Lydløs PC

English version available here (that page is slightly more updated as well)

INTRODUKSJON

Merk! Denne versjonen er ikke oppdatert særlig ofte. Bruk heller den engelske versjonen, som ligger her.

På Notam har vi nylig bygget to nye arbeidsstasjoner kalt Louis og Bebe. Disse datamaskinene har:

• Topp ytelse. De er omtrent like raske som de nyeste quad-core Mac Pro.

• Lydløse, i hvert fall i et kontorlandskap og lyttet på fra en meters avstand.

• Yter godt i sanntid. Vi fikk "glitch-free" lyd ned til 8ms latency ut fra boksen med Planet CCRMA's sanntidslinuxkjerne, men langt bedre resultat kan helt sikkert oppnåes med bedre lydkort og andre drivere og opsjoner. (Dette var testet med både Ardour og Pd, og jack rapporterte 0 xruns.)

• Viftene går på konstant hastighet, med andre ord vil ikke maskinene lage mer lyd hvis de må jobbe hardere.

DELER

Delene listet under koster tilsammen rundt 9000,- NOK per maskin. En billigere maskin kan lages med å bytte ut i7-systemet med et 775-system eller et AM2/AM3-system fra AMD. Når det gjelder AM2/AM3 bør man være klar over at AM2/AM3-prosessorer takler mindre varme pluss at færre CPU-kjølere passer til den plattformen, så for lydløse systemer er kanskje Intel å foretrekke framfor AMD.

• Harddisk:

 Western Digital GreenPower 1TB, Sata 3 Gb/s, 32MB Cache
 http://prisguide.hardware.no/produkt/western-digital-caviar-green-1-tb
  
 I følge http://www.silentpcreview.com er dette den mest stillegående harddisken.
 Allikevel viste det seg at harddisken uten sammenligning laget mest lyd i systemet.
 Hvis maskina skal stå i et lydstudio er det kanskje nødvendig å bruke en
 SSD-disk istedenfor for å oppnå lydløshet. (mer om dette nedenfor)

• DVD-brenner:

 Lite-On DVD+RW burner IHAS124-19, SuperAllWrite, 24x8x16DVD+RW, SATA, Black
 http://www.komplett.no/k/ki.aspx?sku=494479

• Hovedkort:

 ASUS P6T SE, X58, Socket-1366
 http://prisguide.hardware.no/produkt/asus-p6t-se

• Prosessor:

 Intel Core i7 Quad Processor i7-920, 4,8GT/sec, 8MB, Boxed
 http://prisguide.hardware.no/produkt/100942

• Minne:

 Crucial DDR3 BallistiX 1600MHz 6GB CL8 Kit w/3x 2GB BallistiX modules, CL8-8-8-24, 1.65V,
 http://www.komplett.no/k/ki.aspx?sku=479399

• Musematte:

 Roccat Taito Mousepad,Heat-Treatet Nano Pattern, 400x320mm
 http://www.komplett.no/k/ki.aspx?sku=498327
  
 Lite friksjonslyder!

• Skjermkort:

 ASUS Radeon HD 4350 512MB DDR2 Silent PCI-Express 2.0, DVI, native-HDMI, HDCP, "low-profile"
 http://www.komplett.no/k/ki.aspx?sku=460397
  
 Vifteløs.

• Kabinett:

 Antec P183 Advanced Midi Tower Sort
 http://prisguide.hardware.no/produkt/110742
  
 Har gode termiske egenskaper (støvfiltre, vifte i taket, plass til store vifter, strømforsyning i bånn), og resonerer lite.

• Strømforsyning:

 Silverstone SST-ST45NF 450W PSU ATX 12V Ver 2.3, Fanless, 80 Plus Bronze, 1x PCIe 
 http://www.komplett.no/k/ki.aspx?sku=481300
  
 Alternativt, SST-ST40NF 400W, som per 10.6.2010 selges av PS-data og DustinHome
  
 Merk at her er det tilsynelatende mye penger å spare på å kjøpe en strømforsyning med vifte.
 Men erfaring med bruk av strømforsyninger fra Corsair, Tagan og Mist - alle
 reklamert for å være svært stillegående - viser at ingen av disse er stillegående
 nok til å bli plassert i en maskin som er ment å være lydløs.

• CPU-Kjøler:

 Prolimatech Megahalems Socket 775 og Core i7 (1366)
 http://prisguide.hardware.no/produkt/prolimatech-megahalems
  
 Best i test i følge www.silentpcreview.com)

• CPU-vifte:

 Noctua NF-P12, 120mm
 http://prisguide.hardware.no/produkt/91200

• Kabinett-vifter: (2 stk, brukes istedenfor de som følger med kabinettet)

 Noctua NF-S12B ULN, 120mm
 http://prisguide.hardware.no/produkt/110718
  
 Disse viftene kan justeres til å kjøre på svært lave turtall.

• Spennings-regulatorer for vifter: (3 stk)

 Cooltek FanMate spenningsregulator
 http://www.netshop.no/aspx/produkt/prdinfovnet.aspx?plid=118053
 (alternativt: http://prisguide.hardware.no/produkt/23310)

• Lydkort:

 SDM, USB lydkort
 http://www.netshop.no/aspx/produkt/prdinfovnet.aspx?plid=123539

De fleste av disse delene selges av Komplett data, bortsett fra CPU-kjøleren, lydkortet og spenningsregulatoren som bare føres av Netshop og Microplex.

BYGGING

Kabinettvifter

Først tok vi ut viftene som allerede var montert i kabinettet og erstattet de med 2 stk. Noctua NF-S12B ULN:

Før

Etter

Viftene fra Noctua kan gå på svært lav hastighet uten at de lar være å starte når man skrur de på. En hastighet på rundt 400RPM ser ut være minimum. Viftehastigheten innstilles med å sette på den kraftigste av de medfølgende motstandene (den som har sort plugg), pluss fininnstille med "Cooltek FanMate spenninsregulator".

Merk også at det er viktig at viftene suger luft ut av kabinettet og ikke inn, slik at ny luft blir trukket inn gjennom støvfiltrene i front pluss at varm luft får stige naturlig oppover i kabinettet.

Dessverre lar det seg ikke gjøre å bruke de medfølgende gummifestene for å montere vifta som står i taket på kabinettet. Heldigvis ser NF-S12B-viftene ut til å resonere minimalt når de kjører på 400 RPM (minimal forskjell på om vifta er av eller på), så her er det ingen katastrofe om det er direkte kontakt mellom vifte og kabinett.

Strømforsyning

Strømforsyninga plasseres i et eget rom nederst i kabinettet. Fordelen med dette er at strømforsyninga ikke blir varmet opp av CPU og hovedkort (og til en viss grad omvendt). Dette er ekstra viktig siden vår strømforsyning er vifteløs.

I tillegg valgte vi å montere strømforsyninga opp ned for at åpningsrillene skulle vende oppover. Strømforsyninga har nemlig bare åpningsriller på en av sidene, og hvis de vender oppover burde varm luft enklere slippe ut.

Hovedkort og CPU-kjøler

Før hovedkortet festes til kabinettet må bak-platen til CPU-kjøleren skrues fast til baksida av hovedkortet:

Etter at CPU-en er montert smører vi litt kjølepasta på CPU-kjøleren:

...og skrur den fast til hovedkortet:

CPU-vifte

Et par metallklips fulgte med CPU-kjøleren for festing av vifte:

Dessverre førte klipsene til at CPU-kjøleren begynte å resonere. Dette igjen forplantet seg videre til hovedkort og kabinett. Løsningen ble å sette på de fire gummi-festene som følger med Noctua-vifter,

...og feste vifta til CPU-kjøleren ved hjelp av (litt slakk) kobbertråd:

CPU-vifta kjører vi med en hastighet på 700RPM. Noctua NF-P12 ser ut til å starte fint helt ned til 600 RPM, kanskje også lavere, men på 600RPM steg temperaturen på prosessoren til 81 grader under stress, og vi er redd for at prosessoren da kan bli for varm om sommeren. På 700RPM er derimot temperaturen 75 grader, og alle CPU-kjerner holder seg under 79 grader (målt med Real Temp) når vi stresstester med programvaren prime95, og det bør være bra nok. (Til sammenligning er dette systemet målt til å kjøre på 90 grader!). Det var heller ikke mulig å høre forskjell i støy mellom 600RPM og 700RPM på 1 meters avstand fra maskina.

Vi prøvde også å bruke to NF-S12B-vifter som kjører på 400RPM istedenfor en NF-P12-vifte som kjører på 700RPM i en såkalt push-pull konfigurasjon. Men i denne konfigurasjonen steg temperaturen langt over 80 grader og kunne dermed ikke brukes. (NF-S12B-viftene har færre blader enn NF-P12 og klarte sikkert ikke å opprettholde høyt nok lufttrykk gjennom de tette finnene på kjøleren[1]). Det virket heller ikke som om to NF-S12B-vifter var noe særlig mer stillegående enn en enkel NF-P12-vifte.

Den enslige NF-P12-vifta, som vi endte opp med, plasserte vi på høyre side av CPU-kjøleren slik at den skyver gjennom luft i venstre retning. Vi tror dette er det mest effektive oppsettet siden kabinettviftene suger luft ut både rett over og rett til venstre for CPU-kjøleren:

(Vi er ikke helt sikre på hvor lufta kommer inn i maskina, men vi håper en god del av det kommer gjennom de to støvfiltrene i front)

Harddisk

Til datalagring valgte vi å bruke en GreenPower harddisk fra Western Digital. I følge http://www.silentpcreview.com er dette den mest stillegående harddisken. Dessverre viste det seg at selv den mest stillegående harddisk fint klarte å overdøve samtlige andre deler, selv om kabinettet faktisk ser ut til å ha god lyddemping for harddisk:

Derfor vil vi heller anbefale å bruke en SSD-disk (SSD=Solid State Drive, altså ingen bevegelige deler). SSD-disker koster riktignok litt mer og har muligens noe kortere levetid, men til gjengjeld er de mye raskere enn vanlige harddisker. I tillegg skal SSD-disker være fullstendig lydløse.

Egenskaper av forskjellige SSD-disker spriker imidlertid veldig, bl.a. i skrivehastigheten. Det er lurt å skjekke ut den minimale skrivehastigheten, og den maximale latensen som kan oppstå ved skriving. En god oversikt over benchmarkresultater finnes her: www.tomshardware.com

RESULTAT

Støy

• Når vi legger øret inntil maskina hører vi resonnering og en svak suselyd fra harddisken. (husk at disse maskinene ikke er utstyrt med SSD-harddisk!) Disse lydene kunne kanskje vært dempet betraktelig ved å bruke en slik eller en slik.
• Når vi kobler fra harddisken, hører vi bare en relativt svak resonans-lyd fra kassa generert av viftene.
• Nær vifteutgangene hører vi også litt sus pga. at luften må tvinge seg gjennom vifte-grillene.
• Hvis vi beveger oss cirka en meter unna maskina (med harddisken slått på) er det fullstendig umulig å høre noe som helst. (Dette er riktignok i Notams kontorlandskap, som har en viss bakgrunnsstøy)
• Knatrelyd fra harddisken høres så vidt noen få meter unna. Denne lyden kunne riktignok bare høres når mange store pakker ble installert på en gang i Linux. Under opptak av lyd til harddisk og oppstart av operativsystem hører vi ikke noe så lenge maskina står under skrivebordet.
• Maskinene høres ut til å være frie for elektrostøy.

Når dette er sagt ville vi nok antakeligvis hørt en forskjell på om maskinene var avslått eller slått på hvis vi hadde lyttet i et ekkofritt rom (altså et rom som er helt lydløst). Allikevel er de nok bra nok til et vanlig lydstudio siden de i praksis er lydløse, for eksempel i forhold til hvor mye lyd en protools-box lager.

(Legg merke til at støynivået under filmingen er nesten konstant. Det er mikrofonstøyen som høres!)

Temperaturer

• CPU idle: 37.5
• CPU stress: 75
• Under stresstest blir den vifteløse strømforsyninga bare lunka. Dette er nok mye pga. at strømforsyninga er plassert helt nederst i kabinettet.