Кривая оборотов — это передаточная функция между показанием термодатчика и скоростью вентилятора. Заводские значения рассчитаны на худший случай: неизвестный корпус, неизвестный кулер, неизвестная нагрузка. Отсюда две типичные претензии — вентиляторы либо дёргаются на каждый чих, либо раскручиваются позже, чем нужно. Обе решаются не «более тихим профилем», а пониманием того, какая величина измеряется и с какой задержкой она меняется.

Что показывает датчик и когда он это показывает

Датчик процессора встроен в кристалл и реагирует практически мгновенно — за миллисекунды. Кулер, напротив, обладает тепловой инерцией: медное основание и алюминиевый радиатор прогреваются десятки секунд. Воздух в корпусе прогревается минутами.

Из этого следует главное противоречие. Если привязать вентилятор напрямую к температуре кристалла, он будет отрабатывать каждый короткий всплеск нагрузки — фоновое обновление, открытие вкладки, распаковку архива. Кристалл прыгает на десяток-другой градусов за доли секунды и так же быстро остывает, потому что тепловая мощность всплеска мала и радиатор её просто не замечает. Вентилятор при этом успевает раскрутиться и сброситься, и именно этот цикл воспринимается как рывки.

Обратная ситуация — вентилятор, привязанный к температуре платы или к температуре воды в контуре. Эти величины меняются медленно и честно отражают накопленное тепло, но на резкий старт длительной нагрузки реагируют с опозданием в минуты.

Правильное распределение выглядит так: кулер процессора управляется по датчику процессора, но с сглаживанием; корпусные вентиляторы — по медленному датчику, отражающему температуру внутри корпуса или температуру видеокарты, если она есть в списке доступных источников.

Сглаживание, гистерезис и задержка

В прошивках плат за это отвечают три отдельных параметра, и путать их не стоит.

Задержка изменения оборотов задаёт, через сколько секунд после изменения температуры контроллер начнёт менять скорость. Значение в несколько секунд убирает реакцию на короткие всплески полностью, при этом на реальную нагрузку система реагирует достаточно быстро — радиатор всё равно прогревается дольше.

Гистерезис задаёт разницу между порогом повышения и порогом снижения оборотов. Без него любая температура, колеблющаяся вокруг точки перелома кривой, вызывает постоянное переключение. Несколько градусов гистерезиса убирают автоколебания.

Скорость нарастания и скорость спада ограничивают, насколько быстро меняются обороты. Ухо реагирует не на громкость, а на её изменение: вентилятор, плавно набирающий обороты за десяток секунд, субъективно тише того же вентилятора, скачущего к той же скорости за секунду.

Форма самой кривой

Практичная кривая состоит из трёх участков.

Нижний участок — плато. От комнатной температуры до порога, при котором радиатор ещё справляется пассивно или почти пассивно, обороты держатся постоянными и минимальными. Минимум выбирается не по паспорту, а экспериментально: вентилятор должен гарантированно стартовать с остановки при этом значении управляющего сигнала. Пусковой момент выше рабочего, и скорость, на которой вентилятор устойчиво крутится, часто ниже той, с которой он способен тронуться.

Средний участок — рабочий наклон. Здесь обороты растут с температурой. Наклон подбирается так, чтобы в типичной длительной нагрузке система выходила на равновесие где-то в середине этого участка, а не упиралась в его конец.

Верхний участок — страховочный. От температуры, близкой к пределу, обороты идут на максимум коротким крутым отрезком. Этот участок в нормальной работе не используется, он существует на случай отказа второго вентилятора, забитого фильтра или аномально высокой температуры в помещении.

Режим полной остановки на низкой нагрузке имеет смысл только в корпусах с достаточным пассивным перетоком. В компактном корпусе остановленные вентиляторы приводят к накоплению тепла у видеокарты и накопителей, которые собственных датчиков в цепи управления не имеют. Тонкости продува зависят от компоновки — этот вопрос разобран в разделе корпуса.

Способ управления и его ограничения

Четырёхконтактное управление меняет скважность импульсов, питание при этом остаётся полным. Диапазон регулирования широкий, старт с низких значений надёжный. У части вентиляторов на низкой скважности появляется слышимый тон на частоте модуляции — это особенность конкретной схемы, а не дефект.

Трёхконтактное управление меняет напряжение. Диапазон уже: ниже определённого напряжения вентилятор не стартует вообще, а тот, что уже крутится, продолжает работать. Отсюда эффект, когда после перезагрузки часть вентиляторов не запускается, хотя до этого работала.

Разветвители, объединяющие несколько вентиляторов на один разъём, передают сигнал тахометра только с одного из них. Остановка остальных не будет замечена ни прошивкой, ни программой мониторинга.

Проверка результата

Короткий тест ничего не показывает: за минуту радиатор не прогревается. Проверять кривую нужно длительной нагрузкой — десятки минут при закрытой крышке, в тех условиях, в которых машина работает обычно. Оценивать стоит равновесную температуру и стабильность оборотов на этом равновесии. Если обороты в устойчивом режиме продолжают плавать — не хватает гистерезиса или сглаживания, а не мощности продува. Общий порядок подбора узлов, включая охлаждение, приведён в разделе сборка.