Система жидкостного охлаждения Fractal Design Kelvin S24: не как все

⇡#Предисловие

К сегодняшнему дню мы уже протестировали более трёх десятков заводских систем жидкостного охлаждения для центральных процессоров от начального до топового уровня. Все их объединяет простота конструкции и установки, отсутствие необходимости обслуживания и сравнительно невысокая стоимость. Объективно говоря, большинство из них имеют весьма посредственную эффективность и высокий уровень шума, хотя последнее время нам всё чаще попадаются системы, способные обходить суперкулеры.

Ещё одной общей чертой такого охлаждения является невозможность расширения, то есть включения в контур дополнительных компонентов, как то: водоблоков, расширительных бачков или радиаторов с вентиляторами, поскольку у них нет отверстий для заливки хладагента, а шланги намертво запрессованы на фитингах. Для тех моделей систем жидкостного охлаждения, у которых эффективность и так не высока, данную особенность нельзя назвать минусом, однако для высокопроизводительных систем возможность включения в контур дополнительных компонентов была бы очень даже полезной.

Шведская компания Fractal Design, известная своими корпусами системных блоков, пошла именно таким путём и не так давно выпустила сразу три версии систем жидкостного охлаждения: младшую и компактную S12, среднюю S24 и флагманскую S36. В сегодняшней статье мы познакомимся со средней — S24.

⇡#Технические характеристики и рекомендованная стоимость

Технические характеристики системы жидкостного охлаждения Fractal Design Kelvin S24 приведены в таблице.

⇡#Упаковка и комплектация

Система охлаждения запечатана в картонную коробку средних размеров, на лицевой стороне которой приведены фото системы, название компании-производителя и модели.

Обратная сторона и одна из боковин упаковки рассказывают потенциальному покупателю о компонентах системы и её ключевых особенностях.

На торцевых сторонах коробки приведены размеры радиатора и перечень входящих в комплект поставки компонентов, а также схематичное изображение составляющих помпы с кратким описанием каждого из них.

Внутрь основной коробки вставлена картонная корзина с отсеками, в которых и расположены компоненты Fractal Design Kelvin S24.

Кроме самой системы в комплекте поставки находятся наборы креплений для платформ с процессорами Intel и AMD, винты двух типов для крепления вентиляторов к радиатору, Y-кабель для вентиляторов, термопаста, инструкция по установке и памятка.

Разработанная шведскими специалистами Fractal Design система выпускается в Китае, и на неё предоставляется двухлетняя гарантия. Рекомендованная стоимость Kelvin S24 заявлена на отметке 119,99 доллара США, а в российских розничных магазинах данная система пока не замечена.

⇡#Особенности конструкции

Конструктивно Fractal Design Kelvin S24 построена по классической схеме, в которой радиатор соединён двумя шлангами с блоком помпы и водоблока.

В случае Kelvin S24 шланги очень гибкие и мягкие, поэтому производитель предусмотрительно оснастил их проволочной спиралью для исключения перегибов. Длина шлангов составляет 315 мм, внешний диаметр равен 11 мм, а внутренний — 8 мм.

Вся конструкция, включая шланги, чёрного цвета. Причём чёрные шланги, по мнению разработчиков, сводят к минимуму влияние ультрафиолета на рост микроорганизмов внутри хладагента и позволяют системе сохранять максимальную эффективность на протяжении продолжительного периода времени.

Ключевым компонентом системы жидкостного охлаждения является радиатор, и у Kelvin S24 он медный, в отличие от всех остальных заводских СВО данного типа, имеющих алюминиевые радиаторы. Размеры радиатора составляют 275 × 124 × 30 мм, а весит он 731 грамм.

Толщина медной «гребёнки» и каналов, по которым движется хладагент, составляет 19 мм, что также больше типичных 17 мм у алюминиевых клонов Asetek. Всего в радиаторе 12 медных каналов, между которыми припаяна перфорированная лента.

Боковые накладки радиатора выполнены из тонкой стали, а всё остальное в его конструкции медное.

На радиаторе Fractal Design Kelvin S24 установлены два патрубка, на которых компрессионными фитингами с резьбой G ¼ закреплены шланги.

Точно такими же фитингами шланги закрепляются и на помпе, однако в этом случае фитинги поворотные, что существенно облегчает сборку системы и прохождение шлангов внутри корпуса.

Несмотря на сложность конструкции, разрез которой приведён на фото ниже, помпа получилась очень компактной — её размеры составляют всего 69 × 69 × 40 мм.

В отличие от других заводских систем, Fractal Design не скрывает производительность помпы Kelvin S24 — она составляет 72 литра в час, а высота подъёма воды может достигать одного метра.

Это весьма скромные значения для помпы системы жидкостного охлаждения (вспомнить хотя бы EK-DCP 4.0 с её 800 литрами в час и 4 метрами), но уж наверняка выше, чем у тех систем, производительность помп которых скромно умалчивается. Уровень шума помпы заявлен на отметке 25 дБА, а максимальный уровень энергопотребления при заявленных 3,2 Вт не превышает 2,8 Вт. Керамический подшипник помпы должен прослужить не менее 50 000 часов, или 5,7 года непрерывной работы.

На одной из боковых граней помпы видна пробка с отверстием под ключ-шестигранник.

Предназначено оно, как вы наверняка уже догадались, для заправки контура системы при добавлении в него дополнительных компонентов либо просто для доливки хладагента.

О медном водоблоке замолвить бы слово, но что-то уж совсем ничего производитель про него нам не рассказывает, кроме того, что он микроканальный.

Основание водоблока имеет размеры 56 × 56 мм и обработано довольно качественно.

Контактная поверхность водоблока ровная, а неравномерность полученных отпечатков мы объясняем выпуклостью теплораспределителя нашего процессора конструктива LGA2011, а также необходимостью смещения водоблока при снятии, поскольку он намертво приклеился на термопасте даже после того, как винты крепления были вывернуты.

Fractal Design Kelvin S24 оснащается двумя вентиляторами размера 120 × 120 × 25 мм. Данная семилопастная модель отсутствует в ассортименте Fractal Design как отдельный компонент, так что, по всей видимости, выпускается эксклюзивно для Kelvin S24.

Диаметр крыльчатки равен 114 мм. Лопасти сравнительно небольшой площади имеют острую переднюю кромку и характерный парусообразный изгиб.

Очевидно, что вентиляторы с такими лопастями подбирались для Kelvin S24 с целью обеспечить высокое давление во всём скоростном диапазоне работы. Так, при максимальной скорости, заявленной на отметке 1700 об/мин, вентиляторы должны развивать давление 2,33 мм H₂O и нагнетать воздушный поток объёмом 62,4 CFM.

Нижняя граница скорости вентиляторов должна составлять 800 об/мин, а управление осуществляется широтно-импульсной модуляцией.

Указан в характеристиках вентиляторов и уровень шума — 26,9 дБА, правда при какой именно скорости — не известно.

Основной недостаток данной модели вентиляторов Fractal Design, на наш взгляд, заключается в очень большом статоре. Его диаметр равен 49 мм, а значит, непосредственно под статорами в радиаторе будет образовываться крупная «мёртвая» зона, охлаждаемая не столь эффективно, как остальная площадь оребрения. Однако сколько именно теряет Kelvin S24 в эффективности из-за этого, сказать очень сложно.

Добавим, что измеренный уровень энергопотребления одной такой «вертушки» составил всего 1,78 Вт, стартовое напряжение оказалось равно 7,2 В. Длина кабелей в оплётке составляет 290 мм и увеличивается ещё на 140 мм благодаря Y-сплиттеру.

⇡#Совместимость и установка

Fractal Design Kelvin S24 можно установить на любую современную платформу с процессорами AMD или Intel. Как и у большинства подобных систем, процедура установки предельно проста, интуитивна и подробно изложена в инструкции. Подготовка системы для установки заключается в оснащении водоблока монтажными пластинами, вставляемыми в специальные прорези в нижней части корпуса.

Затем в концы этих пластин вставляются винты с пружинами, фиксирующиеся гайками.

После этого остаётся только нанести термопасту на теплораспределитель процессора и равномерно притянуть его винтами до упора.

На других платформах установка водоблока проходит точно так же, отличия заключаются только в использовании других прижимных пластин и — в некоторых случаях — необходимости установки усилительной пластины на обратную сторону материнской платы. Добавим, что усилие прижима водоблока к процессору очень высокое.

Для размещения радиатора внутри корпуса системного блока потребуются как минимум два расположенных рядом посадочных места под 120-мм вентиляторы. В инструкции по установке производитель приводит четыре варианта размещения радиатора с вентиляторами в корпусе системного блока.

Как видим, они зависят от организации вентиляции внутри корпуса, количества корпусных вентиляторов и их расположения. Причём радиатор Fractal Design Kelvin S24 может быть закреплён как непосредственно на корпусе, так и через свои вентиляторы. В нашем тестовом Antec Twelve Hundred был возможен только последний вариант, который мы и использовали, установив вентиляторы на вдув в корпус через радиатор.

Вытягивал нагретый поток верхний корпусный вентилятор диаметром 400 мм. Вот, в общем-то, и вся процедура установки, не считая трёхсекундного подключения помпы и вентиляторов.

Дополнительно в инструкции Fractal Design Kelvin S24 приведены варианты расширения системы, когда в цепь добавляется ещё один радиатор с вентиляторами, видеокарта(ы) и даже расширительный бачок с дополнительной помпой.

В этом отношении среди заводских СВО Fractal Design Kelvin S24 действительно не имеет себе равных.

Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Сравнение эффективности систем охлаждения было проведено в закрытом корпусе системного блока следующей конфигурации:

• системная плата: Intel Siler DX79SR (Intel X79 Express, LGA2011, BIOS 0594 от 06.08.2013);
• центральный процессор: Intel Core i7-3970X Extreme Edition 3,5–4,0 ГГц (Sandy Bridge-E, C2, 1,1 В, 6 × 256 Kбайт L2, 15 Мбайт L3);
• термоинтерфейс: ARCTIC MX-4;
• оперативная память: DDR3 4 × 8 Гбайт G.SKILL TridentX F3-2133C9Q-32GTX (2133 МГц, 9-11-11-31_CR2, 1,6125 В);
• видеокарта: AMD Radeon HD 7770 GHz Edition 1 Гбайт GDDR5 128 бит 1000/4500 МГц (с пассивным медным радиатором кулера Deepcool V4000);
• системный диск: Intel SSD 730 480GB (SATA-III, BIOS vL2010400);
• диск для программ и игр: Western Digital VelociRaptor (SATA-II, 300 Гбайт, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ) в коробке Scythe Quiet Drive 3,5″;
• архивный диск: Samsung Ecogreen F4 HD204UI (SATA-II, 2 Тбайт, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
• корпус: Antec Twelve Hundred (передняя стенка — три Noiseblocker NB-Multiframe S-Series MF12-S2 на 1020 об/мин; задняя — два Noiseblocker NB-BlackSilentPRO PL-1 на 1020 об/мин; верхняя — штатный 200-мм вентилятор на 400 об/мин);
• панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC3;
• блок питания: Corsair AX1500i Digital ATX (1500 Вт, 80 Plus Titanium), 140-мм вентилятор.

Для проведения базовых тестов шестиядерный процессор на опорной частоте 100 МГц при фиксированном в значении 44 множителе и активированной функции Load-Line Calibration был разогнан до 4,4 ГГц с повышением напряжения в BIOS материнской платы до 1,240~1,245 В. Технология Turbo Boost во время тестирования была выключена, а вот Hyper-Threading для повышения тепловыделения была активирована. Напряжение модулей оперативной памяти было зафиксировано на отметке 1,6125 В, а её частота составляла 2,133 ГГц с таймингами 9-11-11-20_CR1. Прочие параметры BIOS, относящиеся к разгону процессора или оперативной памяти, не изменялись.

Тестирование проведено в операционной системе Microsoft Windows 7 Ultimate x64 SP1. Программное обеспечение, использованное для теста:

• LinX AVX Edition v0.6.4 — для создания нагрузки на процессор (объём выделенной памяти — 4500 Мбайт, Problem Size — 24234, два цикла по 11 минут);
• Real Temp GT v3.70 — для мониторинга температуры ядер процессора;
• Intel Extreme Tuning Utility v5.1.1.25 — для мониторинга и визуального контроля всех параметров системы при разгоне.

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

Нагрузка на процессор создавалась двумя последовательными циклами LinX AVX с указанными выше настройками. На стабилизацию температуры процессора между циклами отводилось 8–10 минут. За окончательный результат, который вы увидите на диаграмме, принята максимальная температура самого горячего из шести ядер центрального процессора в пике нагрузки и в режиме простоя. Кроме того, в отдельной таблице будут приведены температуры всех ядер процессора и их усреднённые значения. Комнатная температура 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 окружения колебалась в диапазоне 23,6–24,2 °C.

Измерения уровня шума систем охлаждения проводилось электронным шумомером «ОКТАВА-110А» в период от одного 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 пенополиуретановой подложке. Нижняя граница измерений шумомера составляет 22,0 дБА, а субъективно комфортный (просьба не путать с низким!) уровень шума кулеров при измерениях с такого расстояния находится около отметки 36 дБА. Условно низкий уровень шума принят нами у границы 33 дБА. Скорость вращения вентиляторов изменялась во всём диапазоне их работы с помощью специального контроллера путём изменения питающего напряжения с шагом 0,5 В.

В качестве сегодняшних соперников Fractal Design Kelvin S24 были выбраны система жидкостного охлаждения такого же типа Deepcool Maelstrom 240 в своей штатной комплектации, а также суперкулер Phanteks PH-TC14PЕ в режиме с двумя альтернативными вентиляторами Corsair AF140 Quiet Edition.

Добавим, что регулировка скорости вращения всех вентиляторов систем охлаждения осуществлялась с помощью специального контроллера с точностью ±10 об/мин в диапазоне от 800 об/мин до их максимума с шагом 200 или 400 об/мин.

Результаты тестирования и их анализ

Эффективность охлаждения

Результаты тестирования эффективности систем охлаждения при базовом разгоне процессора представлены вашему вниманию на диаграмме и в таблице.

Fractal Design Kelvin S24 выступила довольно уверенно. В режиме максимальной скорости двух своих вентиляторов система демонстрирует такой же уровень эффективности охлаждения, как и Deepcool Maelstrom 240, но мы поставили её на графике выше, поскольку уровень шума у Kelvin S24 ниже. Выигрывает она и у суперкулера. При 1200 и 1000 об/мин героиня сегодняшнего тестирования уже на 1-2 градуса Цельсия эффективнее своего прямого конкурента. Очевидно, что медный радиатор и более производительная помпа Kelvin S24 делают своё дело, хотя и не столь впечатляюще, как мы ожидали. Добавим, что при 800 об/мин Fractal Design Kelvin S24 практически столь же эффективна, как и Deepcool Maelstrom 240, скорость вентиляторов которой нам не удалось опустить ниже 940 об/мин. Однако в таком режиме работы система жидкостного охлаждения уступает 3 градуса Цельсия суперкулеру Phanteks PH-TC14PЕ.

После этого мы разогнали процессор ещё сильнее — до 4600 МГц при 1,305 В — и провели все тесты повторно.

Ситуация несколько изменилась. При повышении тепловыделения в режиме максимальной скорости вентиляторов Fractal Design Kelvin S24 проигрывает Deepcool Maelstrom 240 один градус Цельсия в пике нагрузки, что, конечно же, не критично. При уменьшении скорости вентиляторов до 1200 об/мин Kelvin S24 снова начинает опережать соперника, а при 1000 об/мин оказывается эффективнее сразу на 3 градуса Цельсия. Изменилась ситуация и в сравнении с воздушным кулером Phanteks PH-TC14PЕ, оснащённым парой 140-мм вентиляторов. Теперь система жидкостного охлаждения Fractal Design не уступила Phanteks ни в одном из режимов тестирования, включая тихий при 800 об/мин.

Далее мы убедились, что Fractal Design Kelvin S24 способна обеспечить процессору стабильность и на ещё более высоких частоте и напряжении: 4700 МГц при 1,340 В.

При этом пиковая температура наиболее горячего ядра процессора достигла 79 градусов Цельсия. Напомним, что такой же результат был достигнут и на совсем недавно протестированной нами системе жидкостного охлаждения Deepcool Maelstrom 240.

Уровень шума

Уровень шума участников нашего сегодняшнего тестирования был измерен во всём диапазоне работы их вентиляторов по изложенной в соответствующем разделе статьи методике и представлен на графике.

Кривая уровня шума вентиляторов Fractal Design Kelvin S24 аккурат вписывается между кривыми суперкулера Phanteks PH-TC14PЕ со штатными вентиляторами Phanteks и вентиляторами Deepcool Maelstrom 240, а в высокоскоростных режимах, начиная примерно с 1600 об/мин, пересекает кривую уровня шума конкурента. При максимальных оборотах вентиляторов Kelvin S24 определённо тише Maelstrom 240, причём разница довольно заметна, в том числе и по субъективной оценке. А вот при средних и минимальных скоростях Deepcool оказалась даже тише Fractal Design. Виной тому, на наш взгляд, шумные подшипники вентиляторов последней, поскольку при детальном изучении составляющих шума этих вентиляторов на средних и низких скоростях слышен именно шум (лёгкое потрескивание) подшипников. Не будь его, мы были бы в полной мере удовлетворены уровнем шума Kelvin S24. Добавим, что помпа работает тихо — всего 35,0 дБА по нашей методике, иногда слышно лишь едва заметное журчание жидкости внутри неё.

⇡#Заключение

Главное в новой системе жидкостного охлаждения Fractal Design Kelvin S24 не то, что она немного эффективнее и тише, чем Asetek-системы или суперкулеры, а тот факт, что это по сути первая заводская СВО приемлемой стоимости с медным радиатором и возможностью расширения путём включения в контур дополнительных компонентов. Другой вопрос, хватит ли для этого производительности штатной помпы. Но производитель убедительно заявляет, что хватит, а значит, Kelvin S24 может стать весьма выгодной основой для последующего оснащения жидкостным охлаждением других компонентов системного блока.

Тем не менее и сейчас данная система представляет собой очень интересный продукт с хорошими потребительскими свойствами, универсальный, очень простой в сборке и установке. Единственное, что в этой системе было бы здорово улучшить на данный момент, — это вентиляторы. Их замена моделями с более тихими подшипниками и маленькими статорами могла бы сделать Kelvin S24 ещё более привлекательной для конечного пользователя. Произойдёт это или нет — время покажет.