Система жидкостного охлаждения Arctic Liquid Freezer II 420: рост в эффективность

Немногим более года назад мы тестировали новую систему жидкостного охлаждения швейцарской компании Arctic серии Liquid Freezer II 280, одной из особенностей которой является маленький радиатор над водоблоком, предназначенный для охлаждения элементов цепей VRM материнской платы. Кроме этого, система получила толстый радиатор и два производительных вентилятора с мощными лопастями. Не оставив ни единого шанса суперкулеру, она заслуженно получила рекомендации 3DNews, хотя у нас и остались сомнения в целесообразности наличия вентилятора VRM на помпе.

И вот в конце осени прошлого года Arctic расширяет линейку Liquid Freezer II выпуском флагманской модели с индексом 420. Такая система теперь оснащена огромным радиатором длиной почти 460 мм и высотой почти 140 мм, а также тремя 140-мм вентиляторами. Остальные компоненты у новой Liquid Freezer II не претерпели никаких изменений. Обошли стороной разработчики и подсветку, что не может не радовать настоящих ценителей эффективного охлаждения.

Насколько эффективна Arctic Liquid Freezer II 420 в сравнении с суперкулером и как вырос её уровень шума в сравнении с 280-й моделью, мы расскажем вам в сегодняшнем материале.

⇡#Технические характеристики и рекомендованная стоимость

⇡#Упаковка и комплектация

Arctic Liquid Freezer II 420 поставляется в картонной коробке преимущественно синего цвета с изображением системы на лицевой стороне. Там же можно найти информацию о гарантии и комплектной термопасте.

На обратной стороне коробки на каждом из компонентов СЖО сделан акцент в виде отдельного изображения и есть даже небольшой график, согласно которому на 100% мощности вентиляторов Liquid Freezer II 420 должна быть на четыре с половиной градуса эффективнее модели Liquid Freezer II 240.

Честно говоря, это не слишком многообещающие цифры, ведь есть ещё системы Liquid Freezer II 280 и Liquid Freezer II 360, у которых, получается, 420-я будет выигрывать ещё меньше. Впрочем, и процессор-то в этом сравнении довольно холодный (Intel Core i7–8700K на 4,7 ГГц), так что надежда на более впечатляющую разницу всё же есть.

На торцах коробки приведены подробные технические характеристики системы, комплектация, а также перечислены её ключевые особенности на семи языках, включая русский.

Внутри систему и комплектующие защищают дополнительные картонные вставки и полиэтиленовые пакеты с впитывающими влагу абсорбентами.

В небольшой отдельной коробочке размещён комплект поставки, в который входят универсальная усилительная пластина, две пары стальных направляющих, комплект крепления радиатора и комплект крепления водоблока, набор шайб, карточка с QR-кодом на инструкцию, а также термопаста Arctic MX-4 с заявленной теплопроводностью 8,5 Вт/(м·К).

На выпускаемую в Китае систему предоставляется двухлетняя гарантия. Рекомендованная стоимость новинки заявлена на отметке 119,99 евро, что на 10 евро дороже 360-й модели и на 30 евро дороже 280-й. В России данная система уже продаётся по цене 11 990 рублей, что  при пересчете по актуальному курсуне так уж и далеко от рекомендованной производителем стоимости. По крайней мере, ситуация куда лучше, чем с ценами на видеокарты.

⇡#Особенности конструкции 

Arctic Liquid Freezer II 420 выполнена в чёрном цвете, с которым контрастируют белые логотипы Arctic на роторах вентиляторов и на пластиковой крышке помпы. В целом данная модель СЖО, как и любая другая в серии Liquid Freezer II, выглядит строго и лаконично.

Размеры всех компонентов Liquid Freezer II 420 приведены на следующей схеме.

Общий вес СЖО составляет почти два килограмма (1977 граммов).

Конструкция Arctic Liquid Freezer II 420 — классическая для систем жидкостного охлаждения концепции All-in-One: полностью заправленный контур составлен из радиатора с установленными на него вентиляторами и помпы с водоблоком, соединённой с радиатором двумя гибкими шлангами.

Отличительной чертой именно данной модели Liquid Freezer II является огромный алюминиевый радиатор размерами 457,5 × 138 × 38 мм, где особенно выделяется толщина. Радиаторов таких габаритов мы не нашли ни у одного другого производителя необслуживаемых СЖО.

Толщина оребрения в радиаторе составляет 26 мм. Ребра приклеены между расположенными на расстоянии 7,5 мм друг от друга14 плоскими каналами, по которым прокачивается хладагент. В то время как у других необслуживаемых СЖО плотность рёбер составляет 18–20 FPI, здесь она сравнительно невысокая и составляет всего 15 FPI.

Наверняка это сделано для сохранения высокого уровня эффективности охлаждения на низких скоростях вентиляторов, поскольку пакет рёбер здесь довольно толстый.

Оба торца радиатора имеют одинаковые 20-мм утолщения, на одном из которых выведены два фитинга. На них опрессованы два шланга с фигурными гайками.

В обзоре Liquid Freezer II 280 мы предположили, что они резьбовые, но, как выяснилось, это не так. Добавим, что фитинги не поворотные, в том числе и на помпе, и что длина достаточно гибких шлангов составляет 420 мм.

На радиаторе установлены три вентилятора модели Arctic P14 PWM PST размерами 140 × 140 × 27 мм. Это мощнейший вентилятор с пятилопастной крыльчаткой диаметром 130 мм, спроектированной для того, чтобы развивать высокое статическое давление. 

Все вентиляторы соединены последовательно, а скорость вращения их крыльчаток регулируется автоматически широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) в диапазоне от 200 до 1700 об/мин. Максимальный воздушный поток одного вентилятора может достигать 72,8 CFM, а статическое давление — 2,4 мм H2O. Уровень шума, измеряемый компанией Arctic в сонах, не должен превышать 0,3 единицы.

Вентиляторы базируются на гидродинамическом подшипнике, но срок его службы ни в характеристиках системы, ни в характеристиках вентиляторов не указан. Заявленный уровень энергопотребления не должен превышать 1,44 Вт, по нашим измерениям получилось даже чуть меньше — 1,32 Вт. Стартовое напряжение равно 2,9 В. Вентиляторы соединены одним кабелем, который уходит в оплётку шлангов и подключен к помпе, поэтому отдельного подключения для них не требуется.

Помпа с водоблоком хорошо знакома по тестам предыдущей модели Liquid Freezer II и не претерпела никаких изменений. Ее отличительной особенностью является маленький вентилятор диаметром 40 мм, встроенный в кожух помпы.

Скорость его вращения должна изменяться автоматически также по ШИМ-методу в диапазоне от 1000 до 3000 об/мин.

Его назначение — охлаждение элементов VRM материнской платы, и, по данным Arctic, он способен снижать их температуру на 15 градусов Цельсия и более.

Про производительность помпы в Arctic тактично умалчивают, видимо, она довольно скромная, хотя, скорее всего, и достаточна для прокачки одного контура. Скорость вращения ротора помпы изменяется в диапазоне от 800 до 2000 об/мин.

В основание помпы встроен медный водоблок размерами 44 × 40 мм. Он имеет внутреннюю микроканальную структуру, а обработка контактной поверхности выполнена шлифовкой, хотя её следы тактильно не ощущаются.

Поверхность основания водоблока ровная, нет ни выпуклости, ни вогнутости, как на некоторых процессорных кулерах и даже водоблоках кастомных систем жидкостного охлаждения.

Данный факт позволил получить практически равномерные отпечатки даже на выпуклом теплораспределителе процессора конструктивного исполнения LGA2066.

⇡#Совместимость и установка

Водоблок системы Arctic Liquid Freezer II 420 совместим с процессорами AMD конструктивного исполнения Soсket AM4(AM3+) и процессорами Intel LGA115(х)/2011(v3)/2066/1200. Фактически водоблок нельзя установить только на AMD Ryzen Threadripper, которые и ранее по объективным причинам не пользовались большой популярностью, а после выхода AMD Ryzen 9 5950X на архитектуре Zen 3 приобретение, например, Threadripper 3970X становится довольно сомнительным решением даже для профессиональных задач. Ну да ладно, покупатели сами разберутся, а мы вернёмся к системе жидкостного охлаждения.

Перед установкой водоблока на процессор к его основанию привинчиваются две стальные направляющие. Для устройств AMD и Intel нужно использовать свою пару направляющих.

Затем на процессор наносится Arctic MX-4 из комплекта системы и водоблок равномерно притягивается винтами к материнской плате через усилительную пластину с обратной стороны (LGA115x/1200) или к шпилькам, заранее ввёрнутым в опорную пластину сокета (LGA2066/2011). В нашем случае был использован как раз второй вариант крепления.

Обратите внимание, что для наиболее эффективного охлаждения цепи VRM материнской платы необходимо сориентировать водоблок таким образом, чтобы его маленький вентилятор выбрасывал воздух прямиком на эти элементы. 

Теперь самое главное об установке: размеры радиатора с вентиляторами Arctic Liquid Freezer II 420 составляют 458 × 138 × 65 мм, поэтому если вы всё же решите остановиться на этой СЖО, то забудьте про число »420» в названии системы и подбирайте для неё корпус именно по приведённым нами размерам. А то и с небольшим запасом, чтобы при установке её в корпус не пришлось проявлять чудеса эквилибристики. Сразу скажем, что таких корпусов у каждого производителя буквально по 1–2 штуки в актуальном ассортименте. Поэтому следует быть внимательным при определении совместимости Arctic Liquid Freezer II 420 с вашим уже имеющимся или будущим корпусом.

Например, тестовый Thermaltake Core X71 имеет более чем внушительные размеры и по техническим характеристикам совместим с 420-мм радиаторами только при их установке на переднюю стенку сразу за вентиляторами. Однако для этого нам бы пришлось демонтировать 5,25-дюймовый отсек, снять три работающих на вдув вентилятора и корзину с тремя накопителями снизу корпуса и полностью переложить кабели. Если бы речь шла об установке СЖО для постоянной эксплуатации, то такая переборка корпуса была бы оправданна, но только не для проведения одного тестирования. Поэтому было решено протестировать Arctic Liquid Freezer II 420 в открытом корпусе, установив радиатор системы вертикально рядом с ним.

Эстетически это выглядит не очень хорошо, но для тестирования такой вариант вполне приемлем.

Отметим, что процесс установки системы не требует специальных навыков, а всё подключение реализовано лишь одним кабелем к разъёму на материнской плате. Единственное, чего в эпоху тотального засилья подсветок не хватает, — это какая-нибудь миниатюрная подсветка логотипа Arctic на корпусе помпы, а то она выглядит на плате как-то совсем уж сиротливо.

Вентиляторов с подсветкой у швейцарской компании пока нет, так что в ближайшем будущем ожидать их появления на системах жидкостного охлаждения не стоит.

Оценка эффективности Arctic Liquid Freezer II 420 и её сегодняшнего соперника была проведена в корпусе системного блока со снятой боковой стенкой на следующей конфигурации:

• системная плата:  ASRock X299 OC Formula (Intel X299 Express, LGA2066, BIOS P1.90 от 29.11.2019);
• процессор: Intel Core i9–7900×3,3–4,5 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:  MSI GeForce GTX 1660 SUPER Ventus XS OC 6 Гбайт/192 бит, 1530–1815/14000 МГц;
• накопитель:  Netac NVMe SSD 1 Тбайт (NT01N950E-001T-E4X);
• 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 частота десятиядерного процессора на BCLK 100 МГц при фиксированном в значении 43 множителе и установленной на первый (высший) уровень стабилизации функции Load-Line Calibration была зафиксирована на уровне 4,3 ГГц с повышением напряжения в BIOS материнской платы до 1,071–1,072 В.

Максимальный уровень TDP при таком разгоне CPU немного превысил отметку 225 ватт. 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 со штатными таймингами 18–22–22–42 CR2. Кроме перечисленного, в BIOS материнской платы было внесено ещё несколько изменений, относящихся к разгону процессора и оперативной памяти.

Тестирование было проведено в операционной системе Microsoft Windows 10 Pro версии 20H2 (19042.685). Программное обеспечение, использованное для теста:

• Prime95 30.3 build 6 — для создания нагрузки на процессор (режим Small FFTs, два последовательных цикла по 13–14 минут);
• HWiNFO64 6.41–4345 — для мониторинга температур и визуального контроля всех параметров системы. 

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 24,2–24,5 °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 являлась только система охлаждения и её 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. 

В сегодняшней статье эффективность и уровень шума Arctic Liquid Freezer II 420 мы сравним с показателями суперкулера Noctua NH-D15 chromax.black, оснащённого двумя штатными вентиляторами. Разумеется, он также тестировался со снятой боковой стенкой корпуса.

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 об/мин.

⇡#Эффективность охлаждения

На максимальных оборотах вентиляторов Arctic Liquid Freezer II 420 выигрывает у Noctua NH-D15 chromax.black сразу 10 градусов Цельсия. И это при практически одинаковом уровне шума! В диапазоне от 1570 до 1200 об/мин эффективность системы жидкостного охлаждения снижается всего на 2 градуса Цельсия, благодаря чему СЖО сохраняет огромное преимущество перед суперкулером. Дальнейшее снижение скорости вентиляторов с 1200 до 1000 об/мин и затем с 1000 до 800 об/мин повышает максимальную температуру процессора на 4 градуса Цельсия на каждом шаге. И тем не менее Liquid Freezer II 420 по-прежнему выигрывает у Noctua NH-D15 не менее 7 градусов Цельсия по пиковой температуре процессора. Это огромная разница, особенно если учесть уровень шума этих систем.

Далее мы повысили нагрузку на системы охлаждения, подняв частоту процессора до 4,4 ГГц при напряжении в BIOS материнской платы 1,117 В (программы мониторинга показывают на 0,001 В ниже).

Повышение тепловыделения процессора вычеркнуло Noctua NH-D15 chromax.black из числа участников теста на скорости вентиляторов 800 и 1000 об/мин, тогда как Arctic Liquid Freezer II 420 уверенно прошла тест даже при 800 об/мин.

В этом тесте преимущество системы жидкостного охлаждения перед суперкулером также составило не менее 10 градусов Цельсия в пике нагрузки («не менее», поскольку воздушный кулер на 1000 и 800 об/мин определённо позволил CPU перешагнуть отметку в 100 градусов Цельсия, но конечный результат зафиксировать не удалось из-за ошибки теста либо «синего экрана»).

Апофеозом сегодняшнего выступления Arctic Liquid Freezer II 420 стало покорение частоты процессора 4,5 ГГц при напряжении 1,143 В.

Причём максимальная температура процессора была ещё очень далека от критических 105 градусов Цельсия и в пике нагрузки по самому горячему ядру достигла только 91 градуса Цельсия.

Более того, Arctic Liquid Freezer II 420 справилась с такой нагрузкой и при 1400 (94 °C), и при 1200 об/мин (97 °C).  Результат великолепный, что тут ещё сказать. А вот при 1000 и 800 об/мин тест завершался ошибкой или сбоем операционной системы.

⇡#Уровень шума

Кроме двух протестированных систем охлаждения, на график с результатами измерений уровня шума мы включили показатели Arctic Liquid Freezer II 280, оснащённого точно такими же вентиляторами, но лишь двумя вместо трёх у Arctic Liquid Freezer II 420. В отличие от тестов эффективности охлаждения, здесь нет изменений в методике измерений, поэтому результаты можно объективно сравнивать. На наш взгляд, такое сравнение будет полезно тем, кто выбирает между двумя этими СЖО Arctic.

Вполне закономерно Arctic Liquid Freezer II 420 работает громче Arctic Liquid Freezer II 280 практически во всём скоростном диапазоне, однако суперкулер работает ещё громче, так что и по уровню шума новая СЖО не оставила шансов одному из лидеров воздушного охлаждения. Что касается нескольких преломлений на графике Liquid Freezer II 420, то они являются следствием резонансного гула, который проявлялся у вентиляторов системы на скоростях около 1470, 1310 и 1060 об/мин и исчезал при незначительном изменении скорости. У младшей Liquid Freezer II 280 такого явления ранее мы не зафиксировали.

Впрочем, проблема системы вовсе не в 140-мм вентиляторах на радиаторе, а в маленьком 40-мм вентиляторе на помпе, который делает шум СЖО слишком заметным на максимальной скорости. Но при PWM-регулировке скорости, которой оснащены не только вентиляторы на радиаторе, но и помпа с 40-мм вентилятором, эти компоненты становятся слышны только в режимах максимальной нагрузки на центральный процессор.

⇡#Заключение

Благодаря увеличенному радиатору и добавлению третьего вентилятора, Arctic Liquid Freezer II 420 не оставляет никаких шансов лучшим воздушным кулерам, превосходя их по эффективности на 10 градусов Цельсия и более. Это настоящая пропасть между системами охлаждения, и с таким запасом эффективности впору покорять новые частотные горизонты. Также немаловажно, что СЖО смогла сделать это при меньшем уровне шума, включая самые низкие скорости, всегда считавшиеся вотчиной воздушных суперкулеров.

Как и другие AiO-системы, Liquid Freezer II 420 в полной мере универсальна, не требует обслуживания, не считая удаления пыли, очень проста в установке и подключается к плате всего одним кабелем. Кстати, о совместимости данной СЖО с вашим корпусом системного блока стоит позаботиться заранее — уж очень у неё внушительные размеры.

Из недостатков выделим громкость маленького вентилятора помпы на максимальной скорости. Можно было бы сказать и об отсутствии какой-либо подсветки, но многим пользователям она и не требуется, тем более что новогодние праздники наконец-то закончились и все наверняка уже насытились гирляндами разноцветных огней и многочисленными фейерверками.

Полный текст статьи читайте на 3DNews