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Quando ha senso una ventola radiale per le schede grafiche?

21.8.2020

Traduzione: tradotto automaticamente

Come deve essere raffreddata una scheda grafica? Con una ventola radiale o con diverse ventole assiali? Che cosa ha senso? Ho indagato su queste domande. Spoiler: La ventola radiale ha senso in pochissimi casi.

Di recente ho messo a confronto due schede grafiche Geforce RTX 2070 Super. Una con ventola radiale e suffisso Turbo e una con tre ventole assiali, chiamata Strix. La scheda con le ventole assiali è risultata chiaramente migliore in termini di prestazioni di raffreddamento. Quindi mi sono posto una domanda: Perché le ventole radiali sono ancora utilizzate nelle schede grafiche?

Test del prodotto
Assiale vs radiale: due GeForce RTX 2070 Super in un test di confronto del ray tracing
di Kevin Hofer

La differenza tra ventole radiali e assiali

Le ventole radiali aspirano aria fresca e la scaricano in un raggio dall'altra parte. Al contrario, con i ventilatori assiali, l'aria in entrata viene deviata dalle pale e scaricata dall'altra parte in percorsi a spirale. I ventilatori assiali spostano volumi d'aria relativamente grandi con uno sforzo minimo. L'aumento di pressione dipende dall'angolo che il flusso d'aria forma rispetto al profilo delle pale. L'angolo deve essere aumentato se si vuole generare una maggiore pressione. Questo ha dei limiti: Se l'angolo di attacco è troppo grande, il flusso si interrompe e il ventilatore funziona in modo inefficiente. Se si vuole generare una maggiore pressione, i ventilatori radiali entrano in gioco. Possono generare una pressione significativamente più elevata a parità di volume. Sfruttano l'effetto centrifugo https://mag.ebmpapst.com/de/einblicke/axial-diagonal-radial_2447/

Le ventole assiali fanno vorticare il calore disperso nell'alloggiamento. È necessario un buon flusso d'aria per far uscire l'aria dall'alloggiamento. La ventola radiale, invece, emette l'aria calda fuori dal case attraverso la staffa dello slot sul retro della scheda grafica.

In questo caso, una ventola radiale ha senso

Cosa significa questo per le ventole delle schede grafiche con ventole assiali o radiali? A prima vista, la ventola radiale è la scelta migliore per la scheda grafica. Tuttavia, questo è vero solo in misura limitata. Infatti le ventole assiali trasportano grandi volumi d'aria in modo più efficiente. Ciò significa che richiedono una velocità inferiore per trasportare una quantità d'aria paragonabile. Le prestazioni di raffreddamento sono quindi migliori. Inoltre, le schede grafiche con ventole radiali hanno una sola ventola installata. Le schede grafiche con ventole assiali ne hanno fino a tre. Questo permette di farle funzionare a una velocità ancora più bassa. Questo genera meno rumore. Le ventole radiali sono comunque molto più rumorose.

Inoltre, la maggior parte dei case per PC più recenti sono progettati per la pressione positiva. Ciò significa che il flusso d'aria nel case è migliore quando l'aria fresca che entra nel case è maggiore di quella che viene espulsa. In altre parole: Nei case più recenti, l'aria calda può uscire attraverso un numero sufficiente di prese d'aria. Pertanto, svolge un ruolo secondario se le ventole assiali fanno vorticare l'aria all'interno del case; l'aria raggiunge comunque l'esterno.
Le ventole radiali hanno un ruolo importante quando l'aria viene convogliata all'interno del case.
Le ventole radiali hanno senso nei casi in cui gli armadi non sono sufficientemente ventilati. Ad esempio, nei server, dove è consigliata la ventilazione diretta. Le schede grafiche con ventole radiali hanno anche il vantaggio di essere più compatte. A seconda del modello di scheda grafica, potresti trovarne solo una con ventola radiale per un case di piccole dimensioni. Tuttavia, devi tenere presente che la ventola radiale produce più rumore di una ventola assiale. Questo è un argomento non trascurabile per un case di piccole dimensioni, che di solito viene posizionato sulla scrivania o in salotto. Un altro vantaggio è l'effetto centrifugo. Le ventole centrifughe aspirano l'aria fresca in modo più efficiente rispetto alle ventole assiali se non possono aspirare l'aria dalla parte anteriore. Questo è il caso delle configurazioni a doppia GPU tramite SLI di Nvidia o Crossfire di AMD.

La prova

Mi sarebbe piaciuto testare la differenza tra ventole radiali e assiali in un case di piccole dimensioni. Purtroppo, la ASUS GeForce RTX 2070S ROG Strix O8G Gaming, con il suo spessore di 2,7 slot, non entra né nell'H1 di NZXT né nel Rocket di Kolink. Questi due case Mini ITX sono attualmente disponibili per me. Questa sarebbe un'altra applicazione per le schede Turbo o grafiche con ventole radiali: sono più compatte e quindi si adattano a case di dimensioni ridotte. Una prova in questi due case sarebbe comunque inutile: Entrambi hanno fessure d'aria sufficienti. È prevedibile che una scheda con ventole assiali abbia prestazioni migliori. Ho dimostrato in dettaglio nella recensione che il Turbo nell'H1 non è una buona idea. La scheda è installata verticalmente e quindi sfoga verso il basso. Questo porta a un accumulo di calore.

Ecco perché faccio il confronto sul nostro banco di prova in due varianti. Inserisco entrambe le schede negli slot PCIe vicini. Prima una in alto e poi l'altra in basso. In questo modo si avvicina almeno al funzionamento in SLI, una delle aree di applicazione che ho menzionato in precedenza.

In un secondo momento, posiziono la confezione della rispettiva scheda grafica a quattro millimetri di distanza dalle ventole. Le soffoco, per così dire. La ventola radiale della Asus GeForce Turbo RTX 2070S 8G EVO dovrebbe avere un chiaro vantaggio in questo caso.

In entrambi gli scenari, eseguo lo stress test FurMark GPU per 20 minuti. Registro anche la temperatura, la frequenza di clock e la velocità percentuale della ventola con HWiNFO64. Per un confronto: nella mia recensione originale sul testbench, la Strix raggiungeva una temperatura massima di 62° Celsius e la Turbo 82° Celsius. Il livello di rumore da una distanza di 30 centimetri era di circa 42 dB per la Strix e 49 dB per la Turbo. Le ventole erano impostate in automatico. Questo è anche il modo in cui ho effettuato la prova questa volta. Le temperature e i volumi sono stati ottenuti alla prova originale utilizzando il benchmark Time Spy. FurMark, il benchmark che ho utilizzato questa volta, mette l'hardware a dura prova e, soprattutto, per più tempo. Alla prova, quindi, ci si può aspettare temperature ancora più elevate per entrambe le schede.

I risultati

Prima di parlare dei risultati, ecco i risultati della misurazione del suono con la corrispondente potenza della ventola (sempre da una distanza di 30 centimetri, microfono puntato sui connettori posteriori della scheda):

Strix 4 millimetri: 52 dB (75 percento di potenza della ventola)
Strix 11 millimetri: 49 dB (67 percento di potenza della ventola)
Turbo 4 millimetri: 53 dB (48 percento di potenza della ventola)
Turbo 26 millimetri: 50,5 dB (38 percento della potenza della ventola)

Lo Strix ha uno svantaggio alla prova simulata con doppia GPU: a causa del suo spessore, è più vicino al Turbo collegato allo slot PCIe inferiore rispetto allo scenario inverso. Tuttavia, la Strix rimane più fredda. Con le ventole assiali, la scheda è più fredda di un massimo di 6° Celsius. Allo stesso tempo, la Strix perde solo il 2,5 percento della sua frequenza di clock originale. Con la Turbo si arriva a quasi il 7 percento. La Strix è in vantaggio anche in termini di rumore: 49 contro 50,5 dB. Non sembra molto, ma corrisponde a circa il 19 percento in più, perché i dB sono calcolati logaritmicamente. Se ho sbagliato i calcoli: Scrivilo nella colonna dei commenti.

Ovviamente, la prova non è definitivamente rappresentativa delle configurazioni dual-GPU. Nella prova ho messo sotto stress solo una scheda, mentre l'altra è solo collegata. Purtroppo non ho l'NVLink per collegare entrambe le schede. Tuttavia, ritengo che le ventole assiali della Strix siano la scelta migliore. Se guardi le seguenti immagini (Turbo: a sinistra, Strix: a destra) dello sviluppo del calore di entrambe le schede, la Strix si scalda meno sul lato superiore. Genera meno calore disperso nell'alloggiamento rispetto alla Turbo.

Anche se la Turbo è ventilata sul retro della scheda, genera più calore disperso nel case rispetto alla Strix, il che non è trascurabile per lo SLI e lo sviluppo di calore nel case.

La Strix si comporta meglio anche con lo spazio di quattro millimetri. La differenza di un decibel equivale all'undici percento, il che rende la Turbo più rumorosa della Strix. La Strix vince anche in termini di temperatura. Dopo 20 minuti, entrambe hanno una temperatura di 86° Celsius. Tuttavia, la Turbo raggiunge questo limite prima: dopo soli quattro minuti. La Strix impiega dieci minuti in più. Il calo delle prestazioni è enorme per entrambe: la Strix ha un calo di quasi il 20 percento. Con la Turbo il calo è del 19 percento.

Rispetto alla configurazione con pseudo-doppia GPU, il calo delle prestazioni è del 15 percento per la Strix e del 10 percento per la Turbo. Questo dimostra le qualità della ventola radiale: è in grado di raffreddare meglio in spazi ristretti. Tuttavia, probabilmente non saranno mai così stretti come alla prova con la scatola di cartone in un PC.

Conclusione: la ventola assiale è quasi sempre migliore

La prova dimostra che la ventola radiale non ha senso nemmeno in scenari estremi con solo quattro millimetri di spazio per la presa d'aria. La Strix si comporta comunque meglio. Questo potrebbe essere dovuto anche al fatto che lo Strix è dotato di tre ventole assiali e il Turbo di una sola ventola radiale. Nelle configurazioni a doppia GPU, tuttavia, è probabile che le schede grafiche con ventole assiali abbiano prestazioni migliori rispetto a quelle con ventole radiali.

Quando ha senso una ventola radiale sulla GPU? Se l'alloggiamento può essere ventilato solo in minima parte, ad esempio in un server, o se semplicemente non c'è spazio per le schede grafiche con ventole assiali, che sono semplicemente più spesse. Altrimenti, opterei sempre per una scheda grafica con una o più ventole assiali, a seconda del modello. Da una Geforce RTX 2060 Super in su, puoi averne due. Devi solo assicurarti che la scheda grafica non sia più spessa di 2 slot. Dovrebbe essere adatta anche ai moderni case mini-ITX.

Scheda grafica

ASUS GeForce RTX 2070S ROG Strix O8G Gaming

8 GB

Scheda grafica

ASUS GeForce TURBO RTX 2070S 8G EVO

8 GB

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Kevin Hofer

Senior Editor

kevin.hofer@digitecgalaxus.ch

Tecnologia e società mi affascinano. Combinarle entrambe e osservarle da punti di vista differenti sono la mia passione.

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