21 de abril de 2021

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Análise e teste do cooler Arctic Freezer 50 para CPU: ataques por contato direto!

15 min read

Especificações e custo recomendado

No outono passado, a Arctic lançou o enorme cooler de CPU Freezer 50 TR ARGB projetado para processadores AMD Ryzen Threadripper Socket TR4 de vários núcleos e um dissipador de calor enorme. No entanto, o projeto promissor de duas torres com dois ventiladores e iluminação não estava destinado a se tornar popular devido ao alto custo e à baixa prevalência da própria plataforma para a qual foi projetado. Portanto, a empresa decidiu desenvolver e lançar mais uma modificação neste cooler, tornando-o universal, ou seja, compatível com as plataformas mais comuns.

Foi assim que apareceu o Arctic Freezer 50 – um refrigerador de ar muito ambicioso, no qual, ao contrário da modificação do Freezer 50 TR, apenas seis tubos de calor são usados ​​em vez de oito tubos de calor, mas todo o resto permaneceu inalterado. De acordo com os testes internos da empresa, em um processador Intel Core i7-8700K a 4,8 GHz, o cooler deve ser um grau Celsius mais eficiente que o Noctua NH-D15, dois graus mais eficiente que o Scythe Fuma 2, e a diferença é ficar quieto! Dark Rock Pro 4 pode ir até quatro graus. Vamos examinar o novo produto e testar sua eficiência e nível de ruído.

⇡#Especificações e custo recomendado

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⇡#Embalagens e equipamentos

Ao contrário da maioria dos outros coolers do Ártico, o Freezer 50 vem em uma caixa de papelão grande e lindamente projetada com uma imagem do dispositivo na frente. Os sistemas de iluminação suportados e uma garantia de dois anos também estão listados.

A parte traseira e as laterais da caixa fornecerão aos potenciais compradores informações abrangentes sobre o sistema de refrigeração, incluindo especificações técnicas, uma lista dos principais recursos e até mesmo um gráfico de comparação da eficiência do modelo com os concorrentes, que já mencionamos na introdução do artigo.

 

O cooler é totalmente montado e colocado em uma caixa de papelão adicional dentro da embalagem principal, e embaixo dela está uma pequena caixa plana com acessórios.

O Arctic Freezer 50 vem com suportes para todos os soquetes de processadores modernos, sem contar o soquete TR4, buchas e porcas, juntas, um cartão com um código QR que leva a uma página com as instruções de instalação e um saco da pasta térmica Arctic MX-4 comprovada com condutividade térmica 8,5 W / (m · K).

Um controlador de luz de fundo RGB opcional pode ser fornecido com o cooler, mas nossa versão Freezer 50 não o tinha. O preço recomendado para o Arctic Freezer 50 é 59,99 euros e o período de garantia é de dois anos. Vamos acrescentar que o cooler é feito na China.

⇡#Características de design

Externamente, o Arctic Freezer 50 é quase idêntico à versão Freezer 50 TR e é um enorme cooler do tipo torre, quase totalmente envolto em painéis de plástico. Provavelmente há muitos destes últimos aqui, e isso ainda não foi benéfico para nenhum sistema de resfriamento de processador.

 

A presença de plástico no dissipador de calor pode ser explicada de forma bastante simples – ele segura as ventoinhas e ao mesmo tempo é a base para a luz de fundo embutida.

 

O refrigerador tem 166 mm de altura, 149,5 mm de largura e 148 mm de profundidade. A novidade pesa 1209 gramas, mas o radiador nesta massa responde por apenas 743 gramas, o que significa que o coeficiente de massa útil é de 0,615 – isso é melhor do que o recentemente testado Corsair A500 (0,580), mas ainda pior do que os líderes do Noctua NH-D15 chromax .preto (0,739) e Phanteks PH-TC14PE (0,742).

Vamos dar uma olhada no design do Arctic Freezer 50. Uma ventoinha de 120 mm é instalada na frente do soprador, fixada em uma moldura de plástico. Não há amortecedores entre o plástico e o metal. Um pacote denso de placas de alumínio é visível do lado oposto. Eles também são equipados com uma estrutura de plástico que suporta apenas uma carga de projeto. Um segundo ventilador é instalado entre as seções, oculto por uma tampa e tampas de plástico laterais.

 

Ambos os lados do radiador são cobertos com as extremidades das placas dobradas e também com almofadas de plástico. Um deles contém o nome do modelo do sistema de refrigeração e o outro contém a logomarca do fabricante.

 

A parte superior do Arctic Freezer 50 também é totalmente coberta com plástico. Apresenta um logotipo retroiluminado e duas faixas de LED. Por fim, os tubos de calor e a base com contato direto, a placa de montagem e as partes das duas seções do radiador são visíveis por baixo.

 

Tendo removido todo o plástico do refrigerador, você pode examinar o radiador. É de duas peças, mas não simétrico. A distância entre as seções é de 31 mm. Cada seção é composta por 52 placas de alumínio niquelado com 0,4 mm de espessura, pressionadas em tubos de calor com espaçamento intercostal de 1,7 mm.

A primeira seção na direção do fluxo de ar é menor: a largura das placas é de 28 mm. Seus lados são ligeiramente curvos em forma de onda. É refrigerado por uma ventoinha de 120 mm.

A segunda seção é mais maciça e tem uma largura de 46 mm no máximo no centro e 34 mm nas bordas. Um grande ventilador de 140 mm sopra ar sobre ele. A área calculada do radiador é 9615 cm2.

As extremidades das aletas de ambas as seções do radiador possuem um perfil serrilhado, o que reduz a resistência ao fluxo de ar e aumenta a eficiência do refrigerador em baixas velocidades do ventilador.

Ambas as seções do radiador Arctic Freezer 50 são perfuradas uniformemente por seis tubos de calor de 6 mm. Todos os tubos são banhados a níquel.

Não foi possível encontrar soldas nos pontos de contato das placas com os tubos de calor, mas foi realizado teste de pressão em toda a área de contato (sem travas).

A base do cooler é feita com tecnologia de contato direto. Os tubos ficam quase próximos uns dos outros, existem lacunas mínimas, mas serão preenchidos com uma interface térmica.

A qualidade de processamento da superfície de contato é satisfatória – como regra, as bases de contato direto não são polidas. Mas é difícil fazer qualquer reclamação sobre sua uniformidade, já que mesmo no dissipador de calor convexo do processador LGA2066, obtivemos impressões completas.

 

Acrescentemos que as dimensões da superfície de contato da base do radiador do Arctic Freezer 50 são 50 × 45 mm.

Como mencionamos acima, o novo cooler é equipado com duas ventoinhas diferentes. Uma ventoinha de 120 mm com um impulsor agressivo de cinco pás é instalada na injeção. Embora não haja marcações no estator, uma breve pesquisa por um análogo no site do Ártico e a comparação das características nos ajudou a determinar que ele usa o mesmo impulsor, rolamento e motor elétrico que o modelo P12 PWM.

 

O controle da velocidade do impulsor é realizado por modulação de largura de pulso na faixa de 200 a 1700 rpm, o fluxo de ar máximo pode chegar a 56,3 CFM, a pressão estática é de 2,2 mm H2O e o nível de ruído não deve exceder 0,3 sone.

A segunda ventoinha é feita no formato 140mm, aqui também identificamos o modelo – P14 PWM PST.

 

A faixa de velocidade da ventoinha é quase a mesma – 200-1800 rpm, mas devido ao tamanho aumentado, seu rotor é capaz de bombear 72,8 CFM, o que significa que haverá um desequilíbrio entre o ar que entra no radiador por uma ventoinha de 120 mm e o volume que passaria por uma ventoinha de 140 mm. Observe que os fabricantes dos coolers de processador mais eficientes do mesmo tipo do Arctic Freezer 50 instalam um par de ventoinhas de 140 mm idênticas em seus radiadores. Aqui não observamos tal abordagem natural e racional.

O grande estator do ventilador mostra as especificações elétricas dos ventiladores e da luz de fundo.

Já os listamos na tabela acima, mas aqui acrescentaremos que os LEDs na tampa de plástico do cooler podem ser sincronizados com os sistemas de iluminação de todos os quatro fabricantes de placas-mãe: ASUS, Gigabyte, ASRock e MSI.

O comprimento do cabo RGB para conectar a luz de fundo à placa-mãe é 360 mm. Os ventiladores são conectados em série em um cabo (tecnologia PST) e conectados a um conector de quatro pinos.

⇡#Compatibilidade e instalação

O Arctic Freezer 50 é compatível com os processadores Intel LGA115x / 1200/2011 (v3) / 2066 e AMD Socket AM4. Ou seja, o cooler cobre a grande maioria dos processadores atuais, mas para AMD Socket TR4, o Arctic tem quase o mesmo modelo com uma montagem diferente.

O sistema para conectar o cooler à placa-mãe não difere fundamentalmente do de outros modelos do Ártico ou de outros fabricantes concorrentes. Por exemplo, para a plataforma Intel LGA2066, são utilizadas buchas roscadas, nas quais são fixadas placas de base de aço com nervuras de reforço.

 

Então, após a aplicação da pasta térmica, o cooler é instalado no processador e uniformemente – um ou dois fios cada – é atraído para essas placas por parafusos com mola. Para isso, o ventilador central deve ser retirado do radiador, caso contrário não haverá acesso aos parafusos de fixação.

A força de aperto é muito alta, mas ambos os parafusos devem ser totalmente apertados. O contato com o dissipador de calor do processador é confiável, assim como a própria montagem.

Agora vamos dar uma olhada em como o Arctic Freezer 50 está posicionado próximo aos módulos de RAM com dissipadores de calor médios.

 

 

Como você pode ver, está tudo bem, mas apenas se você não tentar pendurar tampas de plástico na parte externa do radiador. A distância da placa inferior do radiador da superfície de contato da base é de 42 mm (mais a altura do processador), o que é suficiente para que o radiador e os módulos de RAM não entrem em conflito um com o outro. Mas as sobreposições plásticas complicam tudo, pois reduzem essa distância de 42 para 34 mm, o que significa que o cooler mal caberá em uma placa com módulos convencionais sem radiadores, e nos demais módulos simplesmente fica pendurado nessas sobreposições e nem chega a tocar no processador, pois não ligue o refrigerador.

Em nossa opinião, este é um erro de cálculo muito sério dos desenvolvedores, porque agora a maioria dos módulos de overclocking são produzidos com dissipadores de calor com altura de 40 mm ou mais. Ou alguém diria que o Arctic Freezer 50 não é adequado para entusiastas de overclocking? Como era impossível instalar uma ventoinha de 120 mm em uma estrutura de plástico padrão do radiador, saímos da situação anexando uma ventoinha Arctic P12 PWM separada de 120 mm ao radiador, que em termos de design e características técnicas é completamente idêntica à ventoinha Freezer 50 padrão de 120 mm. …

Conectando seu cabo ao conector da ventoinha de 140mm, obtivemos exatamente a mesma combinação de ventoinhas do Freezer 50 de referência, mas a eficiência provavelmente até aumentou, pois com isso conseguimos reduzir a quantidade de plástico no dissipador do novo cooler. Provavelmente já descrições suficientes, vamos passar para a metodologia e diretamente para os testes.

Configuração de teste, ferramentas e metodologia de teste

⇡#Configuração de teste, ferramentas e metodologia de teste

A avaliação da eficiência do Arctic Freezer 50 e de seu concorrente foi realizada na seguinte configuração da caixa da unidade do sistema:

  • Placa-mãe: ASRock X299 OC Formula (Intel X299 Express, LGA2066, BIOS P1.90 de 29/11/2019);
  • Processador: Intel Core i9-7900X de 3,3 a 4,5 GHz (Skylake-X, 14 ++ nm, U0, 10 × 1024 KB L2, 13,75 MB L3, TDP 140 W);
  • Interface térmica: ARCTIC MX-4 (8,5 W / (m K);
  • RAM: DDR4 4 × 8 GB G.Skill TridentZ Neo 32 GB (F4-3600C18Q-32GTZN), XMP 3600 MHz 18-22-22-42 CR2 @ 1,35 V;
  • Placa de vídeo: MSI GeForce GTX 1660 SUPER Ventus XS OC 6 GB / 192 bits, 1530-1815 / 14000 MHz;
    • Para o sistema e benchmarks: Intel SSD 730 480 GB (SATA III, BIOS vL2010400);
    • Para jogos e benchmarks: Western Digital VelociRaptor 300 GB (SATA II, 10.000 rpm, 16 MB, NCQ);
    • Arquivado: Samsung Ecogreen F4 HD204UI 2 TB (SATA II, 5400 rpm, 32 MB, NCQ);
    • Caso: Thermaltake Core X71 (seis 140 mm em silêncio! Asas Silenciosas 3 PWM [BL067], 990 rpm, três por sopro, três por sopro);
    • Painel de controle e monitoramento: Zalman ZM-MFC3;
    • Fonte de alimentação: Corsair AX1500i Digital ATX (1,5 kW, 80 Plus Titanium), ventoinha de 140 mm.

No primeiro estágio de avaliação da eficiência dos sistemas de resfriamento, a frequência de um processador de dez núcleos em BCLK 100 MHz com um multiplicador fixo em 42 e definida para o primeiro (mais alto) nível de estabilização da função Load-Line Calibration foi fixada em 4,2 GHz com um aumento na voltagem no BIOS da placa-mãe para 1.042 V.

O nível de TDP era de pouco mais de 222 watts. As tensões VCCIO e VCCSA foram ajustadas respectivamente em 1,05 e 1,075 V, CPU Input – 2,050 V, CPU Mesh – 1,100 V. Por sua vez, a voltagem dos módulos de RAM foi fixada em cerca de 1,355 V, e sua frequência foi de 3,6 GHz com temporizações padrão 18-22-22-42 CR2. Além dos itens acima, vários outros ajustes foram feitos no BIOS da placa-mãe relacionados ao overclock do processador e da RAM.

Os testes foram realizados no Microsoft Windows 10 Pro versão 1909 (18363.959). Software de teste:

  • Prime95 29.8 build 6 – para criar uma carga no processador (modo Small FFTs, dois ciclos consecutivos de 13 minutos cada);
  • HWiNFO64 6.29-4210 – para monitoramento de temperatura e controle visual de todos os parâmetros do sistema.

A captura de tela completa após a conclusão de um dos ciclos de teste é semelhante a esta.

O processador foi carregado com dois ciclos Prime95 consecutivos. Demorou 14-15 minutos para estabilizar a temperatura do processador entre os ciclos. O resultado final, que você verá no diagrama, é a temperatura máxima do mais quente dos dez núcleos do processador central durante o pico de carga e modo inativo. Além disso, uma tabela separada conterá as temperaturas de todos os núcleos do processador, seus valores médios e as temperaturas delta entre os núcleos. A temperatura ambiente foi controlada por termômetro eletrônico instalado próximo à unidade do sistema com precisão de medida de 0,1 ° C e com possibilidade de monitoramento horário das variações da temperatura ambiente nas últimas 6 horas. Durante este teste, a temperatura variou de 26,5-26,8 ° C.

A medição do nível de ruído dos sistemas de refrigeração foi realizada com sonômetro eletrônico OKTAVA-110A de zero às três da madrugada em uma sala totalmente fechada com área de aproximadamente 20 m2 com vidros duplos. O nível de ruído foi medido fora do gabinete da unidade de sistema, quando a fonte de ruído na sala era apenas o sistema de refrigeração e seus ventiladores. O medidor de nível de som, fixado em um tripé, estava sempre localizado estritamente em um ponto a uma distância de exatamente 150 mm do rotor da ventoinha. Os sistemas de resfriamento foram colocados bem no canto da mesa em um substrato de espuma de polietileno. O limite inferior das medições do medidor de nível de som é 22,0 dBA, e subjetivamente confortável (por favor, não confunda com baixo!) O nível de ruído dos sistemas de resfriamento quando medido a essa distância é de cerca de 36 dBA. Tomamos 33 dBA para um nível de ruído relativamente baixo.

Como a Arctic reivindica uma vantagem de um grau sobre o supercooler Noctua, sugerimos avaliar a eficiência e o nível de ruído do Freezer 50 em comparação com o desempenho do Noctua NH-D15 chromax.black equipado com duas ventoinhas padrão.

 

A velocidade de rotação de todos os ventiladores dos sistemas de resfriamento foi controlada por meio de um controlador especial com precisão de ± 10 rpm na faixa de 800 rpm ao máximo em incrementos de 200 ou 400 rpm.

⇡#Eficiência de refrigeração

O Arctic Freezer 50 demonstrou um nível muito alto de eficiência de resfriamento do processador com overclock, e a diferença de temperatura com o supercooler Noctua NH-D15 chromax.black revelou-se mínima. No modo de velocidade máxima da ventoinha, ambos os resfriadores de ar mostram os mesmos resultados, embora aqui esteja claro, mesmo sem medições, que o NH-D15 a 2 × 1450 rpm é mais silencioso do que o Freezer 50 com 1670 rpm para uma ventoinha de 120 mm e 1830 rpm para 140 mm. Quando a velocidade do Arctic Freezer 50 é reduzida uma etapa, para 1600 rpm (conforme monitorado pelo modelo de 140 mm), a eficiência diminui em apenas um grau Celsius, como na próxima etapa, ao passar para 1400 rpm. Portanto, o confronto com o Noctua ainda é bastante acirrado.

Mas em velocidades médias de 1200 e 1000 rpm, o Freezer 50 começa a perder para seu rival 4 e 3 graus Celsius, respectivamente. Foi impossível comparar os coolers no modo silencioso a 800 rpm, já que o novo cooler Arctic não aguentou a carga com uma velocidade de ventoinha tão baixa. Além disso, notamos que apesar do contato direto na base do Freezer 50, o cooler fornece a mesma uniformidade de dissipação de calor que o NH-D15 com uma base clássica, o que é claramente visto a partir do delta de temperaturas entre os núcleos na tabela com os resultados.

Em seguida, aumentamos a frequência do processador para 4,3 GHz com a voltagem do BIOS da placa-mãe 1,072 V.

A dissipação de calor estimada do processador nesta frequência e voltagem excede 240 watts, portanto, ambos os coolers suportaram essa carga apenas na velocidade máxima do ventilador. Mostraremos os resultados em duas imagens.

Arctic Freezer 50 (1670/1830 об/мин)

Arctic Freezer 50 (1670/1830 rpm)

 

Noctua NH-D15 chromax.black (2 × 1450 об/мин)

Noctua NH-D15 chromax.black (2 × 1450 rpm)

Como você pode ver, os dois coolers demonstraram a mesma eficiência de resfriamento do processador, embora para sua estabilidade no Arctic Freezer 50 tenhamos que aumentar a tensão do núcleo em mais três milésimos de volt. Resumindo os testes de eficiência do novo sistema de resfriamento do Ártico, podemos dizer que ele está em um nível bastante alto.

⇡#Nível de ruído

Na velocidade máxima de seus dois ventiladores, o Arctic Freezer 50 é um cooler muito barulhento e é inferior neste indicador ao seu concorrente de hoje. No entanto, se compararmos o Noctua NH-D15 chromax.black e o Arctic Freezer 50 em velocidades de ventoinha iguais, então a vantagem do novo cooler é óbvia, e a diferença está longe de ser nominal. Por exemplo, no limite do conforto condicional de 36 dBA, o resfriador Freezer 50 opera a cerca de 1060 rpm (de acordo com o modelo de 140 mm), enquanto para o NH-D15 é de apenas 900 rpm, e no limite da ausência de ruído condicional de 33 dBA, a relação de velocidade dois coolers é 970 contra 820 rpm.

Ao mesmo tempo, de acordo com a avaliação subjetiva, os ventiladores do Freezer 50 não podem ser considerados confortáveis. Se os ventiladores da Noctua em toda a sua faixa de velocidade simplesmente emitem um zumbido uniforme, para os ventiladores do Ártico, o caráter da série acústica pode ser chamado de áspero e afiado, e podemos dizer com segurança que a abundância de plástico no radiador e a ausência de qualquer isolamento de vibração dos ventiladores são os culpados. Você também pode notar a mudança desigual no som dos ventiladores do Ártico ao mudar a velocidade, que, a propósito, pode ser vista claramente na curva quebrada do gráfico de nível de ruído. São essas transições que tornam o trabalho do cooler desconfortável e não permitem que seja chamado de tolerante nos modos em que o Freezer 50 pode ser muito eficiente. Ao mesmo tempo, não detectamos rachaduras ou sobretons nos rolamentos na operação dos motores elétricos do ventilador.

⇡#Conclusão

O resultado final é que o Arctic Freezer 50 universal pode ser considerado um cooler muito eficaz projetado para overclocking de processadores com alto nível de dissipação de calor, mas há um ponto importante que deve ser levado em consideração ao escolher este modelo. Queremos dizer incompatibilidade com módulos de RAM com radiadores. Como as molduras de plástico do cooler são muito baixas, o dissipador de calor com elas simplesmente não vai ficar no processador, pendurado nos dissipadores de calor da memória. A solução é usar a memória sem dissipadores de calor ou com dissipadores de calor mínimos não superiores ao nível do módulo PCB. Devemos dizer desde já que overclockers DDR4 com altas frequências neste tamanho não são fáceis de encontrar.

O cooler é equipado com uma montagem confiável com alta força de fixação, suporta todos os processadores modernos, tem uma luz de fundo brilhante que pode ser sincronizada com a placa-mãe e está equipado com uma pasta térmica Arctic MX-4 eficiente. É bom ver que a empresa não quebrou o preço do novo Freezer 50, embora isso muitas vezes aconteça com sistemas de refrigeração de ar que reivindicam a liderança. O mais interessante é que o Freezer 50 é muito fácil de tornar ainda mais atraente removendo completamente o plástico e equipando-o com duas ventoinhas idênticas de 140 mm com suspensão macia. Esse cooler será mais eficiente, mais silencioso, mais baixo, mais leve e mais compatível com diferentes módulos de RAM. Bem, se você quiser iluminação de fundo, você sempre pode fazer certo nos ventiladores. O Arctic aceitará essas modificações ou não, o tempo dirá.

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