Vertailussa 280 mm:n nestejäähdytysratkaisut kolmesta eri hintaluokasta

io-techin toimituksella on testauskokemusta prosessorin nestejäähdytyksestä jo parin vuosikymmenen ajalta monissa eri muodoissa. Viime vuosina testissä on ollut pääosin esitäytettyjä valmisratkaisuja ja kyseisten testien yhteydessä lukijat ovat tasaisin väliajoin pohtineet niiden suorituskykyeroa erilliskomponenteista rakennettuun ”custom-kiertoon” nähden. Onkin aivan totta, että vuosien varrella on tullut testattua sekä esitäytettyjä valmiscoolereita että custom-järjestelmiä, mutta koskaan ei ole tullut verrattua niiden suorituskykyä keskenään. Niinpä päätimme vihdoin ottaa asiasta selvän, käydä hieman läpi erilaisten nestejäähdytysratkaisujen eroja ja tehdä myös hieman suorituskykymittauksia.

Otimme suunnitelmaksi valita mukaan kolme saman kokoluokan jäähdytintä käyttävää nestejäähdytysratkaisua eri hintaluokista. Edullisimman hintaluokan ratkaisua edustamaan valittiin SilentiumPC:ltä tuore Navis RGB 280 –valmiscooleri, joka sijoittuu reilusti alle 100 euron hintaluokkaan. Hieman kalliimpien kustomointimahdollisuuksilla varustettujen esitäytettyjen valmiscoolerien edustajaksi valitsimme noin 135 euron hintaisen Alphacoolin Eisbaer 280:n, joka pärjäsi hyvin io-techin viimesyksyisessä nestecoolerivertailussa. Custom-kiertoa edustamaan valitsimme puolestaan slovenialaisen EKWB:n Performance-sarjan P280-valmispaketin, joka sisältää kaikki tarvittavat komponentit suorituskykyisen nestekierron rakentamiseen.

Suorituskykyvertailun lisäksi käymme tässä artikkelissa läpi eri hintaisten ja -tyyppisten nestejäähdytysratkaisujen eroja sekä tyypillisiä heikkouksia ja vahvuuksia. Artikkelin ei ole tarkoitus olla tuotevertailu, vaan ensisijaisesti havainnollistaa suuntaa-antavasti eri hintaisten nestejäähdytysratkaisujen eroja.

 

Tietokoneen nestejäähdytyksen taustat

Tietokoneiden nestejäähdytys virisi harrastajien keskuudessa 1990-luvun loppuvuosina Pentium II- ja Celeron-prosessorien tarjoaman ylikellotuspotentiaalin myötä. Jo pitkään ennen sitä nestejäähdytystä oli käytetty kaupallisissa tarkoituksissa mm. suurten keskustietokoneiden ja datakeskusten jäähdyttämiseen, mutta kyseiset toteutukset poikkesivat melko paljon nykyisistä kuluttajaratkaisuista.

Ensimmäiset kuluttajatietokoneissa käytetyt nestejäähdytysratkaisut perustuivat harrastajien omiin rakennelmiin. Jäähdytinkennoksi saatettiin valita auton jäähdytin tai sisätilanlämmittimen kenno, nestettä liikuttamaan akvaariopumppu, letkuksi ohutta puutarhaletkua ja blokki väkerrettiin itse porakoneen, pulttien, tiivisteliiman ja silikonin avulla.

Ensimmäiset nestejäähdytyksessä käytetyt prosessoriblokit olivat itse tehtyjä ja rakenteeltaan monesti varsin yksinkertaisia. Yksi varsin tyypillinen alkuaikojen blokkiratkaisu oli paksu kuparilevy, johon porattiin kyljestä nestekanavia ja ylimääräiset reiät tulpattiin. Pian siirryttiin erillisellä kannella varustettuihin blokkiratkaisuihin, joihin oli helpompi toteuttaa monimutkaisempia kanavarakenteita. Nykyisissä kaupallisissa blokeissa käytetään pääosin monimutkaisia ja hienojakoisia mikrokanavarakenteita, joiden tarkka koneistaminen on mahdollista tietokoneohjattujen CNC-jyrsimien avulla.

Vuosituhannen alussa kaupalliset valmistajat alkoivat hiljalleen tarjota omia jäähdytysblokkejaan ja Suomessa mm. Jimm’s PC-Store ja Coolputer olivat jälleenmyyjinä tukemassa alkanutta nestejäähdytysbuumia. Varsin nopeasti tarjolle tuli myös valmiita komponenttipaketteja nestejäähdytysjärjestelmän rakentamiseksi.

Markkinoiden ensimmäiset valmiiksi kootut ja esitäytetyt nestejäähdytysjärjestelmät tulivat saataville noin viitisentoista vuotta sitten, mutta alkoivat yleistyä merkittävästi vasta tämän vuosikymmenen puolella. Yksi merkittävistä valmisnestecoolerien kehittäjistä on tanskalainen Asetek, jonka valmistamia tuotteita monet valmistajat ovat brändänneet omiin nimiinsä jo vuosien ajan. Nestejäähdytystä on käytetty jonkin verran myös tehokkaissa valmistietokoneissa, mutta ensisijaisesti kyseessä on kuitenkin ollut harrastajien suosima jäähdytysratkaisu.

Nykypäivänä vaihtoehtoja on käytännössä kaksi – valmiiksi koottu ja esitäytetty nestekierto tai erillisosista koottava custom-kierto. Se, kumpi vaihtoehto on parempi, riippuu täysin käyttäjän tarpeista ja käytettävissä olevasta budjetista. Valinnanvaraa on onneksi varsin mukavasti.

 

Erillisosista rakennetun nestekierron vahvuudet ja heikkoudet

Erillisosista rakennettavan nestekierron eli ”custom-loopin” vahvuudet liittyvät muokattavuuteen, suorituskykyyn ja huollettavuuteen. Koska kaikki komponentit ovat käyttäjän itsensä valittavissa, voidaan järjestelmästä tehdä erittäin tarkasti käyttäjän omiin tarpeisiin sopiva niin toiminnallisuuden kuin ulkonäönkin osalta. Lisäksi custom-kiertoon on helppo liittää tarvittaessa prosessorin ohella myös esimerkiksi näytönohjaimen jäähdytys, mikä on useimpien valmisratkaisujen tapauksessa mahdotonta. Kiertoa on myös helppo laajentaa tai muuttaa jälkikäteen esimerkiksi tietokonekokoonpanon päivittämisen yhteydessä.

Erilliskomponentit ovat yleensä valmisratkaisuissa käytettyjä osia järeämpiä, joten custom-kierron suorituskyvyn saa rakennettua helposti paremmaksi esimerkiksi tehokkaamman pumpun ja isomman jäähdyttimen avulla.

Kuten jo nimikin kertoo, erilliskomponenteista koottu jäähdytysjärjestelmä on helppo purkaa osiin, jolloin myös sen huoltaminen on helpompaa komponenttikohtaisesti. Monesti esimerkiksi blokki ja jopa pumppu ovat purettavissa osiin ja puhdistettavissa tarpeen vaatiessa. Myös nesteiden vaihto on helppoa ja suositeltavaa tasaisin väliajoin.

Custom-kierron heikkouksia ovat puolestaan hinta ja käyttäjältä vaadittava tietotaito. Hyvän erilliskomponenteista rakennettavan kierron hinta nousee varsin helposti 2-3-kertaiseksi esitäytettyyn valmisratkaisuun nähden. Jos järjestelmää innostuu kustomoimaan ja hienosäätämään, saattaa rahaa kulua helpohkosti jopa tuhatkin euroa.

Erilliskomponenttien käyttäminen vaatii luonnollisesti myös tietoa ja osaamista. Käyttäjän on osattava valita tarvittavat yhteensopivat komponentit sekä koota ne toimivaksi kokonaisuudeksi. Tehtävä ei ole lopulta erityisen vaikea, mutta se vaatii jonkin verran perehtymistä aihepiiriin. Apua nestejäähdytykseen liittyen on tarjolla esimerkiksi TechBBS-foorumin jäähdytysosiossa.

 

Esitäytetyn valmisnestekierron vahvuudet ja heikkoudet

Esitäytetyn valmisnestecoolerin keskeisiä vahvuuksia ovat helppokäyttöisyys, koko ja hinta. Koska järjestelmä toimitetaan valmiiksi koottuna ja nesteellä täytettynä, jää käyttäjälle ainoastaan jäähdytysjärjestelmän kiinnittäminen tietokonekokoonpanoon. Lisäksi monet valmiskierrot ovat sinetöityjä ja huoltovapaiksi suunniteltuja (ainakin teoriassa), joten esimerkiksi nesteen vaihtoa ei tarvita (eikä se ole edes mahdollista).

Kooltaan valmiscoolerit vievät yleensä custom-ratkaisuja vähemmän tilaa, koska pumppu ja säiliö ovat useimmissa tapauksissa integroituna blokin tai jäähdyttimen yhteyteen. Hinnoittelultaan esitäytetyt valmisratkaisut ovat merkittävästi erilliskomponenteista koottuja järjestelmiä edullisempia. Edullisimpien valmiskiertojen ja custom-kiertojen välinen hintaero on pienimmilläänkin noin 2-3-kertainen.

Maininnan arvoinen joillekin käyttäjille lisäarvoa tuova seikka on myös joistain valmisratkaisuista löytyvä kattava hallintaohjelmisto, joka mahdollistaa esimerkiksi valaistusefektien säätämisen ja lämpötilojen monipuolisen seuraamisen.

Esitäytetyn valmisratkaisun heikkouksia ovat puolestaan muokattavuus, huollettavuus, kestoikä ja suorituskyky. Suuri osa valmisratkaisuista on tarkoitettu prosessorin jäähdyttämiseen, joten järjestelmää ei ole mahdollista laajentaa muiden komponenttien viilentämiseen tai mukauttaa muiltakaan osin käytettävän kokoonpanon erityisvaatimuksiin sopivaksi. Markkinoilta löytyy tosin muutama positiivinen poikkeus (kuten tässä vertailussa käytetty Eisbaer 280), joita on mahdollista laajentaa lisäkomponenteilla. Koska valtaosa valmiskierroista on sinetöityjä ja niiden komponentit eivät ole suunniteltu irrotettaviksi, ei myöskään huoltaminen onnistu käyttäjältä tuulettimien ja jäähdytyskennon ulkoista puhdistamista lukuun ottamatta.

Vaikka valmistajat ilmoittavat valmisnestekiertojen olevan huoltovapaita, kärsivät ne ajan myötä osittain vastaavista ongelmista kuin muutkin nestecoolerit. Lisäksi kuluneen vuosikymmenen aikana keskustelufoorumeille kertyneiden käyttäjäkokemusten perusteella valmiscoolereiden laadussa olisi edelleen parannettavaa, sillä pumppurikkoja ja nestevuotoja on tavattu välillä varsin vähäistenkin käyttötuntien jälkeen. Tällaiset viat johtavat helposti coolerin vaihtoon, kun komponentit eivät ole erikseen vaihdettavissa. Tästä syystä takuuajan pituus on hyvä ottaa huomioon esitäytettyä suljettua nestecooleria ostaessa.

Suorituskyvyn suhteen valmiskierrot ovat etenkin suorituskykyisistä komponenteista kasattuja custom-kiertoja tehottomampia, mutta jäähdytystehon riittävyys riippuu toki lopulta käyttötarpeista. Suorituskykyeroon tutustumme lisää myöhemmin tässä artikkelissa.

 

Erillisosista koottu nestekierto: EKWB EK-KIT P280

Slovenialainen EK Waterblocks on yksi nykypäivän tunnetuimmista ja suurimmista tietokoneen nestejäähdytyskomponenttien valmistajista. Valitsimme tyypillisen custom-nestekierron edustajaksi EKWB:n Performance-mallistosta valmiin P280-paketin, joka sisältää komponentit suorituskykyisen nestejäähdytysjärjestelmän rakentamiseksi prosessorille. Samat komponentit on mahdollista ostaa myös erikseen, mutta niiden ostaminen pakettina tulee edullisemmaksi. Suomessa P280-paketin hinta on edullisimmillaan noin 385 euroa – valmistajan omassa nettikaupassa hinta on 380 euroa.

EK-KIT P280 sisältää käytännössä kaiken prosessorin jäähdyttämiseen tarkoitetun nestekierron rakentamiseen tarvittavan. Mukana on pumppu-säiliö-yhdistelmä, prosessoriblokki, jäähdytin, tuulettimet, letku, liittimet, jäähdytysneste sekä tarvittavat asennustarvikkeet. Paketin sisältö on sinällään varsin perusmuotoinen ja sisältää pääosin vastaavat komponentit, mitä esitäytettyihin valmiskiertoihin on integroituna. Lisää rahaa saa helposti kulutettua esimerkiksi näytönohjainblokkiin, erilaisiin erikoisliittimiin sekä valaistuskomponentteihin.

P280:n sisältöön kuuluu EK-XRES 140 Revo D5 PWM –pumppu-säiliöyhdistelmä, jonka hinta erikseen ostettuna on noin 150 euroa, eli enemmän kuin monet valmisnestecoolerit kokonaisuudessaan. Säiliö ja pumppu ovat valmiiksi kiinnitettyinä toisiinsa, mutta tarvittaessa ne saa irrotettua toisistaan.

Sylinterin muotoinen akryylisäiliö on melko tyypillinen ratkaisu custom-nestekierroissa ja tässäkin tapauksessa letkuliittimien paikat on sijoitettu säiliön polyasetaalimuovista varustettuun pohjaosaan. Säiliön ensisijainen tehtävä on helpottaa järjestelmän täyttämistä ja tyhjentämistä sekä lisätä hieman kierrossa olevan nestemassan määrää.

Säiliön pohjaan integroitu pumppu perustuu tässä tapauksessa harrastajien keskuudessa hyväksi todettuun Xylem D5 –malliin ja on suorituskyvyltään merkittävästi esitäytettyjen valmiscoolereiden integroituja pumppuja tehokkampi. Se pystyy kierrättämään nestettä 1500 litraa tunnissa ja kykenee 3,9 metrin nostokorkeuteen. Vertailun vuoksi valmisratkaisuiden integroitujen pumppujen tilavuusvirta on yleensä alle 100 litraa tunnissa ja nostokorkeus maksimissaan metrin luokkaa. Riittävän tehokas pumppu varmistaa, ettei järjestelmässä synny suorituskykyvajausta riittämättömän virtausnopeuden takia ja lisäksi tehokas pumppu mahdollista kierron laajentamisen mm. lisäblokeilla ja jäähdyttimillä.

Liittimet on yksi esitäytettyjen valmiskiertojen ja custom-kiertojen suurimmista eroista. Joitain poikkeuksia lukuun ottamatta esitäytettyjen kiertojen letkuliitokset ovat kiinteästi sinetöidyt, kun taasen custom-järjestelmissä letkuliitokset toteutetaan standardimallisilla liittimillä, jotka ovat käyttäjän avattavissa ja vaihdettavissa. Käyttäjä voi valita liittimen koon, tyypin ja värin käyttötarpeiden mukaan.

Liittimien valintaan liittyy olennaisesti letkukoko, joka on myös käyttäjän valittavissa. EKWB:n P280-kitin mukana toimitettava 10/13 mm:n letku on pienin erilliskierroissa yleisesti käytetty letkukoko. Käyttäjä voi halutessaan valita myös suuremman letkun sisä- ja ulkomitan. Letkuvalinnassa voi vaikuttaa myös materiaaliin ja väriin.

Custom-kiertoa kootessa käyttäjän valittavaksi jää myös järjestelmässä kiertävän nesteen koostumus. Periaatteessa kiertoon voi laittaa vaikkapa pelkkää vettä, mutta se ei ole pysyväiskäytössä erityisen suositeltavaa. Nesteeseen on yleensä tapana sekoittaa leväkasvustoja ja korroosiota estävää lisäainetta, joka voi haluttaessa sisältää myös väriaineita tai UV-reaktiivista ainetta näyttävyyden lisäämiseksi. Custom-kierron nesteet on suositeltavaa ja melko vaivatonta vaihtaa tasaisin väliajoin – monissa valmiskierroissa nesteen vaihtaminen on lähes mahdotonta.

Jäähdyttimen valinnassa erilliskomponenteista rakennettu nestekierto tarjoaa paljon valinnanvaraa. Jäähdyttimissä on runsaasti vaihtoehtoja niin tuuletinkoon kuin paksuudenkin suhteen. Lisäksi käyttäjä voi jäähdytintä valitessaan vaikuttaa myös kennon tiheyteen, joka on hyvä optimoida sopivaksi käytettäville tuulettimille. Tarvittaessa kiertoon voi myös lisätä vaikkapa useamman jäähdyttimen. EKWB:n P280-kitin tapauksessa kuparijäähdytin on 45 mm paksu, joka tarjoaa merkittävästi enemmän jäähdytyspinta-alaa ohuempiin 30 mm paksuihin jäähdyttimiin nähden. Kuparin lämmönjohtavuus on myös parempaa kuin usein esitäytetyissä järjestelmissä käytetyissä alumiinijäähdyttimissä.

Tuulettimien suhteen custom-nestekierto eroaa esitäytetyistä valmisratkaisuista lähinnä siinä, että käyttäjän valitessa kaikki komponentit itse myös tuulettimet voidaan valita tarkalleen oman käyttötarpeen mukaisesti. Esimerkin EKWB:n P280-kitin mukana tulevat tuulettimet ovat tosin valmistajan valitsemaa Vardar EVO –mallia.

Blokki poikkeaa custom-kierroissa yleensä merkittävästi valmisjärjestelmien ratkaisuista, sillä erilliskomponenttina myytävät blokit eivät pääsääntöisesti sisällä pumppua tai nestesäiliötä, vaan niiden ainut tehtävä on prosessorin jäähdyttäminen. Tämän ansiosta erilliskiertojen blokit ovat pienikokoisempia ja helpohkoja huoltaa. Useimmat prosessoriblokit perustuvat purettavaan rakenteeseen, joka mahdollistaa sisuskalujen puhdistamisen. Kuvan EK-Supremacy EVO:n sisällä on myös erillinen nestevirtausta ohjaava suutinlevy, joka on mahdollista vaihtaa kullekin prosessorityypille optimoituun versioon.

Koottuna custom-kierto eroaa valmisratkaisuista selkeimmin siitä, että perusmallinen kierto rakentuu yleensä kolmesta tai jopa neljästä (blokki, pumppu, säiliö, jäähdytin) pääkomponentista ja niiden välillä kulkevista letkuista, kun valmisratkaisuissa pääkomponentteja on vain kaksi (blokkiyksikkö ja jäähdytin). Erillisen säiliö-pumppuyhdistelmän vuoksi järjestelmä tarvitsee kotelosta hieman enemmän tilaa, joka saattaa olla hieman ongelmallista erityisesti pienikokoisissa koteloissa. Ratkaisuksi tarjolla on onneksi useita erikokoisia ja –mallisia pumppu- ja säiliöratkaisuja.

(Kuvassa esiintyvässä havainneasennuksessa komponenttien järjestys on valmistajan suositusten vastainen, sillä asennusohjeiden mukaan on suositeltavaa on viedä neste ensin pumpulta jäähdyttimelle ja vasta sen jälkeen prosessoriblokille. Lopullisessa testiasennuksessa järjestys korjattiin valmistajan ohjeiden mukaiseksi (säiliö>jäähdytin>blokki>säiliö). Käytännössä komponenttien järjestyksellä ei ole kovinkaan suurta käytännön merkitystä.)

 

Esitäytetty valmiskierto: Alphacool Eisbaer 280

Hinnakkaampaa valmiskiertoa edustamaan valitsimme Alphacoolin Eisbaer 280 –coolerin, joka oli io-techin viimevuotisen nestecoolerivertailun parhaimmistoa. Se poikkeaa siltä osin tyypillisestä esitäytetystä järjestelmästä, että komponentit ovat suurimmilta osin standardinmukaisia ja irrotettavissa toisistaan. Lisäksi nestekiertoon on myös mahdollista lisätä komponentteja jälkikäteen. Eisbaer 280:n hintataso Suomessa on edullisimmillaan noin 135 euroa.

Toisin kuin erillisratkaisuissa, Eisbaer 280 toimitetaan täytettynä, ilmattuna, suurimmilta osin valmiiksi koottuna ja lähes käyttövalmiina. Käyttäjän tehtäväksi jää lähinnä kiinnittää tuulettimet jäähdyttimeen sekä asentaa blokkiyksikköön tarvittavat kiinnitystarvikkeet käytettävää prosessorityyppiä varten.

Eisbaerin blokkiyksikkö on melko korkea, sillä se pitää sisällään myös nestesäilön sekä pumpun. Useimmissa valmisnestecoolereissa ei ole erillistä säiliötä, sillä sen merkitys suljetussa järjestelmässä on olematon. Eisbaer on kuitenkin tarkoitettu poikkeuksellisesti avattavaksi ja uudelleentäytettäväksi, joten pienestä säiliöstä on täten hyötyä. Järjestelmän uudelleentäyttäminen on kuitenkin hankalampaa kuin suurella säiliöllä varustetuissa erilliskierroissa.

Eisbaerin blokkiyksikköön on integroitu DC-LT 2600 Ceramic Ultra Low Noise –pumppu, joka on myynnissä myös erikseen runsaan 20 euron hintaan. Pumppu tuottaa valmistajan mukaan 70 l/h tilavuusvirran ja kykenee 0,85 metrin nostokorkeuteen, joka on huomattavasti vähemmän kuin tehokkaammissa erillispumpuissa.

Blokkiyksikkö ei ole suoranaisesti tarkoitettu käyttäjän purettavaksi, mutta harrastajat ovat onnistuneet vaihtamaan sisäänrakennetun pumpun uuteen, joten pumpun rikkoonnuttua Eisbaerin blokkiyksikkö ei ole automaattisesti roskistavaraa.

Eisbaer-sarjan coolereissa käytetään Alphacoolin NexXxos-sarjan kuparijäähdyttimiä, jotka ovat myynnissä myös erilliskomponentteina. Ratkaisu on valmisjärjestelmien keskuudessa positiivisella tavalla varsin poikkeuksellinen, sillä yleensä jäähdytintä ei ole mahdollista irrottaa järjestelmästä ja kuparijäähdyttimet ovat kalliimpia valmistaa.

Jäähdyttimen letkuliitännät ovat standardinmukaista G1/4-tuuman kierteellä varustettua mallia, joten käyttäjä voi halutessaan irrottaa letkut jäähdyttimestä ja vaihtaa liittimet ja letkut suurempiin. Tämä on hyvin harvinaista valmisnestecoolereissa.

Eisbaerin PVC-letkut ovat kooltaan 11/8 millimetriä, eli hieman pienemmät kuin mitä custom-kierroissa tyypillisesti käytetään. Letkujen päällä on taittumista estävät metallijouset, joita on saatavilla lisävarusteena myös custom-järjestelmiin.

Eisbaerin erikoisuus on jäähdyttimen ja blokkiyksikön väliin asennettu automaattisesti sulkeutuva pikaliitin, joka mahdollistaa kierron laajentamisen esimerkiksi näytönohjainblokilla tai toisella jäähdyttimellä ilman sen tyhjentämistä. Yhteensopivilla pikaliittimillä varustettuja lisäosia löytyy Alphacoolin valikoimista. Melko uniikki ratkaisu tekee kierron laajentamisesta helppoa.

Valmiiksi kootun ja täytetyn nestekierron asentaminen kokoonpanoon on helpompaa kuin custom-järjestelmän, sillä käyttäjän ei tarvitse miettiä säiliön sijaintia, mittailla letkujen pituuksia ja täyttää sekä ilmata järjestelmää nesteellä. Riittää, että asentaa tuulettimet jäähdyttimeen, kiinnittää jäähdyttimen koteloon ja asentaa blokkiyksikön prosessorin päälle. Toki simppeli toteutus tuo mukanaan myös potentiaalisia rajoituksia, sillä letkujen pituus ei välttämättä riitä suuremmissa koteloissa jäähdyttimen sijoittamiseksi haluttuun paikkaan. Eisbaerin tapauksessa käyttäjä voi toki vaihtaa letkut tarvittaessa pidempiin.

 

Edullinen esitäytetty valmiskierto: SilentiumPC Navis RGB 280

Edullisimpien esitäytettyjen valmisnestecoolerien hinnat alkavat noin 50 euron tietämiltä, mutta silloin käyttäjän on tyydyttävä pienen 120 mm:n jäähdyttimen tarjoamaan rajalliseen suorituskykyyn. Suuremmilla kahden tuulettimen jäähdyttimillä varustetuista edullisemman pään malleistakaan ei onneksi tarvitse maksaa montaa kymppiä enempää.

280 mm:n jäähdyttimellä varustettujen valmiskiertojen tarjonnasta ei ole alle 100 euron hintaluokassa juuri ruuhkaa, mutta yksi harvoista Suomessa tarjolla olevista vaihtoehdoista on puolalaisen SilentiumPC:n uunituore Navis RGB 280 –malli, jonka verollinen suositushinta on edullinen 75 euroa. Valmistaja myöntää coolerilleen 24 kuukauden takuun.

Kuten valmisratkaisun konseptiin kuuluu, Navis RGB 280 toimitetaan valmiiksi koottuna ja täytettynä sekä sinetöitynä, eikä se kaipaa valmistajan mukaan minkäänlaista huoltoa. Käyttäjän tehtäväksi jää ainoastaan kiinnittää tuulettimet jäähdyttimeen ja järjestelmä tietokonekokoonpanoon.

Navis RGB 280:n jäähdyttimen toteutus on tyypillinen valmisnestekierrolle. Jäähdytin on alumiinia ja skaalan ohuemmasta päästä (28 mm). Jäähdyttimessä on sinetöity korkki, josta järjestelmä on tehtaalla täytetty. Alumiinijäähdyttimet ovat edullisia valmistaa sekä kevytrakenteisia.

Kuparipohjaisen prosessoriblokin kanssa jäähdyttimen materiaalivalinta aiheuttaa kuitenkin perustavanlaatuisen ongelman, sillä alumiini ja kupari muodostavat yhdessä kemiallisen sähköparin, joka aiheuttaa alumiinin syöpymistä. Esitäytetyissä valmiscoolereissa valmistajat ovat pyrkineet estämään tätä reaktiota käyttämällä tarkoitukseen suunniteltua jäähdytysnestettä. Avattujen valmiskiertojen kuvien perusteella menestys kemiallisen reaktion hillitsemiseksi on kuitenkin vaihtelevaa – jos jäähdytysneste ei hillitse hapettumista toivotulla tavalla, on tuloksena muutaman käyttövuoden jälkeen hapettunut jäähdytin sekä tukkeutuneet prosessoriblokin mikrokanavat.

Monissa valmiskierroissa käytetään keskimääräistä tiheämpää jäähdytinkennoa, joka mahdollistaa hieman paremman jäähdytystehon korkeammilla tuuletinnopeuksilla, mutta vastaavasti rokottaa jäähdytystehoa hiljaisessa käytössä. Jos valmisratkaisu on suunnitteilla erityisesti hiljaiseen käyttöön, on hyvä pyrkiä selvittämään etukäteen jäähdyttimen tiheysarvo (FPI, fins per inch).

Valmisnestekierroissa letkut ovat tyypillisesti mustaa taipuisaa muovia tai kumia ja läpimitaltaan custom-ratkaisuja ohuempia. Tyypillinen valmiscoolerien letkukoko on 9/6 mm, joka luonnollisesti myös rajoittaa letkuissa kulkevan nesteen tilavuusvirtaa.

Letkut ovat kiinteästi kiinni blokkiyksikössä ja jäähdyttimessä, eli käyttäjällä ei ole mahdollisuutta irrottaa letkuja tai letkuliittimiä. Jos letkuliitäntä vuotaa, sitä ei ole mahdollista kiristää tai vaihtaa, vaan koko järjestelmä menee siinä tilanteessa joko takuuvaihtoon tai romuksi. Järjestelmää ei ole luonnollisesti myöskään mahdollista laajentaa muilla komponenteilla.

Navis RGB:n blokkiyksikkö on toteutukseltaan varsin tyypillinen valmisratkaisulle. Paksuutta on hieman enemmän kuin erilliskomponenteista koottujen kiertojen prosessoriblokeissa, mutta ulkomitat ovat silti kompaktit mahdollistaen hyvän yhteensopivuuden muistien ja lisäkorttien kanssa. Valmistaja on toteuttanut blokin kuoriin RGB-valaistuksen, jota voi ohjata mukana toimitettavalla pienoiskontrollerilla tai emolevyn ohjausominaisuuksien avulla.

Pumppu on integroitu tilan säästämiseksi blokkiin ja erillistä nestesäiliötä ei ole, sillä järjestelmää ei ole suunniteltu tyhjennettäväksi ja täytettäväksi uudelleen. Blokin pohja on kuparia ja sen sisäpinnassa on käytetty mikrokanavarakennetta lämmön siirtymisen tehostamiseksi. Blokkiyksikköä ei ole suunniteltu käyttäjän avattavaksi, joten sen huoltaminen ja puhdistaminen ei ole mahdollista, joka on hieman harmillista ottaen erityisesti huomioon kuparin ja alumiinin käyttämisen samassa järjestelmässä.

Navis RGB:n mukana toimitettavat Sigma HP RGB -tuulettimet ovat SilentiumPC:n omasta mallistosta ja nykytrendien mukaisesti ne ovat varustettu roottorien RGB-valaistuksella. Tällaiset valaistusominaisuudet voidaan laskea tietyllä tapaa valmiscoolereiden eduksi, sillä monista niitä alkaa löytyä jo vakiovarusteena, kun taasen erilliskomponenteista kootussa järjestelmässä käyttäjän on maksettava valoistaan ekstraa ja lisähinta on todennäköisesti korkeampi kuin valmisjärjestelmissä.

Navis RGB:tä koskee asennuksen suhteen samat huomiot kuin Eisbaeria. Käyttöönotto on tehty yksinkertaiseksi, sillä käyttäjän tarvitsee ainoastaan kiinnittää tuulettimet, asentaa jäähdytin koteloon ja kiinnittää blokki prosessorin päälle. Jäähdyttimen sijoittamisen suhteen letkujen pituus saattaa aiheuttaa suuremmissa koteloissa rajoitteita, sillä valmisjärjestelmien letkupituus on tyypillisesti 320 ja 400 mm:n haarukassa. Toisin kuin Eisbaerin kaltaisessa toteutuksessa, letkuja ei ole mahdollista vaihtaa pidempiin.

 

Testikokoonpano ja suorituskykytestit

Käytämme tässä artikkelissa testialustana io-techin cooleritestikokoonpanoa, joka on lähtökohtaisesti käytössä sivuston kaikissa cooleriartikkeleissa.

Cooleritestikokoonpanomme perustuu Gigabyten Z370 Aorus Gaming 7 ATX-emolevyyn sekä Intelin Core-i7 8700K –prosessoriin. Prosessori on ”korkattu”, eli sen lämmönlevittäjä on irrotettu hartsialustasta ja väliin on vaihdettu Cool Laboratoryn nestemäistä metallia (Liquid Ultra), jonka myötä lämmön siirtymistä testattavaan kohteeseen, eli prosessoricooleriin on saatu tehostettua. Prosessorin lämmöntuottoa on lisäksi kasvatettu nostamalla kaikkien ytimien kellotaajuutta 4,6 GHz:iin ja käyttöjännitettä 1,34 volttiin.

Lisäksi kokoonpanossa käytetään Gigabyten Radeon R9 285 –näytönohjainta, jonka merkitys prosessoricooleritestien osalta on kuitenkin varsin olematon, sillä näytönohjainta ei luonnollisestikaan rasiteta testeissä, joten sen lämmöntuotto pysyy pienenä.

• Intel Core i7-8700K, delidded, kaikki ytimet 4,6 GHz (46 x 100 MHz) 1,34 V
• Gigabyte Z370 Aorus Gaming 7 (Intel Z370 -piirisarja)
• Kingston HyperX DDR4 2666 MHz CL15 HX426C15FBK2/16 16 Gt kit
• Intel SSDSA2MH080G1GN 2,5″ SSD 80 Gt SATA 3Gb/s
• be quiet Straight Power 10 700W –virtalähde
• Gigabyte Radeon R9 285 -näytönohjain
• Cooler Master MasterCase H500P Mesh -kotelo
• AlphaCool Eisbaer 280, EKWB P280, SilentiumPC Navis RGB 280, Noctua NH-D15 (verrokki)

 

• Windows 10 64-bit
• Prime95 29.4 build 7 (12 worker threads, Small FFTs)
• CPUID HWMonitor 1.35
• Intel Extreme Tuning Utility 6.4.1.23
• Gigabyte EasyTune B18.0110.1
• Gigabyte System Information Viewer B18.0315.1

Cooleritestikokoonpanon rungoksi olemme valinneet varovaisen harkinnan jälkeen Cooler Masterin MasterCase H500P Mesh –kotelon. Alkuvuodesta 2018 julkaistu MasterCase H500P Mesh on paranneltu versio H500P-mallista, joka sai kritiikkiä rakenteensa laadusta sekä umpinaisen etupaneelin heikosta ilmavirtauksesta. Uudessa H500P Mesh –mallissa on keskitytty parantamaan juurikin kyseisiä ongelmakohtia. Coolerien testaamisen kannalta H500P Mesh täyttää pitkälti samat vaatimukset kuin aiemmin käytössämme ollut HAF X – se on varustettu tehokkaalla ja avoimella ilmankierrolla ja tarjoaa mukavasti tilaa coolereiden helppoon asentamiseen.

Modifioimme H500P Meshiä kevyesti vieläkin paremmin testikäyttöömme sopivaksi poistamalla etupaneelin sisäpinnassa olleen ilmavirtausta rajoittaneen pölysuodatinverkon sekä kattopaneelin muovisen ikkunan.

MasterCase H500P Mesh sijoittuu kooltaan (544 x 242 x 542 mm) miditornien ja täystornikoteloiden välimaastoon ja on yhteensopiva jopa E-ATX-kokoisten emolevyjen kanssa. Kotelon vakiojäähdytys perustuu kahteen etupaneeliin asennettuun 200 mm tuulettimeen (800 RPM) sekä yhteen takapaneelin 140 mm tuulettimeen (1200 RPM), joita käytämme testeissä vakioasettelulla ja –asetuksilla. Ilmavirran pitäisi siis olla riittävällä tasolla, jotta koteloon ei pitäisi jäädä merkittäviä coolerien testituloksia vääristäviä lämpötaskuja.

Testikokoonpanon referenssicooleriksi olemme valinneet Noctuan NH-D15-mallin, joka on yksi markkinoiden tehokkaimpia ja palkituimpia ilmajäähdytteisiä prosessoricoolereita. Tulemme käyttämään samaa cooleria vertailukohtana myös tulevissa cooleritesteissä.

NH-D15 rakentuu kahdesta tornimallisesta jäähdytysrivastosta, kuudesta lämpöputkesta sekä kahdesta 140 mm NF-A15 PWM -tuulettimesta. Hinta.fi-hintavertailupalvelun mukaan NH-D15:n hinta on Suomessa edullisimmillaan noin 85 euroa. Kyseessä on yksi parhaista ilmajäähdytteisistä vaihtoehdoista nestejäähdytteisille valmiscoolereille.

Noctua NH-D15 tekniset tiedot:

• Ulkomitat: 150 x 165 x 161 mm (L x K x S)
• Paino: 1320 grammaa
• Kaksi alumiinista tornirivastoa, kuparipohja
• 6 kpl 6 mm kuparilämpöputkia
• 2 kpl NF-A15 PWM –tuulettimia
  • Pyörimisnopeus: 300 – 1500 RPM
  • Melutaso: 19,2 dBA (max)
  • Ilmavirta: 68 CFM (max)

Cooleritestejä varten olemme valinneet kaikissa testattavissa tuotteissa käytettäviksi referenssituulettimiksi Noctuan industrialPPC (Protected Performance Cooling) –mallistosta NF-A14- ja NF-F12-mallien 2000 PWM –versiot. Tulemme käyttämään samoja tuulettimia referenssipisteenä myös muissa tulevissa cooleritesteissämme.

Tässä vertailussa käytimme luonnollisesti vain vertailucoolereiden 280 mm jäähdyttimiin sopivaa 140 mm NF-A14 2000 PWM –mallia, joka on speksattu 500-2000 RPM pyörimisnopeusalueelle, 107,4 CFM maksimi-ilmavirralle, 4,18 mm H2O maksimipaineentuotolle sekä 31,5 dBA maksimimelutasolle. Mallin lapamuotoilu sekä paineentuotto ja ilmavirta sopivat hyvin jäähdyttimien ja jäähdytysrivastojen kanssa käytettäväksi.

 

Lämpötilamittaukset vakiotuulettimilla

Prosessorin kuutta ydintä kuormitettiin Prime 95 -rasitusohjelmalla 12 työsäikeen avulla vähintään 30 minuutin ajan (tai kunnes lämpötilojen nousu tasaantui) ja lämpötilat mitattiin ohjelmallisesti suorittimen ytimien DTS-sensoreista (Digital Temperature Sensor) CPUID HWmonitor- sekä Intel Extreme Tuning Utility -ohjelmilla. Prosessorin lämpötilaksi kirjattiin sisäisen lämpötila-anturin kaikille kuudelle ytimelle ilmoittama keskiarvo. Lämpötilat on pyöristetty lähimpään puoleen asteeseen. Huoneenlämpö liikkui mittausten aikana noin 22 asteessa.

Lämpötilamittauksissa kirjasimme ainoastaan rasituslämpötilat, jolloin prosessoricooleria rasitetaan maksimaalisella lämpökuormalla ja siten jäähdytysratkaisujen kyvyt sekä rajat saadaan parhaiten esiin. Ensin suoritimme testit coolerien vakiotuulettimilla ja sen jälkeen Noctuan tuulettimilla toteutetulla referenssijäähdytyksellä, jonka tulokset ovat tietyissä määrin vertailukelpoiset muiden tulevaisuudessa testaamiemme coolereiden kanssa.

Testicoolereiden jäähdyttimet asennettiin kotelon kattoon ja tuulettimet puhaltamaan ilmaa jäähdyttimien läpi kotelon ulkopuolelle.  Lämpötahnana käytettiin Noctua NT-H1:tä.

Ensimmäisessä vaiheessa ajoimme testit lähinnä mielenkiinnon vuoksi coolereiden vakiotuulettimilla, vaikka kyseinen tieto ei olekaan tämän artikkelin näkökulmasta erityisen oleellinen, sillä coolereita ei ollut tarkoitus testata tuotteina, vaan ennemminkin tuotetyyppinsä edustajana.

Coolereita ajettiin tuulettimien kierrosalueen maksimi-, keski- ja miniminopeuksilla, tai lähimmillä mahdollisilla asetuksilla. Tuulettimien nopeussäätö toteutettiin ohjelmallisesti PWM-ominaisuutta hyödyntäen Gigabyten System Information Viewer -sovelluksen avulla. Alphacoolin säätö toteutettiin jännitepohjaisesti, koska se ei tue PWM-ohjausta. Määritimme tuulettimien kierrosnopeusprofiilin ja valitsimme keskinopeuden kierroslukualueen puolivälistä. Tästä syystä kuvaajasta löytyy coolereiden kohdalta kolme eri kierrosnopeutta. Verrokkicooleri Noctua NH-D15:ttä ajettiin tuulettimien maksimi- (1500 RPM) sekä alhaisemmalla 600 RPM:n nopeudella, joka ei kuitenkaan ole tuulettimien miniminopeus.

Vakiotuulettimilla testitulokset eivät tuottaneet yllätyksiä. EKWB:n custom-kierto on odotetusti joukon suorituskykyisin selvällä erolla. Alhaisilla kierrosnopeuksilla EKWB:n Vardar-tuulettimet tosin tuntuvat olevan hieman vaikeuksissa paksun jäähdyttimen kanssa, jolloin ero edullisempiin ratkaisuihin kutistuu selvästi. Myös ero kalliimman ja edullisemman valmisratkaisun välillä osoittautui jopa yllättävän selväksi. Alphacool on SilentiumPC:tä kautta linjan kolmisen asetetta suorituskykyisempi. Verrokkina käytetty Noctuan ilmajäähdytysratkaisu on samaa suorituskykyluokkaa SilentiumPC:n halpiskierron kanssa.

 

Lämpötilamittaukset referenssituulettimilla

Tämän artikkelin kannalta keskeisemmässä toisessa testivaiheessa vaihdoimme coolereihin edellä esitellyt Noctuan referenssituulettimet (NF-A14 iPPC 2000 PWM), joita käytämme myös tulevaisuudessa kaikissa io-techissä testattavissa 140 mm tuulettimia käyttävissä coolereissa. Ajoimme testit referenssituulettimien maksimi- (2000 RPM) ja miniminopeudella (600 RPM). Yhteneväisillä tuulettimilla ajettavat testit tuovat esiin eri hintaluokkien nestekiertojen erot, joita tässä artikkelissa haluttiin ensisijaisesti selvittää.

Referenssituulettimilla ajetut testit eivät paljasta vakiotuulettimilla ajettujen testien jälkeen suoranaisesti mitään yllättävää, sillä arvokkain jäähdytysratkaisu osoittautui joukon tehokkaimmaksi ja edullisin tehottomimmaksi. Erot eivät myöskään jättäneet juuri jossittelun varaa.

Referenssituulettimien maksiminopeudella (2000 RPM) EKWB:n custom-kierto on ainoa, jonka lämpötilat jäävät rasituksessa alle 60 asteen rajapyykin. Ero maksimi- ja minimituuletinnopeuksien välillä on kuusi astetta.

Alphacoolin muokattavissa oleva valmiskierto jää EKWB:lle merkittäväksi luokiteltavat seitsemän astetta tuulettimien maksiminopeudella. EKWB on jopa tuulettimien miniminopeudella asteen suorituskykyisempi.

Vertailun edullisin vaihtoehto, eli SilentiumPC:n sinetöity valmiskierto häviää tuulettimien maksiminopeudella Alphacoolille neljä astetta ja EKWB:lle peräti 11 astetta. Tuulettimien miniminopeudella lämpötila nousee joukon ainoana seitsemännelle kymmenelle.

Verrokkicoolerina käytetty Noctuan ilmajäähdytteinen NH-D15 pärjäsi varsin hyvin, sijoittuen jälleen suorituskyvyltään suunnilleen samaan luokkaan SilentiumPC:n valmiskierron kanssa.

 

Yhteenveto

Toisin kuin ehkä yllä olevan kuvan perusteella saattaisi äkkiseltään luulla, tämän vertailun pohjalta voidaan yhteenvetona todeta, että erilaisten nestejäähdytysratkaisujen välillä on varsin merkittäviä eroja, jonka vuoksi käyttäjän on hyvä pohtia etukäteen tarpeitaan löytääkseen omaan käyttöön tarkoituksenmukaisimman jäähdytysratkaisun. Edullinen valmisnestecooleri saattaa vaikuttaa houkuttelevalta vaihtoehdolta, mutta ei ole välttämättä erityisen järkevä valinta.

Kokonaisuutta tarkasteltaessa sinetöityä esitäytettyä nestekiertoa ei voi pitää yleispätevästi erityisen hyvänä valintana, sillä sen heikkoudet ovat varsin painavia saavutettaviin etuihin nähden. Toteutukseltaan sinetöity järjestelmä on hyvin pitkälti kertakäyttötavara, joka ei ole kuluttajan näkökantilta kovinkaan kannatettava lähtökohta. Järkipohjalta ajateltuna esitäytetyn nestecoolerin hankintaa on hankala perustella ylivertaisena ilmajäähdytykseen nähden, jos käyttäjällä ei ole poikkeuksellisia erityistarpeita lämmön saamiseksi suoraan ulos kotelosta tai tilankäytöllisiä haasteita suurien ilmajäähdytteisten tornicoolerien kanssa esimerkiksi kotelon koosta tai mallista johtuen.

Tämän vertailun sekä io-techin toimituksen aiempien testikokemusten pohjalta edullisimmat sinetöidyt nestejäähdytysratkaisut kannattaa lähtökohtaisesti jättää väliin ja sijoittaa rahat sen sijaan joko tehokkaaseen ilmajäähdytysratkaisuun tai vaihtoehtoisesti sellaiseen valmisnestecooleriin, joka on myöhemmin huolettavissa ja päivitettävissä. Jos kuitenkin syystä tai toisesta päätyy sinetöityyn valmiskiertoon, kannattaa valita valmistaja joka tarjoaa coolerilleen mahdollisimman pitkän takuun.

Hankintahintaa ja helppokäyttöisyyttä lukuun ottamatta erilliskomponenteista koottu kierto on valmisratkaisujen rinnalla ylivertainen lähes kaikilla muilla keskeisillä osa-alueilla. Kuten tämänkin artikkelin testeissä huomattiin, suorituskyvyn saa halutessaan järeämmillä komponenteilla selvästi paremmaksi ja järjestelmän huollettavuus sekä päivitettävyys ovat suuri plussa elinkaariajattelun näkökulmasta. Custom-kiertoon on helppo liittää myös näytönohjaimen ja muiden keskeisten komponenttien jäähdytys.

Custom-järjestelmä vaatii hieman perehtymistä ja harrastamista, mutta se palkitsee käyttäjäänsä lähes kaikilla muilla osa-alueilla. Kannattaa myös muistaa, ettei erillisosiksi tarvitse valita markkinoiden kalleimpia vaihtoehtoja, vaan harrastaja saa kelpo kierron aikaiseksi kohtuuhintaan esimerkiksi käytettyjä osia tai laadukkaampia kiinalaiskomponentteja hyödyntämällä.

Päätyypä sitten lopulta mihin tahansa ratkaisuun, on tärkeintä tehdä valinta harkiten omien tarpeiden pohjalta.