pwm что это в bios
PWM vs DC на кулере
17 Aug 2020 в 18:27
17 Aug 2020 в 18:27 #1
Собственно,в названии темы сам вопрос.Да,знаю,что DC-ты регулируешь напряжение,поступающее на крутилятор,а PWM-напрямую им управляешь,но что предпочтительнее,лучше и эффективней?Желательно поподробней,где лучше PWM,а где DC и при каких обстоятельствах.И еще вопрос:Если я поставлю в биосе например 50% оборотов кулера при температуре 50 градусов и 20% оборотов при 20 градусах(это через PWM регулировку естественно),то при температуре в 35 градусов кулер будет вращаться с оборотами 20% или же с усредненным значением тоже в 35%?Что будет,если сделать также,но в DC(Например,5 вольт напруга на кулер при 20 градусах и 8 вольт при 50 градусах,то при 35 градусах какое напряжение будет подаваться на кулер:по прежнему 5 вольт ибо температура не превысила отметку в 50 градусов или же усредненное значение в 6.5 вольт на вентилятор)?
17 Aug 2020 в 21:16 #2
DC-ты регулируешь напряжение,поступающее на крутилятор,а PWM-напрямую им управляешь
но что предпочтительнее,лучше и эффективней?Желательно поподробней,где лучше PWM,а где DC и при каких обстоятельствах.
А хз, честно. Имхо, PWM нужен для регулировки сразу нескольких вентиляторов через хаб, если тыкать каждый вентилятор в фан-разъём материнки, то смысла мало. Но это имхо, мб я не прав, и там есть какой-то особый смысл. Разницы в эффективности охлада нет, т.к. вентилятор в любом случае вращается на определённых оборотах. Плюсом у PWM вентиляторов есть чёткий диапазон скорости вращения (условно 1000-2000 оборотов) и ниже ты не прыгнешь. А вот путём изменения напряжения напрямую, можно снизить скороть вращения ниже 1000. Офк если вентилятор позволяет, т.к. не все вентиляторы работают на пониженном напряжении. Может случится, что двигатель не стартанёт вовсе или будет работать рывками.
И еще вопрос:Если я поставлю в биосе например 50% оборотов кулера при температуре 50 градусов и 20% оборотов при 20 градусах(это через PWM регулировку естественно),то при температуре в 35 градусов кулер будет вращаться с оборотами 20% или же с усредненным значением тоже в 35%?
А у тебя там полосочек графика нет что ли? Будет кривая линия между точками, т.е. на 35С будет 35%.
Что будет,если сделать также,но в DC
(Например,5 вольт напруга на кулер при 20 градусах и 8 вольт при 50 градусах,то при 35 градусах какое напряжение будет подаваться на кулер:по прежнему 5 вольт ибо температура не превысила отметку в 50 градусов или же усредненное значение в 6.5 вольт на вентилятор)?
900 оборотов, хотя PWM 1000-1800 вроде.
CPU Smart FAN Mode
Другие идентичные по назначению опции: CPU Q-Fan Mode, CPU FAN PIN Select, Smart FAN Control Mode.
Опция CPU Smart Fan Mode предназначена для изменения режима работы вентилятора (кулера) центрального процессора (ЦП) компьютера. Опция может принимать, как правило, всего два значения – Voltage (Напряжение) и PWM (Широтно-Импульсная модуляция или ШИМ).
Принцип работы
Поскольку ЦП в процессе работы выделяет огромное количество тепла, то его эффективное охлаждение – это чрезвычайно важная задача, которая помогает повысить производительность всего компьютера и продлить срок службы процессора.
В последнее время практически все процессоры оснащаются так называемыми «умными» кулерами, т.е. кулерами, способными менять свою скорость вращения, и, как следствие, интенсивность охлаждения процессора, в зависимости от его загрузки. Это усовершенствование позволяет сэкономить энергию, потребляемую вентилятором, продлить срок его службы, а также снизить уровень шума.
В большинстве «умных» процессорных кулеров первого поколения применялся метод регулировки оборотов вентилятора при помощи линейного изменения питающего напряжения на разъеме материнской платы, к которому подключается вентилятор. Обычно вентиляторы данного типа используют специальный 3-контакный, реже 2-контактный разъем (2-контактные разъемы лишены провода от датчика, позволяющего определять скорость вращения вентилятора).
Способ регулировки скорости вращения при помощи линейного изменения напряжения, подаваемого на кулер, имеет ряд недостатков. К ним относятся, в частности, высокий уровень напряжения, необходимого для запуска вентилятора, а также ограниченный диапазон регулирования скорости – снижение скорости в таких кулерах, как правило, возможно не более чем на 50% от максимального значения. Поэтому в современных кулерах применяется другой, более совершенный способ регулирования скорости вращения. В них питающее напряжение изменяется не напрямую, а при помощи так называемого метода широтно-импульсной модуляции. Этот метод предоставляет большие возможности для регулирования скорости вращения. В частности, при его помощи можно снижать скорость вращения до 10% от номинальной. Кроме того, кулеры с регулированием вращения при помощи ШИМ имеют большее время наработки на отказ.
Подобные кулеры обычно имеют 4-контактный разъем, конструкция которого совпадает с конструкцией разъема кулера первого поколения, за исключением наличия дополнительного контакта, обеспечивающего управление при помощи ШИМ. Соответственно, и материнские платы, поддерживающие подключение подобных вентиляторов, также имеют 4-штырьковый разъем. При этом к ним, как правило, можно подключать и вентиляторы старого поколения с 3-контактными разъемами.
Описываемая опция позволяет установить необходимый режим работы вентилятора. Вариант PWM позволяет подключить к материнской плате кулер второго поколения, чья скорость регулируется при помощи метода широтно-импульсной модуляции. Вариант Voltage позволяет подключить кулер первого поколения, регулируемый при помощи прямой установки напряжения, или заставить вентилятор PWM работать в старом режиме.
Также во многих BIOS существует и вариант Auto, позволяющей материнской плате автоматически выбрать режим управления кулером процессора.
Какое значение выбрать?
Выбор значения опции CPU Smart Fan Mode зависит от того, какой тип вентилятора вы используете – со скоростью вращения, регулируемой при помощи линейного изменения напряжения или регулируемой изменением напряжения по методу PWM. Большинство современных материнских плат поддерживает режим PWM и имеет 4-контактные разъемы (иногда на плате может быть и два разъема – 4-контактный и 3-контакный).
Если вы собираетесь установить на процессор вентилятор с 3-контактным разъемом, то тогда необходимо выбрать вариант Voltage. В данном случае вентилятор можно подключить или к 4-контактному разъему, или к отдельному 3-контактному разъему на материнской плате, если он там присутствует. Кроме того, большинство вентиляторов, поддерживающих режим PWM, могут также работать и в режиме Voltage. Если вас по какой-то причине не устраивает режим PWM, то вы можете установить режим прямой регулировки напряжения.
Как настроить скорость вращения вентиляторов на материнской плате
Содержание
Содержание
«Возьми этот вентилятор. Он умеет управлять оборотами и работает бесшумно», — говорили форумные эксперты. Юзер послушал совет и купил комплект вертушек с надписью «silent». Но после первого включения системы компьютер улетел в открытое окно на воздушной тяге завывающих вертушек. Оказывается, вентиляторы не умеют самостоятельно контролировать обороты, даже приставка «бесшумный» здесь ничего не решает. Чтобы добиться тишины и производительности, необходимо все настраивать вручную. Как это сделать правильно и не допустить ошибок — разбираемся.
За режимы работы вентиляторов отвечает контроллер на материнской плате. Эта микросхема управляет вертушками через DC и PWM. В первом случае обороты вентилятора регулируются величиной напряжения, а во втором — с помощью пульсаций. Мы говорили об этом в прошлом материале. Способ регулировки зависит от вентилятора: некоторые модели поддерживают только DC или только PWM, другие же могут работать в обоих режимах. Возможность автоматической регулировки оборотов вентиляторов появилась недавно. Например, даже не все материнские платы для процессоров с разъемом LGA 775 могли управлять вертушками так, как это делают современные платформы.
С развитием микроконтроллеров и появлением дружелюбных интерфейсов пользователи получили возможность крутить настройки на свой вкус. Например, можно настроить обороты не только процессорного вентилятора, но и любого из корпусных и даже в блоке питания. Сделать это можно двумя способами: правильно или тяп-ляп на скорую руку.
Регулировка
Начнем с примитивного метода — программная настройка в операционной системе или «через костыли», как это называют пользователи. Настроить обороты вентилятора таким способом проще всего: нужно установить софт от производителя или кастомную утилиту от ноунейм-разработчика (что уже намекает на возможные танцы с бубном) и двигать рычажки. Нельзя сказать, что это запрещенный способ и его нужно избегать, но есть несколько нюансов.
Во-первых, не все материнские платы поддерживают «горячую» регулировку. PWM-контроллеры — это низкоуровневые микросхемы, которые управляются таким же низкоуровневым программным обеспечением, то есть, BIOS. Чтобы «достать» до микросхемы из системы верхнего уровня (операционной системы), необходима аппаратная поддержка как в самой микросхеме, так и на уровне драйверов от производителя. Если в актуальных платформах с такой задачей проблем не возникнет, то системы «постарше» заставят юзера потанцевать с настройками.
Во-вторых, программный метод управления вентиляторами хорош в том случае, если пользователь не занимается частой переустановкой ОС или не использует другие системы, например, Linux. Так как управлением занимается программа, то и все пользовательские настройки остаются в ней. Сторонний софт для аппаратной части компьютера — это никто и ничто, поэтому доступ к постоянной памяти, в которой хранятся настройки BIOS, получают только избранные утилиты.
В остальных случаях конфигурация будет сбрасываться каждый раз, когда юзер удалит фирменный софт или загрузится в другую систему. А компьютер снова попытается вылететь в окно при включении или перезагрузке — BIOS ничего не знает об отношениях вентиляторов и «какой-то» программы, поэтому будет «топить» на всю катушку, пока не загрузится утилита из автозагрузки.
Между прочим, это уже третье «но»: любой софт для управления системником придется добавлять в автозагрузку. Он заочно обещает быть самым прожорливым процессом в системе и снижать производительность, скорость отклика системы, а также стать причиной фризов в играх.
Верный путь компьютерного перфекциониста — один раз вникнуть в настройки BIOS и всегда наслаждаться тихой работой ПК. Причем сразу после включения, без дополнительного софта в автозагрузке и кривых драйверов, которые с удовольствием конфликтуют с другими программами для мониторинга, игровыми панелями и даже софтом для настройки RGB-подсветки. Тем более, интерфейс биоса уже давно превратился из древнего DOS-подобного в современный, с интуитивными кнопками, ползунками и даже с переводом на русский язык.
Что крутить?
BIOS материнских плат устроен примерно одинаково — это вкладки, в которых сгруппированы настройки по важности и категориям. Как правило, первая, она же главная вкладка, может содержать общую информацию о системе, какие-либо показания датчиков и несколько основных параметров, например, возможность изменить профиль XMP или включить режим автоматического разгона процессора. При первой настройке UEFI (BIOS) платы открывается именно в таком режиме, после чего пользователь может самостоятельно решить, что ему удобнее: упрощенное меню или подробный интерфейс. Мы рассмотрим оба варианта.
Здравый смысл, выведенный опытом и страхами перфекционистов, гласит, что любой современный процессор будет функционировать бесконечно долго и стабильно, если в нагрузке удержать его в пределах 70-80 градусов. Под нагрузкой мы понимаем несколько суток рендеринга фильма, продолжительную игровую баталию или сложные научные расчеты. Поэтому профиль работы СО необходимо строить, исходя из таких экстремумов — выбрать минимальные, средние и максимальные обороты вентиляторов таким образом, чтобы процессор в любом режиме оставался прохладным.
Чтобы добраться до настроек, необходимо войти в BIOS. Попасть в это меню можно, нажав определенную клавишу во время включения компьютера. Для разных материнских плат это могут быть разные команды: некоторые платы открывают BIOS через F2 или Del, а другие только через F12. После удачного входа в меню пользователя встретит UEFI, где можно сразу найти пункт для настройки вертушек. ASUS называет это QFan Control, остальные производители именуют пункт схожим образом, поэтому промахнуться не получится.
Компьютерные вентиляторы делятся на CPU FAN, Chassis FAN и AUX FAN. Первый тип предназначен для охлаждения процессора, второй обозначает корпусные вентиляторы, а третий оставлен производителем как сквозной порт для подключения дополнительных вентиляторов с выносными регуляторами. Он не управляет скоростью вертушек, а только подает питание и следит за оборотами. Для настройки оборотов подходят вентиляторы, подключенные как CPU FAN и CHA FAN.
Выбираем тот узел, который необходимо настроить, и проваливаемся в график.
В настройках уже есть несколько готовых профилей: бесшумный Silent, Standart — для обычных условий и Performance (Turbo) — для систем с упором в производительность. Конечно, ни один из представленных пресетов не позволит пользователю добиться максимальной эффективности.
Поэтому выбираем ручной режим (Manual, Custom) и обращаем внимание на линию.
График представляет собой систему координат, на которой можно построить кривую. В качестве опор, по которым строится линия, выступают точки на пересечении значений температуры и оборотов вентилятора (в процентах).
Чтобы задать алгоритм работы вентиляторов, необходимо подвигать эти точки в одном из направлений. Например, если сделать так, как показано на скриншоте ниже, то вентиляторы будут всегда работать на максимальных оборотах.
Если же сдвинуть их вниз, то система охлаждения будет функционировать со скоростью, минимально возможной для данного типа вентиляторов.
Если настройка касается вентилятора на CPU, то жертвовать производительностью СО ради пары децибел тишины не стоит. Лучше «нарисовать» плавный график, где за абсолютный минимум берут значение 30 градусов и минимальную скорость вентиляторов, а за абсолютный максимум — 75-80 градусов и 90-100% скорости вертушек. Этого будет достаточно даже для мощной системы.
В случае с корпусными вентиляторами такой метод может не подойти. Во-первых, «нос» каждого вентилятора можно настроить индивидуально на одну из частей системы: корпусные вертушки могут брать за точку отсчета как температуру чипсета, так и датчики на видеокарте, датчики в районе сокета и даже выносные, которые подключаются через специальный разъем. Настроить такое можно только в ручном режиме.
В таком случае придется работать без наглядного графика и представлять систему координат с точками в уме. Например:
Здесь настройка вентиляторов заключается не в перетаскивании точек на графике, а в ручной установке лимитов цифрами и процентами. Нужно понимать, что соотношение Min. Duty и Lower Temperature — это первая точка на графике, Middle — вторая, а Max — третья.
Один раз крутим, семь раз проверяем
После настройки необходимо проверить эффективность работы системы охлаждения. Для этого можно использовать любой софт для мониторинга. Например, HWInfo или AIDA64. При этом не забываем нагрузить систему какой-нибудь задачей: запустить бенчмарк, включить конвертацию видеоролика в 4К или поиграть 20-30 минут в требовательную ААА-игру.
Настройка системы охлаждения — это индивидуальный подбор параметров не только для конкретной сборки, но даже для разных вентиляторов. Ведь они отличаются не только радиусом и формой лопастей, но и предназначением — некоторые модели выдают максимальный воздушный поток, другие рассчитаны на высокое статическое давление. Поэтому не всегда одни и те же настройки будут одинаково эффективны в любой конфигурации.
Технологии управления скоростью вращения вентиляторов
авно уже прошли те времена, когда в компьютерах использовалось пассивное охлаждение такие компьютеры были абсолютно бесшумными, но малопроизводительными. По мере роста производительности процессоров и других компонентов ПК росло и их энергопотребление и, как следствие, компоненты ПК становились все более «горячими». Поэтому процессоры стали оснащать массивными радиаторами, а вскоре к ним добавились и вентиляторы, то есть пассивное охлаждение процессоров уже не могло обеспечить требуемый теплоотвод для поддержания надлежащей температуры, из-за чего стали использовать воздушное охлаждение. По мере роста тактовых частот процессоров увеличивалась эффективность теплоотвода, что достигалось за счет более массивных радиаторов и более быстрых вентиляторов.
Повышение максимальной скорости вращения вентиляторов влекло за собой рост уровня создаваемого ими шума. Известно, что при увеличении скорости вращения вентилятора от значения N1 до N2 уровень создаваемого им шума возрастает от значения NL1 до NL2, причем:
,
,Предположим, требуется увеличить скорость вращения вентилятора на 10%. При этом на 2 дБ увеличится и уровень шума, создаваемого вентилятором. Зависимость изменения уровня шума вентилятора от нормализованной скорости вращения показана на рис. 1.
Рис. 1. Зависимость изменения уровня шума (DNL) вентилятора от нормализованной скорости вращения (N2/N1)
Не менее остро, чем проблема охлаждения процессоров, стоит проблема снижения уровня шума. Идеи, заложенные в технологии энергосбережения и снижения тепловыделения, можно использовать и для снижения уровня шума систем охлаждения. Поскольку тепловыделение (и, следовательно, температура) процессора зависит от его загрузки, а при использовании технологий энергосбережения и от его текущей тактовой частоты и напряжения питания, в периоды слабой активности процессор остывает. Соответственно нет необходимости постоянно охлаждать процессор с одинаковой интенсивностью, то есть интенсивность воздушного охлаждения, определяемая скоростью вращения вентилятора кулера процессора, должна зависеть от текущей температуры процессора.
Существует два основных способа динамического управления скоростью вращения вентиляторов, реализуемых на современных материнских платах: управление по постоянному току и управление с использованием широтно-импульсной модуляции напряжения.
Управление по постоянному току
ри технологии управления по постоянному току (Direct Current, DC) меняется уровень постоянного напряжения, подаваемого на электромотор вентилятора. Диапазон изменения напряжения составляет от 6 до 12 В и зависит от конкретной материнской платы. Данная схема управления скоростью вращения вентилятора довольно проста: контроллер на материнской плате, анализируя текущее значение температуры процессора (через встроенный в процессор термодатчик), выставляет нужное значение напряжения питания вентилятора. До определенного значения температуры процессора напряжение питания минимально, и потому вентилятор вращается на минимальных оборотах и создает минимальный уровень шума. Как только температура процессора достигает некоторого порогового значения, напряжение питания вентилятора начинает динамически меняться, вплоть до максимального значения в зависимости от температуры. Соответственно меняются скорость вращения вентилятора и уровень создаваемого шума (рис. 2).
Рис. 2. Реализация динамического управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора при изменении напряжения питания
Рассмотренная технология реализована на всех современных материнских платах как процессоров Intel, так и процессоров AMD. Для ее реализации необходимо установить соответствующую схему управления в BIOS материнской платы и использовать трехконтактный вентилятор (отметим, что большинство процессорных кулеров являются именно трехконтактными): два контакта это напряжение питания вентилятора, а третий контакт сигнал тахометра, формируемый самим вентилятором и необходимый для определения текущей скорости вращения вентилятора. Сигнал тахометра представляет собой прямоугольные импульсы напряжения, причем за один оборот вентилятора формируется два импульса напряжения. Зная частоту следования импульсов тахометра, можно определить скорость вращения вентилятора. Например, если частота импульсов тахометра равна 100 Гц (100 импульсов в секунду), то скорость вращения вентилятора составляет 50 об./с, или 3000 об./мин.
Управление с использованием широтно-импульсной модуляции напряжения
льтернативной технологией динамического управления скоростью вращения вентилятора кулера процессора является широтно-импульсная модуляция (Pulse Wide Modulation, PWM) напряжения питания вентилятора. Идея здесь тоже проста: вместо изменения амплитуды напряжения питания вентилятора напряжение подают на вентилятор импульсами определенной длительности. Амплитуда импульсов напряжения и частота их следования неизменны, и меняется только их длительность, то есть фактически вентилятор периодически включают и выключают. Подобрав частоту следования импульсов и их длительность, можно управлять скоростью вращения вентилятора. Действительно, поскольку вентилятор обладает определенной инертностью, он не может мгновенно ни раскрутиться, ни остановиться (рис. 3).
Рис. 3. Реакция вентилятора на импульс напряжения