Система водяного охлаждения для эстетов: Zalman Reserator 1, ZM-WB2 Gold и ZM-GWB1

Введение

Компания Zalman в представлении не нуждается – она давно заработала популярность у поклонников качественных систем охлаждения и заслуженное уважение у тех, кто стремится собрать себе максимально «тихую» систему.
Предмет сегодняшнего обзора – система водяного охлаждения Zalman Reserator 1. Системы водяного охлаждения самых "горячих" компонентов компьютеров выпускаются уже много лет, и придумать что-то новое в давно освоенной области очень трудно. Но это – Zalman, а значит, система обязана быть, как минимум, нестандартной.



Итак, посмотрим, какие идеи компания Zalman нашли реализацию в Reserator 1, и что из этого получилось – что представляет собой эта система и какую она может продемонстрировать эффективность.

Zalman Reserator 1

Все системы водяного охлаждения построены по одному принципу: они представляют собой замкнутый контур, в котором непрерывно циркулирует вода. Забирая тепло от процессора в ватерблоке, то есть, специальном блоке, обеспечивающем эффективную передачу тепла от процессора к теплоносителю, вода поступает в радиатор, где отдает тепло воздуху. При необходимости можно установить последовательно несколько ватерблоков, например, на процессор, ядро видеокарты, микросхему северного моста чипсета, и т.д..
Проходя через каждый из ватерблоков, вода нагревается совсем незначительно, на какие-то доли градуса, поэтому последовательность соединения компонентов не играет большой роли, и систему всегда можно построить наиболее удобным образом, например, «процессор – графическое ядро – радиатор – помпа – процессор» или, скажем, «процессор – помпа – радиатор – графическое ядро – процессор». Главное преимущество системы водяного охлаждения сохранится в любом случае: в отличие от ситуации с обычными кулерами, тепло не нужно отводить в воздух прямо «на месте», его можно с максимальной эффективностью забрать и посредством теплоносителя – воды – перенести туда, где его можно с максимальной эффективностью отдать окружающему воздуху.
Охлаждение теплоносителя в системах водяного охлаждения в подавляющем большинстве случаев обеспечивается посредством специального радиатора с тонкими оребренными трубками, через ребра которого с помощью вентилятора продувается воздух. Радиатор может размещаться как внутри корпуса, при этом вентилятор, продувая воздух через радиатор, как правило, выбрасывает его наружу, либо вообще за пределами корпуса, в отдельном блоке, связанном с системным блоком шлангами.

Итак, очевидно, что системы водяного охлаждения при, как минимум, такой же эффективности, производят намного меньше шума по сравнению со стандартными кулерами – вентилятор, установленный на охлаждающем воду радиаторе, можно сделать тихоходным, а помпа не прозводит шума вообще, генерируя лишь легкую вибрацию, избавиться от которой можно без особого труда.

Казалось бы, кардинально усовершенствовать такую систему уже невозможно, и все модификации могут состоять лишь в нахождении оптимальной конструкции помпы, ватерблоков и радиатора. Но даже здесь компания Zalman смогла реализовать нестандартную идею.
Главный элемент Reserator 1 совмещает в себе резервуар с помпой и радиатор, отсюда и появилось название – “Reservoir”+”Radiator” = “Reserator”. Zalman Reserator 1 не имеет вентиляторов, а следовательно, не производит шума вообще.

Внешне Reserator 1 выглядит очень эффектно: вид оребренной конструкции огромных размеров, расположенной на мощной круглой подставке, способен вывести из душевного равновесия даже самых спокойных людей:



Габариты Reserator 1 проще всего оценить в сравнении с размерами стандартного компьютерного корпуса:



... или, для примера, с компакт - диском:



Резервуар-радиатор представляет собой оребренную алюминиевую "трубу" с погружной помпой, размещенной вместе со штуцерами на самом дне.
Помпа качает воду из резервуара в направлении выходного штуцера. Далее вода проходит через один или несколько ватерблоков и возвращается в резервуар через входной штуцер, где перемешивается с остальной массой воды.
Помпа по внешнему виду не производит впечатления – по всей видимости, она не слишком уж мощная. Фото помпы можно увидеть на соответствующей странице сайта Zalman - к сожалению, я не могу показать собственною фотографию помпы: "труба" закрепляется на нижней части, где установлена помпа, посредством резьбы с резиновым уплотнительным кольцом, и всё это оказалось затянуто настолько туго, что я, приложив все усилия, так и не смог открутить эту "трубу" от основания.
Впрочем, даже если помпа и не является слишком мощной, это компенсируется тем, что входящий в комплект поставки процессорный ватерблок оказывает небольшое сопротивление потоку воды, а все штуцера компонентов системы и шланги имеют достаточно большое сечение - прогнать воду через них тем легче, чем больше их сечение.



Максимальный объем воды, на который рассчитана система, составляет 2.5 л. При таком количестве она почти целиком заполняет Reserator 1 и контактирует со стенками практически по всей площади внутренней поверхности резервуара. Ребра, расположенные снаружи резервуара-радиатора, обеспечивают эффективную отдачу тепла воздуху даже при отсутствии принудительного обдува - площадь наружной поверхности резервуара, по данным Zalman, составляет 1.274 квадратных метра.



Крышка резервуара закрепляется на резьбе с резиновым уплотнительным кольцом. Несмотря на наличие качественных уплотнений, система, всё же, не герметична - в самом центре крышка имеет небольшое отверстие. Сообщение с атмосферой позволяет избежать изменения давления в системе при нагреве или охлаждении.



На крышке указаны основные характеристики Zalman Reserator 1:

Площадь наружной поверхности резервуара-радиатора - 1.274 кв.м;
Вес системы без воды - 6.5 кг;
Размеры - 150х150х500 мм;
Материал - анодированный алюминий;
Максимальный объем воды - 2.5 л;
Мощность помпы - 5 Вт, питание - 220 В, 50 Гц;

Помпа питается от сети переменного тока 220В: из резервуара-радиатора выходит несъемный кабель с сетевой вилкой на конце и неказистого вида выключателем посередине:



Мне кажется, соорудив столь необычную систему водяного охлаждения, инженеры Zalman могли бы придумать что-нибудь более интересное, нежели банальный выключатель. Мелочь, а неприятно.

Что ж, перейдем к остальным компонентам системы водяного охлаждения от Zalman.

Процессорный ватерблок ZM-WB2 Gold, входящий в комплект поставки Zalman Reserator 1, состоит из алюминиевого кожуха и запрессованного в него медного сердечника, внешняя часть которого контактирует с поверхностью процессора, а внутренняя имеет кольцевые проточки для повышения эффективности отдачи тепла носителю - воде. Анодированный алюминиевый кожух такого же цвета, что и резервуар-радиатор, имеет отверстия с резьбой, в которые ввинчиваются штуцеры. Надежную защиту от протечек обеспечивают резиновые уплотнительные кольца.



Шланги закрепляются на штуцерах с помощью колец с резьбой - такая схема закрепления шлангов применяется в большом количестве систем водяного охлаждения. На следующей фотографии, демонстрирующей качество обработки подошвы ватерблока, как раз показано одно из таких колец:



Подошва ватерблока не только гладкая, что легко достигается химической полировкой, и еще не является показателем высокого качества, но и практически ровная, а это важнее, чем красивое отражение предметов на гладкой поверхности.
На подошве видны характерные следы контакта с поверхностью теплорассеивающей крышки процессора. По ним видно, что подошва радиатора контактировала с процессором лишь по краям, и при поворачивании ватерблока на процессоре места контакта оставили кольцеобразные следы. Это говорит о том, что подошва ватерблока имеет, всё-таки, не идеально плоскую, а слегка вогнутую форму. На фотографии ниже виден зазор между поверхностью подошвы ватерблока и приложенной к нему отверткой:



Комплект креплений ватерблока почти полностью повторяет крепления обычных кулеров серии CNPS 7000 от Zalman: всевозможные планки, бруски, пластинки и болты позволяют установить процессорный ватерблок на любые современные процессоры: Intel Pentium 4 , AMD Athlon/Duron/Athlon XP и Athlon 64. Собрав почти всё крепежное "железо", прилагающееся к Zalman Reserator 1, я получил приличный натюрморт:



В этом натюрморте нет шлангов, фотографировать которые нет никакого смысла, и еще одного интересного компонента Zalman Reserator 1 - индикатора состояния системы:



Этот Flow Indicator, имеющий такие же штуцеры, как и ватерблок центрального процессора, включается в систему так же, как и ватерблок. При включенной системе, если всё в порядке, помпа исправна и шланги нигде не пережаты, внутри стеклянной трубки индикатора начинает дрожать яркий пластиковый флажок, показывающий, что вода циркулирует нормально. Если же система выключена или что-то препятствует потоку воды, флажок находится в спокойном состоянии.

Система Zalman Reserator 1 попала в нашу тестовую лабораторию вместе с комплектом ZM-GWB1, который не входит в комплект поставки и при необходимости приобретается отдельно. Рассмотрим ZM-GWB1 подробнее.

Zalman ZM-GWB1

ZM-GWB1 представляет собой не просто ватерблок для установки на графический процессор видеокарты, а целый комплект, предназначенный для охлаждения как графического ядра, так и микросхем видеопамяти.



В комплект поставки ZM-GWB1 входит два ватерблока, восемь радиаторов с клейкими термопрокладками, предназначенных для установки на микросхемы видеопамяти, все необходимые крепежные детали, миниатюрный тюбик с термопастой и даже крестовая отвертка:



Ватерблоки выглядят почти одинаково. Один из них, более длинный, подходит практически для всех графических процессоров, а второй, более короткий, предназначен для установки на графические процессоры, имеющие защитную рамку вокруг кристалла, например, чипы серии RADEON 9700/ RADEON 9800. Благодаря продуманной системе крепления ватерблоки можно установить практически на любые видеокарты. Единственное необходимое условие, которому они должны удовлетворять - наличие в печатной плате подходящих отверстий недалеко от графического процессора.



Несмотря на то, что штуцера для подсоединения шлангов на вид не вызывают доверия, шланги на них держатся превосходно - даже не закрепленный хомутом шланг снять с такого ватерблока без применения серьезных усилий очень сложно.



Внутреннее строение ватерблоков просто до безобразия: никаких каналов, проточек или ребер, улучшающих отвод тепла потоку воды. Вместо всего этого имеется лишь банальное сквозное отверстие, идущее прямо от одного штуцера к другому:



Признаться, такого от Zalman я не ожидал. Относительно эффективности этих блоков можно сделать выводы уже сейчас, не проводя тесты - с такой конструкцией ватерблоков для графических процессоров надеяться на хорошее охлаждение бесполезно. Судите сами: во-первых, поверхность подошвы ватерблоков никак не обработана. Термопаста может немного исправить ситуацию, заполняя микронеровности анодированной поверхности ватерблока, но тепловой контакт будет, по-прежнему, хуже, чем контакт с полированной поверхностью при применении той же термопасты. Во-вторых, тепло от графического процессора передается не через медное основание, как, скажем, у процессорного ватерблока от Zalman, а через толстый слой алюминия, имеющего вдвое меньшее значение теплопроводности. Наконец, сквозное отверстие круглого сечения - самый худший из возможных вариантов устройства канала для протока воды. При заданной величине сечения такой канал имеет наименьшую площадь внутренней поверхности, а значит, эффективность передачи тепла потоку воды будет наименьшей.

Очень хорошо, что ZM-GWB1 не входит в комплект поставки Zalman Reserator 1 – в отличие от комплекта для охлаждения видеокарт, Reserator 1 производит самое благоприятное впечатление, и портить его ни к чему.

Сборка системы

Соединения всех компонентов системы не вызывает никаких серьезных затруднений. Первый момент, который здесь стоит отметить – то, что при закреплении шлангов с помощью колец с резьбой они – шланги – так и норовят провернуться вокруг оси вместе с кольцом, и двух-трех таких проворотов уже достаточно для того, чтобы шланг свернулся никому не нужными восьмерками и кольцами. Чтобы не допустить этого, приходится одной рукой держать шланг, а второй закручивать крепежное кольцо. Неудобно.
Второй момент – неудобное расположение штуцеров на резервуаре-радиаторе. При завинчивании колец с резьбой есть риск поранить руки о довольно острые нижние кромки ребер радиатора. При сборке системы ваш покорный слуга уже успел срезать себе с пальцев пару небольших лоскутков кожи. Для того, чтобы обезопасить сборщика, достаточно было лишь немного приподнять нижние кромки ребер радиатора в том месте, где они нависают над штуцерами, или скруглить их острые кромки.
В остальном сборка системы проходит без проблем: все компоненты соединяются в наиболее удобном порядке…:



…а ватерблок устанавливается на центральный процессор:



Система наполняется водой и включается в сеть. В течение пары секунд доносится журчание, пока вода заполняет все компоненты системы, а после этого – полная тишина. В индикаторе потока воды трепыхается флажок, а это значит, что система работает в нормальном режиме. Пора приступать к тестированию.

Ах, да, помимо процессорного ватерблока нужно включить в систему еще и ватерблок графического процессора. Выключаем систему и зажимаем один из шлангов специальными струбцинками, входящими в комплект Zalman Reserator 1 – они предохранят систему от протечек. Режем шланг между струбцинками, берем видеокарту, устанавливаем на нее ватерблок – он устанавливается абсолютно без проблем – и закрепляем концы разрезанного шланга на штуцерах ватерблока:



Снимаем струбцинки и включаем систему. Вот теперь она готова к тестированию.

Тестирование

Zalman Reserator 1 и ZM-GWB1 были протестированы на системе со следующей конфигурацией:

Процессор: Intel Pentium 4 2400 MHz @ 3600 MHz (FSB 800 MHz ->1200 MHz), номинальное напряжение питания;
Материнская плата: ASUS P4C800 Deluxe;
Видеокарта: NVIDIA GeForce FX 5900 Ultra;
Оперативная память: 2x256 МБ Kingston HyperX PC 3500 CL 2.0;

Процессор, Intel Pentium 4, разогнанный до частоты 3.6 ГГц, даже без повышения напряжения питания выделяет приличное количество тепла, а видеокарта NVIDIA GeForce 5900 Ultra по уровню энергопотребления и тепловыделения превосходит ATI RADEON X800 Pro и NVIDIA GeForce 6800 GT и лишь немного уступает ATI RADEON X800 XT Platinum Edition. Таким образом, можно сказать, что Zalman Reserator 1 и ZM-GWB1 тестируются в весьма жестких условиях.

Тестирование проводилось следующим образом: сначала система включалась и находилась в режиме «бездействия» - на экране находится рабочий стол Windows XP – в течение двух с половиной часов. В момент «Х» запускались программы, нагружающие процессор и видеокарту, и начиная с этого момента в течение еще двух с половиной часов с постепенно увеличивающимся интервалом отслеживались значения температур.
Для снятия показания температуры графического процессора использовалась последняя версия Motherboard Monitor, а температуры графического процессора – RivaTuner. Температура воды в системе и комнатная температура измерялись с помощью термометра Fluke 54-II.

В первом тесте в систему включен только процессорный ватерблок, загрузка процессора осуществляется посредством запуска двух копий BurnP6. Напомню, что по горизонтальной оси отложено время в минутах, отсчитываемое с момента запуска BurnP6, а по вертикальной - температуры.
Итак, результаты:



Что ж, 28 градусов в режиме простоя и 48 градусов в режиме загрузки - более чем достойный результат. Примечательно, что по мере роста температуры воды в системе вместе с ней поднималась и температура процессора, причем разница температур оказалась практически постоянной - примерно 8 градусов.
Обратите внимание на то, как изменялась температура воды в системе: сначала она сравнительно быстро росла, но потом, по мере повышения температуры, рост становился всё медленнее и медленнее. Это объясняется тем, что по мере роста температуры воды в системе повышается разница температур между окружающим воздухом и поверхностью радиатора-резервуара, при этом эффективность отдачи тепла в воздух увеличивается вместе с разницей температур. Вода в системе плавно нагревается до тех пор, пока при каком-то значении температуры, наконец, не наступает равновесное состояние - количество тепла, выделяемого процессором, сравнивается с количеством тепла, отдаваемого системой в воздух.
"Прогревая" систему в течение двух с половиной часов, я почти достиг равновесного состояния - за последние тридцать минут температура воды повысилась на 0.3 градуса. Почти достиг, но не достиг - огромная тепловая инерционность системы объясняется наличием очень большой массы, которую приходится разогревать: 6.5 кг алюминия и 2.5 литра воды. Очевидно, что на большинстве реальных приложений нагрузка на процесссор будет ниже, чем на специальных "разогревающих" программах, поэтому в реальной обстановке температура процессора окажется ниже. То же касается и возникновения кратковременной нагрузки на процессор - в таком случае система просто не успеет разогреться, и температура процессора, опять же, не достигнет полученных в этом тесте значений.

Во втором тесте я включил в контур ватерблок графического процессора. В качестве нагрузки использовался ботматч в Unreal Tournament 2004 на уровне Torlan в режиме Onslaught – такой режим игры хорошо «прогревает» как центральный процессор, так и видеокарту. Графические настройки в игре - максимальные, видеорежим - 1600х1200, форсировано полноэкранное сглаживание степени 4х и анизотропная фильтрация 8х.
Остальные условия тестирования - те же: два с половиной часа до времени "Х", когда запускается Unreal Tournament 2004, и два с половиной часа работы под нагрузкой.
Результаты тестирования:



Процессор разогрелся до меньших температур по сравнению с предыдущим тестом, и это неудивительно - обсчет физики и игровой логики в Unreal Tournament 2004 загружает процессор меньше, чем специальная программа, предназначенная для создания максимальной нагрузки.
Тем не менее, в паре графическое ядро и центральный процессор выделяют больше тепла, чем в предыдущем тесте - температура воды в системе после двух с половиной часов прогрева оказалась чуть выше, чем в первый раз.
Результаты измерения температуры графического процессора подтверждают то, что уже было сказано раньше - такой ватерблок имеет очень невысокую эффективность. 80-90 градусов для графического процессора - это, мягко говоря, неудовлетворительный результат.

Заключение

Начать хотелось бы с плохого. ZM-GWB1 имеет крайне невысокую эффективность, и я могу порекомендовать его только для использования с маломощными видеокартами. На платах класса NVIDIA GeForce FX 5900 Ultra или более "горячих" видеокартах температура графического процессора при применении ZM-GWB1 может оказаться критической.

Zalman Reserator 1, главный участник сегодняшнего обзора, производит прямо противоположное впечатление. Достоинства Zalman Reserator 1 - впечатляющий внешний вид, полное отсутствие шума и высокая эффективность.
К недостаткам можно отнести немалый вес, большие габаритные размеры и "наружное" размещение воздушного радиатора, точнее, радиатора-резервуара. Но все эти недостатки являются продолжением достоинств этой системы - высокой эффективности и полного отсутствия шума. При меньших габаритах и меньшем весе система была бы не столь эффективной.

Zalman Reserator 1 может стать основой нестандартной системы охлаждения, собранной в соответствии с предпочтениями пользователя. Система позволяет использовать любые ватерблоки, даже не обязательно изготовленные компанией Zalman, поэтому если есть необходимость установить ватерблок на чипсет или графический процессор видеокарты, или не устраивает эффективность стандартного процессорного ватерблока (что маловероятно), можно использовать ватерблоки сторонних производителей. Своих преимуществ Zalman Reserator 1 при этом не потеряет. Единственное требование к ватерблокам сторонних изготовителей - примерное соответствие диаметра штуцеров.
Для того, чтобы относительно маломощная помпа Zalman Reserator 1 без потери эффективности справилась с прокачкой воды, ватерблоки лучше подбирать с минимальным сопротивлением, оказываемым потоку. Впрочем, экстремалы всегда могут попробовать заменить стандартную помпу на более мощную.

Итак, Zalman Reserator 1 представляет собой не только качественный, законченный продукт, отличающийся от стандартных систем водяного охлаждения полным отсутствием шума и эффектным внешним видом, но и прекрасную основу для сборки собственной уникальной системы водяного охлаждения, которая, приобретя новые возможности, сохранит все преимущества Zalman Reserator 1.

Выражаем благодарность компании NEVADA за предоставленную на тесты систему водяного охлаждения Zalman Reserator 1