Chladiče procesorů a dnešní nabídka

Vývoj procesorových chladičů

U článku o počítačových skříních jsem psal, že v minulosti jsme se zabývali zcela jinými věcmi než tou krabicí, co nám leží na stole nebo u nohou. Bylo nám celkem jedno, jaký má tvar, barvu a jaké nabízí chlazení, protože na trhu stejně nebyl výběr a my jsme řešili daleko důležitější věci týkající se vlastní sestavy. Nyní jsou na trhu desítky vyhovujících produktů, cena hardware spadla, a tak si můžeme vybírat, což paradoxně vytváří opačný problém - co koupit?
S chladiči je to podobné. Dávno zastaralé procesory 80386 nepotřebovaly při svém běhu ani pasivní chladič, ovšem to se za uběhlé roky pozvolna, ale jistě měnilo až do dnešního stavu, kdy chlazení potřebují už i některé paměťové moduly, nehledě na čipové sady, grafické karty a napájecí obvody. Po příchodu pasivních a následně aktivních chladičů jsme ale stále klidně mohli ignorovat tuto stránku našich PC, ovšem s rozmáhajícím se trendem přetaktovávání procesorů se toto rapidně změnilo.

Pokud ještě pamatujete na legendární procesory Intel Celeron 300A s jádrem Mendocino (nebo starší Celerony 266), pak jistě víte, že tyto procesory vesměs nebyl problém ze základní frekvence dostat prostým zvýšením frekvence FSB na výsledný takt 450 MHz a řada uživatelů se pokoušela i o vyšší frekvence. Zde se ale již začalo uplatňovat nadstandardní chlazení, uživatelé si začali doma tzv. bastlit vylepšené procesorové chladiče a objevovaly se i vodní bloky z upravených pasivních částí.
Procesory se zrychlovaly, přetaktování se stávalo čím dál oblíbenější, potřeba lepšího chlazení logicky narůstala a firmy přirozeně vycítily příležitost a snažily se zaplnit vznikající díru v trhu. V této době jsme si mohli zakoupit především produkty značky Titan a především modely M1AB a M5AB. Ty mi v té době připadaly jako přerostlí obři, ovšem v dnešní době by spíše vyvolaly pohrdavý úsměv. Přeci jen průměr 70 mm v porovnání s aktuálními modely není srovnatelný. A navíc malý uřvaný ventilátorek s otáčkami 4500 RPM by také již nikoho nenadchnul.
Nastoupila další generace procesorů, které byly neméně dobře přetaktovatelné. Vzpomenout můžeme na deriváty Pentií III, procesory Celeron s jádry Coppermine a později také Tualatin, jež byly dalším oblíbeným přechodovým stupněm z prvních Celeronů. Nesmíme ale zapomenout na společnost AMD a její podařené kousky, jež v podstatě převzaly přetaktovací žezlo od Celeronů. Byly jimi modely Athlon XP 1700+ s jádry Thoroughbred B0. Jejich frekvenci bylo možné zvednout ze základních 1466 MHz na 2200 - 2300 MHz a někdy i podstatně více. Požadavky na chlazení se ale dále zvyšovaly, a tak se objevovaly mohutnější a mohutnější chladiče, jimž navíc přibyla měděná jádra a styčné plochy a nyní dokonce i celoměděné chladiče.
Poté již po problému s lokálním přehříváním, jež začalo trápit především procesory Intel Pentium 4, se stala měděná jádra chladičů, nebo celé základny standardem. V této době si také uživatelé začali již více všímat vedle kvality chlazení také výsledné hlučnosti a výrobci, jak jinak, zareagovali. Dočkali jsme se tedy nových produktů, jež ať už ve svém názvu, nebo jen na svém obalu nesly magické slovo "silent", jež brzo přestalo stačit a nastoupily složeniny "supersilent" či "ultrasilent". Přesto se ale řadě případů o tichém provozu nedalo mluvit, ale to je již jiná pohádka.
Dalším z legendárních chladičů se po AC Copper Silent 2 stal nový typ chladiče, jejž razila známá korejská společnost Zalman. Byl jím vějířovitý model CNPS7000-Cu, jenž je v podstatě ještě stále aktuální. Místo klasického extrudování žebrovaného chladiče se zde využil jednoduchý způsob - navrstvení několika tenkých měděných či hliníkových plíšků, jejich pevné přimontování k sobě a zarovnání do základny. Tento způsob byl několika výrobci kopírován, avšak příliš se neprosadil, protože záhy se objevila nová modla - heatpipe.

Heatpipe

Příchod heatpipe, jejichž podrobný popis naleznete zde, se světem (nejen) procesorových chladičů pořádně zamával a dovolil, aby výrobci přišli s ještě výkonnějšími modely. Heatpipe jako takové samozřejmě nejsou nic nového, ale cestu do světa osobních počítačů si našly teprve nedávno. Jedním z prvních modelů, jenž heatpipe začal využívat, je známý a velmi oblíbený Arctic Cooling Freezer.
Heatpipe dovolily, aby se objevily do té doby nevídané tvary a koncepce chladičů. Měděná styčná plocha zůstala, ale již nebylo nutné využívat masy těžkého kovu pro efektivní rozvod tepla do celého těla pasivu. To je mimochodem také problém původního Zalmanu CNPS7000 - tenká žebra, v nichž se tepelná energie špatně rozvádí. Tepelné trubičky tuto nevýhodu částečně eliminovaly, ale přidaly další problémy spojené s přechodem tepla ze základny a poté do žeber. Tyto přechody tvoří další bariéry pro teplo, čímž klesá efektivita, avšak výhody přeci jen převažují.
Renesanci zažily i klasické tvary chladičů se souběžným žebrovím a ventilátorem foukajícím směrem k základní desce. Připomeňme si například starší model Thermalright XP-90C, jenž by bez pomoci heatpipe se svými tenkými měděnými žebry nebyl zdaleka tak výkonný. Dnes se tedy setkáme převážně s tímto typem chladičů a vedle něj ještě s věžovitými modely, u nichž ventilátor vane v ideálním případě k zadnímu ventilátoru ve skříni.
Někteří výrobci, jako třeba Thermaltake, heatpipe využili ještě jiným způsobem. Uvědomili si, že tyto trubice lze snadno tvarovat, což dovoluje při navrhování chladičů využít fantazii. Bohužel, chladicí výkon již v takových případech začíná často být druhořadou záležitostí a na první místo šplhá líbivý vzhled. Tomu se ale nemůžeme v dnešní konkurenci divit.

Chladicí specialitky

Při vývoji procesorových chladičů samozřejmě zbylo místo i na specialitky, jež se ukázaly spíše jako slepé větve. Jednak to byly a jsou Peltierovy články pracující s termoelektrickým efektem a využívající elektrický proud k ochlazování své jedné části a ohřívání té druhé. Tím se můžeme dostat s teplotou ochlazované strany pod teplotu okolního vzduchu, ale v praxi zde existují spíše problémy než výhody. Jednak je nutné použít silný článek, jenž je s to ztrátový výkon procesoru uchladit. To znamená, že provoz takového chlazení je energeticky náročný a pokud chceme chladit lépe, než by to zvládl samotný vzduchový chladič, musíme použít silný článek, jenž logicky sám potřebuje chladit, takže připojený chladič musí být také velmi výkonný.
Dnes se však nabízí i komerční řešení s Peltierovými články, jež se dají však považovat spíše za hybridní řešení. Jejich možnosti si můžete ověřit v této recenzi.

Miniaturizace také neprobíhala pouze v polovodičovém světě, ale také u chlazení. Zde se zabýváme pouze vzduchovými chladiči, ale můžeme zmínit také model, jenž jako vzduchový vypadá, ale přitom jde o malý vodní chladič. Je jím Xigmatek AIO-S80DP a jeho výkon můžete rovněž posoudit sami.

Specialitami dneška jsou však také heatpipe chladiče, o nichž se dá říci, že ustrnuly na mrtvém bodě a výrobci mají nyní moc práce s vymýšlením nových modelů. Na to jsou experty například Cooler Master, Thermaltake či Asus, kteří se snaží zaujmou roztodivnými tvary, když už dávno musí vědět, že výkon je dnes dostatečný a dál se již u vzduchových chladičů s využívanými technologiemi příliš jít nedá. Občas se ale nějaký nový prvek objeví, jako například snaha o eliminaci přechodu mezi základnou a heatpipe. Někteří výrobci se rozhodli heatpipe dole zploštit a zasadit do základny tak, aby se dotýkaly přímo procesorů. Výsledek takového snažení je diskutabilní.