Chłodzenie cieczą a chłodzenie powietrzne
Kilkanaście miesięcy temu, w grudniu 2013 roku, przeprowadziliśmy test, w którym spotkały się najwydajniejsze układy chłodzenia powietrzem i najwydajniejsze układy chłodzenia cieczą. Okazało się, że użycie cieczy może między innymi zwiększyć możliwości podkręcania: Core i7-3970X przetaktowany do 4,7 GHz po zastosowaniu chłodzenia powietrzem rozgrzewał się do prawie 90 stopni, podczas gdy system oparty na cieczy pozwolił osiągnąć równo 5,0 GHz przy temperaturze niższej o kilkanaście stopni. Znacznie obniżyła się też temperatura karty graficznej: podkręcany przez nas Palit GeForce GTX 780 SuperJetStream z fabrycznym układem chłodzenia rozgrzewał się do 74 stopni, podczas gdy po użyciu cieczy było to nie więcej niż 40 stopni. Ostatecznie wykazaliśmy, że ciecz jest niedościgniona pod względem temperatury i kultury działania układu scalonego, o ile tylko całość zostanie zbudowana samodzielnie z głową i ze ściśle wyselekcjonowanych komponentów.
Nie ma jednak róży bez kolców. Pierwszym czynnikiem odpychającym wiele osób od chłodzenia cieczą jest koszt. Wydajny zestaw, lecz oparty na używanych, niezbyt atrakcyjnych wizualnie częściach, można złożyć już za mniej więcej 1000 zł, ale wciąż jest to przynajmniej dwa razy drożej, niż kosztują porządne układy powietrzne dla procesora i karty graficznej. Jeśli zaś celem jest system oparty na cieczy, który oprócz wydajności zapewni dobre wrażenia wizualne, tak by można było się nim pochwalić, i który będzie umiał na przykład automatycznie sterować szybkością wentylatorów zależnie od temperatury, całkowity koszt może urosnąć nawet do około 4 tys. zł. Drugim czynnikiem jest stosunkowo skomplikowany proces budowy, który wymaga czasu oraz pewnej dawki wiedzy. Dlatego nawet ci, którzy wydają na modernizację komputera po kilka tysięcy złotych rocznie i mogliby sobie pozwolić na wydajny i cichy układ chłodzenia cieczą, często wybierają powietrze.
Gigabyte WaterForce
Tych, którzy mają pieniądze, ale nie chcą „brudzić sobie rąk”, Gigabyte próbuje zachęcić swoim nowym produktem o nazwie WaterForce. Nawiązuje ona do kart graficznych z układami WindForce i zdradza, że tym razem mamy do czynienia z układem chłodzenia cieczą, który pozwala zapomnieć o samodzielnym napełnianiu go czy odpowietrzaniu. Firma zaprojektowała i zbudowała własny system, który sprzedaje jako „gotowe rozwiązanie”, działające praktycznie od razu po wyjęciu z pudełka. Potrzebne jest więc tylko minimum umiejętności manualnych, które na pewno masz, jeśli umiesz samodzielnie złożyć zestaw komputerowy ;)
Opakowanie
Już opakowanie wywołuje u nabywcy wrażenie, że kupił wyjątkowy produkt. Co prawda to zewnętrzne to standardowe kartonowe pudło (choć ogromne), ale w środku kryje się...
...taka oto walizka, a raczej wielka i ciężka czarna waliza na kółkach, zabezpieczona dodatkowo dwoma pasami trzymającymi całość w ryzach!
A w środku...
Zestaw Gigabyte WaterForce prawdopodobnie przetrwałby nawet zderzenie z czołgiem M1 Abrams. Wszystko dlatego, że poszczególne elementy zostały dokładnie otulone pianką, która trzyma wszystko we właściwym położeniu – daleko od krawędzi i ścianek walizki. Pierwszym elementem kompletu jest obudowa połączona z kontrolerem zestawu chłodzenia.
Całość jest masywna i ciężka, bo konstrukcję zbudowano głównie z metalowych części, które swoje ważą. Z tworzywa sztucznego są w zasadzie tylko przyciski oraz pokrętło służące do regulacji działania zestawu. (O regulacji napiszemy nieco później).
W środku obudowy układu WaterForce jest kilka charakterystycznych elementów. Po pierwsze, są to trzy wentylatory, które będą owiewały trzy chłodnice podłączone bezpośrednio do generujących ciepło rdzeni trzech GTX-ów 980. Poniżej wentylatorów są trzy miejsca, do których idealnie pasują wspomniane chłodnice.
Obudowę zestawu WaterForce montujemy na obudowie komputerowej lub stawiamy obok. Trzeba jednak wyprowadzić z niej przewody biegnące do komputera, w którym znajdą się trzy GTX-y 980 Gigabyte'a. I do tego służy właśnie zaślepka-przepust do zamontowania w zatoce na napędy w rozmiarze 5,25 cala.
Do zestawu dołączone są też akcesoria, które mogą być potrzebne. Nie mogło zabraknąć mostka SLI z logo Gigabyte'a, bo nie da się w inny sposób połączyć trzech kart graficznych Nvidii obecnej generacji.
Gwóźdź programu to trzy karty GeForce GTX 980 gotowe do zamontowania i chłodzenia cieczą.
Gigabyte GeForce GTX 980 chłodzony cieczą
Karty graficzne Gigabyte GTX 980 WaterForce zostały stworzone specjalnie do potrójnego zestawu WaterForce i nie da się ich kupić oddzielnie, a tym bardziej pojedynczo. Są to jedyne na rynku karty zaprojektowane w taki sposób.
Użyto najszybszego GTX-a z serii 900, czyli modelu GeForce GTX 980. Układ GM204-400, na którym jest oparty, ma 2048 jednostek CUDA, współpracujących z 4 GB pamięci. Jeszcze do niedawna był to najszybszy jednoprocesorowy model, ale ostatnio musiał oddać koronę króla wydajności karcie GeForce GTX Titan X. Po co zmieniać coś, co jest dobre? Prawdopodobnie właśnie z takiego założenia wyszli inżynierowie Gigabyte'a: na podstawę nowej wersji wybrali laminat modelu Gigabyte GeForce GTX 980 G1 Gaming. Konstrukcja ta względem referencyjnej ma podniesiony limit mocy, co już po użyciu chłodzenia powietrznego pozwoliło przyspieszyć taktowanie rdzenia w grach powyżej 1500 MHz.
Jednak zamiast układu chłodzenia WindForce pojawiła się metalowa obudowa z napisem WaterForce. Pod spodem umieszczono blok wodny i pompkę, która wymusza obieg cieczy w układzie. Zaprojektowała je firma Cooler Master.
Po drugiej stronie laminatu brakuje czegoś, co było dostępne w wersji G1 Gaming GTX-a 980, a mianowicie płytki usztywniającej. Pojawiły się za to gumowe podkładki, które mają zapobiegać zetknięciu się laminatu karty z metalową obudową karty zamontowanej poniżej.
Z tyłu konstrukcji wychodzą dwa węże podobne do tych, które są montowane w gotowych zestawach chłodzenia cieczą (albo wręcz identyczne). Nie mają nic wspólnego z wężami stosowanymi w składanych ręcznie zestawach chłodzenia cieczą.
Na drugim końcu pary węży znajduje się pojedyncza 120-milimetrowa chłodnica, co oznacza, że idealnie pasuje do niej wentylator o tej samej średnicy. Grubość radiatora nie robi jednak większego wrażenia: to absolutne rynkowe minimum, czyli 25 mm.
Całość wygląda jak na zdjęciu powyżej. Użytkownik ma do dyspozycji kilkadziesiąt centymetrów węża, co wystarczy nawet do większych obudów.
Montaż i uruchomienie zestawu WaterForce
Montaż zestawu Gigabyte WaterForce, mimo że jest to układ chłodzenia cieczą, nie sprawi większych trudności komuś, kto umie samodzielnie złożyć zestaw komputerowy. Sprowadza się praktycznie do takich czynności, jak umieszczenie poszczególnych kart graficznych w odpowiednich slotach PCI Express i połączenie ich mostkiem SLI.
Dodatkową czynnością w obrębie samej obudowy jest podłączenie wewnętrznego złącza USB z zestawu WaterForce do złącza USB na płycie głównej komputera. Bez tego nie zadziała układ sterowania prędkością obrotową w zależności od temperatury. Dodatkowym wymogiem jest doprowadzenie zasilania do zestawu WaterForce przez złącze molex.
Po wyprowadzeniu chłodnic od poszczególnych kart graficznych na zewnątrz komputera wystarczy wsunąć je do obudowy zestawu WaterForce. Użytkownik usłyszy w pewnym momencie charakterystyczny odgłos kliknięcia, który jest znakiem, że elementy zestawu nie rozłączą się nagle w czasie pracy.
Całość nie będzie jednak w pełni funkcjonalna, dopóki nie zostanie zainstalowane oprogramowanie Gigabyte'a do monitorowania temperatury poszczególnych kart graficznych. To narzędzie Gigabyte OC Guru, które musi cały czas być uruchomione w tle, aby funkcje monitorujące, których działanie polega na dostosowywaniu prędkości obrotowej wentylatorów do wskazań czujników termicznych, sprawnie zmieniały parametry układu.
Testy wydajności Gigabyte WaterForce
Poniżej przedstawiamy wyniki skróconych testów wydajności zestawu Gigabyte WaterForce w porównaniu z osiągami trzech kart graficznych Gigabyte GeForce GTX 980 WindForce w różnych konfiguracjach oraz pojedynczego Titana X.
Testy wydajności Gigabyte WaterForce, część 2.
Działanie układu chłodzenia WaterForce – głośność, temperatura, podkręcanie
Co daje chłodzenie cieczą? Rozbudowany i wydajny układ zapewni ciszę przy jednoczesnym drastycznym spadku temperatury rdzenia graficznego. A niższa temperatura oznacza większy potencjał podkręcania.
Głośność (ciśnienie akustyczne)
Zaczęliśmy od pomiarów głośności. I już przy braku obciążenia zestaw Gigabyte'a sprawia niemały problem: każda pompka w zestawie musi być włączona cały czas, aby obieg cieczy był nieprzerwany. Te zastosowane w kartach Gigabyte WaterForce to tanie konstrukcje, które nie są wykonane tak starannie jak wyspecjalizowane pompki do chłodzenia cieczą za kilkaset złotych, wobec czego są słyszalne nawet przy minimalnej prędkości obrotowej, która w tym przypadku wynosi 1200 obr./min.
Dodatkowym czynnikiem zwiększającym głośność jest to, że minimalna możliwa do ustawienia szybkość wentylatorów na chłodnicach w zestawie WaterForce to około 1000 obr./min. Mówiąc wprost: o ciszy nie może być mowy.
Zabawa zaczyna się pod obciążeniem, kiedy to zestaw Gigabyte'a zaczyna rozpędzać swoje wentylatory. Po ustawieniu oczekiwanej temperatury GPU na 65 stopni Celsjusza zestaw będzie utrzymywał prędkość wentylatorów na minimalnej wartości, 1000 obr./min, co jest niezłym wynikiem. Głośność zestawu będzie dokładnie taka sama jak w spoczynku.
Jeśli jednak użytkownik zacznie śrubować w ustawieniach WaterForce'a oczekiwaną temperaturę układu i dojdzie do około 45 stopni, zamontowane na chłodnicach wentylatory wywołają prawdziwy huragan, co sprawi, że zestaw będzie praktycznie nie do użytku. Ich maksymalna prędkość to 3000 obr./min; wtedy zestaw wytwarza ciśnienie akustyczne rzędu 57–60 dB.
To ostatnie ustawienie jest chyba przeznaczone dla niesłyszących, bo Gigabyte WaterForce osiągnął większą głośność niż referencyjny Radeon R9 290X. Katastrofa, to za mało powiedziane...
Temperatura
Użycie układu chłodzenia cieczą przekłada się na niższą temperaturę działania i jest tak również w przypadku zestawu Gigabyte WaterForce. Przy braku obciążenia chłodzone powietrzem rdzenie graficzne nie schodzą poniżej 32 stopni, a karty z zestawu WaterForce osiągają co najmniej kilka stopni mniej. Nie ma to jednak takiego znaczenia jak...
...wyniki pomiarów pod obciążeniem. Dopiero tutaj ukazuje się faktyczna przewaga zestawu WaterForce nad innymi. Po ustawieniu prędkości wentylatorów na minimalną (1000 obr./min) temperatura rdzenia jest o 2 stopnie niższa niż po użyciu tradycyjnego systemu chłodzenia WindForce i o 21 stopni niższa niż po użyciu referencyjnego układu Nvidii.
Zwiększenie prędkości wentylatorów do maksimum, czyli 3000 obr./min, obniża temperaturę rdzenia o dalszych 15 stopni Celsjusza, do około 45 stopni, co jest już nieosiągalne dla konwencjonalnego układu chłodzenia powietrzem.
Podkręcanie
Niższa temperatura zazwyczaj daje większy margines w podkręcaniu, a zatem w walce o kolejne megaherce ciecz jest przydatna. Sprawdziliśmy to na przykładzie referencyjnego GTX-a 980 oraz wersji G1 Gaming z układem chłodzenia WindForce, a teraz przyszła pora na ostateczną weryfikację tego założenia z użyciem konstrukcji WaterForce.
Ostatecznie udało nam się osiągnąć następujące częstotliwości taktowania:
GTX 980 referencyjny | GTX 980 G1 Gaming | GTX 980 WaterForce | |
---|---|---|---|
Podkręcenie – taktowanie bazowe rdzenia | 1362 MHz | 1378 MHz | 1428 MHz |
Podkręcenie – faktyczne taktowanie rdzenia w grach | 1475 MHz | 1504 MHz | 1566 MHz |
Podkręcenie – taktowanie pamięci | 1878 MHz | 1903 MHz | 1903 MHz |
Rdzeń GTX-a 980 WaterForce zdołał przekroczyć granicę 1550 MHz – do tej pory nieosiągalną dla żadnego GTX-a 980 spośród tych, które gościły w naszej redakcji. Niestety, dalsze podkręcanie przez manipulowanie napięciem zasilającym nie przynosiło rezultatów, a w ustawieniach rzędu 1580–1590 MHz pojawiały się na ekranie artefakty uniemożliwiające grę.
Podsumowanie
Warto w sumie zacząć od podstaw. Gigabyte WaterForce to zestaw trzech GTX-ów 980 podkręconych fabrycznie i chłodzonych cieczą, a przy tym wymagających od użytkownika bardzo niewielu działań. Trzeba tylko złożyć całość jak zwykły komputer (umieścić karty w slotach PCI Express, zamontować mostek SLI) i wyprowadzić trzy chłodnice z obudowy komputera do obudowy zestawu WaterForce, gdzie trzy 120-milimetrowe wentylatory będą pomagać w odbieraniu ciepła z pracujących równocześnie trzech rdzeni Maxwell.
Przede wszystkim odpowiedzmy na pytanie o to, czy cena, 14 000 zł, w ogóle jest uzasadniona. Nie, nie jest. Gigabyte za samo użycie chłodzenia cieczą policzył wyjątkowo drogo, zdecydowanie za drogo.
Trzy GTX-y 980 G1 Gaming kupimy już za mniej więcej 8100 zł. Trzy bloki wodne dla tych kart to około 1500 zł. Koszt zakupu akcesoriów w postaci pompy, złączek, węży, wentylatorów oraz chłodnicy nie przekroczy 2000 zł. Podsumowując: za nieco ponad 11 000 zł można złożyć (jeśli ktoś ma chęć i umiejętności) komplet, który kulturą pracy i wyglądem będzie górował nad zestawem Gigabyte'a. W oczach zapaleńców WaterForce jest więc spalony już na starcie.
Dla kogo zatem jest ten zestaw? Powiecie, że dla snobów? I prawdopodobnie będziecie mieli rację, bo w testowanym dzisiaj produkcie dostrzegamy, niestety, niewiele zalet. Są dwie: komplet jest prosty do złożenia i zapewnia niezłą temperaturę działania rdzeni graficznych. Nie trzeba się zastanawiać nad tym, jakie części dobrać, czy wszystko będzie ze sobą współgrać i czy starczy umiejętności do złożenia systemu chłodzenia cieczą. Tu Gigabyte nie zawiódł, bo instalacja WaterForce'a jest prosta jak drut i każdy, kto choć raz składał komputer stacjonarny, na pewno sobie poradzi.
Temperatura działania rdzenia graficznego, jaką zapewnia WaterForce, budzi uznanie: pod obciążeniem może wynosić nawet 45 stopni, co jest nieosiągalne dla standardowego układu chłodzenia powietrzem.
Niestety, na tym zalety WaterForce'a się kończą. Poza już omówioną ceną najbardziej doskwiera głośność. Zestaw nie zachwyca pod tym względem ani pod obciążeniem, ani też w spoczynku, bo został zbudowany z tanich elementów: wentylatory i pompki zamontowane na kartach graficznych nie są wysokiej jakości; są to konstrukcje zwykle stosowane na układach mini-LC do chłodzenia procesorów.
Mimo że właściciel układu WaterForce w założeniu ma mieć czym się pochwalić, my nie widzimy do tego podstaw. Pomysł jest niezły, lecz sposób realizacji pozostawia sporo do życzenia, a już na pewno całość pojawiła się zbyt późno. Systemy SLI (również CrossFire) złożone z trzech kart graficznych wciąż nie działają w pełni poprawnie i znacznie lepiej jest zbudować SLI z dwóch mocniejszych, takich jak GeForce GTX Titan X. Wydatek rzędu 10 tys. zł zapewni wydajność zbliżoną do osiągów trzech dziewięćsetosiemdziesiątek, ale przy znacznie mniejszej liczbie mikrozacięć.
Tak czy inaczej, Gigabyte WaterForce w cenie 14 000 zł to sprzęt dla wybranych. Mamy tylko wrażenie, że ci, którzy faktycznie wiedzą, czego chcą, po prostu by tego zestawu nie kupili, bo mają świadomość istnienia wydajniejszych konfiguracji. A ci nieświadomi... No cóż... być może jakiś bogacz skusi się na produkt Gigabyte'a, ale wtedy w swojej kilkusetmetrowej willi będzie musiał wydzielić specjalny pokój do grania, bo przeciągającego się hałasu generowanego przez zestaw WaterForce nikt na dłuższą metę nie zniesie.
Aktualizacja! Gigabyte, prawdopodobnie w wyniku mocnej krytyki ceny produktu, postanowił ją obniżyć. Jeszcze wczoraj WaterForce kosztował 14 tys. zł, a dzisiaj trzeba za niego zapłacić 11 199 zł. Ta znaczna, bo 20-procentowa obniżka sprawia, że zestaw jest już rozsądniej wyceniony w stosunku do możliwości. Należy jednak pamiętać, że wciąż jest bardzo głośny: zapaleńcy za bardzo zbliżone pieniądze mogą zbudować własny układ chłodzenia cieczą, który od kompletu Gigabyte WaterForce będzie po prostu cichszy.