Testiranje performansi kulera i delta T

Ideja, testiranje i rezultati

Testiranje vazdušnih procesorskih kulera je veoma delikatan posao. Testiranju se uvek može prići na razne načine. Puno detalja, malo detalja, upoređivanje dva kulera, tri kulera ili vođenje cele baze podataka performansi. Ako neko testira i upoređuje dva-tri kulera, to se veoma lako može izvesti za jedan dan. Uslovi za testiranje proizvoda bi trebali da budu isti za svaki kuler, i tu se testeri opet dele na one koji paze da im test-uslovi ostanu isti, pa neko koristi termometar, a nekog nije briga da li se sobna temperatura menja. Neki koriste klima uređaj za korigovanje sobne temperature, a neki ne. Uglavnom, u jednom danu se uslovi merenja ne mogu puno promeniti i u slučaju takvog merenja će rezultati biti manje-više konzistentni. Naravno, sve zavisi i od same osobe koja sprovodi testiranje i od toga koliko je detaljna u svom poslu.

Neki drugi generalni vid testiranja i upoređivanja vazdušnih procesorskih kulera je vođenje baze podataka sa performansama. Ovde se testeri isto dele na one koji vode evidenciju o uslovima, sobnoj temperaturi itd., i na one koji samo “slepo” beleže rezultate. Ovaj način testiranja se uglavnom svodi na merenje procesorske temperature sa određenim kulerom i beleženje ambijentalne temperature. Onda se od temperature procesora oduzima temperatura sobe i ta vrednost se zavodi u tabelu. Dobijena vrednost se zove “delta T” i ovaj način upoređivanja kulera je veoma rasprostranjen.

Kao što smo rekli, testiranje i upoređivanje kulera uopšte nije lak posao ako želite biti precizni. Postoji puno faktora koji mogu uticati na rezultate jednog hladnjaka. Količina paste koja se nanosi na procesor, sobna temperatura, kvalitet izrade određenog test-modela, pa čak i vlažnost vazduha po nekima utiče na predaju toplote sa rebara hladnjaka.

Zašto smo mi sada tu? Pa, tu smo zato što verujemo da upoređivanje kulera sa delta temperaturom baš i nije najbolji alat za taj posao. Temperatura je fizička pojava, kretanje i sudaranje atoma gasa, u ovom slučaju, vazduha. Dakle, temperatura je vrednost srednje kinetičke energije čestica u materiji. Složićemo se da temperatura nije “kilo šećera” koji možete sabirati i oduzimati bez ikakvih posledica, jel tako?

Pošto su stvari složenije od toga, testiranje kulera u zavisnosti od sobne temperature bi trebalo da ima uticaja na konačan rezultat. Ako je to tako, onda upotreba delta T vrednosti sa sobom donosi određene, da kažemo, greške merenja.

Ideja je bila da isti hardver, sa istim podešavanjima, bez zamene termalne paste i skidanja kulera testiramo u više uslova i da vidimo šta se dešava. Pod više uslova mislimo na promenu sobne temperature. “Teoretski”, delta T bi trebao da ostane isti bez obzira na promenu okruženja jer je u pitanju isti test-sistem. Mi smo sproveli malo “naučno istraživanje” i naš standardni test sistem sa i7-930 procesorom smo izložili raznim temperaturama. Ohladili smo sobu na 13.2°C tako što smo otvorili sve prozore i iskoristili preostale zimske dane. Nije trebalo puno vremena da sobna temperatura padne na čak 13.2°C. Kad smo dostigli znatno nižu temperaturu od standardnih 22-24°C, pustili smo LinX strestest program za opterećivanje sistema i zabeležili smo temperature. Svaki test je trajao tri kruga u LinXu, a to je odprilike 11 minuta. U praksi se pokazalo da već posle 10 minuta temperatura CPU-a više ne raste. Isto to smo uradili kada smo temperaturu sobe podigli na 18.1°C i nakon toga na 23.2°C.

Test je rađen na Gigabyte GA X58A-UD5 matičnoj ploči i overklokovanom Intel Core i7-930 procesoru. U BIOSu smo pogasili sve „bezbednosne“ opcije za procesor da ga ništa ne bi kočilo zbog eventualnih visokih temperatura. Procesor je radio na 4,3GHz i naponu od 1,408V sa uključenim HyperThreadingom. Test-kuler nam je bio Noctua NH-D14 čiji su ventilatori uvek radili na maksimalnom broju obrtaja.

Dakle, prema pretpostavci nekih koji upražnjavaju vođenje tabele i delta T vrednosti, razlike ne bi trebalo biti, jer se za merenje koristi identičan hardver, jedino što se menja je temperatura sobe i verovatno vlažnost vazduha u nekoj zanemarljivoj meri. Zanemarićemo vlažnost vazduha jer je ceo test urađen u rasponu od jedan ipo-dva sata i vlažnost vazduha ne može puno da se promeni za tako kratko vreme.

Drugi tabor, grupa fizičara, kaže da se temperatura ne može tek tako sabirati i oduzimati i da će temperatura procesora biti veća u zavisnosti od ambijentalne temperature. U prevodu, vrednost delta T neće biti ista za sva tri merenja.

A rezultati kažu:

Kao što možete videti sa grafikona, delta T nije ostao isti za sva tri merenja. Šta nam to govori? Pa, ako vidite neku ogromnu tabelu sa rezultatima od dvadeset-trideset kulera na spisku, verodostojnosti tih brojki priđite sa malo rezerve. Ako neko primenjuje delta T, to automatski znači da je imao promenljive uslove testiranja kulera dok je skupljao podatke za tabelu. Ako neko koristi klima uređaj za kontrolisanje uslova testiranja, nema razloga da za upoređivanje kulera koristi delta T. Isto tako, ako neko testira i upoređuje kulere istoga dana, i pritom pazi da uslovi ostanu isti, nema potrebe za računanjem delta T vrednosti.

Prema predviđanjima, delta T je trebao da ostane 57.3°C za sva tri slučaja, međutim, poraslo je na 62.8°C. Stvara se razlika od 5.5°C na promenu sobne temperature od 10°C. Naša test-postavka predstavlja ekstrem, niko neće testirati kuler na 13.2°C. Ali poenta je bila da se dokaže zavisnost dobijenog rezultata od sobne temperature. Naša maksimalna sobna temperatura je bila 23.2°C i ostaje nam samo da ponovimo testiranje na leto kada se najveće promene dešavaju, kada sobna temperatura raste sa 20-22°C na letnjih 26-28°. Naša predviđanja kažu da ćemo moći da zabeležimo slične razlike u rezultatima, tj. da delta T neće imati konzistentnu vrednost.

Razlike u rezultatima nekih vrhunskih vazdušnih kulera su ponekad minimalne, od 1 do 3°C, što je sasvim dovoljno da konkurenta proglasite gubitnikom i time uvredite nekoga.

Promenljivi uslovi za testiranje prave probleme iz više razloga. Glavni krivac je sobna temperatura, ali problemi idu mnogo dublje. Mi zapravo znamo veoma malo o heatpipe-ovima. Adekvatan test kulera bi trebao da se sastoji od presecanja jednog heat pipe-a i utvrđivanja njegovog tipa. Postoje razni tipovi, a o nekim najrasprostranjenijim vrstama smo već pričali kad smo se bavili vapor chamber-om, tako da ih nećemo sada nabrajati. Problem je što retko ko ima para za uništavanje savršeno dobrog kulera samo da bi utvrdio tip toplotnih cevi.

Heatpipe se “šteluje” za vreme poizvodnje sa pritiskom, količinom i vrstom tečnosti kojom se puni. Svaki heatpipe ima svoje limitacije i optimalne uslove kada je najefikasniji. Takođe, jako malo znamo o proizvodnom procesu heatpipe-ova, jer još ni jedan proizvođač nije izašao u javnost sa detaljnim opisom fabrikovanja. Zbog našeg ograničenog znanja o tipovima i proizvodnji toplotnih cevi, ne znamo kako tačno razlike u ambijentalnoj temperaturi utiču na performanse kulera.

Ovo štivo se generalno odnosi na vazdušne kulere, mada očekujemo devijacije i u slučaju vodenih hlađenja. Naša pretpostavka je da su odstupanja usled ambijentalne temperature dosta manja u slučaju vodenog hlađenja jer ne koriste heatpipe-ove, a i medijum za prenošenje toplote je voda koja ima drugačije fizičke osobine naspram vazduha. Sa problematikom delta temperature i vodenih hlađenja ćemo se pozabaviti u budućnosti, to je sigurno. Takođe ćemo se posvetiti i istraživanju uticaja vlažnosti vazduha na merene temperature procesora sa vazdušnim kulerom.

Ovaj test je rađen u kućnim uslovima sa svega tri merene vrednosti. Pretpostavljamo da je skala logaritamska prema kojoj delta T zavisi od sobne temperature. Ne možemo ništa da tvrdimo jer nam za to treba više mernih vrednosti. U principu smo dokazali da delta T itekako zavisi od sobne temperature, a to nam je i bio cilj.

Sa ovom tematikom bismo mogli ići i u sitne detalje. Naši rezultati se odnose za naš test-sistem i ne znamo tačno u kolikoj meri bi se ovaj fenomen prezentovao i na nekoj drugoj konfiguraciji. Što se sobne temperature tiče, znamo da računarske komponente troše više struje, i to znatno više, ako je ambijentalna temperatura visoka. Ovo su potvrdili ljudi koji se bave bitmining-om i oni koji koriste grafičke karte za dekodiranje podataka (računi za struju su im leti znatno veći). Dakle, niz stvari utiče na dobijene rezultate pa su moguća neka manja odstupanja od našeg rezultata pri upotrebi drugog hardvera.

U svakom slučaju, ovaj edukativni materijal treba da imate na umu kada gledate neku tabelu sa performansama kulera. Nekoliko puta smo mogli videti nelogične stvari, kao kada je single tower vazdušni hladnjak imao bolje performanse od dual tower kulera. Nikad ne možemo biti sigurni kako je neko sastavljao tabelu i da li je adekvatno beležio podatke. Mi vas nećemo siliti u našu “sektu” jer rezultate svaki čovek tumači za sebe na sopstveni način. Ako neko misli da su tabele sa delta T vrednostima korisnije, verovatno ima razloga za to. Mi sa druge strane ćemo se zasada pridržavati testiranju kulera u identičnim uslovima, sve u istom danu sa okom na termometru.

Komentarišite na forumu…