pwm1 pwm 2 что это
Как и почему необходимо управлять скоростью вращения компьютерных вентиляторов
В последнее время тема использования интегральных схем для контроля скорости вращения вентиляторов в системах активного охлаждения компьютерных комплектующих и прочих электронных систем стала очень актуальна. Вследствие инициатив крупнейших игроков IT-рынка, вентиляторы, применяющиеся для охлаждения разнообразного оборудования более полувека, в последние годы претерпели существенные изменения. В этой статье мы рассмотрим причины и методы данного эволюционного движения.
Сегодняшний вектор развития электроники, особенно направленных на потребительский рынок устройств, задан на создание как можно более функциональных систем в минимально возможном форм-факторе. Это приводит к тому, что на одной и той же площади производители с каждым годом стараются умещать все больше транзисторов для увеличения функциональности и/или производительности чипов. Хорошим примером могут служить ноутбуки и карманные компьютеры, в которых процессорная и графическая мощь лишь возросли при уменьшении геометрических размеров и веса относительно первых представителей соответствующих классов. Естественно, освоение новых, все более тонких и совершенных технологических процессов производства помогает сдержать рост выделяемого при работе подобных полупроводниковых схем тепла, однако необходимость в его эффективном отводе полностью никуда не исчезает. Схожая ситуация возникает и с прочими устройствами, такими, например, как проекторы. Какие бы новые технологии ни внедрялись, без мощного источника света получить качественную картинку невозможно. А для стабильности работы, как и в случае с CPU/GPU и прочими микросхемами, тепло от ламп требуется отводить эффективно и, по возможности, бесшумно.
Действительно бесшумным методом отвода тепла можно считать лишь полностью пассивные системы, состоящие только из радиатора/теплотрубок. К сожалению, область применения таких СО ограничена: потолок по рассеиванию тепловой мощности этих изделий довольно низок, к тому же максимальная эффективность достигается лишь при большой площади рассеивания, а разместить достаточное количество ребер так, чтобы естественный приток воздуха их еще и равномерно омывал, бывает очень сложно, или даже невозможно. Хорошая альтернатива полностью бесшумным пассивным системам – активные кулеры, сочетающие в себе традиционные радиаторы с вентиляторами, создающими направленный воздушный поток. Однако присутствие движущихся частей означает наличие шума от работы. Кроме того, возрастает и общее энергопотребление, что может быть особенно важно при работе устройства от батареи с ограниченным зарядом. Наконец, с точки зрения надежности, добавление еще одного механического устройства несколько снижает общую отказоустойчивость.
Настройка SpeedFan
Содержание.
1. Базовая настройка SpeedFan.
SpeedFan — бесплатная программа, предназначенная для управления скоростями вентиляторов, а также для контроля за температурами и напряжениями в компьютерах с материнскими платами, имеющими аппаратные датчики. Программа также может отображать информацию S.M.A.R.T. и температуру жёсткого диска, если данная возможность поддерживается винчестером. Также имеются возможности изменения FSB на некоторых компонентах и поддержка SCSI-дисков. Но главная особенность данной программы — это то, что она может изменять скорости вентиляторов в зависимости от текущих температур (данная возможность поддерживается не всеми датчиками). Таким образом, уменьшается шум и потребление электроэнергии.
Данное руководство подходит для любой версии SpeedFan.
Рекомендую использовать англоязычный интерфейс программы. Это позволит избежать проблем со сбрасыванием названий температур и вентиляторов, да и выглядит английский текст более лаконично и компактно.
Настройка программы
Нажимаем кнопку «Configure».
В идеале устанавливать пороги нужно так. Подберите комфортную скорость вентилятора процессора для режима бездействия (обычно выставляется так, чтобы его не было слышно), и теперь запомните, какова температура процессора при такой скорости вентилятора. Например, если температура процессора в простое 35 градусов, тогда желаемую (Desire) надо выставить больше, например, 37-40. Тогда при превышении этого порога вентилятор ускорится до верхнего значения (Warning) в его настройках, а когда температура начнет падать и пересечет эту отметку (Desire), то вентилятор сбросит обороты.
1. Если температура датчика меньше Desire, то вентилятор будет вращаться со скоростью Min (настроенным для него).
2. Если температура датчика превысила Desire, но меньше Warning — вентилятор будет вращаться со скоростью Maximum Value (обычно выставляется
Скачать SpeedFan с официального сайта: www.almico.com/sfdownload.php
Все вопросы, связанные с настройкой и функционированием программы, задавайте в соответствующей теме на форуме.
В комментариях прошу указывать замеченные ошибки и опечатки.
Cookies на сайте bequiet.com.
bequiet.com использует файлы cookie (включая таковые третьих лиц) для сбора информации об использовании данного веб-сайта его посетителями. Эти файлы cookie помогают нам максимально улучшить работу нашего веб-сайта, постоянно совершенствовать его и предоставлять содержимое, предназначенное именно для вас. Нажав кнопку «Принять все cookie», вы соглашаетесь с использованием всех файлов cookie. Нажав кнопку «Принять только технические cookie», вы соглашаетесь с использованием только технических необходимых файлов cookie. Для получения дополнительной информации об использовании файлов cookie или для изменения настроек выберите «Информация об использовании файлов cookie».
Локализация сайта
Inside be quiet!
Говоря простым языком, происходит прерывистая подача напряжения на вентилятор, что в сочетании с инерцией массы моторчика и лопастей заставляет вентилятор вращаться быстрее или медленнее – в зависимости от того, насколько продолжительными и частыми являются фазы подачи напряжения. Если частота импульсов низкая, вентилятор будет вращаться медленно, а при росте частоты импульсов скорость вращения увеличивается. Некоторой сложностью этой технологии является необходимость сглаживаний постоянных флуктуаций напряжения. А это значит, что PWM вентиляторы имеют более сложную схему и более дороги, чем их классические аналоги. Внешне Вам будет сложно найти разницу – за исключением разъема подключения: у обычных вентиляторов разъем имеет 3 контакта, у моделей с PWM есть дополнительный четвертый контакт. Материнская плата, соответственно, должна поддерживать возможность управления скоростью вращения таких вентиляторов, что уже много лет является стандартом и может отсутствовать только на самых древних образцах материнских плат.
Вентиляторы с PWM используются повсеместно: для охлаждения процессоров, корпусов или радиаторов СВО. Управление их скоростью вращения может осуществляться с помощью специальных программных инструментов (так называемых утилит) в операционной системе или через BIOS / UEFI, а также с помощью внешних физических регуляторов скорости, если таковые имеются в корпусе Вашего ПК. Более того, Вам нет необходимости отвлекаться на изменение скорости вращениям вручную – современные материнские платы способны отлично справляться с охлаждением компонентов ПК, увеличивая скорость вращения вентиляторов когда это необходимо, или снижая ее для максимально тихой работы в режиме малой нагрузки системы.
Введение
Компактные электрические вентиляторы, благодаря невысокой цене, используются для охлаждения оборудования уже больше полувека. Тем не менее только в последние годы технологии управления вентиляторами стали значительно развиваться. В этой статье описано как и почему это развитие имело место быть и предложены некоторые полезные решения для разработчиков.
Тепловыделение и охлаждение
Контроль скорости вращения вентилятора позволяет уменьшить описанные недостатки. Поскольку запуск вентилятора на меньших оборотах снижает шум и энергопотребление и увеличивает срок его службы.
Существует несколько типов вентиляторов и способов их контроля. Один из вариантов классификации вентиляторов может быть таким:
1. 2-х проводные вентиляторы
2. 3-х проводные вентиляторы
3. 4-х проводные вентиляторы
Методы управления вентиляторами, обсуждаемые в этой статье, такие:
1. управление отсутствует
2. on/ff управление
3. линейное управление
4. низкочастотная широтно-импульсная модуляция (ШИМ, PWM)
5. высокочастотное управление
Типы вентиляторов
2-х проводными вентиляторами можно управлять регулируя напряжение питания или скважность ШИМ сигнала. Однако без тахометрического сигнала невозможно понять на сколько быстро вентилятор вращается. Такая форма управления скоростью вращения вентилятора называется открытым контуром (open-loop).
3-х проводными вентиляторами можно управлять аналогичным образом, но в этом случае у нас есть обратная связь. Можно анализировать тахосигнал и устанавливать требуемую скорость. Такая форма управления называется закрытым контуром (closed-loop).
Если управлять вентилятором регулируя напряжение питания, тахосигнал будет иметь форму меандра. И в этом случае тахосигнал будет всегда валидным, пока на вентиляторе есть напряжение. Такой сигнал показан на рисунке 1 (ideal tach).
Рисунок 1. Идеальный тахосигнал и тахосигнал при внешнем ШИМ управлении.
Для решения данной проблемы, необходимо периодически включать вентилятор на такой отрезок времени, который позволит получить несколько достоверных циклов тахосигнала. Такой подход реализован в некоторых контроллерах фирмы Analog Device, например в ADM1031 и ADT7460.
4-х проводные вентиляторы имеют ШИМ вход, который управляет коммутацией обмоток вентилятора к плюсовой шине источника питания. Такая схема управления не портит тахосигнал, в отличии от стандартной, где используется внешний ключ и коммутируется отрицательная шина. Переключение обмоток вентилятора создает коммутационный шум. Чтобы «сдвинуть» этот шум за пределы звукового диапазона частоту ШИМ сигнала обычно выбирают больше 20 кГц.
Рисунок 2. 3-х и 4-х проводные вентиляторы
Управление вентилятором
Рисунок 3. Пример on/off управления
При линейном управлении скорость вращения вентилятора изменяется за счет изменения напряжения питания. Для получения низких оборотов напряжение уменьшается, для получения высоких увеличивается. Конечно, есть определенные границы изменения напряжения питания.
Рассмотрим, например, вентилятор на 12 вольт. Для запуска ему требуется не меньше 7 В и при этом напряжении он, вероятно, будет вращаться с половинной скоростью от своего максимального значения. Когда вентилятор запущен, для поддержания вращения требуется уже меньшее напряжение. Чтобы замедлить вентилятор, мы можем понижать напряжение питание, но до определенного предела, допустим, до 4-х вольт, после чего вентилятор остановится. Эти значения будут отличаться в зависимости от производителя, модели вентилятора и конкретного экземпляра.
5-и вольтовые вентиляторы позволяют регулировать скорость вращения в еще меньшем диапазоне, поскольку их стартовое напряжение близко к 5 В. Это принципиальный недостаток данного метода.
Рисунок 4. Схема для реализации линейного управления 12-и вольтового вентилятора
ШИМ управление
Рисунок 5. ШИМ управление.
Рисунок 6. Удлинение импульса для получения информации о скорости вращения.
Рисунок 7. Схема ШИМ управления 4-х проводным вентилятором
Заключение
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.