ТЕХНОЛОГИИ СНИЖЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО ШУМА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
(Решения Arbyte)

Не так давно американские ученые обнаружили, что высокий акустический шум и посторонние звуки на рабочем месте приводят к тому, что сотрудники начинают чаще ощущать дискомфорт и острую потребность в принятии пищи. Удовлетворение этой потребности ведет не только к дополнительным потерям рабочего времени, но также способствует набору избыточного веса.

Научно доказано, что шумы даже относительно малой интенсивности неблагоприятно влияют на здоровье людей, заметно снижают производительность труда, в том числе умственного. Под влиянием шума изменяются показатели переработки информации, уменьшается темп и ухудшается количество выполняемой работы, особенно при активной интеллектуальной деятельности.

Постоянное нарастание выделяемого компонентами компьютера тепла вызывает увеличение количества охлаждающих вентиляторов и повышение скорости их вращения. Соответственно нарастает и акустический шум.

Некоторые зарубежные производители предлагают ряд мер для снижения акустического шума, однако специализированные малошумящие компьютерные компоненты существенно дороже. Это порой вынуждает забывать о комфорте (и продуктивности работы) в угоду сиюминутной экономии материальных средств. Поэтому перед компанией Arbyte встала задача минимизации акустического шума, практически без увеличения при этом стоимости компьютеров.

Проблема шума и вибраций стоит и для обычных компьютеров, но особенно остро она ощущается при выборе мощных компьютерных систем для САПР. Arbyte начал свою борьбу с шумом именно с высокопроизводительных профессиональных графических станций. Затем подобные технологии были применены по всему модельному ряду настольных систем и коснулись даже серверов начального уровня Silex (образовано от словосочетания Silent Box).

В системе охлаждения процессора инженеры попытались найти компромисс между высокой наработкой на отказ (70…80 тыс. ч), но большей "шумливостью" шарикоподшипников и меньшим ресурсом (30 тыс. ч) при более слабом акустическом шуме подшипников скольжения. Решение было найдено: специальное керамическое покрытие, изготовленное по высокому классу точности, обеспечивает подшипнику скольжения повышенную прочность и надежность (наработка на отказ составляет для него примерно 300 тыс. ч, причем даже при температуре 70 °С), абразивную стойкость и химическую инертность (отсутствие коррозии) и создает при работе "самополирующий эффект". Такой подшипник существенно уменьшает уровень производимого вентилятором шума.

Что касается блоков питания, то теперь компания использует изделия одного из наиболее авторитетных в этой области производителей - тайваньской FSP Group (она обладает собственной технологией изготовления "жидкостных" подшипников, позволяющих снизить шум еще кардинальнее, чем при использовании подшипников с керамическим покрытием). Применяемые российской компанией блоки питания FSP оснащены 120-миллиметровым вентилятором с гидродинамическими подшипниками, а также увеличенным количеством отверстий в корпусах.

Для процессоров вместо традиционных 60-миллиметровых используются охлаждающие вентиляторы диаметром 80 мм. Увеличение размеров (а значит, и производительности) позволило снизить номинальную частоту вращения лопастей с 5000 мин-1 и более до 2400 мин-1 и таким образом уменьшить шум. При этом в зависимости от рабочей нагрузки компьютера адаптивная система управления регулирует скорость вращения вентилятора, опираясь на показания датчиков, измеряющих потребляемый процессором ток и температуру внутри компьютера. При малой нагрузке системы вентилятор автоматически останавливается, и тогда компьютер становится практически бесшумным.

Для компенсации низкочастотной вибрации винчестеров в компьютерах Arbyte используются так называемые silent-блоки - выполненные из стали, в которые на специальных резиновых амортизаторах устанавливаются приводы жестких дисков.
Среди прочих средств снижения шума системных блоков можно отметить корпус с толстыми металлическими стенками, малошумящие винчестеры. Кроме того, применяется автоматическая регулировка скорости вращения системных вентиляторов в зависимости от температуры материнской платы (устанавливается в меню BIOS Setup платы Intel). Вкупе с тонкими SerialATA-кабелями, улучшающими воздухоток (по сравнению с IDE-шлейфами) эта авторегулировка на практике заметно снижает шум от системного блока в моменты невысокой загрузки процессора, или когда нагрузка на него носит кратковременный эпизодический характер.

В целом подобные решения позволили компании добиться поставленной цели, и в конце сентября 2004 г. группа компаний Arbyte объявила о введении нового внутрифирменного стандарта по уровню допустимого акустического шума выпускаемой компьютерной техники. В частности, максимально допустимый скорректированный уровень шума настольных систем при полной загрузке процессора не должен превышать 35 дБ(А). Это соответствует московским санитарным требованиям на шум в помещении в ночное время, а по государственному стандарту ГОСТ 12.1.003-83, такой уровень шума допустим при "работе по выработке концепций, новых программ, творчества, преподавания".