Вся правда о вентиляторах для компьютера и их разъёмах
У любого компьютерного вентилятора есть разъём, чтобы подключать его к питанию. Усилием воли вентилятор крутиться не будет, поэтому надо его обеспечить электричеством. Разберёмся, что такое вольты, амперы и прочее.
В вольтах измеряется напряжение. От подаваемого напряжения зависит скорость вращения вентилятора, а от неё — эффективность охлаждения, количество продуваемого воздуха и уровень шума. Например, если на вентилятор подать не ожидаемые 12 В, а всего 9 В, то он будет медленнее крутиться и меньше шуметь.
В амперах измеряется сила тока. Она никак особо не влияет на эффективность и указывается на вентиляторах для понимания, сколько электричества будет жрать конкретный экземпляр.
Два контакта (2-pin) это плюс и минус. Может показаться, что такие модели безнадёжно устарели, но именно они устанавливаются в блоки питания. Штука в том, что блок питания — ограниченная в размерах коробочка, в которой известны все компоненты. То есть блок питания может сам себе померить температуру и, исходя из этого, подать нужное напряжение на вентилятор. Если напряжение максимальное, а температура всё равно не сбивается, значит вентилятор неисправен и надо как-то самоотключиться. Двухконтактные вентиляторы в блоках питания регулируются самим блоком питания. Но в более общем смысле это и правда тупые вентиляторы. В самих компьютерах они практически не используются и это правильно. А если и используются, то крутят постоянно на максимальной скорости. И это не хорошо.
Три контакта (3-pin) это ранний «стандарт» компьютерных вентиляторов. Помимо двух проводов питания появился третий — по нему считываются показания о частоте вращения. Вероятно, эта схема пришла из серверного оборудования, где надо вовремя понять, что вентилятор не крутится (ибо сдох) или крутится значительно медленнее (оброс пылью). В первую очередь таким вентилятором обзавёлся процессор, ведь если вертушка не крутится, то это тревожно — значит, надо контролировать обороты.
Начиная с трёхпиновых моделей компьютеры научились управлять скоростью вращения. Ну, не прямо уж управлять. Просто в биосе появилась возможность выбрать одно из трёх значений, обычно они были такие:
- Silent — тихий, самое низкое напряжение, что-то около 7 В
- Normal — золотая середина с напряжением в районе 9 В
- Performance — производительный режим с чистыми 12 В
Штука в том, что полноценный вентилятор на 12 В при подаче такого напряжения очень сильно шумел, на 7 В был практически бесшумен, а на 5 В просто отказывался раскручиваться.
Вот ещё проблема — ни ты, ни компьютер не знают, с какой скоростью должен вращаться конкретный вентилятор. Для одного норма 600 оборотов в минуту, для другого — 1600. Поэтому трёхпиновая система лишь следила, чтобы обороты просто присутствовали и этот мониторинг работал только для процессорного разъёма CPU_FAN, ведь в него уж точно что-то должно быть подключено. В остальные разъёмы на материнской плате дополнительные вентиляторы подключались по желанию, поэтому они не мониторились — ну какой смысл вопить, что SYS_FAN2 не крутится, если в этот разъём вообще ничего не подключено?
Четыре контакта (4-pin) — это современный компьютерный стандарт. Четвертый контакт используется для передачи температуры и управляющих сигналов. Теперь материнка знает, с какой скоростью крутится вентилятор и может регулировать его обороты в более широких пределах. При первоначальном включении на такие вентиляторы подаётся максимальное напряжение, чтобы наверняка их стартануть, а уже потом напряжение снижается, чтобы не созжавать лишнего шума. И вообще — смотрите видео! ?
Чем отличаются 3-pin и 4-pin кулеры и какие из них лучше
Если вам уже приходилось самостоятельно собирать компьютеры, возможно вы замечали, что в одних моделях ПК кулеры имеют четыре ножки, а в других три. Чем обусловлена эта конструктивная особенность и имеет ли она какую-то практическую пользу, либо это просто еще одна выдумка дизайнеров? Если эта особенность — техническая, то какая разница между кулерами с тремя и четырьмя ножками? Постараемся дать ответ на этот вопрос.
Во-первых, начнем с того, что вентиляторы с разным количеством ножек правильнее называть 3-pin и 4-pin. Описанная характеристика является технической и указывает на принцип работы кулера. Четырех-пинные кулеры обычно встречаются в современных материнских платах. Также четырыхконтактые кулеры чаще всего используются для охлаждения процессора, тогда как обычные могут иметь три разъема. Догадаться, зачем это нужно, не так уж и трудно.
Вентиляторы с четырьмя ножками являются более совершенными, поскольку поддерживают контроль скорости вращения крыльчатки (методом широтноимпульсной модуляции) , что очень важно для правильного охлаждения процессора. Обеспечивается этот контроль как раз благодаря дополнительному четвертому проводу, передающему сигнал от управляющего чипа на вентилятор. Означает ли это, что трех-пинные вентиляторы такого контроля не имеют? Нет, у них тоже имеется свой сигнальный провод, только вот скорость вращения крыльчатки зависит от изменения напряжения силового кабеля, хотя надо отметить, в ряде случаев регулировка оборотов является чисто символической.
Если же брать картину в целом, следует обращать внимание и на число разъемов на самой материнской плате, ведь они тоже бывают трехконтактными. В зависимости от того, подключен ли трех-пинный и четырех-пинный модуль к разъему с четырьмя контактами либо наоборот, вентилятор будет работать по-разному.
• 3-pin к разъему 4-pin. Регулировка скорости осуществляется посредством изменения напряжения на выходе, но может быть и так, что вентилятор будет крутиться постоянно, так как материнская плата не сможет им управлять.
• 4-pin к разъему 4-pin. Обеспечивается полный контроль скорости вращения исходя из учитываемых управляющим чипом показателей.
• 4-pin к разъему 3-pin. Четырех-пинный кулер, подключенный к разъему с тремя контактами может не заработать. Тогда необходимо поменять местами 3 и 4 провода, оставив отвечающий за регулировку оборотов кабель незадействованным. Но в любом случае контроль скорости вращения осуществляться не будет.
Итак, какой вентилятор лучше покупать? Будущее однозначно за 4-пинными пропеллерами, поэтому при наличии на материнке четырех разъемов брать, конечно, лучше их. Другое дело цена, последние могут стоить на порядок дороже, так что все зависит от толщины вашего кошелька и желания иметь более продвинутую систему охлаждения.
Выделение тепла и необходимость его отвода
В последнее время тема использования интегральных схем для контроля скорости вращения вентиляторов в системах активного охлаждения компьютерных комплектующих и прочих электронных систем стала очень актуальна. Вследствие инициатив крупнейших игроков IT-рынка, вентиляторы, применяющиеся для охлаждения разнообразного оборудования более полувека, в последние годы претерпели существенные изменения. В этой статье мы рассмотрим причины и методы данного эволюционного движения.
Сегодняшний вектор развития электроники, особенно направленных на потребительский рынок устройств, задан на создание как можно более функциональных систем в минимально возможном форм-факторе. Это приводит к тому, что на одной и той же площади производители с каждым годом стараются умещать все больше транзисторов для увеличения функциональности и/или производительности чипов. Хорошим примером могут служить ноутбуки и карманные компьютеры, в которых процессорная и графическая мощь лишь возросли при уменьшении геометрических размеров и веса относительно первых представителей соответствующих классов. Естественно, освоение новых, все более тонких и совершенных технологических процессов производства помогает сдержать рост выделяемого при работе подобных полупроводниковых схем тепла, однако необходимость в его эффективном отводе полностью никуда не исчезает. Схожая ситуация возникает и с прочими устройствами, такими, например, как проекторы. Какие бы новые технологии ни внедрялись, без мощного источника света получить качественную картинку невозможно. А для стабильности работы, как и в случае с CPU/GPU и прочими микросхемами, тепло от ламп требуется отводить эффективно и, по возможности, бесшумно.
Действительно бесшумным методом отвода тепла можно считать лишь полностью пассивные системы, состоящие только из радиатора/теплотрубок. К сожалению, область применения таких СО ограничена: потолок по рассеиванию тепловой мощности этих изделий довольно низок, к тому же максимальная эффективность достигается лишь при большой площади рассеивания, а разместить достаточное количество ребер так, чтобы естественный приток воздуха их еще и равномерно омывал, бывает очень сложно, или даже невозможно. Хорошая альтернатива полностью бесшумным пассивным системам – активные кулеры, сочетающие в себе традиционные радиаторы с вентиляторами, создающими направленный воздушный поток. Однако присутствие движущихся частей означает наличие шума от работы. Кроме того, возрастает и общее энергопотребление, что может быть особенно важно при работе устройства от батареи с ограниченным зарядом. Наконец, с точки зрения надежности, добавление еще одного механического устройства несколько снижает общую отказоустойчивость.
Зачем нужен PWM?
На английском это будет так — pulse-width modulation или PWM. В теле- и радио-технике ШИМ-контроллеры используются для преобразования напряжения, их можно встетить даже в качестве узлов системы управления скоростью электроприводов в бытовых приборах, меняя скорость электродвигателя.
Значит, можно подключать 3 вентилятора (один ест около 0,1 А).
Кабель JUSB
 |
Кабель JUSB нужно подключить к материнской плате, в разъем, обозначенный как «JUSB1». По этому кабелю система водяного охлаждения сможет обмениваться с материнской платой служебными данными.
