бэкплейт что это такое
Что такое Backplate для видеокарты и нужен ли он?
Здравствуйте, дорогие читатели моего блога! Сегодня обсудим бэкплейт для видеокарты: что это такое, для чего нужно, его предназначение и преимущества, есть ли недостатки, от куда появился такой термин, какие бывают backplate, стоит ли делать своими руками.
Backplate буквально переводится с английского как «задняя панель». Это пластина, которая крепится к текстолитовой плате видеокарты. Такая модификация служит двум целям: придает детали дополнительную жесткость и отводит лишнее тепло.
Бэкплейт можно использовать и в случае, если видеокарта без кулера. Впрочем, такие модели перегреваются не сильно. Это уже предусмотрели сами конструкторы, поэтому и не посчитали нужным ставить вентилятор. Для отвода тепла у такой графической платы достаточно радиатора с ребрами замысловатой формы.
Под некоторые модели видеокарт выпускаются фабричные задние панели, форма которых адаптирована под конкретное устройство. Моддеры изготовляют кастомные бэкплейты — как правило, из железа или алюминия. Другой материал не подходит. Например, оргстекло, хотя и будет выглядеть стильно, тепло не отводит.
Еще один вариант — бутерброд из листа металла, покрытого акрилом. Но в любом случае независимо от конструкции и формы обязательно наличие термопрокладки между металлической пластиной и текстолитовой платой видеокарты.
В случае, если видеокарта помещена в пластиковом корпусе вычурной формы, необходимо снять крышку с текстолитовой пластины, чтобы получить к ней доступ.
Нужны ли в принципе такие компоненты? Их использование рационально в случае, если вы установили несколько дополнительных корпусных кулеров, но все-таки не смогли снизить температуру графического адаптера. Такой апгрейд рекомендую проводить всегда при установке жидкостного охлаждения — теплоотвод будет лучше.
Причина всех недостатков бэкплейтов — неправильно подобранный материал. В случае плохой теплопроводимости поменяется только внешний вид графического адаптера, но охладить его дополнительно таким способом не получится.
Продвинутый вариант, который иногда встречается в продаже — backplate, оборудованный еще одним кулером. Такой девайс наверняка будет лучше охлаждать графический адаптер, чем самые модные корпусные вентиляторы, установленные на некотором расстоянии.
А оптимальный вариант — сразу и то, и другое: корпусные вентиляторы на подстраховке у эффективного бэкплейта. Впрочем, если вам приходится прибегать уже к таким мерам, то вероятнее всего с аппаратной частью графического адаптера возникли какие-то проблемы. В нормальном состоянии он не должен так сильно перегреваться.
Подписывайтесь на новостную рассылку, чтобы своевременно получать уведомления о публикации новых материалов. До следующей встречи!
Зачем на материнских платах бэкплейт и что это
Системный администратор сети MiSNet
Любой человек, который устанавливал материнскую плату в системный блок или просто очищал внутренности от пыли, замечал, что на обратной стороне текстолита с сокетом процессора всегда есть небольшая металлическая пластина/крестовина. Это называется бэкплейт и чаще всего его снятие невозможно.
Задача у такого компонента материнской платы простая и единственная – снятие нагрузки с текстолита и контактов материнской платы. Откуда там может быть нагрузка? В LGA сокетах (которые для Intel) крепление процессора происходит прижимом специальной металлической пластиной на его теплораспределительную крышку. Прижим необходим, чтобы все контакты были соединены. Таким образом, прижимная пластина давит на процессор, он на сокет, а он на плату, практически сгибая ее. Но от этого крепления ничего плате не будет, а вот кулера действительно создают очень высокую силу прижима.
У каждой модели свое усилие – простой боксовый кулер Intel вполне может быть установлен без бэкплейта, но установка самой дешевой башни без него приведет к сокрушительным последствиям для материнской платы. Кроме силы, с которой большие кулера давят на плату, они обязаны быть установленными максимально ровно, в чем и помогает бэкплейт.
Все перечисленное касается материнских плат для процессоров Intel, у AMD все несколько по-другому. Сам крепкий металлический бэкплейт на всех материнских платах не встроен, то есть для разных кулеров могут понадобиться разные бэкплейты и их легко можно поменять. Чаще всего он представляет собой цельную металлическую пластину, которая своей жесткостью схожа с целым корпусом. В случае с AMD бэкплейт обязан быть более крепким из-за типа крепления охлаждения.
Бэкплейты AM4. Крепления кулеров, которые могут повредить материнскую плату
Вот и настало время, когда я продал один из своих компьютеров и собрал систему на Ryzen 5 3600. Процессор был куплен в комплектации Box, включающей в себя охладитель Wraith Stealth.
реклама
Первые два дня работы (разгон памяти и игры) выявили достаточно высокую шумность боксового кулера, что после Zalman CNPS10X Optima с тихим вентилятором Arctic Cooling F12 PWM PST несколько досаждало. Беглый поиск кулера за вменяемые деньги, штудирование ветки по системам охлаждения на нашем ресурсе, остановили мой выбор на модели ID-Cooling SE-214L-W, последняя буква не имеет никакого значения, она обозначает лишь цвет, так что дальше он будет упоминаться как SE-214L.
Кулер был установлен по прилагаемой инструкции, в желании наконец-то во что-нибудь поиграть, сперва не придал значения конструкции крепления, хотя несколько и удивил отказ от достаточно качественного бэкплейта, идущего с материнской платой, имеющего выштамповки и круговую завальцовку для придания жесткости. Было решено разобрать свежесобранную систему для инспекции.
Сразу прошу прощения за отсутствие штангенциркуля, замер производился строительным уголком, но в данном случае это не столь важно, десятые миллиметра не играют роли в данном случае.
Демонтировав и покрутив в руках материнскую плату, была замечена явная деформация бэкплейта, идущего в комплекте с кулером.
реклама
Он представляет собой ровную пластину металла, никак не усиленную какими-либо ребрами жесткости, прилегающую через пористые прокладки к материнской плате в местах сквозных отверстий для крепления радиатора:
Вооружимся уголком для наглядности:
реклама
Армирование подсокетного пространства вообще не предусмотрено, но это было и понятно еще при рассмотрении конструкции бэкплейта.
Снимаем. Но что поставить взамен? На помощь приходит уже упомянутый выше бэкплейт, идущий в комплекте с материнской платой.
Для начала вкручиваем шпильки, идущие с новым кулером, резьба совпадает:
реклама
Так как родной бэкплейт выступает за пределы платы с лицевой стороны, нужно было компенсировать высоту упорных гаек просто поменяв из местами:
От этой идеи пришлось отказаться, несмотря на то, что изначально при притягивании радиатора идет выборка зазора от бэкплейта до текстолита, и конструкция получается достаточно монолитная и усиленная, хоть и не лишенная некоторых недочетов, о которых расскажу ниже: Так что, пойдем еще лучшим путем, на помощь приходит часть родного крепежа, идущего с материнской платой, два пластиковых крепления охладителей под скобу «защелку»:
Теперь необходимо их закрепить, используем идущие в комплекте с кулером высокие гайки с накаткой. Они идеально заходят в крепежные выемки в пластиковых креплениях:
Получилось отлично, но разница в высоте между стоковым креплением кулера и нашим монтажом примерно 4 мм.
Эти 4 миллиметра нужно где-то искать. Изначально планки крепятся на алюминиевую прижимную площадку радиатора через сквозные сверления в алюминиевом основании, к нижней его части, мне не очень нравится такая конструкция, так как присутствует напряжение натяжения в витках резьбы, что не является верным конструктивным решением.
Замерим примерную толщину алюминиевой площадки:
Отверстия для крепления сквозные, резьба нарезана по всей длине отверстий, переставляем прижимные пластины на верхнюю часть площадки и примеряем радиатор:
Отлично, основание радиатора легло на теплораспределительную крышку процессора, зазор для хода прижимных пластин имеется, от недостатка, описанного выше, крепление избавлено. Теперь винты в основании выполняют не силовую, а удерживающую функцию. Сравниваем его со стоковым креплением, предлагающимся производителем кулера, такой же или чуть больше, для большего прижима можно оставить именно так, а можно сделать зазор меньше, добавив демпфирующие шайбы из комплекта:
Осталось равномерно затянуть крепления комплектными гайками T-Nut:
Неплохой кулер в итоге стоит на хорошо усиленном оригинальном бэкплейте AM4.
Основная идея этой статьи, наравне с рассказом о переделке SE-214L, показать, что не все бэкплейты одинаково хороши, т.к. у AM4 нет своей подсокетной армирующей рамки, ее функцию выполняет заводской бэкплейт. Это место испытывает большие нагрузки, приводящие к деформации и выгибанию текстолита и возможным трещинам в дальнейшем, в случае установки охладителей на бэкплейты, как у рассматриваемого кулера или пластиковые или вовсе без него. Вышедшая через какое-то время из строя материнская плата, явно не то, что мы ожидаем, собирая новенький компьютер.
Обратная сторона: тестируем backplate в составе систем охлаждения для видеокарт (страница 2)
ASUS GeForce GTX 980 4GD5 + EK-FC980 GTX + Backplate
Как раз пока я доделываю проект на базе СЖО в miTX корпусе (статью о нем вы увидите позже), у меня есть возможность использовать референсную модель ASUS GeForce GTX 980 и fullcover EK-FC980 GTX с крепежной пластиной.
Кстати, сами снимки взяты из еще не вышедшего материала о проекте, а сделаны они давно. По этой причине возможности протестировать GeForce GTX 980 со штатной турбиной не представилось, поскольку она была продана на местной барахолке еще до создания данного обзора.
реклама
У водоблока полного покрытия EK-FC980 GTX все просто: хороший комплект, инструкции, термопрокладки, винты и шайбы.
Устанавливаем термопрокладки на микросхемы памяти и VRM, затем ставим сам fullcover. Для начала тестируем видеокарту в данном режиме без «бэкплейта».
После устанавливаем крепежную пластину, которая дополнительно отводит тепло от VRM и тестируем все вместе.
реклама
Единственный минус данного участника тестирования — это невозможность мониторить температуру цепи питания.
Сама видеокарта также разгонялась и тестировалась в режиме 1400/8000 МГц.
Контур СЖО
Основу контура системы жидкостного охлаждения составили следующие компоненты:
Во всех режимах тестирования помпа EK-DCP 4.0 PWM работала со скоростью 1000 об/мин, а вентилятор крутился на 660 об/мин. При данных значениях оборотов контур СЖО оставался практически бесшумным.
Тестовый стенд, методика тестирования и ПО
В составе тестового стенда используется блок питания Seasonic Platinum-1200, мощностью 1200 Ватт, с сертификатом качества 80Plus Platinum. Он отличается высоким уровнем КПД и крайне высоким уровнем надежности. За охлаждение БП отвечает терморегулируемый вентилятор, который находится в состоянии покоя до того момента, пока нагрузка не превысит 400 Ватт. В процессе тестирования вентилятор Seasonic Platinum-1200 оставался абсолютно бесшумным, никак не влияя на показатели уровня звукового давления. Посторонних писков и призвуков ни в простое, ни под нагрузкой не замечено.
Методика тестирования и ПО
Для нагрева GPU использовался стресс-тест FurMark 1.14.1.4 (оконный режим, разрешение 1920 x 1080, Anti-aliasing 8X MSAA, продолжительность 10 минут). Для корректности данных между каждым режимом тестирования делалась пятиминутная пауза, во время которой система охлаждения достигала первоначальной температуры (состояние покоя).
За мониторинг температуры видеокарты отвечали программы HWiNFO64 v4.62-2500 и GPU-Z 0.8.1, для мониторинга состояния системы и состояния работы CPU дополнительно использовалась ASUS GPU Tweak.
реклама
Обе видеокарты были разогнаны до @1400/8000 МГц, с помощью ASUS GPU Tweak.
Для наглядности используемые программы объединены в таблицу.
Выполняемая функция | Программа |
Нагрев видеокарты | FurMark 1.14.1.4 |
Мониторинг температуры GPU и VRM | HWiNFO64 v4.62-2500; GPU-Z 0.8.1 |
Дополнительный мониторинг GPU, частот и системы | ASUS GPU Tweak |
Исследование возможностей собранных систем охлаждения проходило при средней температуре в помещении 28 градусов Цельсия, ее минимальное значение составляло 27, а максимальное – 29. При превышении (более 29 и менее 27) этих отметок тестирование не проводилось, поскольку при комнатной температуре в 30°C результаты разнились на 3-5 градусов в большую сторону (по сравнению с 28°C).
реклама
Основную часть времени тестирования температура держалась на отметке 28 градусов без каких-либо колебаний. Влажность воздуха в помещении на момент замеров –
Измерение уровня шума проводилось цифровым шумомером Benetech GM1358 (диапазон измерения 30-130 дБ) с расстояния 20 см. Уровень шума в помещении – 35-36 дБ. Тестирование проводилось ночью, когда присутствие посторонних звуков минимально. Производительность рассматриваемых систем охлаждения будет подгоняться под определенные шумовые нормы, в которых будет проходить тестирование.
Для управления оборотами вентиляторов и помп использовался контроллер Lamptron FC5 V3, регулировка уровня тока на канал от 0-12 В, ограничение мощности на канал 30 Вт. Для управления вентиляторами с функцией PWM и мониторинга энергопотребления был взят реобас Zalman ZM-MFC3.
Уровень потребляемого электричества
реклама
Для разминки приведу замеры энергопотребления системы от розетки до блока питания, которые снимались при помощи контроллера Zalman ZM-MFC3. Данные энергопотребления системы при нагрузке на видеокарту в различных режимах объединены в график.
Уровень энергопотребления системы, Вт
Меньше – лучше
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Модернизация системы охлаждения видеокарт с помощью бекплейта
Штатные системы охлаждения видеокарт не всегда имеют оптимальную конструкцию. В особенности это касается самых дешевых одновентиляторных и двухкулерных (правильнее сказать двухвентиляторных) моделей.
В летнее время и даже зимой в помещениях с плохой вентиляцией такие видеокарты перегреваются и часто из-за этого выходят из строя.
Существует довольно простое и дешевое решение, которое может обеспечить снижение температуры видеокарты на несколько градусов — это установка бэкплейта (backplate) из материала, хорошо проводящего тепло.
Рассмотрим подробнее, как можно улучшить охлаждение видеокарты при майнинге с помощью установки металлического бекплейта — дополнительной охлаждающей пластины с задней стороны платы.
Заводские бекплейты, продающиеся в магазинах для моддинга
На aliexpress и в специализированных компьютерных магазинах можно найти множество бекплейтов для моддинга.
Пример бекплейтов для видеокарт r9 290/r9 390, продающихся на Алиэкспресс:
Как видно на скриншоте, заводской декоративный бекплейт стоит 20 долларов. За эти же деньги можно сделать несколько задних пластин с хорошими охлаждающими свойствами из алюминия и даже из меди.
На некоторых сайтах можно заказать изготовление бекплейта (например, https://www.v1tech.com/), но, как правило, цены на них (в районе 50 usd за 1 экземпляр) являются неадекватными для майнеров с большим количеством GPU.
В случае внимательного изучения страницы товара можно найти размеры заводского изделия и определить/перенести на шаблон размещение на нем отверстий для крепления. Это избавит от долгого процесса измерения размеров и вычисления мест размещения крепежа/термопрокладок.
Заводские размеры бекплейта для референсных плат r9 290:
Самостоятельное изготовление backplate для видеокарт из алюминиевых/медных пластин или радиаторного профиля
Как правило, производители используют одни и те же платы для моделей видеокарт разных ценовых диапазонов. Это позволяет без труда установить бекплейт на самую дешевую видеокарту, взяв заводскую пластину от старшей модели этой серии.
Несмотря на кажущуюся простоту такого решения, для майнинга оно не является оптимальным.
Это связано с тем, что обычно производители делают задние пластины видеокарт исключительно в декоративных целях. Они часто сделаны из пластика, который имеет плохую теплопроводность и поэтому такой backplate даже ухудшает охлаждение конкретного экземпляра GPU.
Конечно, такая пластина приносит определенную пользу в виде повышения жесткости платы видеокарты, но по большому счету она бесполезна. Если есть возможность, то такие бекплейты можно использовать в качестве шаблона для изготовления более серьезных охлаждающих пластин из алюминия или меди.
Для изготовления самодельного охлаждающего бекплейта нужно иметь следующие вещи (не считая инструментов и прямых рук):
В качестве изолирующего малогорючего материала для приклеивания между платой и платиной можно использовать широкую термостойкую изоленту, лучше всего термостойкий скотч Kapton (каптоновая лента), который выдерживает температуру до 260 °C:
Весь процесс изготовления самодельной охлаждающей задней пластины для видеокарты можно условно разбить на следующие этапы:
1.Измерение/уточнение размеров бекплейта. На этом этапе нужно точно измерить ширину и длину задней части платы видеокарты, сделать чертеж бекплейта;
Чертеж бекплейта с местами сверления крепежных отверстий для видеокарты EVGA GTX 770:
2. Перенос чертежа на заготовку, изготовление шаблона с точно нанесенными отверстиями для крепежа, местами наклеивания термопрокладок в места прижатия бекплейта к горячим местам на плате (в районе ядра GPU, местах крепления чипов памяти и системы питания).
Главное на этом этапе определиться с видом, количеством и размерами материала, который будет приобретаться для изготовления пластин (толщиной, длиной и шириной), а также толщины/длины/типа термопрокладок.
Места для нанесения термопрокладок должны совпадать с местами наибольшего нагрева видеокарты:
При расчете толщины бекплейта желательно предусмотреть возможный апгрейд и будущий переход на водяное охлаждение, в том числе для включения майнинг рига в систему отопления/нагрева воды (теплообмен с бойлером косвенного нагрева).
Возможный вариант upgrade системы охлаждения видеокарт рига:
3. Проверка и уточнение размеров бекплейта для соблюдения на следующем этапе принципа «Семь раз отмерь, один раз отрежь»;
4. Покупка необходимых материалов/комплектующих;
5. Разметка приобретенного материала и его порезка, зенковка, сверление необходимых отверстий, шлифовка;
Зенковка отверстий при изготовлении самодельного бекплейта на уже отпиленной алюминиевой платине с наклеенным шаблоном (источник на youtube):
6. Проверка совпадения мест установки крепежа с платой видеокарты;
В местах крепления бекплейта стоит установить проставки с толщиной, равной толщине термопрокладок:
7. Наклеивание термопрокладок в местах интенсивного тепловыделения;
Крепление термопрокладок между задней частью платы видеокарты и бекплейтом:
8. Наклеивание изолирующего негорючего материала в местах возможного примыкания охлаждающей пластины к плате видеокарты. Эту операцию нужно производить по всей площади пластины в местах, свободных от термопрокладок, так как при неблагоприятном стечении обстоятельств (а оно обязательно случиться) может произойти короткое замыкание через металлический токопроводящий материал самого бекплейта.
9. Сборка бекплейта и видеокарты
Для изготовления качественного бекплейта лучше использовать медные пластины толщиной от 3 мм, так как медь имеет намного лучшую теплопроводность, чем алюминий. Но при расчете нужно принимать во внимание цену. Может оказаться более выгодным взять толстый алюминиевый радиаторный профиль и сделать из него заднюю пластину. В этом случае эффективность охлаждения может оказаться выше благодаря большей массе алюминиевой конструкции по сравнению с довольно тонкой медной пластиной.
С другой стороны, значительно легче организовать крепление относительно тонкой медной пластины на заднюю часть видеокарты. Для этого не стоит использовать даже качественный двусторонний термоскотч, так как он не обеспечит надежного прилегания бекплейта к самым горячим местам карты. Это лучше делать через хорошо прижимающиеся термопрокладки.
Можно сделать комбинированную конструкцию с медной пластиной в самых горячих местах и прикрепленной к ней алюминиевой частью, но изготовление такой конструкции в кустарных условиях будет довольно сложным.
Если видеокарты в летнее время плохо охлаждаются, то на бэкплейте стоит сделать вырез для графического процессора и отверстия для крепления дополнительного вентилятора/элемента Пельтье с обратной стороны карты в районе ядра GPU.
Пример заводского бекплейта для Rtx2070:
Заключение
Установка на видеокарту самостоятельно изготовленного охлаждающего бекплейта относительно дешева и позволяет добиться следующих преимуществ: