере нагревания воды (а процесс этот достаточно долгий, и занимает около часа, в зависимости от начальных условий) и заполнения водой всех полостей всех теплообменников крышка и стенки резервуара все больше запотевают, а насос выделяет все меньше воздушных пузырей.

Кстати, реальная цифра расхода отличается от теоретической в шесть раз — за  6 минут насос с подключенными к нему теплообменниками почти опустошил 10-литровое ведро, следовательно, в час он прокачает около 100 литров воды. Исходя из этого, можно сделать некоторые выводы об общем гидравлическом сопротивлении системы.

Инерционность системы огромна. Оно и понятно — теплоемкость воды такова, что те 600 грамм, которые гоняет через ватерблок насос, процессор будет греть очень долго, около получаса (при мощности процессора около 70 Вт, разнице температур 45 градусов и отсутствии вообще каких-либо тепловых потерь из системы в окружающую среду) даже если их вовсе не охлаждать. Поэтому после запуска CPUBurn можно смело идти пить чай, много чая, потому что стационарный режим (тот, при котором параметры системы не зависят от времени) наступает только через пару часов.

Очень интересный параметр — разница температур «горячей» и «холодной» трубки теплообменников. Разница температур между ними позволит понять, насколько эффективен теплообменник. Ввести термопару в резиновый шланг тяжело, и поэтому результаты измерений имеют довольно большую погрешность, однако все равно позволяют делать выводы. Разница температур двух трубок ватерблока — около 5 градусов, радиатор же охлаждает воду на 7-8 градусов. При этом холодный поток радиатора горячее воздуха где-то на 10 градусов, а горячий поток ватерблока холоднее процессора в среднем градусов на 15.

Вот простенькая задачка: есть радиатор, сверху на него нужно прилепить вентилятор. Как лучше его прицепить: так, чтобы он выдувал воздух на радиатор, или чтобы всасывал воздух через него?  Я специально опросил 10 сферических пользователей в вакууме, и каждый говорил мне: «Да это же очевидно! Конечно, выдувать! Скорость большая, и все такое…»

Как известно, у каждой сложной задачи есть очевидное для многих простое решение, которое является неверным. Этот случай — не исключение. Оказывается, лучше все-таки всасывать воздух через радиатор — температура процессора в этом случае отличается от температуры в случае «очевидном» на 4 градуса. В принципе, этому есть объяснение — во-первых, вентилятор меньше радиатора, и при выдувании воздушного потока «диаметром» (простите за утрирование» 80 см задействуется далеко не вся площадь радиатора, а во-вторых,  при всасывании воздуха изменяется сам характер потока — он становится более беспорядочным, а значит, улучшается теплообмен. А большая скорость в данном случае не плюс, а минус — воздух просто не успевает «подобрать» тепло с ребер, то есть вентилируемость ухудшается. Конечно, если бы ребра были чуть изогнуты, то радиатор был бы еще эффективнее, но тогда и стоил бы он существенно дороже из-за намного более сложной технологии.

Кстати, на те же четыре градуса увеличивается температура, если замедлить вентилятор до 1500 об/мин, при этом шум падает очень сильно, практически до нулевого уровня.

И даже в самом худшем случае система водяного охлаждения более эффективна, чем очень быстрый и очень-очень громкий Thermaltake Volcano 6Cu+. Те, кто слышал хотя бы один раз его свист, никогда его не забудут. При этом система водяного охлаждения шумит намного меньше, является намного более надежной, да и внешний вид внутренностей любого системного блока украсит.

А если вы купите «продвинутую» комплектацию WCL-02, ту, в которую входит еще один ватерблок для установки, например, на видеокарту или на чипсет материнской платы, то вовсе на нее не нарадуетесь. И из корпуса можно будет убрать вообще все громкие вентиляторы.

Розничная цена такой системы — 120 долларов. Не заоблачная цифра, конечно, но весьма серьезная. Но это, пожалуй, единственный недостаток этой системы, если не считать «кривого» адаптера для Pentium 4. Впрочем, владельцам большинства Pentium 4 такая система и не нужна — боксовый кулер отлично справляется со своими обязанностями.
А вот владельцам процессоров AMD, умеющим аккуратно устанавливать кулеры на ломкие кристаллы, 3R System Poseidon WCL-02 категорически рекомендуется.