Ainainen sota meteliä vastaan: tietokoneen hiljentäminen

Itse en perusta tietokoneen käyntiäänestä, se häiritsee keskittymistä ja jopa hankaloittaa myöhään yöllä tapahtuvaa videonkatselua (ilman luureja varsinkin) , jos ei meinaa saada puheesta selvää. Asialle saattaa voida tehdä jotain. Asiasta on toki paljon keskustelua kaiken maailman muropaketeissa, mutta ajattelin, että asia saattaisi kiinnostaa joitain paikallaolijoitakin. Ehkä jollain muullakin on kokemuspohjaa? Avaan kuitenkin aihetta maallikoille:

Kaikki alkaa noin vuodest 2002. Siihen asti nimittäin tietokoneet pitivät kauhistuttavaa ulvontaa kuin mitkäkin bansheet, eikä asialle voinut juuri mitään. Kovalevyissä oli kuulalaakerit, ja jotkut hurjapäät lähinnä leipoivat kiekot eri materiaaleista valmistettujen kakkusten sisään ja toivoivat, etteivät mokomat paistu kuoliaaksi. Jossakin käytössä toki saattoi olla sen verran hiljaista, että levyn sai sammumaan edes hetkeksi.

Mutta hurraa, Seagate julkaisi Barracuda-nimikkeellä (joka on edelleen käytössä) kovalevyn, jossa oli nestelaakerit, ja yhtäkkiä se ei pitänyt enää käytännössä lainkaan meteliä. Lapset taputtivat hetken aikaa karvaisia käsiään ja tajusivat seuraavaksi, että 7200rpm sirinän alta oli paljastunut uusia metelin lähteitä. Prosessorit ja muut piirit tuottivat ja tuottavat lämpöä ja siitä hankkiudutaan yleensä eroon tuulettamalla.

Ensimmäiseksi on tietysti kerrottava ikävä uutinen: askartelemalla itse voi asiaan vaikuttaa lähinnä pöytäkoneissa – ja niitä taitaa olla nykyään vähemmistö. Läppärin kohdalla olennaisempaa on koneen valinta, jo kaupassa pitäisi voida ajaa jotakin alkulukuja etsivää ohjelmaa täydellä höökillä ja kuulostella, millaiseksi puhaltimeksi kone muuttuu. Tietysti jos se imee sisäänsä pölyä, ongelma pahenee, joten koneen puhdistamalla saattaa saada sitä hiljenevään. Ja pöydällä olevaan koneeseen saattaa auttaa jäähdytysalusta.

Itse ajattelin kategorisesti kieltäytyä hankkimasta minkään valtakunnan kannettavaa laitetta, kunnes niistä tulee hermeettisiä eli niihin ei ilmaa sisään mene – ja tabletithan alkavat olemaan sellaisia. Läppärit muutenkin ovat vähän sellaisia tabletin ja desktopin välimuotoja, joissa on molempien hyviä, mutta myös huonoja puolia.

Mutta palataan pöytäkoneeseen, joka eritoten modernien pelien pelaajalle tai muuten vaan köyhälle ihmiselle on edelleen se kustannustehokkain vaihtoehto. Siihen on myös vaikein kaataa vahingossa kahvia sisään, vaikka näppäimistön tällä tapaa tuhoaisikin.

Prosessori

Prosessori tuottaa melkolailla lämpöä (puhutaan yleensä kymmenien wattien tehosta) ja se pitää saada pois siitä. Pakkauksessa mukana tulee ja tehtaan jäljiltä on asennettuna usein tämän näköinen kapistus. Siitä ei juuri muuta hyvää voi sanoa, kuin että se on halpa tehdä ja valmistaja siksi mielissään. Jäähdytysrivat ovat pieniä ja teho perustuu lähinnä siihen, että ilmaa puhalletaan tuolla ropellilla niihin melkoisella voimalla, kierrosnopeudelle ja volyymilla.

...mutta muutama kymppi uhraamalla voidaan tilalle hankkia jäätävän kokoinen hirviömöykky, jossa jäähdytyspintaa riittää ja jossa alumiiniin lämpöä siirtävät heatpipet eli kupariputket, joissa neste vuoroin tiivistyy ja vuoroin höyrystyy.



Näytönohjain

Näytönohjainvalmistajavat ovat olleet fiksumpia, ja joissain (no, yleensä teholtaan ikäluokkansa vaatimattomimmissa) ohjaimissa on jäähdytysripoja niin paljon, etteivät ne tarvitse tuulettimia lainkaan, ja mikäli tarvitsevat, ovat silti nykyään kohtuuhiljaisia. En ole joutunut vaihtamaan näytönohjaimeen hiljaisempaa jäähdytystä ainakaan viiteen vuoteen...

Sitä kirosin vastikään, että yllättävän harvassa näytönohjaimessa on sellaisia ilmanohjaimia, että ilma jota piireihin puhalletaan ohjautuisi saman tien koneen takaosasta ulos. Mitä sitä lämmintä ilmaa pöhöttämään kotelossa ympäriinsä.

Kotelotuulettimet

Ennen vanhaan ajateltiin riittävän, että ilmanvaihdoksi riittää se, että virtalähde imee ilmaa ulos, mutta tästä on kauan. Useimmissa tietokonekoteloissa on ainakin yksi kotelotuuletin, ja senkin valinnalla on merkitystä, mitä kokonaishuminan määrään tulee. Lisäksi monissa tapauksissa ilmankierto on riittävä, vaikka tuulettimen pyörimisnopeutta rajoittaisikin esim. säätövastuksella (niitäkin saa valmiilla liittimillä tähän nimenomaiseen tarkoituseen, ei siis tarvitse kolvata).

Tarpeeksi isolla prosessorijäähdyttimellä ja sen lähellä olevalla tarpeeksi tehokkaalla kotelotuulettimella päästään usein niin onnelliseen tilanteeseen, ettei varsinaista prosessorituuletinta tarvitse lainkaan.

On sen verran mielenkiintoinen aihe, ja kokemusta näistä meluavista laatikosta sekä niiden hiljentämisestä on itsellänikin, joten ajattelin pulista tuntojani .

Joskus taannoin taloutemme koneessa oli sellainen ikivanha - oliko se nyt 5,25" (1,25gt muistaakesi) kokoinen kovalevy - ja aivan järjettömän kovaääninen. Koneen kun aukaisi, niin tuntui kuin olisi laittanut sirkkelin käyntiin. Ja todellakin, nuo uudemman polven levyt ratkaisivat tätä ongelmaa paljon.

Sitten kun joskus vuosituhanne vaihteessa kokosimme meille järemäpää murskainta, niin vuorasimme sen jollain paksulla ja raskaahkolla matolla, joka liimattiin koteloon. Se kotelo oli sellaisen minibaarin kokonen hirvitys, joka kotivaa'an mukaan painoi pyöreät 25kg täysin varusteltuna.
Silloin lämpöä tuli paljon, kun ylikellottelimme prossuja, ja ääni oli kaikesta eristämisestä huolimatta ihan messevä. Kotelossa oli kuitenkin tuulettimet sivussa, edessä sekä takana pari kappaletta. Ilmaa virtasi kuin myrskytuulella .

Paras itse kokemani jäähdytys on ollut vesijäähy. Samalla se on kyllä kallein.

Nykyään ei tule moisia enää harrasteltua, ja mahtaa jo vuosikymmen ollut kulunut tekniikan kelkasta täysin pudonneena. Parilla hyvällä vanhalla yritysläppärillä pärjäillään ja käyttiksenä ajellaan Pingua. Onhan näissäkin flektit, mutta ihmeen hiljaisia ovat. Mutta eipä nämä meidän käytössä kovin raskaassa työssä olekaan.

Tuossa kun puhuit noista pölynimurimen virkaa lomittavista läpppäreistä, niin yhdestä HP:n rieskasta on sen verran kokemusta, että niistä paistuu moni osa, kun menevät pölystä tukkoon. Kone oli pakko avat, jotta sen sai pölyttömäksi, mutta silti jäähdytys oli niin riittämätön, että lopulta se miltei kirjailemmisesti kypsyi omaan lämpöönsä.

Pohdin toki, että onkohan tämä nyt jo vähitellen aivan anakronistinen aihepiiri, koska pöytäkoneita saa nykyään ilman ensimmäistäkään liikkuvaa osaa – tehdään koko kotelosta yksi iso heatsink, jolloin riittää, että se säteilee lämmön huoneilmaan, ja levyt, ainakin yleensä käytetyt, voivat olla SSD-mallia. Mutta sitten taas budjetti ja satunnainen 3D-tehon tarve tulevat vastaan.

Muutenhan tietysti asiat ovat eri tavalla kuin aiemmin, asiat jotka ennen työllistivät koneen ihan täydellisesti menevät tyhjäkäynnillä. Esim. musiikin soitto menisi kyllä muuten, mutta Spotify perustuu Chromiumiin (Chrome-selaimen vapaa esiaste) ja on ihan naurettavan raskas. Videotoistokin on enimmäkseen aika kevyttä kamaa, kun näyttöjen tarkkuus ei ole kasvanut samaa rataa prosessoritehojen kanssa.

Eli kysymys: jos minulla on kone, joka kykenee tunkemaan ruutuun hyvänlaatuistakin peligrafiikkaa 60fps, onko järkevää, että enimmän aikaa mokoma vempele toimii tyhjäkäynnillä kirjoituskoneena. No, webin selaaminen on nykyään melkein yhtä raskasta kuin pelaaminen. Kiitos nyt tästäkin.

Päivän innovaatiota taitaa olla, että uusissa pelikoteloissa virtalähde on viimeinen hoksattu sijoittaa koneen alaosaan ja vielä niin päin, että se imee koneen alta ilmaa itseensä ja puhkuu samoin tein pellolle osallistumatta itse kotelon ilmankiertoon mitenkään – mutta niinpä sen termostaatti saakin ajaa sitä niin hiljaa kuin mahdollista.

Kotelotuulettimet puolestaan ovat kasvaneet. Jo pitkään on tiedetty, että size does matter, isompi tuuletin siirtää enemmän ilmaa tietyllä kierrosnopeudella eli sitä voidaan ajaa hyvinkin hiljaa (mikä näissä piireissä tarkoittaa alle tuhatta kierrosta minuutissa). 120mm oli pitkään yleisstandardin asemaa, mutta 140mm näyttää tulleen – ns. tyypilliset syylliset kuten Noctua ja Scythe ovat ruvenneet tekemään niitä. Myös 180mm ja 200mm vispilöitä on jo nähty, mutta lienevät enemmän kuriositeetteja, onko missään edes sellaiselle paikkoja?

Lisäksi Corsair on ilmoittanut kehittäneensä maglev-tuulettimen! Ilmeisesti akseli ei koske tuulettimen runkoon enää lainkaan vaan killuu jotenkin magneettikentässä ja tämän pitäisi viedä loppukin mekaaninen ääni.

No niin, eli ilmaisia tai ainakin melkein ilmaisia vihjeitä:

– Pyörivien osien värinä johtuu runkoon ja aiheuttaa resonanssia. Joskus runkoa on saanut kyljenkiinnitysruuveilla kirjaimellisesti virittää kuin jotakin soitinta, jotta resonointi loppuisi. Mutta tuulettimille ja virtalähteelle löytyy nykyään vinyylisiä ruuvinkorvikkeita ja välilevyjä ja toki niitä voi itse askarrella. Kovalevyt taas voi laittaa killumaan ilmaan esim. joka kodin ihmetarvikkeella, polkupyörän sisäkumilla:

Kannattaa toki muistaa laitetta siirrellessä, että levyt ovat kirjaimellisesti irrallaan.

– Prosessorituulettimelle saattaa hyvin olla olemassa jonkin sortin termostaattiin perustuva nopeudensäätö, joka ei vain ole päällä, BIOSiin katsomaan vain, löytyykö sopiva asetus.

– Hiljennettyäni konetta muuten tarpeeksi huomasin, että näyttö pörisee inhottavasti – kyseessä toki on alunperinkin halpa ja vanha toimistonäyttö. TFT-näytössä yleensä huutava osa himmennin, tämä ongelma selvisi siis nostamalla näytön kirkkaus yli 90%:n. Sopiva näytönkirkkaus pitää tietysti säätää sitten ohjelmallisesti, ellei nyt satu pitämäänkin todella kirkkaasta kuvasta.

Tässä on nyt ihan esimerkin vuoksi minkälaaisen muropakettihölmöilyyn olen taas siirtynyt. Järkevä ihminen sijoittaisi varmaan koko kotelon jo metallinkeräykseen ja hakisi uutta peltiä ja alumiinia kaupasta, mutta tulin juuri ostaneeksi tämän kotelon vuosien jälkeen takaisin, joten tällä mennään. Vanha sotaratsu, jos mikä, Antec P150 eli käänteis-Lando (koska se on lähinnä valkoinen versio Solosta) saattaa kohdata poran ja jotain muita metallinkairausvälineitä.

Nythän pitää huomioida ylipaine ja alipaine. Jos kotelosta imee ilmaa pihalle, sinne muodostuu alipaine ja ilma pyrkii sisään joka lävestä, mistä keksii. Jos koteloon tungetaan ilmaa, ilmaa tietysti karkaa joka lävestä mistä mahdollista. Jos tehdään molempia, paine pysyy tasaisena, mutta voidaan kontrolloida mistä ilma tulee sisään.

En ole oikein hahmottanut sisäänottopropellien tehtävää. Laitan ulospäin pari puhallinta ja tukin kaikki lävet, joista en halua ilmaa sisään. Tässä tapauksessa kokolailla kaikki, missä ei ole suodattimia. Täysin ylipaineeseen perustuva puhallus voisi toimia kyllä, mutta useimmissa virtalähteissä on poistava puhallin ja sitäpaitsi kai nyt kuumimpien komponenttien ympäriltä haluaa ilman pihalle. Eri asia tietysti jos olisi jotakin maltillisesti lämpeneviä osia ja tahtoisi että ilma nyt vähän liikkuu.

Mutta asiaan:

Käytin pohjana netistä löytämääni kuvaa, mutta ainoana isona erona mitään prosessorituuletinta ei ole vaan voitte kuvitella tuohon oranssin flektin tilalle itsessään pokaalin kokoisen koko ilmatilan vievän jäähdyttimen.

Käppyrää luetaa sillä tavalla, että kaksi nelikulmiota ovat tuulettimia, omituinen kolmiohäkkyrä ilmanohjain ja nuolet kuvaava ilman menoa. Lisäksi teidän pitää nyt kuvitella, että vasemman alanurkan puhallin sojottaa teitä kohti, sillä kolmiulotteista jiipekkiä ei ole vielä keksitty.

Kattoon ajattelin pamauttaa reiän 92-milliselle tuulettimelle, mikä on vähän hassu välikoko, mutta tuonne pitää mahtua powerin johtojenkin, niin kompromissi on tehtävä. Tähän ajattelin askarrella kumimatosta ja liimasta ilmanohjaimen, jolla poistoilma kiskotaan prosessorijäähystä, muuten nimittäin lienee selvää, että ilma tulisi etupaneelista ja pakenisi katosta kiertämättä yhtään minkään lämpimän osan kautta. Tämä propelli voinee pyöriä aivan miniminopeudella, lämmin ilma karkaisi hormista varmaan itsekseenkin, mutta alipaine saattaisi kääntääkin virtauksen.

Kylkeen tulisi huomattavasti isompi reikä ja muodikas 140mm tuuletin, joka saisi poistaa ilmaa kyljen läpi. Tämäkin flekti saisi pyöriä aika hiljaa kiinteällä nopeudella. Nyt kysymys kuuluu laittaako se osittain CPU:n päälle vai pelkästään korttipaikkojan. Jälkimmäisessä lähestymistavassa on sellainen esteettinen hyvä puoli, että flekti menisi kotelon sisäpuolelle, mutta siellä olisi kyllä joka tapauksessa kokolailla ahdasta.

Noctualta ainakin saa vähän tyyriitä, mutta nestelaakeroituja (ja siiviltään patentoituja) tuulettimia, jotka suostuvat pyörimään kokolailla hitaasti. Kaksi edellämainittua tuuppaisivat siis ilmaa tasaisesti pihalle, jolloin varsinainen kotelon suunnittelijan ajattelema kotelotuuletin voidaan kytkeä termostaattiin (emolevyltä yleensä löytyy tätä nykyä) ja virtalähteeksi voi valita sellaisen, josta moinen ominaisuus myös löytyy.

Koska olen opiskellut projektinhallintaa, tiedän että projektilla pitää olla tavoite, budjetti ja riskianalyysi.

Tavoitetilahan tässä on, että kun katson Netflixista Star Trekiä, neljä hissuksiin pyörivää tuuletinta tuuppaa ilmaa pihalle käytännössä äänettömästi.

Riskit: niistä rei'istä tulee luultavasti kädentaidoillani melko rujoja, mutta mitäs tuosta, ne on vierasesineiden takia niihin on kuitenkin pantava pölysuojat vaikka ulospäin menevästä liikenteestä onkin kyse. Sen sijaan kaasuvirtausopin opintoni jäivät sen verran vähälle, että ne ole ihan varma siitä, mitä tapahtuu siinä vaiheessa, kun neljä tuuletinta kiskoo ilmaa neljään, osin vastakkaiseen suuntaan. Riittääkö niille korvausilma vai alkavatko ne de facto kinastelemaan keskenään samoista molekyyleistä ja onko tästä minulle jotain haittaa?

Kyllähän täysin hiljainen kone on täysin mahdollinen – viimeistään siinä vaiheessa kun siinä ei ole lainkaan liikkuvia osia – eivätkä hiljaa pyörivät isot propellitkaan juuri ääntä pidä. Mutta kaiketi alkaisin jo ns. surkeamman kaupalla tarvitsemaan uudempaa rautaa, josta saisin samat laskutoimitukset taloudellisemmin, paitsi että neliytiminen Core2 kuluttaa sähköä noin sadalla watilla, se myös muuttaa sen kaiken lämmöksi. Yli 10 vuotta sitten esitelty siilikään ei varmaan tänä päivänä edusta parasta saatavilla olevaa tekniikkaa. Ja vuosikausia pyörineisiin tuulettimiin pätee sama asia, ensinnäkin ne ovat kehittyneet ja toisekseen laakerointi kuluu.

Vanhojen koteloiden suhteen sai nerokkaan(?) irtoajatuksen: käännetään koko laitos ylösalaisin ja virtalähde vielä uudelleen – sille täytyy tietenkin tehdä entiseen kattoon reikä ilmanotolle kuten myös laittaa jalat, jotta laite nouse lattiasta ja ilmaa tulee – mikä vastaa useimpien nykykoteloiden mallia. Kuuma ilma nousee kohti kattoa, jonne voidaan lyödä propellit vielä avustamaan virtausta. Isoimmaksi ongelmaksi taitaa muodostua se, saako DVD-aseman edeleen oikein päin ja saattaahan joku tehdä perusteltuja huomautuksia estetiikasta...

No, sukulaishenkilöni meinasi ostaa Bitfenixin Novan, joka on rakennettu nykymallin mukaan jo valmiiksi. Virtalähde on alimpana ja emolevy tulee niin päin, että prosessori on ylimpiä osia:

Tätä kun katson, niin heti tulee mieleen, että miksei tekisi kattoon tuuletinpaikkaa prosessorin yläpuolelle: kuten sanottua, se on lämpivän ilman luontainen reitti? Vaihtoehtoja reiän puuttumiselle on: valmistaja ei nyt ole vain halpismalliin jaksanut, laitteeseen voi kaatua sieltä nestettä, esteettiset syyt, tuulettimet haittaisivat oikeasti toisiaan. Nesteeseen kannattaa tietysti varautua, mutta jos kone tulee piiloon pyödän viereereen, sinne voisi askarrella vaikka vielä ylimääräisen ilmanohjaimen...

Tietokoneiden meteli oli tosiaan aika ikävä ongelma ennen vanhaan. Silent PC Review ia tuli aikanaan luettua ahkerasti kun yritti löytää mahdollisimman hiljaisia kiintolevyjä ja muita osia. Nykyään asiat ovat toki paremmin koska läppärilläkin pärjää pitkälle mutta jos hankkisi pöytäkoneen, asiaa pitäisi kaiketi edelleen miettiä. SSD + 2,5 tuuman kiintolevy tai pari + isot tuulettimet + NAS kaappiin/nurkkaan jos tarvitsee lisää tallennustilaa voisi olla hyvä ratkaisu nykyään.

Jännä sinänsä ajatella, että tietokoneiden käyttö on oikeastaan ollut mukavaa ja ergonomista vasta reilut kymmenen vuotta - littunäytöt, suht hiljaiset koneet, laserhiiret ja kohtuuhintaiset kannettavat alkoivat olla valtavirtaa tuossa viime vuosikymmenen puolivälissä. Miten sitä ennen pärjättiin?

Koneen saa hiljaisemmaksi myös prosessoria alivoltittamalla. Etsii vain kohdan missä pysyy vakaana viellä rasituksessakin. Lisähyötynä vähentynyt virrankulutus.

Virtalähteitä saa nykyään myös passiivisesti jäähdyttävinä, jolloin se muuttuu lähes äänettömäksi.

Kiintolevyt kannattaa olla ssd levyjä, tai esim ssd levyllä käyttis ja joitain ohjelmia, ja perinteisellä hdd levyllä esim kuvat. Sitten kytkee hdd levyn sammumaan milloin sitä ei käytä.

Prosessorin ja näytönohjaimen jäähdytykseen kannattaa panostaa, eikä käyttää vakiojäähdytintä. Näytönohjaimelle lukee netistä arvosteluja eri valmistajien jäähdytyksien äänekkyydestä.

Ohut peltinen kotelo saattaa myös resonoida ikävästi.

Tuulettimet kannattaa biossista säätää lämpötilan mukaan nopeuttaan vaihtaviksi. Ja kannattaa suosia 120mm tai 140mm tuulettimia.

Itse olen noilla ohjeilla saanut sen verran hiljaisen koneen, että jos ei ole aivan lähes täysin hiljaista, niin koneen ääni ei kuulu edes rasituksessa.