Jika anda pernah membuka BIOS papan induk anda dan melihat perkara seperti PWM, DC atau Auto dalam tetapan kipas , adalah perkara biasa untuk berasa sedikit terbeban. Kemudian anda mencari maklumat dan setiap laman web menerangkannya secara berbeza, jadi mudah untuk lebih keliru berbanding ketika anda mula.
Senario biasa adalah seperti berikut: anda membina PC baharu, menghidupkannya buat kali pertama, dan kipas casing mula berputar seolah-olah komputer akan dihidupkan. Bunyi bising yang berterusan, kipas pada kelajuan 100%, dan tiada pilihan BIOS yang seolah-olah mengubah apa-apa . Anda tertanya-tanya mengapa mereka menjual kipas DC sedangkan kipas PWM kelihatan lebih baik dalam semua cara, sama ada anda boleh mencampurkannya, mod yang mana hendak dipilih… dan tiada siapa yang menjelaskannya kepada anda dengan jelas.
Apakah sebenarnya kipas DC dan kipas PWM?
Dalam PC moden, dua jenis utama kipas wujud bersama : kipas arus terus (DC) dan kipas modulasi lebar denyut (PWM). Ia mungkin kelihatan hampir sama dari luar, tetapi cara ia dikawal dan bertindak balas terhadap papan induk agak berbeza.
Cara terpantas untuk membezakannya adalah dengan melihat penyambungnya : Kipas DC biasanya mempunyai penyambung 3-pin, manakala kipas PWM menggunakan 4 pin. Pin tambahan itu bukan sekadar untuk dipamerkan; ia membawa isyarat PWM yang membolehkan papan induk mengawal kelajuan kipas dengan lebih tepat.
Dalam kipas DC klasik, kelajuan dikawal dengan mengubah suai voltan yang diterimanya: pada 12V ia berputar pada kelajuan penuh, pada 7-9V ia menjadi perlahan, dan di bawah ambang tertentu, ia berhenti hanya kerana motor tidak lagi mempunyai kuasa untuk menghidupkan atau terus berputar.
Sebaliknya, dalam kipas PWM, voltan kekal stabil (biasanya 12V) , tetapi papan induk "memotong" tenaga kepada denyutan hidup/mati yang sangat pantas. Perkadaran masa isyarat aktif dalam setiap kitaran dipanggil kitaran tugas, dan itulah yang menentukan kelajuan kipas.
Contohnya, kitaran tugas 20% bermakna semasa setiap kitaran, kipas hanya menerima kuasa 20% daripada masa, dan 80% lagi "mati." Hasil praktikalnya ialah ia berputar jauh lebih perlahan berbanding pada kitaran tugas 100%, tetapi tanpa perlu menurunkan voltan.
Cara mod DC berfungsi dalam BIOS
Apabila anda memilih mod DC untuk penyambung kipas dalam BIOS , anda memberitahu papan induk untuk mengawal kelajuan kipas dengan mengubah voltan yang dibekalkannya. Ini adalah kaedah klasik kawalan kipas dan digunakan secara natif dengan kipas 3-pin.
Dalam mod ini, pengepala kipas papan induk melaraskan voltan output berdasarkan suhu: 12V untuk kelajuan penuh, dan nilai seperti 9V, 7V, dsb., apabila mengurangkan kelajuan . Lengkung kipas yang anda konfigurasikan dalam BIOS diterjemahkan kepada lengkung voltan; pelajari cara mengawal kipas.
Sistem ini mempunyai batasan yang ketara: terdapat voltan minimum di mana motor tidak lagi boleh berputar secara stabil . Itulah sebabnya kipas DC jarang sekali boleh mencapai RPM serendah kipas PWM. Melebihi tahap tertentu, jika anda terus mengurangkan voltan, kipas akan berhenti atau mula berkelakuan tidak menentu (sentakan, bunyi elektrik).
Ramai pengguna mendapati bahawa walaupun selepas melaraskan profil kipas dalam BIOS, kipas bekas 3-pin mereka terus berputar dengan sangat pantas dan mengeluarkan bunyi bising . Ini biasanya disebabkan oleh salah satu daripada punca ini: papan induk mempunyai voltan minimum yang agak tinggi untuk keselamatan, kipas mempunyai voltan permulaan yang tinggi, atau pengepala dikonfigurasikan dalam mod PWM dan bukannya DC.
Secara ringkasnya, mod DC adalah sah sepenuhnya, tetapi ia kurang tepat apabila melibatkan kawalan kelajuan rendah , dan sesetengah kipas atau papan induk tidak bekerjasama sebaik yang kita inginkan untuk mencapai PC yang senyap semasa melahu.
Cara mod PWM berfungsi dalam BIOS
Memilih mod PWM pada pengepala kipas papan induk membolehkan output isyarat modulasi lebar denyut melalui pin keempat. Kipas sentiasa menerima 12V pada pin kuasa, tetapi pin PWM memberitahunya peratusan kelajuan maksimumnya untuk digunakan.
Dari sudut elektrik, papan induk menghantar gelombang segi empat sama: hidup-mati-hidup-mati pada frekuensi tinggi. Kipas direka bentuk untuk mentafsir jujukan denyut ini dan melaraskan tork motor dalamannya. Lebih banyak denyutan "hidup" dalam setiap kitaran, lebih pantas ia akan berputar.
Satu kelebihan utama sistem ini ialah kebanyakan kipas PWM boleh beroperasi pada RPM yang jauh lebih rendah berbanding kipas DC , kekal stabil dan tanpa terhenti. Ini bermakna kurang bunyi bising apabila sistem melahu atau di bawah beban ringan.
Sesetengah model PWM mewah juga mengintegrasikan litar untuk melancarkan isyarat, menapis gelombang segi empat sama supaya motor menerima peralihan yang lebih "bulat". Ini membantu mengurangkan hingar elektrik atau dengungan yang mungkin ketara pada kitaran tugas tertentu.
Implikasi lain yang menarik ialah, dengan aliran udara yang sama, kipas PWM biasanya akan menggunakan kuasa yang lebih sedikit dari semasa ke semasa, kerana ia menghabiskan lebih banyak masa berputar pada kelajuan yang lebih perlahan dan hanya meningkatkan kelajuannya apabila sistem memerlukannya.
Jika BIOS anda menawarkan mod Auto untuk pengepala kipas, ia cuba mengesan sama ada anda telah menyambungkan kipas DC atau PWM dan melaraskannya dengan sewajarnya. Walau bagaimanapun, pengesanan ini tidak selalunya sempurna, jadi jika anda melihat tingkah laku yang luar biasa (kipas sentiasa berjalan pada kelajuan penuh, tidak bertindak balas terhadap lengkung kipas, dsb.), adalah dinasihatkan untuk memaksa mod DC atau PWM secara manual bergantung pada jenis kipas.
Keserasian antara kipas 3-pin dan 4-pin
Salah satu soalan yang paling kerap ditanya ialah apa yang berlaku jika anda mencampurkan kipas DC dan PWM dengan penyambung papan induk 3-pin dan 4-pin . Nasib baik, kombinasi tersebut agak logik jika anda memahami fungsi setiap pin.
Jika anda mempunyai kipas 3-pin (DC) yang disambungkan ke pengepala 4-pin yang dikonfigurasikan dalam mod PWM , papan induk akan menghantar voltan malar 12V. Oleh kerana kipas tidak mempunyai pin keempat untuk mentafsir isyarat PWM, ia tidak dapat menerima arahan kawalan kelajuan. Hasilnya ialah ia terus berputar pada kelajuan maksimum sepanjang masa.
Senario ini merupakan salah satu sebab paling biasa mengapa kipas casing berbunyi seperti turbin dari permulaan . Dalam BIOS, anda boleh menukar profil, kelajuan atau mod, tetapi jika anda membiarkan pengepala ditetapkan kepada PWM dengan kipas 3-pin, kipas tersebut akan mengabaikan tetapan anda dan terus berjalan pada 100%.
Jika anda melakukan sebaliknya—iaitu, sambungkan kipas PWM 4-pin kepada pengepala 3-pin atau pengepala 4-pin yang dipaksa masuk ke mod DC—kipas akan berfungsi tanpa masalah, tetapi ia akan beroperasi seolah-olah ia adalah kipas DC biasa. Ia akan menerima voltan boleh ubah pada pin kuasa, dan pin PWM keempat akan kekal tidak digunakan.
Ini bermakna anda akan kehilangan beberapa keupayaan penalaan halus, dan RPM minimum akan menjadi lebih tinggi berbanding jika kipas yang sama berada dalam mod PWM sebenar. Walaupun begitu, ia boleh diterima dan, dalam banyak kes, mencukupi untuk sistem yang agak senyap.
Peraturan utama untuk mengelakkan masalah adalah mudah: jika penyambung papan induk mempunyai 3 pin, sentiasa gunakan mod DC; jika ia mempunyai 4 pin, gunakan PWM dengan kipas 4-pin dan DC dengan kipas 3-pin . Mod auto mungkin berfungsi, tetapi jika sesuatu kelihatan tidak kena, beralih kepada konfigurasi manual.
Bunyi bising: Kipas PWM vs kipas DC
Apabila kita bercakap tentang penyejukan PC, kita hampir selalu mementingkan dua perkara: suhu dan hingar . Dari segi kapasiti penyejukan tulen, kipas DC yang serupa dan kipas PWM yang serupa boleh menggerakkan jumlah udara yang sangat serupa pada RPM yang sama. Perbezaannya terletak pada cara ia bertindak pada kelajuan rendah dan cara ia dikawal.
Kipas PWM mempunyai kelebihan dalam hingar atas beberapa sebab: ia boleh menurunkan RPM dengan lebih baik, ia cenderung bertindak balas dengan lebih baik terhadap lengkung suhu , dan banyak model direka khusus untuk senario senyap (PC pejabat, permainan senyap, studio rakaman, dll.).
Dalam sesetengah kipas DC, memaksanya beroperasi pada voltan rendah boleh menghasilkan bunyi elektrik, dengungan atau bunyi klik kecil yang berkaitan dengan motor yang berjalan dalam julat yang tidak sepenuhnya selesa. Tambahan pula, memandangkan julat voltan yang boleh digunakan adalah terhad, kadangkala mustahil untuk membuatnya berputar selambat yang dikehendaki tanpa ia berhenti.
Sebaliknya, sesetengah model PWM, pada kitaran tugas tertentu, boleh menghasilkan bunyi dengungan atau siulan yang sedikit apabila kelajuan kipas meningkat atau berkurangan, atau bunyi yang lebih ketara jika lengkung kipas dikonfigurasikan dengan salah dan mengalami pecutan secara tiba-tiba. Ini amat ketara dalam pam penyejukan cecair AIO atau kipas CPU apabila lengkung kipas menjadi terlalu agresif.
Satu contoh biasa: anda menukar pam atau kipas radiator AIO anda antara mod DC dan PWM dalam BIOS dan perhatikan bahawa dalam mod PWM ia berjalan pada RPM yang lebih tinggi dan anda mendengar bunyi dengungan yang berterusan dan bernada lebih tinggi . Apa yang anda hampir pasti perasan ialah perubahan dalam kelajuan pam dan kipas, yang dalam mod PWM boleh berjalan lebih pantas bergantung pada lengkung yang dikonfigurasikan.
Secara umum, jika senyap menjadi keutamaan anda, kipas PWM yang dikonfigurasikan dengan baik biasanya berfungsi dengan lebih baik . Tetapi kipas DC juga tidak seharusnya dihina: dalam banyak sistem atau pelayan bajet yang mana kesederhanaan dan kos rendah adalah kunci, kipas DC digunakan pada kelajuan 100% kerana penyejukan maksimum adalah keutamaan dan hingar adalah sekunder.
Mengapa kipas DC masih dijual jika PWM nampaknya "lebih baik"?
Nampaknya logik untuk berfikir bahawa jika kipas PWM lebih tepat, lebih cekap dan lebih senyap, tidak ada gunanya terus menjual kipas DC . Tetapi realiti pasaran perkakasan mempunyai nuansanya.
Sebab pertama ialah kos pembuatan . Kipas PWM memerlukan lebih banyak elektronik untuk mengurus isyarat modulasi, manakala kipas DC lebih ringkas secara dalaman. Ini bermakna kipas DC pada amnya lebih murah untuk dihasilkan dan dijual.
Dalam praktiknya, anda boleh menemui kipas PWM berkualiti dengan harga yang jauh lebih tinggi, manakala berbilang pek kipas DC adalah sangat murah . Bagi pengeluar casing julat pertengahan atau rendah, termasuk kipas DC membolehkan mereka melaraskan harga akhir tanpa mengorbankan beberapa pengudaraan standard.
Satu lagi sebab ialah keserasian . Tidak semua papan induk, terutamanya yang lama atau sangat asas, mempunyai penyambung 4-pin yang mencukupi dengan kawalan PWM sebenar untuk semua kipas casing. Dalam senario tersebut, kipas DC kekal sebagai pilihan yang sah , terutamanya jika ia disambungkan kepada pengawal bersepadu dalam casing yang beroperasi menggunakan voltan.
Tambahan pula, terdapat persekitaran seperti pelayan, peralatan perindustrian atau perkakasan khusus di mana adalah lebih masuk akal untuk memastikan kipas berjalan pada 100% hampir sepanjang masa. Dalam situasi ini, kebolehpercayaan terma diutamakan berbanding bunyi bising; oleh itu, tidak masuk akal untuk membayar tambahan untuk kipas PWM jika ia sentiasa akan berjalan pada kelajuan penuh atau hampir sama.
Akhir sekali, walaupun di atas kertas kipas PWM "sangat unggul" dari segi kawalan dan kecekapan, dalam banyak aplikasi rumah perbezaan prestasi praktikal tidak begitu dramatik . Kipas DC berkualiti baik, yang diuruskan dengan betul oleh voltan, boleh menawarkan prestasi yang lebih daripada yang boleh diterima dari segi suhu dan hingar.
Bagaimanakah papan induk menentukan kelajuan kipas?
Di sebalik mod DC/PWM dalam BIOS terdapat sistem yang agak mudah: papan induk membaca suhu sensor tertentu (CPU, VRM, chipset, dll.) dan, bergantung pada apa yang telah anda nyatakan dalam lengkung kipas, mengenakan voltan tertentu atau kitaran tugas tertentu pada kipas.
Dalam kes kipas PWM, papan induk biasanya mengambil suhu CPU (atau sensor lain yang anda pilih) dan meningkatkan kitaran tugas apabila suhu meningkat . Oleh itu, pada suhu rendah, kipas mungkin berjalan pada 20-30% daripada kapasitinya, dan apabila anda mula bermain permainan atau merender video, ia boleh meningkat kepada 70-100% bergantung pada lengkung kipas.
Dalam kipas DC, prinsipnya adalah sama, tetapi kipas menerima voltan yang lebih tinggi atau lebih rendah daripada mentafsirkan kitaran tugas . Kesesakan di sini ialah tidak semua kipas atau papan induk mengendalikan julat voltan dengan cara yang sama, jadi kadangkala lengkung ideal memerlukan sedikit percubaan dan kesilapan.
Jika anda perasan kipas anda berputar pada kelajuan penuh semasa anda boot PC anda dan kemudian menjadi perlahan, apa yang biasanya berlaku ialah, selama beberapa saat semasa permulaan, papan induk akan menghantar 12V penuh ke pengepala kipas sehingga proses permulaan selesai dan ia mula menggunakan mod PWM atau DC yang dikonfigurasikan. "Ngauman" ringkas ini adalah perkara biasa dalam banyak model, terutamanya papan induk yang lebih lama.
Pengilang sering memasukkan pilihan seperti profil pratetap (Senyap, Normal, Prestasi, Kelajuan Penuh) yang mengubah cerun lengkung tanpa memerlukan anda mengedit setiap tetapan secara individu. Walau apa pun, prinsip asasnya sentiasa sama: suhu yang lebih tinggi, RPM yang lebih tinggi, sama ada dicapai melalui voltan yang lebih tinggi (DC) atau kitaran tugas yang lebih tinggi (PWM).
Kelebihan dan kekurangan tipikal PWM dan DC
Jika kita ringkaskan semua teori kepada apa yang menarik minat anda sebagai pengguna, kita boleh menyenaraikan kekuatan dan kelemahan setiap jenis kipas untuk membantu anda memilih.
Dari segi PWM, kelebihan utamanya ialah: ketepatan yang lebih tinggi dalam kawalan kelajuan, keupayaan yang lebih baik untuk bekerja pada RPM yang sangat rendah , kecekapan tenaga yang lebih baik dengan melaraskan kelajuan secara dinamik dan biasanya kurang hingar semasa melahu atau di bawah beban ringan.
Antara kelemahan PWM yang mungkin kami dapati: harga yang lebih tinggi berbanding model DC asas , keperluan untuk mempunyai pengepala 4-pin sebenar pada papan induk dan, dalam beberapa kes, bunyi dengungan kecil pada kitaran tugas tertentu jika kipas atau pam tidak ditapis dengan baik.
Bagi kipas DC, kelebihannya terutamanya praktikal: kos yang dikurangkan, reka bentuk yang lebih ringkas dan tahan lama , dan keserasian yang luas walaupun dengan papan induk lama atau pengawal voltan yang sangat mudah, termasuk yang disepadukan ke dalam banyak bekas.
Sebagai kelemahan motor DC, perlu dinyatakan bahawa ia mempunyai julat peraturan yang lebih terhad , ia tidak boleh mencapai RPM serendah mungkin tanpa risiko terhenti atau mengeluarkan bunyi elektrik, dan ia biasanya calon yang lebih teruk untuk persediaan di mana senyap mutlak adalah keutamaan.
Dalam praktiknya, untuk PC kelas pertengahan hingga tinggi atau PC peminat yang memerlukan bunyi bising dan kawalan kipas yang tepat diperlukan, satu set kipas PWM yang berkualiti adalah pilihan yang logik . Untuk persediaan asas, PC pejabat atau bajet yang sangat ketat, kipas DC yang baik tetap berpatutan.
Soalan Lazim tentang Kipas PWM vs DC
Ramai orang mempunyai soalan yang serupa apabila mereka mula mengutak-atik kipas dalam BIOS atau mempertimbangkan untuk menukar sistem penyejukan casing. Adalah wajar untuk menyemak beberapa soalan lazim dengan jawapan yang jelas berdasarkan operasi sebenar kedua-dua sistem.
Salah satu soalan pertama ialah: bolehkah saya menggunakan pengawal PWM dengan kipas DC? Secara teknikalnya, jika pengawal hanya direka bentuk untuk memantau dan memodulasi isyarat PWM, anda tidak sepatutnya menyambungkan kipas DC kepadanya kerana peranti tersebut menjangkakan pin keempat yang tidak wujud dan boleh rosak atau merosakkan sesuatu jika ia tidak direka bentuk untuknya.
Satu lagi soalan biasa ialah sama ada anda boleh menggunakan kipas PWM pada papan induk yang hanya mempunyai pengepala DC . Secara fizikalnya, ya, anda boleh menyambungkannya, kerana penyambung 4-pin serasi dengan penyambung 3-pin (pin tambahan hanya menonjol keluar), tetapi ia akan berfungsi seperti kipas DC yang lain, tanpa mengambil kesempatan daripada kawalan PWM.
Terdapat juga kekeliruan tentang tahap hingar relatif antara kipas DC dan PWM . Secara amnya, kipas PWM membolehkan kawalan suhu yang lebih halus dan peralihan kelajuan yang lebih lancar, jadi ia cenderung menghasilkan lebih sedikit perubahan hingar yang mendadak dan purata RPM yang lebih rendah, walaupun kipas DC yang berkualiti baik juga boleh menjadi agak senyap pada lengkung kelajuan yang ditala dengan baik.
Akhirnya, ramai pengguna tertanya-tanya sama ada berbaloi untuk menggantikan kipas DC casing mereka dengan kipas PWM . Jawapannya bergantung pada situasi anda: jika sistem anda menjana banyak haba, papan induk anda menawarkan sokongan PWM yang baik, dan anda jelas terganggu dengan bunyi bising dan kekurangan kawalan, maka beralih kepada PWM adalah sangat masuk akal. Jika PC anda sederhana, hampir tidak panas, dan kipas semasa anda tidak mengganggu, perubahan itu mungkin bukan keutamaan.
Akhirnya, semua kekecohan tentang pin, mod dan lengkung ini berpunca daripada sesuatu yang agak mudah: memilih jenis kipas yang paling sesuai dengan papan induk anda, bajet anda dan tahap senyap yang anda inginkan . Dengan memahami cara kipas DC dan PWM berfungsi dan mengkonfigurasi mod BIOS dengan betul, adalah sangat mungkin untuk mempunyai PC yang sejuk dan senyap tanpa terlalu teruja dengan bunyi kipas.
