Обзор системы жидкостного охлаждения ARCTIC Liquid Freezer II 280: эффективность и никаких RGB!

То, как в целом последние два-три года развиваются системы охлаждения для центральных процессоров, вряд ли радует ценителей эффективного охлаждения и низкого уровня шума. Причина этому проста – инженерная мысль по каким-то причинам покинула данный сектор, а мысль маркетинговая была направлена исключительно на то, чтобы системы охлаждения ярче сияли различными типами подсветок вентиляторов и помп. В результате сегодня более-менее приличный уровень эффективности по меркам систем жидкостного охлаждения (СЖО) можно получить только от вариантов с радиаторами размерами 280 × 140 мм или 360 × 120 мм. Все остальные модели либо проигрывают лучшим воздушным кулерам, либо выходят на такую же эффективность ценой высокого уровня шума.

Однако в последние месяцы можно наблюдать положительные сдвиги, направленные именно на повышение эффективности СЖО. Например, хорошо известная вам немецкая компания be quiet! сейчас готовит обновлённую серию своих систем жидкостного охлаждения, а ещё более распространённая в России швейцарская ARCTIC уже выпустила серию Liquid Freezer II, в которую входят четыре модели с радиаторами размерами от 120 до 360 мм.

Все системы получили увеличенные по толщине радиаторы, оптимизированные вентиляторы, новые шланги и помпу, усовершенствованный водоблок и даже маленький вентилятор для охлаждения элементов цепей VRM материнских плат. Кроме того, их нельзя назвать необслуживаемыми (возможна дозаправка или замена хладагента), ну и плюс они подключаются всего одним кабелем. Уже неплохая заявка на лидерство в своём классе, не правда ли?

В сегодняшней статье мы изучим и протестируем модель ARCTIC Liquid Freezer II 280 с 280-мм радиатором и двумя 140-мм вентиляторами.

В будущих материалах мы постараемся проверить и другие модели данной серии, тем более что результаты тестирования Liquid Freezer II 280 просто обязывают нас этим заняться. Впрочем, не будем раскрывать все «карты» сразу.

⇡#Технические характеристики и рекомендованная стоимость

⇡#Упаковка и комплектация

Оформление коробки, в которой поставляется ARCTIC Liquid Freezer II 280, типичное для продуктов швейцарской компании – преимущественно синий цвет с белым изображением СЖО на лицевой стороне. Рядом указаны название продукта, срок гарантии и входящая в комплект термопаста.

На обратной стороне на отдельных фотографиях рассказывается об основных компонентах системы и их ключевых особенностях.

Торцы коробки отведены под перечень достоинств системы и её технические характеристики с размерами радиатора. Ниже указаны поддерживаемые процессорные платформы.

В коробке два отсека: в нижнем размещен радиатор с вентиляторами, а в верхний выведены его шланги с помпой, плюс там же лежит небольшая коробочка с аксессуарами.

В последней находятся крепления с набором винтов, открытка и купон с QR-кодом, ведущим на инструкцию по установке, а также фирменная термопаста ARCTIC MX-4 с теплопроводностью 8,5 Вт/м·К.

Система выпускается в Китае и обеспечивается двухлетней гарантией. Её рекомендованная стоимость составляет 80 евро, а какой она будет у нас, в России, мы узнаем, когда система появится в продаже. Но даже если Liquid Freezer II 280 будет продаваться в России за 100 долларов США (около 6,5 тысяч рублей), то это весьма привлекательная стоимость для СЖО с 280-мм радиатором.

⇡#Особенности конструкции

ARCTIC Liquid Freezer II 280 представляет собой классическую систему жидкостного охлаждения замкнутого типа, которая полностью заправлена и готова к эксплуатации. Казалось бы, мы уже протестировали больше сотни — и это не преувеличение — подобных СЖО, что ещё можно изобрести в данном классе? Однако новую модель ARCTIC от других таких систем отличает... всё! У неё другие радиатор, шланги, вентиляторы, помпа и водоблок, у неё даже подключение другое. Давайте последовательно разберём каждый из этих компонентов новой СЖО.

ARCTIC Liquid Freezer II 280 выглядит массивно и основательно. Толстый радиатор, пара 140-мм вентиляторов и длинные шланги внешним диаметром 12,4 мм придают системе серьёзный вид, разительно отличая её от одноклассников.

Несмотря на тот факт, что радиатор системы по-прежнему алюминиевый, его размеры увеличены до 317 × 138 × 38 мм, а толщина оребрения составляет 26 мм, что на 9-10 мм больше, чем у радиаторов большинства других СЖО.

Он состоит из 14 плоских каналов, расставленных с 7-мм расстоянием друг от друга. Между каналами приклеена алюминиевая гофролента с перфорацией. Плотность радиатора сравнительно невелика — всего 15 FPI.

У других систем с 280-мм радиаторами плотность, как правило, равна 20 FPI, а здесь она на 25 % ниже, поскольку толщина самого оребрения существенно увеличена. Да и для эффективной работы вентиляторов на низких скоростях плотный пакет рёбер ни к чему.

Один из торцов радиатора полностью глухой, но его размеры увеличены — опять же в сравнении с другими необслуживаемыми системами жидкостного охлаждения.

Это означает, что и объём хладагента внутри контура больше, а следовательно – эффективность охлаждения при прочих равных будет выше.

Из противоположного торца радиатора выходят два резьбовых фитинга, на которых зажаты два шланга.

Длина шлангов, не считая самих фитингов, составляет 420 мм, а их внешний диаметр равен 12,4 мм (внутренний – 6,0 мм). Шланги по всей длине как бы прошиты сдвоенной белой нитью, которую мы сначала приняли за подсветку, но в итоге оказалось, что это не так.

Между синтетической оплёткой шлангов и самими резиновыми трубками проходят кабели двух вентиляторов. Добавим, что шланги получились прочные, но не чрезмерно жёсткие, как это иногда бывает в СЖО.

На другом конце шланги входят в блок помпы с водоблоком, где также установлены резьбовые фитинги. В инструкции к системе прямо не указано на возможность дозаправки или замены хладагента в контуре, однако, если все фитинги с резьбой, то что мешает это сделать?

Помпа тоже выглядит оригинально. Сверху она накрыта пластиковым кожухом, в котором установлен маленький 40-мм вентилятор для охлаждения элементов цепей VRM материнских плат. Скорость его вращения регулируется автоматически широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) в диапазоне от 1000 до 3000 об/мин. Скорость ротора помпы также регулируется ШИМ, но в диапазоне от 800 до 2000 об/мин. Также указано, что уровень её энергопотребления (вместе с вентилятором) не должен превышать 2,7 Вт. Наши измерения подтвердили данное значение. К сожалению, о производительности помпы в характеристиках ничего не сказано.

В её основании встроен медный водоблок размерами 44 × 40 мм, контактная поверхность которого защищена плёнкой.

Кстати, после таких плёнок на основании иногда может оставаться тонкий клеевой слой, который нужно удалить спиртосодержащей жидкостью.

Качество обработки контактной поверхности водоблока заслуживает твёрдую «четвёрку» по пятибалльной шкале. Полировки нет, но следы от фрезы или шлифовальной машинки совершенно не ощущаются.

О внутренней структуре водоблока известно только то, что она микроканальная. Других подробностей нет.

Ровность поверхности водоблока идеальная. Вкупе с высоким усилием прижима водоблока к процессору нам удалось получить практически идеальные отпечатки на процессоре конструктивного исполнения LGA2066.

Liquid Freezer II 280 оснащается двумя вентиляторами размерами 140 × 140 × 27 мм каждый. Речь идёт о модели ARCTIC P14 PWM, разработанной специально для повышенного статического давления. Для этого вентиляторы оснащены крыльчаткой диаметром 129 мм с пятью агрессивными лопастями большой площади.

Вентиляторы соединены друг с другом последовательно по фирменной технологии ARCTIC PST и имеют поддержку ШИМ. Скоростной диапазон их работы лежит в границах от 200 до 1700 об/мин, а максимальный воздушный поток одного вентилятора заявлен на отметке 72,8 CFM. Уровень шума – 0,3 сона (примерно 22,5 дБА).

Статор диаметром всего 41,5 мм не имеет никаких наклеек, а модель вентилятора и электрические характеристики выштампованы прямо на пластике.

По характеристикам вентиляторы должны были потреблять всего 0,96 Вт каждый, что на наш взгляд, звучало слишком оптимистично для 140-мм вентилятора на 1700 об/мин. Однако по результатам наших измерений получилось совсем чуть-чуть больше – 1,13 Вт. То есть в сумме (помпа и её вентилятор + два вентилятора на радиаторе) система потребляет в пике не более 5 Вт — это отличный показатель. Стартовое напряжение вентиляторов равно 3,7 В.

Срок службы гидродинамических подшипников вентиляторов в характеристиках системы не указан, но на отдельной странице по ARCTIC P14 PWM производитель гарантирует их бесперебойную работу в течении 10 лет, что в пять раз дольше, чем гарантия на саму систему. Из недостатков отметим лишь отсутствие какой-либо виброразвязки между вентиляторами и радиатором: нет ни силиконовых наклеек-уголков, ни резиновых шайб. Прямой контакт пластика и металла. Зато на радиатор можно установить сразу четыре таких вентилятора, хотя даже с парой штатных «вертушек» Liquid Freezer II 280 весит почти 1,6 килограмма.

⇡#Совместимость и установка

Водоблок Liquid Freezer II 280 совместим с процессорами Intel конструктивного исполнения LGA115(х)/2011(v3)/2066 и процессорами AMD в исполнении Socket AM4. Для закрепления водоблока используются две пары стальных пластин, которые приворачиваются к нему двумя винтами. Вот, например, как выглядят монтажные пластины для Intel.

Далее, чтобы прижать водоблок к процессору, используется либо усилительная пластина с обратной стороны материнской платы, либо опорные втулки с двусторонней резьбой. Поскольку в наша тестовая система построена на базе процессора и плату с LGA2066, то для нас актуален как раз последний вариант.

Ещё один важный этапом перед установкой водоблока — нанесение равномерного и минимально возможного слоя термопасты. Кроме того, не стоит забывать затягивать прижимные винты постепенно, крест-накрест, чтобы обеспечить водоблоку равномерный прижим и эффективный теплообмен.

Обратите внимание на то, как сориентирован водоблок на процессоре. Дело в том, что под маленьким радиатором есть два воздуховода, которые и направляют воздушный поток к элементам силовой цепи материнской платы. В нашем случае поток воздуха идёт вверх и вниз, и как раз верхний поток охлаждает цепь VRM.

Что касается самого радиатора с вентиляторами, то для его размещения в корпусе системного блока должно быть посадочное место под два рядом расположенных 140-мм вентилятора — и даже больше, ведь радиатор длиннее пары таких вентиляторов. При этом длины шлангов хватит чтобы установить радиатор не только на верхнюю стенку корпуса, но и на переднюю. В нашем случае мы использовали первый вариант размещения.

Воздушный поток вентиляторов был направлен на выдув из корпуса, а его приток обеспечивали три 140-мм вентилятора на передней стенке. Добавим, что подсветки у системы нет совсем и нигде.

⇡#2. Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Оценка эффективности ARCTIC Liquid Freezer II 280 и её конкурента была проведена в закрытом корпусе системного блока следующей конфигурации:

• системная плата: ASRock X299 OC Formula (Intel X299 Express, LGA2066, BIOS P1.60 от 01.11.2018);
• 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 × 4 Гбайт Corsair Vengeance LPX 2800 МГц (CMK16GX4M4A2800C16) (XMP 2800 МГц/16-18-18-36_2T/1,2 В или 3000 МГц/16-18-18-36_2T/1,35 В);
• видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 2080 Founders Edition 8 Гбайт/256 бит, 1515-1800(1965)/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.

Для оценки эффективности систем охлаждения десятиядерный процессор на BCLK, равной 100 МГц, при фиксированном на значении 43 множителе и установленной на первый уровень стабилизации функции Load-Line Calibration был разогнан до частоты 4,3 ГГц с повышением напряжения в BIOS материнской платы до 1,071-1,072 В.

Напряжение VCCIO было выставлено на 1,100 В, а VCCSA – на 1,075 В. В свою очередь, напряжение модулей оперативной памяти фиксировалось на отметке 1,33 В, а её частота составляла 3,2 ГГц с таймингами 16-18-18-39 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 1903 (18362.388). Программное обеспечение, использованное для теста:

• Prime95 29.4 build 8 – для создания нагрузки на процессор (режим Small FFTs, два последовательных цикла по 14-15 минут);
• HWiNFO64 6.12-3930 – для мониторинга температур и визуального контроля всех параметров системы.

Полный снимок дисплея во время проведения 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 24,7–25,2 °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/СЖО и его вентилятор(ы). 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.

Эффективность и уровень шума ARCTIC Liquid Freezer II 280 мы оценим в сравнении с показателями лучшего представителя воздушных систем охлаждения для процессоров – суперкулера Phanteks PH-TC14PЕ ($74,99), на который были установлены два 140-мм вентилятора Corsair AF140 ($19,99).

Забегая вперёд, сделаем небольшой анонс: в конце сентября у нас появилась последняя версия этого суперкулера, мы уже сравнили его с моделью 2011 года, и результаты получились, мягко говоря, неожиданными.

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

Результаты тестирования эффективности систем охлаждения при разгоне процессора до 4,3 ГГц представлены на диаграмме и в таблице.

Как видим, ARCTIC Liquid Freezer II 280 одерживает убедительную победу над суперкулером, выигрывая у него на максимальных оборотах 9 градусов Цельсия в пике нагрузки, и при минимальных и одинаковых для обеих систем охлаждения 800 об/мин – 4 градуса Цельсия по максимальной температуре процессора. Причём СЖО ещё и работает тише, в чём мы с вами убедимся по графику в конце статьи.

Поднимаем планку тепловыделения десятиядерного процессора ещё выше, разгоняя его до 4,4 ГГц при напряжении 1,118 В.

В таком режиме работы процессора суперкулер Phanteks PH-TC14PЕ справился с его охлаждением только на максимальных оборотах двух его вентиляторов Corsair, а вот СЖО – по-прежнему во всём скоростном диапазоне работы вентиляторов.

Здесь уже максимальное преимущество новой системы жидкостного охлаждения возросло до 11 градусов Цельсия, а при одинаковых скоростях работы вентиляторов оно повысилось до 6-7 градусов Цельсия.

В дополнение к своей убедительной победе над суперкулером, ARCTIC Liquid Freezer II 280 уверенно справилась с охлаждением процессора и на частоте 4,5 ГГц при напряжении 1,142 В.

При максимальной скорости двух своих вентиляторов ARCTIC Liquid Freezer II 280 охлаждает процессор, удерживая его пиковую температуру в пределах 90 градусов Цельсия.

Кроме того, СЖО смогла обеспечить процессору стабильность и при скорости вентиляторов 1400 и 1200 об/мин, а вот в тихих режимах с таким разгоном процессора система уже не справлялась. Впрочем, мы, наверное, слишком многого хотим от СЖО с 280-мм радиатором. Теперь об уровне шума системы.

⇡#Уровень шума

ARCTIC Liquid Freezer II 280 смогла нас впечатлить не только высокой эффективностью охлаждения, но и сравнительно низким уровнем шума. Если проводить параллели с уровнем шума вентиляторов Corsair такого же типоразмера, то вентиляторы ARCTIC попросту разгромили их, работая значительно тише. Так, на субъективной границе комфорта 36 дБА скорость вентиляторов ARCTIC равна 1100 об/мин, в то время как у Corsair AF140, которые до сих пор считались одними из лучших, она не превышает 850 об/мин. С границей условной бесшумности 33 дБА ситуация такая же: 990 об/мин против 730 об/мин. Иначе говоря, при и так более высоком уровне эффективности охлаждения на одинаковых оборотах вентиляторов у Liquid Freezer II 280 ещё есть запас на повышение скорости на 200-250 об/мин без увеличения уровня шума. Отличный результат!

А вот помпа не идеально тихая. Точнее сказать, сама помпа работает комфортно, а диссонанс вносит её маленький 40-мм вентилятор, который в нагрузке разгоняется до 3120 об/мин и начинает неприятно жужжать. Здесь инженерам ARCTIC нужно ещё поработать, а может, и вовсе отказаться от этого вентилятора, тем более что снижения температуры элементов цепей VRM в сравнении с показателями, когда они обдуваются вентиляторами процессорного кулера, мы не зафиксировали. В идеале необходимо сравнить эффективность ARCTIC Liquid Freezer II 280 с включенным вентилятором помпы-водоблока и без него, но он находится в единой цепи питания с двигателем помпы и вентиляторами на радиаторе, поэтому отдельно отключить его невозможно.

⇡#Заключение

ARCTIC Liquid Freezer II 280 – следующий шаг в развитии систем жидкостного охлаждения, готовых к эксплуатации и не требующих обслуживания. Система получила массивный алюминиевый радиатор с толстым оребрением и почти вдвое увеличенной площадью, на котором установлены два 140-мм вентилятора с крыльчаткой агрессивной формы. Благодаря этим основным нововведениям, СЖО уверенно опережает лучшие воздушные кулеры и делает это при меньшем уровне шума. Кроме того, Liquid Freezer II 280 получила универсальный водоблок, совместимый со всеми современными платформами (не считая AMD Socket TR4), а также помпу с дополнительным вентилятором для охлаждения элементов цепей VRM материнской платы.

Дополнительные плюсы системы — резьбовые фитинги (а значит, контур СЖО можно дозаправлять и менять хладагент) и подключение всех компонентов всего одним кабелем с поддержкой ШИМ-управления. Что касается минусов, то к ним мы отнесём неприятный звук маленького вентилятора на максимальной его скорости, а также отсутствие виброразвязки в местах контакта вентиляторов с радиатором. Тем не менее за 80 евро ARCTIC Liquid Freezer II 280 — один из самых сильных игроков в своём классе, так что она заслуженно получает нашу награду «Выбор редакции». Причём без всякой там подсветки.