21 de abril de 2021

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Arctic Liquid Freezer II 420: um aumento na eficiência

15 min read

Há pouco mais de um ano, testamos um novo sistema de refrigeração líquida da empresa suíça Arctic, o Liquid Freezer II série 280, uma das características do qual é um pequeno radiador acima do bloco d’água, projetado para refrigerar os elementos do circuito VRM da placa-mãe. Além disso, o sistema recebeu um radiador grosso e dois ventiladores eficientes com pás potentes. Sem deixar chance para o supercooler, ela merecidamente recebeu recomendações da 3DNews, embora ainda tivéssemos dúvidas sobre a conveniência de ter um ventilador VRM na bomba.

E no final do outono passado, a Arctic expandiu a linha Liquid Freezer II com o lançamento do modelo carro-chefe com o índice 420. Este sistema agora está equipado com um grande radiador de quase 460 mm de comprimento e quase 140 mm de altura, além de três ventoinhas de 140 mm. Os restantes componentes do novo Liquid Freezer II não sofreram alterações. Os desenvolvedores também contornaram a luz de fundo, o que não pode deixar de agradar aos verdadeiros conhecedores de resfriamento eficaz.

Quão eficiente é o Arctic Liquid Freezer II 420 em comparação com um supercooler e como seu nível de ruído aumentou em comparação com o modelo 280, nós contaremos no artigo de hoje.

⇡#Especificações e custo recomendado

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⇡#Embalagens e equipamentos

Arctic Liquid Freezer II 420 vem em uma caixa de papelão predominantemente azul com uma imagem do sistema na frente. Lá você também pode encontrar informações sobre a garantia e graxa térmica incluída.

Na parte de trás da caixa, cada um dos componentes do LSS é acentuado na forma de uma imagem separada e há até um pequeno gráfico segundo o qual, a 100% da potência do ventilador, o Liquid Freezer II 420 deve ser quatro graus e meio mais eficiente do que o Liquid Freezer II 240.

Para ser honesto, esses números não são muito promissores, porque também existem os sistemas Liquid Freezer II 280 e Liquid Freezer II 360, dos quais, ao que parece, o 420º ganhará ainda menos. No entanto, o processador é bastante frio nesta comparação (Intel Core i7-8700K a 4,7 GHz), então ainda há esperança para uma diferença mais impressionante.

No final da caixa estão as características técnicas detalhadas do sistema, equipamento e também lista seus principais recursos em sete idiomas, incluindo russo.

 

No interior, o sistema e os acessórios são protegidos por inserções de papelão adicionais e sacos plásticos com absorventes que absorvem a umidade.

Uma pequena caixa separada contém um conjunto de entrega, que inclui uma placa de reforço universal, dois pares de trilhos de aço, um kit de montagem do radiador e um kit de montagem do water block, um conjunto de arruelas, um cartão com um código QR para instruções e pasta térmica Arctic MX-4 com uma condutividade térmica declarada de 8 , 5 W / (m K).

O sistema é fabricado na China com garantia de dois anos. O custo recomendado da novidade é de 119,99 euros, o que representa mais 10 euros que o modelo 360 e 30 euros mais que o 280º. Na Rússia, este sistema já é vendido a um preço de 11.990 rublos, que, quando recalculado pela taxa atual, está muito longe do custo recomendado pelo fabricante. Pelo menos a situação é muito melhor do que com os preços das placas de vídeo.

⇡#Características de design

O Arctic Liquid Freezer II 420 é feito em preto, o que contrasta com os logotipos brancos do Arctic nos rotores do ventilador e na tampa de plástico da bomba. Em geral, este modelo LSS, como qualquer outro da série Liquid Freezer II, parece rígido e lacônico.

As dimensões de todos os componentes do Liquid Freezer II 420 são mostradas no diagrama a seguir.

O peso total do LSS é de quase dois quilogramas (1977 gramas).

O design do Arctic Liquid Freezer II 420 é um clássico para sistemas de refrigeração líquida do conceito All-in-One: um circuito totalmente carregado é composto por um radiador com ventiladores instalados e uma bomba com um bloco de água conectada ao radiador por duas mangueiras flexíveis.

Uma característica distintiva deste modelo Liquid Freezer II em particular é um grande radiador de alumínio com dimensões de 457,5 × 138 × 38 mm, onde a espessura se destaca especialmente. Não encontramos radiadores dessas dimensões em nenhum outro fabricante de LSS sem manutenção.

As aletas do dissipador de calor têm 26 mm de espessura. As aletas são coladas entre 14 canais planos espaçados de 7,5 mm, através dos quais o refrigerante é bombeado. Enquanto outros LSSs autônomos têm uma densidade de borda de 18-20 FPI, aqui ela é relativamente baixa com apenas 15 FPI.

Isso provavelmente é feito para manter um alto nível de eficiência de resfriamento em baixas velocidades do ventilador, uma vez que o pacote de nervuras é bastante espesso aqui.

Ambas as extremidades do radiador têm as mesmas espessuras de 20 mm, uma das quais tem duas conexões. Duas mangueiras com porcas estampadas são pressionadas sobre eles.

 

Em nossa análise do Liquid Freezer II 280, presumimos que eles eram rosqueados, mas não foram. Acrescentamos que as conexões não são giratórias, inclusive na bomba, e que o comprimento das mangueiras suficientemente flexíveis é de 420 mm.

O radiador tem três ventoinhas Arctic P14 PWM PST com dimensões de 140 × 140 × 27 mm. É um ventilador potente com um impulsor de cinco pás de 130 mm de diâmetro, projetado para gerar alta pressão estática.

 

Todos os ventiladores são conectados em série e a velocidade de rotação de seus impulsores é controlada automaticamente por modulação por largura de pulso (PWM) na faixa de 200 a 1700 rpm. O fluxo de ar máximo de um ventilador pode atingir 72,8 CFM, e a pressão estática é 2,4 mm H2O. O nível de ruído medido pela Arctic na Sony não deve exceder 0,3 unidades.

Os ventiladores baseiam-se em um mancal hidrodinâmico, mas sua vida útil não é especificada nas características do sistema ou nas características do ventilador. O nível declarado de consumo de energia não deve exceder 1,44 W, de acordo com nossas medições, resultou ainda um pouco menos – 1,32 W. A tensão inicial é de 2,9 V. Os ventiladores são conectados por um único cabo que vai para as mangueiras trançadas e é conectado à bomba, portanto, uma conexão separada não é necessária para eles.

A bomba de waterblock é familiar com os testes do modelo anterior do Liquid Freezer II e não sofreu nenhuma alteração. Sua característica distintiva é uma pequena ventoinha de 40 mm embutida na caixa da bomba.

 

Sua velocidade de rotação deve ser alterada automaticamente também de acordo com o método PWM na faixa de 1000 a 3000 rpm.

Seu objetivo é resfriar os elementos VRM da placa-mãe e, de acordo com a Arctic, é capaz de baixar sua temperatura em 15 graus Celsius ou mais.

O desempenho da bomba no Ártico é silencioso, aparentemente, bastante modesto, embora, muito provavelmente, seja suficiente para bombear um circuito. A velocidade do rotor da bomba varia na faixa de 800 a 2000 rpm.

Um waterblock de cobre de 44 × 40 mm é construído na base da bomba. Possui estrutura interna de microcanais, e o processamento da superfície de contato é feito por retificação, embora seus traços não sejam sentidos ao tato.

A superfície da base do bloco de água é plana, não há protuberância ou concavidade, como em alguns coolers de processador e até blocos de água de sistemas de refrigeração líquida personalizados.

 

Este fato possibilitou a obtenção de impressões quase uniformes mesmo no difusor de calor convexo do processador LGA2066.

⇡#Compatibilidade e instalação

O bloco de água Arctic Liquid Freezer II 420 é compatível com os processadores AMD Soсket AM4 (AM3 +) e Intel LGA115 (x) / 2011 (v3) / 2066/1200. Na verdade, o waterblock não pode ser instalado apenas no AMD Ryzen Threadripper, que não era muito popular anteriormente por razões objetivas, e após o lançamento do AMD Ryzen 9 5950X na arquitetura Zen 3, a aquisição de, por exemplo, Threadripper 3970X se torna uma decisão bastante duvidosa, mesmo para tarefas profissionais. Bem, tudo bem, os compradores vão descobrir por si próprios e voltaremos ao sistema de refrigeração líquida.

Antes de instalar o water block no processador, dois trilhos de aço são aparafusados ​​em sua base. Para dispositivos AMD e Intel, você precisa usar seu próprio par de trilhos.

Em seguida, o Arctic MX-4 do kit do sistema é aplicado ao processador e o bloco de água é atraído uniformemente por parafusos à placa-mãe através da placa de reforço na parte traseira (LGA115x / 1200) ou aos pinos pré-parafusados ​​na placa de base do soquete (LGA2066 / 2011). Em nosso caso, apenas a segunda opção de montagem foi usada.

Observe que para o resfriamento mais eficiente do circuito VRM da placa-mãe, você precisa orientar o bloco de água de forma que sua pequena ventoinha sopre o ar diretamente para esses elementos.

Agora, o mais importante sobre a instalação: as dimensões do radiador com as ventoinhas do Arctic Liquid Freezer II 420 são 458 × 138 × 65 mm, então se você ainda decidir ficar com este LSS, esqueça o número “420” no nome do sistema e escolha uma caixa para ele. de acordo com nossos tamanhos. E até com uma margem pequena, para que quando instalar no case não precise mostrar milagres de equilíbrio. Digamos imediatamente que cada fabricante tenha literalmente 1-2 peças dessas caixas no sortimento atual. Portanto, deve-se tomar cuidado ao determinar a compatibilidade do Arctic Liquid Freezer II 420 com o seu chassi existente ou futuro.

Por exemplo, o teste Thermaltake Core X71 tem dimensões mais do que impressionantes e de acordo com suas características técnicas é compatível com radiadores de 420 mm apenas quando instalados na parede frontal imediatamente atrás das ventoinhas. No entanto, para fazer isso, teríamos que desmontar a baia de 5,25 polegadas, remover as três ventoinhas e a gaiola com três discos da parte inferior do gabinete e realocar completamente os cabos. Se estivéssemos falando sobre a instalação de um LSS para operação permanente, tal anteparo do caso seria justificado, mas não para um teste. Portanto, decidiu-se testar o Arctic Liquid Freezer II 420 em uma caixa aberta, colocando o radiador do sistema verticalmente ao lado dela.

Esteticamente, isso não parece muito bom, mas essa opção é bastante aceitável para teste.

Observe que o processo de instalação do sistema não requer habilidades especiais, e toda a conexão é realizada com apenas um cabo no conector da placa-mãe. A única coisa que falta na era de domínio total dos backlights é algum tipo de backlight em miniatura do logotipo do Ártico na caixa da bomba, caso contrário, parece bastante solitário no quadro.

A empresa suíça ainda não tem ventiladores retroiluminados, então você não deve esperar que eles apareçam em sistemas de refrigeração líquida em um futuro próximo.

Configuração de teste, ferramentas e metodologia de teste. Conclusão

A avaliação da eficiência do Arctic Liquid Freezer II 420 e de seu atual concorrente foi realizada no caso da unidade do sistema com a parede lateral removida na seguinte configuração:

  • 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;
  • Unidade: Netac NVMe SSD 1 TB (NT01N950E-001T-E4X);
  • 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 43 e definido para o primeiro (mais alto) nível de estabilização da função Load-Line Calibration foi fixada em 4,3 GHz com um aumento na voltagem no BIOS da placa-mãe para 1.071-1.072 V.

O nível máximo de TDP com este overclock de CPU excedeu ligeiramente 225 watts. As tensões VCCIO e VCCSA foram fixadas em 1,050 e 1,075 V, respectivamente, CPU Input – 2,050 V, CPU Mesh – 1,100 V. Por sua vez, a tensão dos módulos de RAM foi fixada em torno de 1,35 V, e sua frequência foi de 3,6 GHz com temporizações padrão 18-22-22-42 CR2. Além do acima exposto, várias outras alterações foram feitas no BIOS da placa-mãe relacionadas ao overclock do processador e da RAM.

Testes realizados no Microsoft Windows 10 Pro versão 20H2 (19042.685). Software usado para o teste:

  • Prime95 30.3 build 6 – para criar uma carga no processador (modo Small FFTs, dois ciclos consecutivos de 13-14 minutos cada);
  • HWiNFO64 6.41-4345 – para monitoramento de temperatura e controle visual de todos os parâmetros do sistema.

Um instantâneo completo durante um dos ciclos de teste tem a seguinte aparência.

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 era controlada por termômetro eletrônico instalado próximo à unidade do sistema com precisão de medida de 0,1 ° C e com possibilidade de monitoramento horário da variação da temperatura ambiente nas últimas 6 horas. Durante este teste, as temperaturas variaram de 24,2 ° C a 24,5 ° 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 um valor de 33 dBA para um nível de ruído relativamente baixo.

No artigo de hoje, compararemos a eficiência e o nível de ruído do Arctic Liquid Freezer II 420 com o desempenho do supercooler Noctua NH-D15 chromax.black equipado com duas ventoinhas padrão. Claro, ele também foi testado com o painel lateral removido.

 

 

 

Acrescentamos que o controle de velocidade de todos os ventiladores dos sistemas de resfriamento foi realizado por meio de um controlador especial com precisão de ± 10 rpm na faixa de 800 rpm ao máximo com passo de 200 rpm.

⇡#Eficiência de refrigeração

Na velocidade máxima do ventilador, o Arctic Liquid Freezer II 420 supera o Noctua NH-D15 chromax.black em 10 graus Celsius. E isso é quase o mesmo nível de ruído! Na faixa de 1570 a 1200 rpm, a eficiência do sistema de refrigeração líquida é reduzida em apenas 2 graus Celsius, graças ao qual o LSS mantém uma grande vantagem sobre o supercooler. Diminuir ainda mais a velocidade do ventilador de 1200 para 1000 rpm e depois de 1000 para 800 rpm aumenta a temperatura máxima do processador em 4 graus Celsius em cada etapa. No entanto, o Liquid Freezer II 420 ainda supera o Noctua NH-D15 em pelo menos 7 graus Celsius no pico da temperatura do processador. Esta é uma grande diferença, especialmente quando você considera os níveis de ruído desses sistemas.

Em seguida, aumentamos a carga nos sistemas de resfriamento aumentando a frequência do processador para 4,4 GHz com uma voltagem do BIOS da placa-mãe de 1,117 V (os programas de monitoramento mostram 0,001 V inferior).

O aumento da dissipação de calor do processador eliminou o Noctua NH-D15 chromax.black entre os participantes do teste nas velocidades de ventoinha de 800 e 1000 rpm, enquanto o Arctic Liquid Freezer II 420 passou com segurança no teste, mesmo a 800 rpm.

Neste teste, a vantagem do sistema de resfriamento a líquido sobre o super-resfriador também foi de pelo menos 10 graus Celsius na carga de pico (“não menos”, já que o resfriador de ar a 1000 e 800 rpm definitivamente permitiu que a CPU ultrapassasse a marca de 100 graus Celsius, mas o resultado final não foi registrado teve êxito devido a um erro de teste ou tela azul).

A apoteose do desempenho de hoje do Arctic Liquid Freezer II 420 foi a conquista da frequência do processador de 4,5 GHz a uma tensão de 1,143 V.

Além disso, a temperatura máxima do processador ainda estava muito longe dos 105 graus Celsius e no pico da carga no núcleo mais quente atingiu apenas 91 graus Celsius.

Arctic Liquid Freezer II 420 (3 × 1570 об/мин)

Arctic Liquid Freezer II 420 (3 × 1570 об / мин)

Além disso, o Arctic Liquid Freezer II 420 lidou com essa carga a 1400 (94 ° C) e 1200 rpm (97 ° C). O resultado é ótimo, o que mais posso dizer. Mas a 1000 e 800 rpm, o teste terminou com um erro ou falha do sistema operacional.

⇡#Nível de ruído

Além dos dois sistemas de resfriamento testados, incluímos o Arctic Liquid Freezer II 280, equipado com exatamente os mesmos ventiladores, mas apenas dois em vez de três para o Arctic Liquid Freezer II 420. Em contraste com os testes de desempenho de resfriamento, não há mudanças aqui. na técnica de medição, para que os resultados possam ser comparados objetivamente. Em nossa opinião, tal comparação será útil para aqueles que escolherem entre esses dois LSS do Ártico.

Muito naturalmente, o Arctic Liquid Freezer II 420 funciona mais alto do que o Arctic Liquid Freezer II 280 em quase toda a faixa de velocidade, mas o supercooler funciona ainda mais alto, então o novo LSS não deixou nenhuma chance para um dos líderes em refrigeração a ar em termos de nível de ruído. Quanto às várias refrações no gráfico Liquid Freezer II 420, elas são o resultado de um estrondo ressonante que se manifestou nos ventiladores do sistema em velocidades em torno de 1470, 1310 e 1060 rpm e desapareceu com uma ligeira mudança na velocidade. Não registramos esse fenômeno anteriormente no Liquid Freezer II 280 mais jovem.

No entanto, o problema com o sistema não está nas ventoinhas de 140 mm no radiador, mas na pequena ventoinha de 40 mm na bomba, o que torna o ruído do LSS muito perceptível na velocidade máxima. Já com o controle de velocidade PWM, que vem equipado não só com as ventoinhas do dissipador, mas também com a bomba com ventoinha de 40 mm, esses componentes tornam-se audíveis apenas nos modos de carga máxima no processador central.

⇡#Conclusão

Com um dissipador de calor ampliado e a adição de um terceiro ventilador, o Arctic Liquid Freezer II 420 não deixa espaço para os melhores refrigeradores de ar, superando-os em eficiência em 10 graus Celsius ou mais. Este é um verdadeiro abismo entre os sistemas de refrigeração, e com essa margem de eficiência é justo conquistar novos horizontes de frequência. Também é importante que o LSS foi capaz de fazer isso com menos ruído, incluindo as velocidades mais baixas que sempre foram consideradas o domínio dos supercoolers a ar.

Como outros sistemas AiO, o Liquid Freezer II 420 é totalmente versátil, não requer manutenção além da remoção de poeira, é muito fácil de instalar e se conecta à placa com apenas um cabo. A propósito, vale a pena cuidar com antecedência da compatibilidade deste LSS com a sua caixa da unidade de sistema – ele tem dimensões muito impressionantes.

Entre as deficiências, destacamos o volume do pequeno ventilador da bomba na velocidade máxima. Também se poderia dizer da ausência de retroiluminação, mas muitos usuários não precisam, principalmente porque as festas de fim de ano finalmente acabaram e todos provavelmente já estão fartos de guirlandas de luzes coloridas e inúmeros fogos de artifício.

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