Обзор и тестирование процессорного кулера Zalman CNPS20X

В конце прошлого года южнокорейская компания Zalman анонсировала два новых процессорных кулера — CNPS20X и CNPS17X. Обе новинки по характеристикам и массогабаритным параметрам выглядят весьма многообещающими, и как раз именно от Zalman мы все давно ждём возвращения в когорту лидеров. Ожидания эти совсем небезосновательны, поскольку примерно 15 лет назад, когда о Noctua ещё никто ничего не слышал, а Phanteks в принципе не существовала, инженеры Zalman уже проектировали и выпускали инновационные и беспрецедентные по своей эффективности воздушные CPU-кулеры, с которыми могли соперничать только продукты Thermalright. Но затем ситуация на рынке стала стремительно меняться – японские, тайваньские и китайские бренды заметно потеснили позиции корейской компании, и в итоге она утратила лидирующие позиции.

Именно Zalman CNPS20X стоимостью 90 долларов США теперь является новым флагманом компании, и его задача — вернуть ей первые строчки рейтингов среди воздушных процессорных кулеров. Для этого в конструкции новинки есть абсолютно все составляющие, а по некоторым параметрам она и вовсе тянет на рекорд. Плюс в Zalman не забыли про популярную в последнее время подсветку, чтобы CNPS20X мог впечатлять не только высокой эффективностью, но и своим внешним видом. Что из этого удалось, а что не совсем – мы и расскажем в сегодняшнем материале.

⇡#Технические характеристики и рекомендованная стоимость

Технические характеристики нового Zalman CNPS20X мы приведём в сравнении с параметрами суперкулера Noctua NH-D15 (в исполнении chromax.black) — и вы удивитесь, сколько у этих двух кулеров общего.

⇡#Упаковка и комплектация

Zalman CNPS20X поставляется в большой и красиво оформленной коробке из плотного картона. На её лицевой стороне приведено огромное фото вентилятора кулера с подсветкой, соседствующее с названием модели и указанием поддерживаемых процессорных разъёмов.

На обратной и боковых сторонах коробки приведены подробные размеры системы охлаждения, указаны соединительные разъёмы и перечислены характеристики.

В верхней части коробки размещена инструкция по установке и плоская коробочка с аксессуарами.

В последней есть два отсека, где в отдельных пакетиках разложены крепления и кабели.

Отдельно запечатана новая термопаста Zalman ZM-STC8 – для неё отведена собственная коробочка с подробными техническими характеристиками.

Внутри находится маленький шприц массой всего 1,5 грамма. Правда, даже такого скромного количества будет достаточно, чтобы нанести термоинтерфейс на процессор не менее 10 раз.

Стоит отметить, что заявленная в характеристиках термопасты теплопроводность составляет не менее 8,3 Вт/(м·К), то есть находится на уровне других лучших термоинтерфейсов. По консистенции термопаста вязкая, но пластичная, наносится на процессор без особого труда. Главное – не переусердствовать с объёмом.

В завершение подраздела добавим, что Zalman CNPS20X выпускается в Китае и обеспечивается трехлетней гарантией. В России данный кулер пока в продаже не появился, но его рекомендованная стоимость составляет 90 долларов США, а значит, в розничных сетях он будет стоить на уровне других суперкулеров.

⇡#Особенности конструкции

Zalman CNPS20X – безапелляционно красивый кулер. Визуально он эстетически совершенен и попросту не оставляет шансов любым другим воздушным системам охлаждения. И это впечатление, заметим, до включения «новогодних гирлянд» вентиляторов с подсветкой. Только посмотрите на это великолепие!

Рыжеватый пакет рёбер в средней части каждой секции радиатора – не обманка и не банальная покраска алюминия, а настоящая медь. Другое дело, зачем она в радиаторе и почему расположена именно в центре секций, а не сверху или снизу, где воздушный поток вентиляторов охлаждает пластины радиатора наиболее эффективно? Но оставим это на совести разработчиков.

Очень приятно, когда производитель приводит подробнейшие размеры своей системы охлаждения, указывая даже расстояние от материнской платы до нижней пластины радиатора или до края внешнего вентилятора.

К ним мы можем добавить, что расстояние между секциями равно 30 мм, а всё остальное вы видите на схеме выше.

Разберём радиатор. Перед нами – классическая двухбашенная конструкция, где каждая секция базируется на шести медных никелированных тепловых трубках диаметром 6 мм.

Очевидно, что и без вентиляторов радиатор Zalman CNPS20X выглядит очень необычно и стильно благодаря оригинальной форме рёбер, которую мы разберём чуть ниже. Здесь же добавим, что в каждой секции радиатора по 45 рёбер, из которых 15 медные и 30 алюминиевые. Все рёбра имеют толщину 0,45 мм и расставлены на тепловых трубках с межрёберным расстоянием 2,1-2,2 мм. В местах их контакта используется пайка – это очень важный момент для обеспечения максимальной эффективности работы рёбер на тепловых трубках.

В общей сложности 90 рёбер размерами 140 × 56 мм каждое позволили Zalman CNPS20X установить рекорд площади радиатора среди воздушных процессорных кулеров. В официальных характеристиках кулера заявлена площадь 15 242 см², и, хотя мы насчитали меньше (13 518 см²), это всё равно на 16% больше, чем, например, у Noctua NH-D15, что весьма важно при предельных нагрузках и очень высоком тепловыделении процессора. Кстати, заявленный предельный уровень тепловыделения процессора для Zalman CNPS20X – 300 ватт, что сразу на 80 ватт выше, чем у австрийского флагмана.

Применение медных рёбер в теле радиатора (тем более в ограниченном количестве), на наш взгляд, является скорее маркетинговым ходом, чем инженерным решением. Ранее мне доводилось тестировать два абсолютно одинаковых кулера, различающихся только материалом рёбер радиатора, и эффект от меди был минимален. В Zalman CNPS20X интереснее другое, а именно – как сделаны эти рёбра. Посмотрите на их форму.

Южнокорейские инженеры придумали новую технологию 4D-стереоскопических пластин радиатора. При первом взгляде они напоминают пластины радиатора кулера ThermoLab BARAM, но здесь проработка гораздо глубже. Во-первых, торцы пластин выполнены в виде клиновидной волны с закруглённым концом, чтобы минимизировать сопротивление воздушному потоку от вентиляторов.

Во-вторых, каждая пластина ещё и многократно изогнута в поперечном разрезе, образуя в общей сложности 350 каналов в радиаторе, по которым движется структурированный таким образом воздушный поток. Всё это вкупе с пайкой пластин к тепловым трубкам позволяет радиатору работать максимально эффективно, даже несмотря на не оптимально расположенный пакет медных рёбер.

С прохождением тепловых трубок по пластинам инженеры Zalman мудрить не стали – они (трубки, а не инженеры) пронизывают каждую секцию строго по одной линии с одинаковым расстоянием друг от друга.

С самими тепловыми трубками ситуация не очень понятная. В Zalman говорят о том, что в CNPS20X используется инновационная система интерактивных тепловых трубок, у которых работает как нижняя поверхность, контактирующая с основанием, так и верхняя, которая выполнена по технологии прямого контакта.

Это, наверное, было бы здорово, если бы над верхней поверхностью трубок в основании был установлен хотя бы небольшой дополнительный радиатор, а не как сейчас – гладкая стальная пластина толщиной 2 мм без термоинтерфейса. По замыслу маркетологов и разработчиков, такие трубки должны работать по всей их площади в основании кулера, но как это на самом деле происходит – загадка.

Мы же отметим, что каждая тепловая трубка лежит в желобке и очень аккуратно пропаяна с основанием.

Размеры контактной поверхности основания радиатора равны 44 × 43 мм, то есть самые большие и быстрые процессоры AMD из списка совместимых с Zalman CNPS20X вычеркиваем. Минимальная толщина медной никелированной пластины под трубками равна 2 мм.

Качество обработки контактной поверхности – на пятёрку с минусом, зеркальной полировки здесь нет, но она и не нужна для обеспечения максимально эффективного теплообмена с процессором.

А вот её ровность идеальная, что хорошо видно по отпечаткам, полученным на процессоре Intel конструктивного исполнения LGA2066 со слегка выпуклым в центре теплораспределителем. Кулер мы переставляли в двух ориентациях, поэтому отпечатков две пары, и в обоих случаях они получились эталонными.

Высокотехнологичному радиатору в Zalman подобрали новые вентиляторы модели ZM-SF140, каждый из которых запечатан в отдельную коробочку.

Своими двойными крыльчатками они напоминают ранее протестированную нами модель Zalman ZM-DF14, но в данном случае вентиляторы безрамочные.

А что такое безрамочный вентилятор? Правильно – это вентилятор с низким уровнем статического давления. Но, по всей видимости, это нисколько не смущает инженеров южнокорейской компании, которые наверняка понадеялись на инновационный радиатор с минимальным уровнем сопротивления воздушному потоку вентиляторов.

Тем не менее приведённый в характеристиках уровень статического давления SF140 при максимальной скорости 1500 об/мин равен 1,1 мм H₂O, хотя при ровно той же скорости Noctua NF-A15 развивают 2,08 мм H₂O, что на 89,1% выше. Добавим, что скорость вентиляторов регулируется широтно-импульсной модуляцией, а её нижняя граница равна 800 об/мин.

Зато у Zalman ZM-SF140 есть двойная крыльчатка (Dual Blade), позволяющая вентилятору генерировать как бы два воздушных потока внутри радиатора «при повышенном CFM и низком уровне шума».

Сухие цифры характеристик «вертушек» на всё тех же 1500 об/мин нам говорят о другом: 61,0 против 82,5 CFM и 29,0 против 24,6 дБА в пользу Noctua. Поверьте, я нисколько не фанатею от Noctua, как и от любого другого процессорного кулера, просто его характеристики были под рукой (приведены выше в таблице).

Электрические характеристики Zalman ZM-SF140 указаны на статоре. При 12 В и 0,28 А вентилятор должен потреблять 3,36 Вт (2,83 Вт по результатам наших измерений), а включение подсветки добавляет ещё 1,5 Вт.

Стартуют вентиляторы при довольно низких 3,2 В, а длина кабеля равна 705 мм, и ещё 90 мм к ним добавляет Y-сплиттер. В качестве подшипников используются гидродинамики с нормативным сроком службы более 100 тысяч часов.

Крыльчатки крепятся винтами к пластиковой рамке, внутри которой приклеены силиконовые накладки для минимизации передачи вибраций от вентилятора на радиатор и снижения уровня шума.

В местах контакта рамки с крыльчатками также есть мягкие резиновые колечки. Теоретически к этим рамкам можно привернуть любой 140-мм вентилятор с классической рамкой (с уменьшенными рамками не подойдут).

Закрепление вентиляторов на радиаторе я бы назвал лучшим из всех, которые мне довелось видеть (а их было немало, поверьте). На специальные проушины пластиковой рамки надеваются две стальные направляющие с лапкой, на которой компания ещё и собственное имя разместила.

Затем простым поворотом эти направляющие вставляются в прорези в боковых сторонах каждой секции радиатора, и всё.

При этом пластина прижимается к боковине радиатора практически заподлицо и не торчит, как это чаще всего бывает с проволочными скобами. И почему до этого раньше никто не додумался? Браво, Zalman!

Добавим, что в каждом вентиляторе встроена светодиодная подсветка.

Она подключается отдельным кабелем к адресуемому (трёхконтактному) разъёму с напряжением 5 В на материнской плате и синхронизируется с любыми другими устройствами с помощью фирменных приложений.

⇡#Совместимость и установка

Zalman CNPS20X совместим с любыми современными платформами, за исключением AMD Socket TR4. Процедура его установки на плату принципиально ничем не отличается от установки других суперкулеров, и на плату с LGA2066 осуществляется с помощью втулок со шпильками и закреплённых на них опорных пластин.

Радиатор притягивается к этим пластинам двумя подпружиненными винтами. Усилие прижима очень высокое.

Расстояние от материнской платы до установленного на процессор радиатора составляет 47 мм, чего будет достаточно для обеспечения его совместимости с умеренно высокими модулями оперативной памяти.

Вентиляторы на обе секции можно повесить как угодно по высоте (в пределах боковых прорезей в радиаторе, разумеется).

Внутри корпуса системного блока Zalman CNPS20X выглядит очень привлекательно даже без подключения подсветки.

Высота установленного на процессор кулера, даже когда его вентиляторы размещены на радиаторе максимально низко, достигает 180 мм. Поэтому перед покупкой данного кулера следует проверить свой корпус на совместимость с ним.

⇡#Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Оценка эффективности нового Zalman CNPS20X и его конкурента была проведена в закрытом корпусе системного блока следующей конфигурации:

• системная плата: ASRock X299 OC Formula (Intel X299 Express, LGA2066, BIOS P1.80 от 19.09.2019);
• процессор: Intel Core i9-7900X 3,3-4,5 ГГц (Skylake-X, 14++ нм, U0, 10 × 1024 Kбайт L2, 13,75 Мбайт L3, TDP 140 Вт);
• термоинтерфейс: ARCTIC MX-4 (8,5 Вт/(м·К);
• оперативная память: DDR4 4 × 8 Гбайт G.Skill TridentZ Neo 32GB (F4-3600C18Q-32GTZN), XMP 3600 МГц 18-22-22-42 CR2 при 1,35 В;
• видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER Founders Edition 8 Гбайт/256 бит, 1470-1650(1830)/14000 МГц;
• накопители:
  • для системы и бенчмарков: Intel SSD 730 480 Гбайт (SATA III, BIOS vL2010400);
  • для игр и бенчмарков: Western Digital VelociRaptor 300 Гбайт (SATA II, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ);
  • архивный: Samsung Ecogreen F4 HD204UI 2 Тбайт (SATA II, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
  • корпус: Thermaltake Core X71 (шесть 140-мм be quiet! Silent Wings 3 PWM [BL067], 990 об/мин, три – на вдув, три – на выдув);
  • панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC3;
  • блок питания: Corsair AX1500i Digital ATX (1,5 кВт, 80 Plus Titanium), 140-мм вентилятор.

На первом этапе оценки эффективности систем охлаждения десятиядерный процессор на BCLK 100 МГц при фиксированном в значении 42 множителе и установленной на первый (высший) уровень стабилизации функции Load-Line Calibration был разогнан до частоты 4,2 ГГц с повышением напряжения в BIOS материнской платы до 1,042 В.

Напряжения VCCIO и VCCSA были выставлены на, соответственно, 1,050 и 1,075 В, CPU Input – 2,050 В, CPU Mesh – 1,100 В. В свою очередь, напряжение модулей оперативной памяти фиксировалось на отметке 1,35 В, а её частота составляла 3,6 ГГц с таймингами 18-22-22-42 CR2. Кроме перечисленного, в BIOS материнской платы были внесены ещё несколько изменений, относящихся к разгону процессора и оперативной памяти.

Тестирование было проведено в операционной системе Microsoft Windows 10 Pro версии 1909 (18363.535). Программное обеспечение, использованное для теста:

• Prime95 29.8 build 6 – для создания нагрузки на процессор (режим Small FFTs, два последовательных цикла по 13-14 минут);
• HWiNFO64 6.21-4040 – для мониторинга температур и визуального контроля всех параметров системы.

Здесь важно отметить, что использование новой версии Prime95 для нагрузки процессора и более быстрой оперативной памяти вдвое большего объёма, влияющей на встроенный в процессор контроллер, привели к повышению температур центрального процессора в сравнении с прежними результатами. Кроме того, более высокие радиаторы на памяти ещё несколько ухудшили охлаждение зоны процессорного сокета и элементов VRM, что также повлияло на результаты. Поэтому, начиная с данной статьи и далее, любые сопоставления с ранее полученными нами результатами не корректны.

Полный снимок во время одного из циклов тестирования выглядит следующим образом.

Нагрузка на процессор создавалась двумя последовательными циклами Prime95. На стабилизацию температуры процессора между циклами отводилось по 14-15 минут. За окончательный результат, который вы увидите на диаграмме, принята максимальная температура наиболее горячего из десяти ядер центрального процессора в пике нагрузки и в режиме простоя. Кроме этого, в отдельной таблице будут приведены температуры всех ядер процессора, их усреднённые значения и дельта температур между ядрами. Температура в помещении контролировалась установленным рядом с системным блоком электронным термометром с точностью измерений 0,1 °C и с возможностью почасового мониторинга изменения температуры в помещении за последние 6 часов. Во время данного тестирования температура колебалась в диапазоне 24,8–25,2 °C.

Измерение уровня шума систем охлаждения проводилось электронным шумомером «ОКТАВА-110А» в период от ноля до трёх часов ночи в полностью закрытой комнате площадью около 20 м² со стеклопакетами. Уровень шума измерялся вне корпуса системного блока, когда источником шума в комнате являлся только сам кулер и его вентиляторы. Шумомер, зафиксированный на штативе, всегда располагался строго в одной точке на расстоянии ровно 150 мм от ротора вентилятора. Системы охлаждения размещались на самом углу стола на подложке из вспененного полиэтилена. Нижняя граница измерений шумомера составляет 22,0 дБА, а субъективно комфортный (просьба не путать с низким!) уровень шума систем охлаждения при измерениях с такого расстояния находится около отметки 36 дБА. За условно низкий уровень шума мы принимаем значение 33 дБА.

Как вы уже наверняка поняли по ходу статьи, эффективность и уровень шума Zalman CNPS20X мы сравним с показателями кулера премиум-класса Noctua NH-D15 chromax.black ($100) с двумя штатными вентиляторами NF-A15.

Добавим, что регулировка скорости вращения всех вентиляторов систем охлаждения производилась с помощью специального контроллера с точностью ±10 об/мин в диапазоне от 800 об/мин до их максимума с шагом 100 или 200 об/мин.

⇡#Результаты тестирования и их анализ

⇡#Эффективность охлаждения

Сначала давайте посмотрим на результаты тестирования систем охлаждения при разгоне процессора по всем ядрам до 4,2 ГГц.

Плотность результатов очень высокая, но всё же Zalman CNPS20X не смог превзойти конкурента в лице Noctua NH-D15 chromax.black, уступив 1-2 градуса Цельсия в каждом скоростном режиме работы вентиляторов. Даже более высокие максимальные обороты (1540 против 1430 об/мин) не позволили новинке обойти конкурента, хотя разницу в один градус Цельсия можно не воспринимать всерьёз. При минимальных 800 об/мин преимущество также осталось за Noctua и снова всего лишь на 1 градус Цельсия.

Теперь проверим эффективность кулеров при более высокой нагрузке. Для этого мы повысили частоту всех ядер процессора до 4,3 ГГц при напряжении 1,072 В.

По данным HWiNFO64, уровень TDP десятиядерного процессора превысил 230 ватт, а температуры заметно возросли.

В режиме максимальных оборотов штатных вентиляторов двух кулеров разница между Zalman CNPS20X и Noctua NH-D15 chromax.black составляет всего один градус Цельсия в пике нагрузки по наиболее горячему ядру. При одинаковых 1200 об/мин австрийский кулер выигрывает у корейского уже 3 градуса Цельсия, а при 1000 об/мин Zalman CNPS20X не смог обеспечить процессору стабильность (температура во время теста уходила за 101 градус Цельсия). В то же время Noctua продолжал справляться с охлаждением процессора, хотя максимальная температура ядра достигала 99 градусов Цельсия. При 800 об/мин уже оба кулера не справлялись с поставленной задачей.

⇡#Уровень шума

По уровню шума Zalman CNPS20X уступил Noctua NH-D15 chromax.black совсем немного во всём скоростном диапазоне работы вентиляторов. На графике кривые уровня шума этих кулеров идут практически параллельно друг другу, не считая самых высоких оборотов. На границе субъективного комфорта 36 дБА Zalman CNPS20X проигрывает лишь около 30 об/мин, а на границе условной бесшумности 33 дБА – только 40 об/мин. Такой разницей вполне можно пренебречь. По субъективной оценке, вентиляторы Zalman ZM-SF140 работают мягко, не вибрируют, а их подшипники бесшумны. Как долго они смогут так проработать, покажет время. Сейчас же к этим вентиляторам сложно предъявить какие-либо претензии.

⇡#Заключение

Zalman CNPS20X показал себя эффективным кулером, очень близким по своим возможностям и уровню шума к лидерам среди воздушных систем охлаждения. В его основе лежит инновационный высокотехнологичный радиатор с рекордной площадью и шестью тепловыми трубками, благодаря которому кулер и смог продемонстрировать высокую эффективность охлаждения. Вентиляторы с двойной крыльчаткой в первую очередь красивые, но безрамочные, поэтому их уровень статического давления и воздушный поток оставляют желать лучшего. Зато у них есть настраиваемая и синхронизируемая с другими комплектующими подсветка, а также самое удобное крепление к радиатору. Кроме этого, кулер универсален, имеет надёжное крепление и комплектуется термопастой Zalman ZM-STC8.

Но всё же мы не будем до конца честными, если не скажем, что ожидали от Zalman CNPS20X большего. Быть может, это из-за никак не отпускающего оверклокерского максимализма, а может, из-за порядком надоевшего застоя в воздушных системах охлаждения процессоров. На наш взгляд, Zalman CNPS20X можно сделать ещё эффективнее, если переместить пакет медных рёбер в зону более эффективного обдува (в самый верх), а также если оснастить радиатор вентиляторами с классической рамкой и повышенным статическим давлением. Также было бы здорово увеличить площадь основания кулера, сделав его совместимым с процессорами AMD Socket TR4.

При всём вышесказанном мы можем назвать Zalman CNPS20X самым красивым процессорным кулером из выпускаемых в настоящее время. Вкупе с высоким качеством изготовления и красивой подсветкой он наверняка сможет отвоевать себе место в когорте лучших воздушных охладителей.

Образец для тестирования предоставлен компанией Treolan – российским широкопрофильным ИТ-дистрибьютором.