stilte

Stil MediaCenterSysteem

Hoe krijg ik mijn MediaCenter stil ?

 

Waarom aandacht voor stilte?

Stilte wordt steeds belangrijker: het geluid wat een PC produceert (want dat is een MediaCenter feitelijk) wordt veelal ervaren als irritant en overbodig. Aan de ene kant omdat een PC steeds meer warmte produceert, en dit het makkelijkst (lees: goedkoopst) afgevoerd kan worden door het gebruik van meer (luidruchtige) fans. Aan de andere kant omdat de PC steeds langduriger wordt gebruikt, en meer en meer verschijnt in bijvoorbeeld de woonkamer.

 

Waarom produceert het geluid?
Alles wat beweegt produceert geluid. Dan wel direct, dan wel indirect. Indirect geluid wordt bijvoorbeeld veroorzaakt door trillingen en de luchtstroom langs objecten. Direct geluid wordt onder andere veroorzaakt door de processor, de voeding en de harddisk, of door de koeling hiervan.

 

Een belangrijk onderdeel bij het aanpakken van de stilteproblematiek omtrent PC's is dat geen enkel onderdeel van de PC buiten beschouwing mag worden gelaten. Alles moet stil uitgevoerd worden voor een optimaal resultaat.

 

Geluidssterkte
Geluid wordt meestal uitgedrukt in een hoeveelheid dB(A), dit is een absolute schaal voor het meten van geluidsterkte. 0dB(A) komt ongeveer overeen met de geluidsdrempel, of het zwakste geluid dat het menselijk oor nog kan waarnemen.

Geluidsterkte in dB(A) is logaritmisch van aard: dit betekent dat twee waardes niet simpelweg kunnen worden opgeteld. Een geluidsverdubbeling komt neer op een toename van 3 dB(A). Twee fans van ieder 20 dBA produceren dus samen 23 dBA.

 

Goede oude tijd

In het verleden van snelle 486's die “razendsnel gegevens verwerkten”, waren grote heatsinks en koelers niet noodzakelijk. Actieve koeling kwam eigenlijk alleen in de voeding voor. De componenten werden simpelweg niet heet genoeg om aan extra koelmaatregelen te hoeven denken.

Maar deze situatie is veranderd. Sinds in honderden megahertzen en nu in gigahertzen wordt gepraat, is er weinig belangrijker dan de koeling van uw computer.

 

Doodsoorzaak No.1 bij hardware
Een component kan weliswaar worden gefabriceerd om extreme temperaturen te kunnen weerstaan die in realiteit misschien helemaal nooit zullen worden bereikt, maar het gezond verstand zegt dat continu werken bij extreme temperaturen niet een ideale situatie is.

De uitval van componenten, uitgedrukt in de MTBF (Mean Time Between Failures), stijgt dan ook bij hogere omgevingstemperaturen. Oververhitting is een van de grootste doodsoorzaken van elektrische componenten.
In principe produceren alle componenten in uw computer hitte: Of het nu gaat om de chipset op het moederbord, de harde schijf, het geheugen, video- of andere insteekkaarten. Het ene zal een stuk meer produceren dan het andere: koeling hebben ze echter allemaal nodig. Een groot misverstand is dat maar een paar componenten (processor, videokaart) moeten worden gekoeld.

 

Noodzakelijk kwaad
De essentie van koeling is dat hoe groter het verschil tussen de omgevingstemperatuur en het te koelen object, hoe efficiënter de koeling van dat object kan worden gerealiseerd. Een hoge kasttemperatuur zal dus een nadelig effect hebben op alle componenten en de koeling ervan.

Om de computer goed te koelen moet er een basis gelegd worden. De ventilatie van het systeem moet ervoor zorgen er voldoende koele lucht (airflow) langs alle componenten stroomt.
Zonder een goede airflow zal zelfs de beste koeling falen. Nadat de airflow goed is aangepakt, kunnen de individuele koelingen van de processor, grafische kaart, voeding en harddisk geoptimaliseerd worden.

 

Als de airflow in orde is, kan ook de koeling van de componenten verbeterd worden. Veelal wordt er een heatsink gebruikt om een component te koelen. Deze bestaat uit een basis en vinnen. In sommige gevallen wordt deze heatsink actief (door een fan) gekoeld.

 

Processor

 

Heatsink - Basis
De prestatie van de heatsink is afhankelijk van de warmtegeleiding van basis en vinnen, het totale oppervlak van de vinnen, en de eventuele luchtverplaatsing van de gebruikte fan.
De warmtegeleiding van de heatsink hangt vooral af van het contact tussen de basis en het te koelen onderdeel. Tussen deze basis en onderdeel zal altijd een warmtegeleidende pasta of “pleister” gebruikt worden. De basis wordt eigenlijk altijd uitgevoerd in koper, aangezien de beste geleiding is vereist.

 

Heatpipes
Heatpipes kunnen worden toegepast bij processorkoeling. Ze zorgen voor het transport van warmte van de basis naar de vinnen. Door het toepassen van heatpipes kunnen extreme koelprestaties worden gehaald door de warmte af te voeren naar veel grotere vinnen, waardoor de dissipatie nog beter wordt.
Deze grote vinnen kunnen worden gekoeld door een grotere fan. Zo kan een uitermate stille en soms zelfs passieve oplossing worden gecreëerd.

 

Fan
De fan bepaalt de snelheid waarmee de lucht door de heatsink stroomt. Hoe sneller de lucht stroomt, hoe beter de capaciteit van de heatsink wordt benut. Het is echter de combinatie tussen heatsink en fan die bepaalt of een processorkoeling wel of niet goed functioneert.

 

Boxed processoren
Standaard worden veel processoren "boxed" geleverd: inclusief koeler dus. AMD en Intel hebben echter blijkbaar niet de moeite genomen om een stille koeler mee te leveren: als er veel vermogen van de processor wordt gevraagd, is het geluid van deze koelers duidelijk aanwezig. 

 

De Voeding

 

Bij een voeding is het allerbelangrijkste de kwaliteit. Dit is (helaas) niet altijd eenvoudig te bepalen (bijvoorbeeld door simpelweg te kijken naar het aangegeven wattage).
Een kwalitatief goede voeding van 350W kan bijvoorbeeld een veel betere keuze zijn dan een andere met een “500W” label.

De kwaliteit van de componenten in de voeding bepaalt de stabiliteit van de voeding. De kwaliteit vertaald zich grofweg in de waardes van de voltlijnen in combinatie met de belasting die de voeding ondervind van het systeem.

 

Efficientie, airflow en stilte
Naast de kwaliteit spelen efficientie, airflow en stilte een rol bij de keuze voor een voeding. Airflow en stilte hebben veel in gemeen. In een voeding zit een heatsink die de warmte moet dissiperen en een fan die deze warme lucht naar buiten voert.
Ook bij voedingen geldt dat het ontwerp van heatsink, fan en behuizing van de voeding (bijvoorbeeld het rooster waardoor de lucht stroomt) optimaal dienen te zijn om zo de luchtstroom stil te laten verlopen.
De airflow in de voeding draagt bij aan de airflow in de kast: over het algemeen kan de voeding dus worden beschouwd als outtake fan.

De efficiëntie wordt bepaald door de hoeveelheid Watt die de voeding zelf gebruikt. Dit gebruik staat in direct verband met de geproduceerde warmte. Tegenwoordig is er een label in het leven geroepen waaraan afgelezen kan worden hoe efficiënt een voeding is, het zogenaamde 80+-label. Dit label wordt toegekend aan voedingen die onder elke load meer dan 80% efficiënt zijn. Tevens wordt er gewerkt met 'bronze', 'silver' en 'gold' aanduidingen, waarbij 'gold' gereserveerd blijft voor de aller zuinigste voedingen. Dit wil zeggen: een voeding die zuinig is en minder warmte produceert dan een 'ouderwetse' voeding. Ook nog eens beter voor het milieu, echte 'green computing' dus!

Moderne voedingen
Nieuwe PC's stellen steeds hogere eisen aan de stroomvoorziening die de voeding levert. Ditzelfde geldt voor andere componenten in de computer, zoals de videokaart. Vaak zijn meerdere 12V-lijnen nodig om een systeem goed en betrouwbaar te laten draaien en uiten problemen met de voeding zich in onverklaarbare crashes en reboots. Een hoog wattage kan nodig zijn om meerdere videokaarten in SLI te laten draaien, maar dit zal in alle gevallen van een MediaCenterSysteem niet noodzakelijk zijn.

 

Fans

 

De geluidsproductie van de airflow wordt bepaald door de fans, maar ook door de luchtstroom langs de componenten.

 

Stil? Geen airflow
Geen airflow betekend derhalve geen geluid, dit is echter qua warmtehuishouding in de computer geen goede optie. Bij compleet passieve systemen dient er een nauwkeurige afweging gemaakt te worden tussen de specificaties van het systeem en de gebruikte (dure) koeloplossingen. Veelal eindigend in ondermaatse specificaties van het systeem.
Bij een verkeerde afweging komen de stabiliteit en gebruiksduur van het systeem direct in gevaar door kans op oververhitting. Een voorbeeld hiervan is het plaatsen van een passieve voeding of processorkoeling , terwijl het systeem hier niet voor geschikt is. Het bijplaatsen van fans is dan veelal noodzakelijk (wat de investering in deze koeloplossingen volstrekt nutteloos maakt).

 

Lager van de fan
De eerste bron van geluid is de lager van de fan. De keuze van de fans is hierin uitermate belangrijk, omdat verschillende modellen verschillende lagertypes hebben. Wij bieden een uitgebalanceerde optie voor wat betreft een goede keuze mbt. goede en stille processor koeler en voeding .

Lucht van de fan
De tweede oorzaak van geluid is de luchtstroom. De grootste veroorzaker van geluid door luchtstroming zijn de fangrill's, roosters en -filters waarachter de fan's worden geplaatst. Bij een slecht ontwerp hiervan ontstaat een ware blokkade voor de lucht. Een slecht ontwerp is niet tot nauwelijks aan te passen.

 

Harde schijf

 

Warmteproductie

Vaak wordt de harddisk als producent van warmte over het hoofd gezien. Met de steeds sneller wordende harddrives heeft hun warmte een aanzienlijk aandeel in de totale warmte-ontwikkeling.
De levensduur van een harddisk neemt hard af naarmate deze in een (te) hoge temperatuur moet functioneren. Een goede koeling is dus erg belangrijk.

 

Directe geluidsproductie
Iedere harddisk produceert direct en indirect geluid. Het directe geluid wordt veroorzaakt door het mechanisme van de harddisk. Het verschilt per harddisk welke geluiden deze produceert. Vaak is het een combinatie van hoge en lage geluiden.
Het directe geluid kan gereduceerd worden door een harddisk-enclosure te gebruiken. Hierbij is essentieel dat er wordt gedacht aan de afvoer van warmte bij de constructie van de enclosure.

 

Indirecte geluidsproductie
Indirect geluid wordt veroorzaakt door trillingen. Een harddisk is constant in beweging. Ophangen in een rubberen constructie elimineert deze trillingen.

 

Oudere harddisks
In sommige gevallen kan het een goede oplossing te zijn om de harddisk in zijn geheel te vervangen: een groot aantal oudere (> 1 jaar) modellen zijn aanzienlijk luidruchtiger dan hun opvolgers, en harddisks zijn tegenwoordig goed betaalbaar. Schijven van bijvoorbeeld Samsung staan bekend als erg stil.
Zelfs de nieuwste harddisks procuceren echter nog direct en indirect geluid: stilteoplossingen zijn dus ook bij de nieuwste schijven aan te raden voor de perfect stille PC.

 

SSD
Een relatief nieuwe manier om van het geluid van de harde schijf af te komen is hem te vervangen door een SSD-schijf. Deze harde schijven zijn gebaseerd op geheugenchips, waardoor ze helemaal geen bewegende onderdelen meer bevatten en dus superstil (0 dB(A)!) en razendsnel zijn. SSD's zijn (nog) wel enigszins duurder dan gewone harde schijven, maar ze kunnen door hiervoor genoemde voordelen toch een interessante investering zijn.