Jak zbudować cichy komputer?

Hałas należy do jednych z najbardziej uciążliwych czynników podczas pracy z komputerem. Całe szczęście nie jesteśmy tutaj bezsilni, bo istnieje sporo metod, aby go zmniejszyć lub nawet całkowicie wyeliminować. Jak tego dokonać? Jak wyciszyć komputer? Przygotowaliśmy krótki poradnik, w którym opiszemy najskuteczniejsze sposoby walki z hałasem. Przy okazji podpowiemy też, czym należy się kierować przy budowie cichego komputera do grania.

Na początku warto zauważyć, że uciążliwość hałasu zależy od kilku głównych czynników: poziomu, częstotliwości, a także częstotliwości występowania i stopnia przewidywalności dźwięku. Ponadto istnieją różne czynniki ułatwiające tolerancje hałasu. Są to już jednak szczegółowe informacje, w które raczej nie chcemy się zagłębiać – w zasadzie można o tym napisać pracę naukową, którą zrozumie zapewne tylko wąskie grono naszych czytelników.

Konkluzja jest tutaj taka, że nie można jasno określić, który hałas jeszcze będzie akceptowalny, a który już stanie się uciążliwy (a przynajmniej nie w każdej sytuacji i nie dla wszystkich ludzi).

Znacznie prostszą i bardziej przejrzystą metodą jest tutaj punkt odniesienia natężenia dźwięku, który możemy porównać do znanych nam sytuacji. Poniżej znajdziecie przykładową skalę natężenia hałasu w decybelach i przykład mniej więcej odpowiadający danej wartości. Przy interpretacji skali należy jednak pamiętać o logarytmicznym charakterze odczuwania głośności – wzrost poziomu głośności o 3 dB odpowiada 2-krotnemu wzrostowi natężenia, wzrost głośności o 10 dB odpowiada 10-krotnemu wzrostowi natężenia, a wzrost głośności o 20 dB odpowiada 100-krotnemu wzrostowi natężenia itd.

Widać zatem, że za hałas uciążliwy lub denerwujący śmiało możemy przyjąć natężenie dźwięku rzędu 40-50 dB, aczkolwiek w skrajnych przypadkach może być to nawet 30-40 dB.

Komputer, jak każde urządzenie elektroniczne, wymaga do zasilania energii elektrycznej – duża część z niej jest zamieniana w ciepło, które trzeba w jakiś sposób odprowadzić. Najlepiej sprawdzają się tutaj konstrukcje wykorzystujące wentylatory. No właśnie, wentylator zalicza się do urządzeń mechanicznych, gdzie powstaje tarcie i w efekcie też hałas.

Nie należy też zapominać o samym szumie powietrza, które „odbija się” od innych elementów wentylatora oraz pozostałych komponentów chłodzenia i/lub podzespołów. Podobnie wygląda kwestia w przypadku pompek z systemów chodzenia cieczą. To jednak nie wszystko, bo w komputerze możemy znaleźć jeszcze inne elementy mechaniczne – przykładem tutaj mogą być dyski twarde, a właściwie obracające się w nich talerze i układy pozycjonujące głowice.

Można zatem powiedzieć, że elementy mechaniczne to główne źródło hałasu w komputerach. Elementy te mają jednak to do siebie, że się zużywają i wtedy też jeszcze bardziej pogarszają swoją kulturę pracy. Do tego należy doliczyć inne czynniki wpływające na gorsze możliwości odprowadzania ciepła (np. wysychającą pastę termoprzewodzącą lub zbierające się zanieczyszczenia). Niestety, czas też działa na naszą niekorzyść.

Całe szczęście problem uciążliwości hałasu coraz częściej dostrzegają producenci podzespołów komputerowych i przy konstruowaniu nowych produktów zwracają uwagę nie tylko na wydajność czy wzornictwo, ale właśnie też na kulturę pracy. Na co zatem zwracać uwagę przy wyborze konkretnych podzespołów, jeżeli zależy nam na cichej pracy komputera?

Procesor to jeden z najbardziej energochłonnych podzespołów w komputerze, więc wymaga też zapewniania odpowiedniego chłodzenia.

W przypadku słabszych, energooszczędnych układów nie powinno być problemów z wyeliminowaniem hałasu – bez problemu sprawdzą się tutaj nawet konstrukcje ze średniej półki, bo przy odpowiednim zapasie mocy wentylatory będą mogły pracować z obniżoną prędkością obrotową, co można odpowiednio ustawić w UEFI lub dodatkowym oprogramowaniu płyty głównej. Mało tego, w sprzyjających warunkach można nawet pokusić się o instalację pasywnego, całkowicie bezgłośnego chłodzenia.

Gorzej wygląda sytuacja w przypadku wydajniejszych procesorów (np. AMD FX lub Intel Core i7 pod LGA 2011(-3)), które generują naprawdę spore ilości ciepła, szczególnie po dodatkowym podkręceniu z mocno podniesionym napięciem zasilającym. W takich przypadkach nie obejdzie się bez solidnych, rozbudowanych coolerów lub nawet chłodzenia cieczą.

O całkowitym wyeliminowaniu hałasu raczej możemy zapomnieć, ale warto zwrócić uwagę na konstrukcje wykorzystujące 120- lub nawet 140-milimetrowe wentylatory z porządnym, cichym łożyskiem (np. olejowym) i odpowiednio wyprofilowanymi łopatkami. Tego typu modele nie należą jednak do najtańszych, bo często ich cena wynosi nawet kilkaset złotych.

Karta graficzna jest drugim z najbardziej energochłonnych elementów w komputerze, więc również wymaga zapewnienia odpowiedniej wentylacji. Całe szczęście w tym przypadku inicjatywę przejmują już producenci, którzy zwykle konstruują autorskie modele i przy projektowaniu swoich rozwiązań zwracają uwagę nie tylko na wydajność, ale również kulturę pracy systemu chłodzenia. Powinniśmy więc zwracać uwagę przede wszystkim na niereferencyjne konstrukcje.

Część akceleratorów wykorzystuje pasywne chłodzenia, które mają ten atut, że zaliczają się do całkowicie bezgłośnych rozwiązań. Niestety zwykle są to słabsze modele, niekoniecznie nadające się do grania (szczególnie w nowsze tytuły przy wyższych ustawieniach graficznych). Warunkiem dobrego funkcjonowania takich konstrukcji jest też duża, przewiewna obudowa.

Wydajniejsze karty generują znacznie więcej ciepła, więc w ich przypadku konieczne jest zastosowanie już zacznie efektywniejszych chłodzeń – często są to 2- lub nawet 3- slotowe konstrukcje, które wykorzystują dwa lub trzy duże wentylatory. Na uwagę zasługują tutaj półpasywne rozwiązania, gdzie wentylatory włączają się dopiero po przekroczeniu określonej temperatury (np. podczas grania), a w spoczynku i przy mniejszym obciążeniu pozostają wyłączone i nie generują żadnego hałasu. Karty z półpasywnym chłodzeniem powoli stają się standardem, więc nie trzeba za nie płacić "ekstra".

Dobrym pomysłem może okazać się też samodzielna wymiana chłodzenia na karcie graficznej – czy to na cichszy cooler powietrzny czy też blok wodny podłączany do całego obiegu chłodzenia cieczą. Rozwiązanie to sprawdzi się głównie w przypadku referencyjnych konstrukcji, gdy nie chcemy wymieniać całej karty graficznej. Warto jednak pamiętać, że część producentów zabezpiecza swoje karty plombami, więc zmiana chłodzenia wiąże się tutaj z utratą gwarancji.

Dysk twardy to już całkowicie inna kategoria, bo generowany hałas pochodzi tutaj od rozkręcających się talerzy i nie można ich tak po prostu wymienić na lepszy model. Ponadto dysk twardy dodatkowo generuje wibracje, które mogą być bardziej uciążliwe od samego hałasu – szczególnie, gdy są przenoszone na obudowę komputera.

Najlepszym rozwiązaniem problemu jest wymiana dysku talerzowego, zawierającego elementy mechaniczne, po prostu na nowoczesny, wydajniejszy nośnik półprzewodnikowy (SSD). Zyskamy nie tylko na kulturze pracy, ale też na wydajności i komforcie użytkowania komputera. Niestety, nawet najtańsze SSD-ki są droższe od dysków talerzowych, więc jest to dosyć kosztowne rozwiązanie. Dodatkowo musimy liczyć się z czasochłonnym przenoszeniem danych.

Opcjonalnie można zdecydować się na wyciszenie dysku twardego poprzez zainstalowanie go w specjalnej obudowie wyciszającej (np. Scythe Quiet Drive). Rozwiązanie to nie jest jednak idealne, bo wymaga wolnej zatoki 5,25 cala, a nie wszystkie nowe obudowy takową posiadają.

Zasilacz ma za zadanie doprowadzić energię elektryczną do poszczególnych podzespołów komputera – niestety prawa fizyki są tutaj nieubłagane i cześć przetwarzanej mocy zawsze jest zamieniana w ciepło. Konieczne jest więc zastosowanie odpowiedniego chłodzenia, które również może generować hałas.

Najlepszym rozwiązaniem jest oczywiście zminimalizowanie strat poprzez wybieranie modeli z wyższą sprawnością energetyczną, określaną za pomocą certyfikatu 80 PLUS – im wyższa sprawność energetyczna tym mniej generowanego ciepła i możliwość wykorzystania cichszego chłodzenia.

Na uwagę zasługują też modele z półpasywnym chłodzeniem, które do pewnego stopnia obciążenia działają z obniżoną prędkością obrotową lub nawet przy całkowicie wyłączonym wentylatorze. Prawdziwy zapaleńcy mogą zdecydować się na całkowicie pasywną konstrukcję, lecz na ogół są to modele o niższej mocy, które nie sprawdzą się w najwydajniejszych konfiguracjach i są dostępne w dużo wyższej cenie.

Kolejnym potencjalnym źródłem hałasu w komputerze są wentylatory zainstalowane w obudowie – szczególnie jeżeli są to słabszej jakości, podstawowe i/lub mocno wyeksploatowane „śmigiełka”.

Najprostszym rozwiązaniem pozbycia się hałasu jest ich wymiana. Przy wyborze nowych wentylatorów powinniśmy zwrócić uwagę na jakość zastosowanego łożyska (dobrze sprawdza się tutaj łożysko olejowe), a także specjalnie wyprofilowane pod kątem przepływu powietrza łopatki i ramkę. Ważna jest też prędkość obrotowa – im niższa tym zwykle niższy przepływ powietrza, ale też wyższa kultura pracy. Część producentów dodaje też do swoich wentylatorów specjalną podkładkę lub uchwyty montażowe, które mają zapobiegać przenoszeniu drgań.

Alternatywnym rozwiązaniem jest po prostu zmniejszenie prędkości obrotowej – czy po poprzez oprogramowanie płyty głównej czy też specjalny regulator obrotów (coraz częściej znajduje się on na wyposażeniu obudów).

Wbrew pozorom obudowa też ma bardzo duże znaczenie przy ocenie kultury pracy komputera – wprawdzie sama nie jest źródłem hałasu, ale może wpłynąć na jego tłumienie i rozchodzenie się wibracji.

Przy wyborze odpowiedniego modelu warto zwrócić uwagę na masywne „skrzynki”, gdzie zastosowano dobrej jakości, ciche wentylatory. Ważną cechą są też wytłumione miejsca montażowe dla tradycyjnych dysków twardych (zwykle są one wyposażone w gumowe podkładki).

W przypadku lepszych modeli producenci decydują się również na zastosowanie dodatkowych mat tłumiących hałas, które mają za zadanie wytłumić wszystkie podzespoły znajdujące się wewnątrz obudowy.

Jeżeli jednak nasza obudowa nie ma specjalnych mat wytłumiających, nic nie stoi na przeszkodzie, aby takie maty dokupić i samemu wyciszyć swoją „skrzynkę”. Rozwiązanie to docenią zwłaszcza majsterkowicze, bo niewielkim nakładem finansowym można znacznie poprawić kulturę pracy PC-ta.

[kontrolka produkt=intel-core-i5-6600 typ=top10new tytul="Intel Core i5 6600" opis="Intel Core i5-6600 zalicza się do jednych z wydajniejszych procesorów, a przy tym generuje nieduże ilości ciepła - współczynnik TDP oszacowano tutaj na 65 W."]

[kontrolka produkt=be-quiet-dark-rock-pro-3 typ=top10new tytul="be quiet! Dark Rock Pro 3" opis="be quiet! Dark Rock Pro 3 zalicza się do najwydajniejszych chłodzeń powietrznych - jest on w stanie poradzić sobie z procesorami o TDP 250 W. Przy okazji jest to też jedno z najcichszych chłodzeń w swojej klasie."]

[kontrolka produkt=msi-z170a-tomahawk typ=top10new tytul="MSI Z170A Tomahawk" opis="MSI Z170A Tomahawk to płyta główna pod LGA 1151, która została zaprojektowana głównie z myślą o graczach i entuzjastach."]

[kontrolka produkt=asus-radeon-r9-390x-strix-oc typ=top10new tytul="ASUS Radeon R9 390X STRIX OC" opis="Karta graficzna ASUS Radeon R9 390X STRIX OC zalicza się do wydajnych modeli, a przy tym generuje spore ilości ciepła. Producent zastosował tutaj jednak półpasywne chłodzenie DirectCU III."]

[kontrolka produkt=g-skill-ripjaws-4-ddr4-2x-4-gb-3000-mhz- typ=top10new tytul="G.Skill Ripjaws 4 2x 4 GB 3000 MHz CL15" opis="2-kanałowy zestaw nowych pamięci DDR4 (w naszej platformie pracują z częstotliwością nominalną kontrolera pamięci - 2133 MHz)."]

[kontrolka produkt=radeon-r7-ssd-240-gb typ=top10new tytul="AMD Radeon R7 SSD 240 GB" opis="AMD Radeon R7 SSD to nośnik SSD, który oferuje całkiem niezłą wydajność. W naszym artykule jest przykładem bezgłośnego nośnika półprzewodnikowego."]

[kontrolka produkt=be-quiet-dark-power-pro-10-850-w typ=top10new tytul="be quiet! Dark Power Pro 10 850 W " opis="be quiet! Dark Power Pro 10 850 W to przykład zasilacza o nieprzeciętnej kulturze pracy - charakteryzuje się on bardzo wysoką sprawnością energetyczną (80 PLUS Platinum), a przy tym zosał wyposażony w duży, specjalnie wyprofilowany wentylator be quiet! SilentWings o obniżonym poziomie generowanego hałasu. "]

[kontrolka produkt=be-quiet-dark-base-pro-900 typ=top10new tytul="be quiet! Dark Base Pro 900" opis="Wszystkie podzespoły zamontowaliśmy w dużej, przewiewnej, a przy tym wyciszanej obudowie be quiet! Dark Base Pro 900."]

[kontrolka produkt=microsoft-windows-8-1-64-bit-o typ=top10new tytul="Microsoft Windows 8.1 64 bit " opis="Nasza konfiguracja sprzętowa działa pod obsługą systemu operacyjnego Windows 8.1 64-bit"]

• AMD Radeon Software Crimson Edition 16.9.1

• Miernik natężenia dźwięku: AZ Instrument AZ8921 (dokładność ±1,5dB)

Na jakie efekty możemy liczyć przy budowie cichego komputera? Postanowiliśmy to sprawdzić w praktyce! W tym celu złożyliśmy wydajną konfigurację, która bazowała na części wyszczególnionych przez nas rozwiązań.

Zestaw został wyposażony w wydajny procesor Intel Core i5-6600, a do jego chłodzenia wykorzystaliśmy potężny cooler be quiet! Dark Rock Pro 3. W przypadku karty graficznej postawiliśmy na model ASUS Radeon R9 390X STRIX OC z półpasywnym chłodzeniem DirectCU III, natomiast tradycyjny dysk twardy zastąpiliśmy nośnikiem AMD Radeon R7 SSD 240 GB. Całość natomiast zainstalowaliśmy w przestronnej, masywnej obudowie be quiet! Dark Base Pro 900, która została wyposażona w dobrej jakości wentylatory SilentWings 3 140 mm PWM oraz fabryczny system wytłumienia komponentów.

Do zmierzenia generowanego hałasu posłużył nam miernik natężenia dźwięku AZ Instrument AZ8921 (dokładność ±1,5 dB). Pomiary przeprowadziliśmy w nocy, gdy otoczenie generuje najmniejszy hałas – tło wynosiło tutaj około 25 dB. Miernik ustawiliśmy w odległości około 30 cm od obudowy, co miało odpowiadać warunkom odczuwania hałasu podczas realnego użytkowania komputera.

W spoczynku komputer nie przekraczał granicy hałasu tła, więc można powiedzieć, że był praktycznie niesłyszalny – wszystko dzięki niskiej prędkości obrotowej wentylatorów lub nawet wyłączeniu ich w chłodzeniu karty graficznej. Do obciążenia platformy wykorzystaliśmy zapętlony benchmark 3DMark Fire Strike (Combined), który pozwolił solidnie rozgrzać procesor i kartę graficzną, a tym samym wymusił zwiększenie obrotów wentylatorów – w takim przypadku komputer (w właściwie chłodzenie GPU, bo to ono było tutaj najgłośniejsze) był już lekko słyszalny i generował hałas około 34 dB.

Widać zatem, że nie jesteśmy osamotnieni w walce z hałasem, bo problem ten coraz częściej dostrzegają producenci sprzętu i stale przygotowują nowe rozwiązania, mające na celu poprawić kulturę pracy komputera. Mało tego, w niektórych przypadkach, jak np. półpasywne chłodzenia kart graficznych, można nawet mówić o standardzie dla wyższej półki, niezależnie od ukierunkowania pod względem kultury pracy. Bardzo nas cieszy taki rozwój rynku.

Najłatwiejszym i najskuteczniejszym rozwiązaniem jest po prostu zakup cichszych komponentów, które z tego też powodu jednak mogą być droższe i/lub mniej wydajne. Zainteresowani polepszeniem kultury pracy przede wszystkim powinni zwracać uwagę na dobrej jakości wentylatory, aczkolwiek bardzo ważnym elementem jest też sama obudowa, która zapobiega rozchodzeniu się wibracji i dodatkowo wytłumia komponenty. W przypadku chłodniejszych układów można nawet pokusić się o stworzenie pasywnej, całkowicie bezgłośnej konfiguracji, lecz należy się tutaj liczyć z ograniczoną wydajnością i jeszcze większymi nakładami finansowymi.

To jednak nie wszystko, bo istnieją półśrodki w postaci dodatkowego wyciszenia obudowy lub obniżenia prędkości obrotowej wentylatorów. Bardzo ważne jest również dbanie o kondycję chłodzenia, bo wszelkie "drobnostki" typu zanieczyszczenie komponentów czy zużyta pasta termoprzewodząca też mogą pogorszyć efektywność odprowadzania ciepł i tym samym wymusić na chłodzeniu większy poziom generowanego hałasu.

Nasze testy pokazały, że nawet wydajniejszy zestaw z podkręconą kartą graficzną Radeon R9 390X (a więc jedną z najgorętszych konstrukcji na rynku) może być stosunkowo cichy. Wystarczy zastosowanie odpowiedniego chłodzenia i dodatkowe wytłumienie komponentów, by komputer pracował z zachowaniem wysokiej kultury pracy. A jak Wy walczycie z hałasem w swoich komputerach? Pochwalcie się w komentarzach.