Vaikne arvuti

Allikas: Vikipeedia

Vaikne arvuti[viide?] (quiet PC, silent PC) on personaalarvuti, mis tekitab väga vähe müra. Vaikseid arvuteid on sobilik kasutada videotöötluseks, koduserveritena ja kodukinona (HTPC).

Termin „vaikne arvuti“ on subjektiivne ja praegu puuduvad definitsioonid, mille järgi saaks otsustada, kas personaalarvutit loetakse vaikseks või mitte. Üldiselt loetakse arvutit vaikseks, kui ta ei tekita ühe meetri kaugusel üle 30dB müra[1] ning helisagedus on võimalikult ühtlane.

Helitekitajad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Mehaaniliste osade hõõrdumine, mis esineb ventilaatorite ja kõvaketta pöörlemisel. Liikuvate detailide müra võib kanduda edasi arvuti korpuse vibratsioonina.

Õhu liikumine ventilatsiooniavade ja radiaatorite vahel Transformaatorite pinin toiteplokkides, emaplaatides, graafikakaartides ja vedelkristallkuvarites

Arvutite jõudluse kasvuga on suurenenud ka võimsuse kasv. Suurenenud on transistorite mõõtmed ja arvukus, mistõttu eraldub nendest ka rohkem müra. Arvuti komponendid eraldavad ka rohkem soojust, mida peab sagedamini jahutama aktiivselt. Paremaks jahutamiseks peavad kas ventilaatorite labad olema pikemad või nad peavad kiiremini pöörlema. Ka kõvaketaste ja optiliste ketaste pöörlemiskiirus on kasvanud, mistõttu nad eritavad rohkem müra.

Müra aitab vähendada väiksem elektritarve, sest siis on eralduva soojuse hulk väiksem ja komponente on lihtsam jahutada. Keskprotsessorite energiaefektiivsus on kasvanud tänu parema jõudluse haldamisega, kus keskprotsessorite pinge ja taktsagedus langeb jõudeolekus. Intelil vastutab taktsageduse haldamise eest EIST (Enhanced Intel SpeedStep) ja C1E (Enhanced Halt State), AMD vastavad tehnoloogiad on Cool'n'Quiet ja PowerNow!. Graafikakaardid võivad jõudeolekus vahetada 3D režiimi 2D vastu, kus tal on madalam taktsagedus.

Müra vähendamine:

  • Kasuta väiksema energiatarbega komponente. Peaaegu kogu tarvitatav elektrienergia muundatakse soojusenergiaks.
  • Vaheta jahutus kvaliteetsemate osade vastu, mis hõõrduvad vähem
  • Isoleeri helitekitajad, et nende müra ei leviks.

Müra vähendamise võimalused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Suur radiaator jahutab hästi tänu suurele pindalale.

Kulukad müra vähendamise meetodid[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • Kasuta efektiivsemaid radiaatoreid. Soojust annavad kiiremini ära suuremad ja parema soojusjuhtivusega (vask on alumiiniumist parem soojusjuht) radiaatorid. Kasuks tulevad ka soojustorud, mis võimaldavad soojust ühtlasemalt jaotada radiaatoris
  • Eelista aktiivse asemel passiivset jahutust. Mõningad komponendid (graafikaprotsessor, põhjasild) ei vaja ventilaatorit, kui neil on piisavalt efektiivne radiaator[2].
  • Kasuta aeglasemaid suurema diameetriga ventilaatoreid. Sama koguse õhu liigutamisel teevad suuremad ventilaatorid vähem häält. Korpused suudavad enamasti kasutada kuni 120mm ventilaatoreid, aga paremate jahutusomadustega korpustel võib küljepaneelil olla võimalik kasutada ka suuremaid (140-250mm).
  • Konstantse kiirusega ventilaatorite asemel kasuta muutuva kiirusega mudeleid. Ventilaator võib enamiku aja töötada vaikselt aeglaselt ja pöörelda kiiremini siis, kui temperatuur on kõrgem. keskprotsessori ja sageli ka graafikaprotsessori ning toiteploki ventilaatori kiirus muutub automaatselt. Korpuse ventilaatorid aga sageli pöörlevad sama kiirusega olenemata tegelikust vajadusest.
  • Asenda toiteplokk vaiksema mudeli vastu. Toiteploki maksimaalvõimsus peaks olema vastavalt arvuti vajadustele, tähelepanu tuleks pöörata ka kasutegurile, et võimalikult väike osa muundataks soojusenergiaks.
  • Vaheta kõvakettad vaiksemate mudelite vastu. Lauaarvutile mõeldud 7200rpm kõvakettad võib asendada 5400rpm pöörlevate kõvaketaste vastu, sest aeglasemini liikuvad kettad teevad ka vähem häält. Kõvakettad saab asendada SSD-ga, mis praktiliselt ei tekita müra.
  • Kata korpus heli isoleeriva materjaliga. Tähelepanu tuleks pöörata õhutusavadele, et need ei saaks kaetud.
  • Vesijahutuse kasutamine võimaldab vähendada ventilaatorite hulka.

Odavad meetodid[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • Vähenda keskprotsessori pinget. Tavaliselt suudavad keskprotsessorid töötada etteantud pingest väiksema pinge korral ja olla stabiilsed. Samuti võib vähendada keskprotsessori taktsagedust, kuigi siis väheneb ka tema jõudlus. Elektritarve ja soojuseraldus E on ligikaudu lineaarselt sõltuv keskprotsessori pinge U ruudu ja taktsageduse f korrutisega (E=xU*U*f)[3]. Seetõttu on kasulikum soojuskadude vähendamiseks langetada pinget. Sama meetodit saab kasutada ka graafikaprotsessori ja tugikiibistikkudega.
  • Aktiveeri BIOSis AMD keskprotsessorite korral Cool’n’Quiet või Inteli keskprotsessorite korral EIST ja C1E.
  • Vähenda ventilaatorite kiirust. PWM toetavate ventilaatorite kiirust saab juhtida tarkvara abil kas BIOSist, emaplaadi tootja antud tarkvaraga või speedfan tarkvaraga. Ventilaatoritele võib anda madalamat pinget, mis paneb nad aeglasemalt tööle. Müügil on ka lisaseadmed, kuhu saab ventilaatorite juhtmed ühendada ning millega saab ise takistusi valida. Pärast ventilaatorite kiiruse alandamist tuleks jälgida arvuti komponentide temperatuuri, et arvuti jahutuse vähenedes ei kuumeneks üle.
  • Kinnita ventilaatorid vibratsiooni summutavate kinnitustega. Kinnituskruvil ja ventilaatori vahel võib olla kummist membraan, pakutakse ka täiskummist kinnitusi.
  • Paranda õhuvoolu, eemaldades õhuliiklust takistavad esemed.
  • Vähenda optiliste andmekandjate pöörlemiskiirust. Saadaval on tarkvara Nero DriveSpeed.
  • Isoleeri kõvaketaste müra, isoleerides ta korpusest kas kummist seibidega või hoida teda korpusest väljas müra summutavas kastis.
  • Määra kõvaketaste AAM (Automatic acoustic management) kõige madalamale tasemele. Meetod vähendab ka kõvaketaste jõudlust,
  • Lase operatsioonisüsteemil lülitada välja kõvakettad jõudeolekus. See võib küll kahjustada kõvaketaste eluiga ja tekitada tõrkeid mõningates programmides.
  • Defragmendi kõvakettaid, et vähendada lugemispea tegevaid liigutusi.
  • Korrasta ja kinnita kaablid nii, et nad ei takistaks õhu liikumist. * * Juhtmed peaks olema kinnitatud korpuse külgedele, et nad ei jääks õhu liikumise teele ette.
  • Eemalda tolm, mis on kogunenud arvutisse. Radiaatorite peal olev tolm vähendab õhu läbilaset ning ei lase õhul otse metalliga kokku puutuda, et soojusvahetus toimuks kiiremini. Tolmu on võimalik eemaldada suruõhu balloonidega. Tolmuimejaga puhastades peab jälgima, et komponentidele ei jääks staatilist elektrit. Korpuse õhu sissevõtu avadele võib paigaldada ka tolmufiltri, mida peab perioodiliselt puhastama.

Vaikse arvuti komponendid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Emaplaat[muuda | redigeeri lähteteksti]

Passiivjahutusega põhjasild vähendab müra teket

Kuigi emaplaatide võimsustarve on võrreldes keskprotsessori ja graafikakaardiga väga väike, suudavad nad hallata komponente ja vähendada nende elektri tarbimist. Emaplaaditootjad lasevad välja tarkvara (Gigabyte DES, ASUS EPU), mille kasutajaliides laseb mugavalt lasta valida energiasäästlikkuse programmide vahel, mis vähendavad jõudeolekus komponentide energiatarvet.

Kõige kuumem komponent emaplaadil on põhjasild, mis vajab jahutamist. Parematel mudelitelt on kiibistikul parem radiaator või on soojustoruga ühendatud muude komponentidega (tüüpiliselt keskprotsessori radiaatoriga), mis võimaldab loobuda eraldi ventilaatorist[4][5].

Uuematel emaplaatidel on PWM toega pesad, mis annab võimaluse kontrollida PWM ventilaatoreid Keskprotsessori pinge ja taktsageduse vähendamine nõuab emaplaadi tuge.

Keskprotsessor[muuda | redigeeri lähteteksti]

Suur vasest radiaator ja kiire voolhulgaga ventilaator jahutamas Pentium 4 Northwood'i.

Keskprotsessorite mudelid erinevad omavahel ka nõutava jahutusvõimsuse (TDP) poolest. Kuigi Intel Pentium 4 Prescott töötas väga kõrgetel temperatuuridel, on ta aeglasem tänapäevastest Core2 ja Core i seeria keskprotsessoritest, mis eritavad vähem soojust.

Kaasaegsed keskprotsessorid lubavad langetada jõudeolekus pinget ja taktsagedust, vähendades nii soojuseraldust. Enim levinud tehnoloogiad selle saavutamiseks on Cool'n'Quiet, LongHaul, and SpeedStep. Käsitsi on võimalik langetada BIOSist keskprotsessori pinget ja taktsagedust, et vähendada energiatarvet veelgi. Minimaalne stabiilne pinge on aga igal keskprotsessoril erinev.

Eksisteerivad ka spetsiaalsed keskprotsessorid, mille arendades on põhirõhku pandud energiatarbele, näiteks Inteli ULV (Ultra-Low Voltage) tähisega keskprotsessorid ja Intel Atom seeria.

Graafikakaardid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Graafikakaart eraldab palju sooja, mänguritele mõeldud kiiremad mudelid on kõige suuremad soojatekitajad. Näiteks Nvidia GeForce GTX 295 võib täisjõudlusel kulutada ka 400W[6]. Kuna graafikakaartidel pole ruumi korralikuks jahutuseks, töötavad nende ventilaatorid kiiremini ning võivad olla väga lärmakad.

Osad emaplaadid on integreeritud videoga, mis tarvitavad eraldi olevatest graafikakaartidest vähem elektrit. Integreeritud videoga ei ole võimalik küll võimsamaid mänge mängida, kuid vanemate arvutimängude ja ka HD video vaatamiseks on sobilikud versioonid olemas.

Aeglasemad graafikakaardid ei vaja aktiivset jahutust. Uuemad passiivse jahutusega graafikakaardid võimaldavad ka mängida ülekuumenemata. Enamik enne 2000. aastat turustatud graafikakaarte ei omanud ventilaatorit, sest nende võimsustarve oli võrreldes tänapäevaste mudelitega väga väike.

Graafikakaartidel on olemas järelturu (aftermarket) jahutid, mis on võimsamad ja tüüpiliselt ka vaiksemad alguselt kaasa antud jahutist. Suure radiaatoriga võib olla võimalik jahutada graafikakaart maha ilma ventilaatorita, aga vajadusel võib lisada ka suure aeglase ventilaatori.

Toiteplokk[muuda | redigeeri lähteteksti]

Mall:Main:Arvuti toiteplokk Toiteplokid võivad olla vaiksemad, kui nende kasutegur on suurem. Paremad mudelid on varustatud 80 PLUS sertifikaadiga, mille kasutegur on üle 80% vähemalt 20% võimsustarbe juures. Kasutegur on väikese võimsustarbe korral madalam, seetõttu ei ole näiteks maksimaalselt 200W ja jõudeolekus 70W tarbiva personaalarvuti varustada 500W mudeliga, sest 350W toiteplokid võivad 70W juures omada suuremat kasutegurit. Enim kasutatavate arvutite maksimaalseks võimsuseks on umbes 200W ja jõudeolekus alla 100W. Kuna suurema osa ajast viibivad arvutid madala koormusega olekus[7], siis peaks toiteploki valikul pöörama rohkem tähelepanu kasutegurile 100W tarbimisega olekus.

Toiteplokkide ventilaatoreid on võimalik vahetada vaiksemate vastu, kuid tavaliselt kaotavad nad selle tegevusega garantii.

Väiksema maksimaalse võimsusega mudeleid on võimalik saada ka passiivse jahutusega. Mõned omavad suurt radiaatorit ning loodetakse teiste ventilaatorite poolt tekitatud õhuvoolule, mis ka toiteplokki läbib. Mõned ventilaatorita toiteplokid on korpusest väljas, sarnanedes sülearvutite vooluadapterile[8].

Korpus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Sektsioneeritud Antec P180

Madala müratasemega korpused sisaldavad vaikseid korpuseventilaatoreid ja toiteplokki. Neil on vähemalt 120mm suurused avad ventilatsiooni jaoks, vahel on küljepaneelil ka suuremamõõtmeline ventilaator. Korpus on sageli organiseeritud – kõvakettad ja toiteplokk võivad olla eraldi sektsioonis kui ülejäänud komponendid, juhtmete jaoks on olemas eraldi kinnitused ja augud, et nad ei jääks õhuvoolu takistama. Emaplaadi taga võib olla eraldi ala, kust saab juhtmeid hoida ja neid viia teisele poole enne vajalikku pesa. Õhu sissevõtu ja väljapuhke avad on avarad – aukudega metalli asemel võib olla suur tühimik, mida kaitseb paarist torust koosnev rest, mis lubab õhul kergemini liikuda.

Sissevõtu avade ees paikneb tolmufilter, mis peab toas leviva tolmu kinni. Tolm ei pääse nii radiaatorite peale ja nende soojuseraldus ei halvene. Õhufiltreid peab puhastama korrapäraselt, sest kui tolm katab filtri, siis ei ole õhul avasid, kust siseneda, ning õhuvool aeglustub. Filtreid kas pestakse veega või puhastatakse tolmuimejaga.

Korpuse sisemuse võib katta heli summutavate materjalidega või suurendada korpuse massi, et korpuse oleks inertsem ja tema võnkumiste amplituud väheneks.

Sageli kasutatakse vaiksete arvutite kokkupanemisel Antec korpuseid, populaarseimad nendest on Antec Sonata, p150 ja p180[9].

Radiaatorid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Radiaatorid on suured ja omavad suuri vahesid, et ka aeglase õhuvooluga saaks komponendid jahutatud. Sageli on kasutatud soojustorusid, et soojust jaotada radiaatoris ühtlasemalt. Sagedaseks valikuks keskprotsessorite jahutamisel on Scythe Ninja või Thermalright Ultra-120[10][11][12].

Ventilaatorid[muuda | redigeeri lähteteksti]

120 mm muudetava kiirusega ventilaator.

Vaiksed arvutid kasutavad 120mm aeglase kiirusega ventilaatoreid. Kuigi ka suurema diameetriga (näiteks 140mm) ventilaatoreid toodetakse, ei ole paljudel korpustel nende jaoks piisavalt suuri avasid.

Populaarseimad vaiksete ventilaatorite tootjad on Nexus ja Scythe, väga väikese õhuvooluga korpustes saavad väga hästi hakkama ka Noctua ventilaatorid[13]. Väga palju arvustusi ja mõõtmisi ventilaatorite kohta leiab portaalist Silent PC Review[14][15] ja MadShrimps[16][17].

Ventilaatorikontrollerid suudavad seadistada täpse soovitud kiiruse, kasutades kas takistit, dioodi või PWM tuge. Takistil põhinev kontroller vähendab pinget, PWM ventilaatorite puhul vaheldub aga täispinge ja nullpinge. PWM toel ventilaatorid omavad 4 juhet, millest neljandast saadakse info emaplaadilt, mis väljastab talle info vastavalt keskprotsessori temperatuurile. Kui neljajuhtmeline ventilaator panna kolmejuhtmelisse pessa, siis ta töötab täiskiirusel.

Ventilaatorite voolujuhtmete vahele võib panna takistuseid, mis alandavad pinget ja panevad ventilaatori aeglasemini tööle. Sama efekti saavutab ka Molex ühendusi kasutavate ventilaatorite juhtmete vahetamine, asendades kollase (+12V) ja musta (maandus) juhtme punase (+5V) ja mustaga (maandus), andes ventilaatori pingeks 5V, või teha sama asenduse kollase (+12V) ja punase (+5V) juhtmega, saades pingeks 7V[18]. Mõni ventilaator ei hakka liikuma 5V või 7V korral ja asendust ei tohi teha. Ventilaatorid töötavad aga edasi, kui nad juba liiguvad ja nende pinget seejärel vähendada. Nii annab mõni kontroller alguses ventilaatorile 12V ja langetavad pinget paari sekundi järel.

Kummist kinnitustega ventilaatorid vähendavad vibratsiooni levikut.

Kõvakettad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Silikoonist seib kõvaketta kinnituses vibratsiooni vähendamiseks.

Saadaval on lauaarvuti mõõdus 3.5“ kõvakettad, mis pöörlevad 7200rpm asemel 5400rpm, vähendades koos kiirusega ka müra teket. Veel vaiksemad on sülearvutitele mõeldud 2.5“ mõõdus kettad[19][20], kuigi nad on sama mahtuvuse juures kallimad. Mõlemad kettad on aeglasemad võrreldes 7200rpm ketastega.

Kõvakettaid võib kinnitada kummist membraanidega, mis vähendab kõvaketta poolt tekitatud vibratsiooni levimist korpusele.

Optilised kettad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Optiliste andmekandjate pöörlemiskiirust saab vähendada tarkvaraga, näiteks Nero DriveSpeed. Optiliste andmekandjate kasutamisest ja nendest tekkivast mürast saab üldse hoiduda, kui kasutada tarkvara (näiteks Daemon Tools), mis suudab avada salvestatud ketaste sisu (näiteks .iso failid) ja kuvada nende sisu Optiliste kettana (mount drive).

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. Robert Bruce Thompson and Barbara Fritchman Thompson (1. detsember 2004). "Building the Perfect PC". Vaadatud 10.10.2008.
  2. "Fanless VGA Cards list -- a start!". Vaadatud 10.10.2008.
  3. J. M. Rabaey. Digital Integrated Circuits. Prentice Hall, 1996.
  4. mich_vm (12. august 2006). "Motherboard Chipset Cooler Roundup". Vaadatud 10.10.2008.
  5. Mike Chin (16. juuli 2002). "Recommended Heatsinks". Vaadatud 10.10.2008.
  6. "Power Consumption of Contemporary Graphics Accelerators: Spring 2010". Vaadatud 11.12.2010.
  7. Mike Chin (1. detsember 2006). "Recommended Power Supplies". Vaadatud 10.10.2008.
  8. Mike Chin (9. mai 2006). "Tiny, Silent and Efficient: The picoPSU". Vaadatud 10.10.2008.
  9. Mike Chin (12. märts 2003). "Cases: Basics & Recommendations". Vaadatud 10.10.2008.
  10. "CPU Heatsink Comparison Database". Vaadatud 13.02.2009.
  11. Mike Chin (17. juuni 2005). "Scythe SCNJ-1000 Ninja heatsink". Vaadatud 10.10.2008.
  12. Mike Chin (16. juuli 2002). "Recommended Heatsinks". Vaadatud 10.10.2008.
  13. Viktor Baranov (23. mai 2006). "New coolers Noctua NH-U9 and NH-U12 - quiet and effective cooling". Vaadatud 10.10.2008.
  14. Mike Chin (27. november 2006). "SPCR's Fan Round-Up #2: 120mm Fans". Vaadatud 10.10.2008.
  15. Mike Chin (4. märts 2007). "Recommended Fans". Vaadatud 10.10.2008.
  16. "120mm Fan Roundup: 17 Fans Compared" (16. juuli 2002). Vaadatud 10.10.2008.
  17. "120mm Fan Roundup: 35 Fans Compared" (13. veebruar 2008). Vaadatud 13.02.2009.
  18. Mike Chin (26. märts 2002). "Get 12V, 7V or 5V for your Fans". Vaadatud 10.10.2008.
  19. Mike Chin (18. september 2002). "Recommended Hard Drives". Vaadatud 2.08.2008.
  20. Mike Chin (16. august 2005). "Seagate Momentus 5400.2 120GB SATA notebook drive". Vaadatud 10.10.2008.

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]