Sezione del sito dedicata ad approfondimenti e tutorial legati alla mia attività di assemblatore PC.
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SILENT PC
La razionalizzazione degli spazi domestici ed il differente uso che si fa del pc, ormai acceso giorno e notte sia per lavorare che per svago, ha fatto sì che sempre un maggior numero di persone prendesse in considerazione aspetti quali la silenziosità, i consumi e la produzione di calore dovendo collocare il computer in camere da letto, open space e sale da pranzo.
Se per qualche motivo è arrivata l’ora di acquistare un nuovo pc ed abbiamo deciso di portare avanti la nostra crociata contro decibel e calore, vediamo quali strade poter intraprendere, valutando quali siano pregi e difetti legati ad ognuna di esse.
La prima soluzione, più semplice ed immediata, è quella di rivolgersi al mercato dei computer portatili. Esistono oggi ottime configurazioni che consentono ai nuovi 15,6” e 17” di essere dei veri e propri desktop replacement: doppi ssd, schede video integrate e dedicate di ultima generazione (dove lavora l’una o l’altra in base alla potenza di calcolo richiesta), usb 3.2, schermi Full HD ed Ultra HD. Silenziosità, calore emesso e prestazioni sono di tutto rispetto, l’ingombro è minimo; il rovescio della medaglia è un costo abbastanza elevato, l’impossibilità di effettuare upgrade futuri di una certa rilevanza (di solito è possibile sostituire solo ram ed hard disk) ed una più difficile riparabilità in caso di rotture e malfunzionamenti.
Una seconda alternativa, valida per utenti con particolari esigenze, è quella di assemblare un HTPC (Home Theater PC). Questo nasce con lo scopo di sostituire le apparecchiature audio/video “da salotto” quali ricevitore satellitare e terrestre, lettore di file digitali, Blu Ray, sistema audio (se collegato ad amplificatore e diffusori di buona qualità) conservando le funzionalità classiche di un comune pc. Basandosi sullo standard dimensionale Micro-ATX gli HTPC risultano sensibilmente più piccoli di un normale desktop, consentono di scegliere i singoli componenti, hanno case, generalmente dalle forme aggraziate e consumi ridotti. Difettano però nello spazio interno a disposizione non consentendo l’installazione di qualsivoglia tipo di hardware.
Ed infine la terza possibilità: il classico e sempreverde desktop. Un po’ ingombrante ed estremamente personalizzabile, può essere configurato per avere prestazioni eccellenti. E’ sempre possibile sostituire ed aggiornare anche singoli componenti ed alcuni di questi sono particolarmente longevi.
Nel prossimo capitolo analizzeremo in dettaglio quali aspetti considerare per realizzare un buon sistema.
COSTRUIAMO UN PC DESKTOP
Case
Il primo passo è quello di cercare un case sufficientemente rigido, in grado di ospitare ventole da almeno 12 cm di diametro (meglio se 14) sia in aspirazione che in espulsione e con un buon airflow. Le sue dimensioni dovranno necessariamente fare i conti con lo spazio a disposizione ma il miglior rapporto efficienza-ingombro si ha generalmente con i mid-tower. Il case non dovrà dare luogo a vibrazioni o ad amplificazioni del rumore di funzionamento dei componenti interni come gli hard disks: a tal proposito molti dispongono di apposite slitte di fissaggio in materiale plastico che oltre ad isolare dal rumore consentono un montaggio immediato senza viti. Si può optare per case che abbiano predisposizioni per ventole aggiuntive sia nella parte superiore che in quella inferiore del mobile, tale scelta contribuirà a mantenere la temperatura dei componenti ancora più bassa ma occorrerà fare attenzione ad installazioni in luoghi eccessivamente polverosi, più aperture ci sono, più facilmente entrerà polvere e sporco. A tal proposito si rivelano particolarmente utili quei case dotati di filtri rimovibili e lavabili; se questi non fossero presenti si possono utilizzare quelli magnetici acquistabili separatamente o ingegnarsi e fare un po’ di modding con i fogli utilizzati per filtrare le cappe da cucina o i condizionatori. Il mercato offre una scelta molto ampia e variegata di case in grado di soddisfare le esigenze di tutti: case finestrati in vetro o completamente full glass, di formato full tower o mini itx, appositamente studiati per l’installazione di sistemi a liquido con radiatori da 24/36 cm o predisposti per alloggiare alimentatori in formato sfx, tutto dipende dalle nostre esigenze e da cosa abbiamo in mente di realizzare . Occorrerà evitare che nel sistema in costruzione ci siano ventole di piccolo diametro che hanno un rapporto giri al minuto / aria spostata estremamente sfavorevole, come accade ad esempio con i sistemi di dissipazione attiva dei nortbridge/southbridge ed affidarsi a quei marchi che da anni sviluppano ventole silenziose (ad es. Be Quiet / Noctua). Una buona e ben studiata ventilazione interna ci consentirà di scegliere schede madri con dissipatori passivi risolvendo a monte il problema.
Alimentatore
Ha il compito di fornire l’energia necessaria al funzionamento dell’intero sistema e riveste un ruolo di fondamentale importanza. Nella sua scelta dovremmo preferire quelli dotati di una grande ventola di raffreddamento che sposterà una sufficiente quantità di aria già a bassi regimi generando poco rumore. Il sistema di termocontrollo basandosi sui dati rilevati da alcuni sensori modula la velocità di rotazione tenendo in considerazione temperature e carico applicato. E’ importante valutare gli amperaggi reali erogati sulle varie tensioni (+3,3V +5V e +12V – è qui che si vedono le differenze tra un alimentatore di qualità ed uno scadente), l’efficienza che ci indica quanta energia di quella consumata verrà realmente convertita in energia utilizzabile e le certificazioni (80 Plus, Bronze, Silver, Gold, Platinum, Titanium) direttamente legate agli step di efficienza. Oltre agli alimentatori classici in formato ATX ne esistono anche versioni in formato ridotto SFX per sistemi ultra compatti, sia per gli ATX che per gli SFX c’è la possibilità di acquistare i modelli modulari che ci consentono di installare solo i cavi necessari per realizzare un sistema più ordinato e tra gli alimentatori di buona qualità e con wattaggi medio-elevati è possibile trovare anche quelli con linee di alimentazione multirail.
Processore
Il primo dilemma è Intel o Amd? Due grandi colossi che coprono la maggior parte del mercato delle Cpu con il primo che ha tutt’oggi percentuali bulgare di vendita ed il secondo che storicamente insegue proponendo prodotti ugualmente validi con un occhio di riguardo al rapporto prezzo / prestazioni. In base al momento storico troviamo l’uno superare l’altro in vetta alla classifica delle prestazioni ma qualunque cosa si scelga, nelle fasce medio-alte di mercato dei rispettivi produttori, ci consente di ottenere ottimi prodotti. Piccole quote di mercato vanno a Nvidia e cominciano ad inserirsi sul mercato pc anche produttori che fino ad oggi hanno operato nel settore smartphone/tablet come Qualcomm. Al di là delle preferenze personali e delle alterne vicende legate alla fortuna di singoli prodotti dovremo tenere in considerazione velocità di clock (espressa in Ghz) e numero di core, istruzioni supportate, quantità di memoria cache e velocità del bus di trasferimento dati. Importante è anche il consumo energetico: verrà prodotta una quantità di calore direttamente proporzionale ai watt consumati. Processori più efficienti e meno energivori ci consentiranno di montare dissipatori più piccoli o comunque di far lavorare le ventole termocontrollate a velocità più contenute.
Dissipatore
In una configurazione silenziosa che si rispetti non può mancare un’attenta valutazione dei dispositivi di dissipazione del calore della cpu. Il sistema di raffreddamento può essere ad aria o a liquido e deve sempre essere correttamente dimensionato in base al calore generato dalla Cpu (valore TDP espresso in watt). Qualora il processore venga overcloccato si deve tener presente l’ulteriore quantità di calore generato. Un sistema di dissipazione ad aria è generalmente costituito da una piastra di materiale metallico (rame o alluminio) che viene posta a diretto contatto con la cpu e a questa piastra sono collegati dei tubi metallici rigidi di varia forma e lunghezza (heatpipes) che hanno il compito di allontanare il calore dal processore. Le varie heatpipes sono collegate da un fitto sistema di lamelle e sull’intero blocco così composto (tower) vengono applicate una o più ventole a velocità variabile che hanno il compito di far passare l’aria attraverso il blocco. In un sistema di raffreddamento a liquido la piastra di materiale metallico a contatto con la cpu è collegata con un sistema di tubi ad un radiatore con delle ventole posto in un’altra parte del case (parte frontale, superiore o laterale del case). In questi tubi scorre del liquido refrigerante messo in circolo da un’apposita pompa: il calore viene allontanato dal processore attraverso la circolazione del liquido refrigerante, arriva nel radiatore dove si raffredda grazie al funzionamento delle ventole e torna al processore ad un temperatura più bassa. In entrambi i casi tra l’heatspreader (diffusore metallico di calore) della cpu e la piastra metallica del sistema di raffreddamento viene posta una pasta termoconduttiva che ha il compito di far aderire al meglio le due superfici andando a migliorare il contatto e massimizzando il raffreddamento. L’utilizzo di una buona pasta termoconduttiva (personalmente mi trovo bene con l’Arctic ma anche la Noctua in dotazione con i dissipatori non è male) e la sua corretta applicazione riesce a limare di qualche grado la temperatura rispetto alle soluzioni standard. La scelta di un buon sistema di raffreddamento del processore, sia esso ad aria o a liquido, è sempre vincente rispetto ai cooler standard forniti con i processori boxed, poiché risultano più performanti in termini di silenziosità e capacità di raffreddamento.
Scheda madre
Si sceglie in base al processore che andrà montato su di essa. Ogni Cpu ha una particolare disposizione dei piedini di collegamento con la scheda madre, l’alloggiamento o “piastra” nel quale verrà inserito è chiamato socket ed è diverso per Intel e Amd ma può differire anche per diverse famiglie di processori di uno stesso brand. I principali produttori di schede madri (Asus, Gigabyte, Msi, Asrock, etc..) offrono differenti modelli di schede adattabili ad ogni singolo processore. Le differenze tra una scheda e l’altra, oltre al socket, sono in primis nel tipo di chipset utilizzati (a differenti chipset corrispondono differenti capacità di gestire velocità delle memorie DDR4 e del trasferimento dati, il supporto al Pci Express 4.0, la quantità massima di memoria installabile o velocità della Lan e del Wi-Fi..), nel numero di slot di espansione (sia di memoria ram che Pci Express per le schede video o per gli ssd Nv.Me), nel numero di porte disponibili (ad esempio le usb 3.x sia frotali che on-board) o le connessioni sul retro della scheda, fino ad arrivare al supporto all’audio ad alta definizione e all’integrazione o meno della scheda video. Sono differenti anche i sistemi adottati per la dissipazione e la durata indicata per i componenti di alimentazione (ad esempio i condensatori). Un’altra caratteristica non indispensabile ma comoda nel caso in cui si voglia realizzare un sistema di buon livello è la presenza di un Bios avanzato che consenta di regolare in modo preciso e personalizzato velocità del bus di sistema, fattore di moltiplicazione della cpu, voltaggi dei vari componenti e velocità delle singole ventole. Tutto ciò, se supportato da un buon hardware, ci aprirà le porte al mondo dell’overclock.
Memoria
Vale sempre la regola “più ram c’è meglio è!” tenendo nella dovuta considerazione la sua velocità ed i tempi di latenza. La velocità (espressa in Mhz) dovrà essere la più elevata possibile mentre i tempi di latenza (indicati in millisecondi per ciclo) dovranno al contrario essere i più bassi disponibili. Ne esistono poi versioni con led Rgb e dissipatori di calore integrati, con profilo normale e a basso profilo (per inserirle dove c’è poco spazio o dove ci sono dissipatori della cpu particolarmente ingombranti)e versioni appositamente progettate per l’overclock con appositi profili selezionabili nel Bios. Poiché i sistemi operativi a 64bit hanno superato da tempo il problema della quantità di memoria riconosciuta e della sua cattiva allocazione, per la normale produttività quotidiana direi che ad oggi il minimo sindacale è pari ad almeno 16Gb di ram. La velocità massima alla quale potranno viaggiare le nostre ram sarà comunque condizionata dalla scheda madre, dal chipset in essa installato e dall’architettura utilizzata (Intel o Amd) – inutile dire che non tutti i moduli sono uguali e universalmente compatibili.
SSD
Gli SSD (Solid State Disk) hanno una velocità di trasferimento dati estremamente elevata e non essendoci parti meccaniche in movimento, come piatti che ruotano o testine che si muovono, non producono alcun rumore (scelta ideale per chi si appresta a configurare un silent pc) oltre ad avere dei consumi energetici estremamente ridotti. Memorizzano i dati su chip di memoria di tipo Nand Flash e queste si differenziano in base al numero di bit memorizzati per cella (SLC, single level cell, memorizza un bit per cella, MLC, due bit per cella, TLC, tre bit per cella e QLC, quattro bit per cella), un controller si occupa di distribuire in modo equo i dati scritti tra tutte le celle di memoria in modo da garantirne un’usura uniforme. Esistono sia in formato M2 con veloce connessione Pci Express 3.0/4.0 che in formato da 2,5 pollici con connessione Sata 3. I primi raggiungono velocità superiori ai 7000 MB/s in lettura e 5000 MB/s in scrittura (per le versioni Pci Express 4.0), i secondi 560 MB/s in lettura e 530 MB/s in scrittura, limitati dall’interfaccia di collegamento. Anche se i costi restano comunque più elevati rispetto agli hard disk, la diffusione è aumentata in modo esponenziale in questi ultimi anni e rappresentano lo standard di partenza per chiunque si appresti a realizzare un nuovo pc. Poichè ogni cella consente un numero limitato di scritture / cancellazioni durante l’intero ciclo di vita, non se ne conosce ancora l’affidabilità in termini assoluti sul lungo termine anche se i test effettuati in termini di TBW (Terabyte Written) e quelli dichiarati come garantiti dai produttori risultano incoraggianti. Per una questione di costi non rappresentano una scelta valida per chi abbia la necessità di archiviare enormi quantitativi di dati.
Hard Disk
Rappresenta ancora il supporto di memorizzazione più diffuso per via della convenienza nel rapporto costo/Gb, soprattutto nei server. I dati vengono memorizzati magneticamente su uno o più dischi metallo/ceramici da una testina mobile. In un mare magno estremamente variegato per quanto concerne capienze disponibili, velocità, buffer e produttori le versioni da preferire restano quelle a 7200 giri (che garantiscono buone velocità nel trasferimento dati). Un altro aspetto da non sottovalutare è la rumorosità dichiarata nelle fasi di lettura/scrittura dei dati, durante la semplice rotazione dei dischi o l’eventuale parcheggio delle testine. Esistono differenze anche molto marcate tra un produttore e l’altro con alcuni brand che sembrano essere maggiormente attenti alla rumorosità dei propri prodotti.
Scheda video
Anche in questo caso ci sono due grandi marchi, Nvidia e Amd (prima Ati Technologies) a dividersi la quasi totalità del mercato. Nvidia è stata per lungo tempo in vetta alla classifica delle prestazioni e delle preferenze con Amd che nell’ultimo periodo ha recuperato molto: va comunque considerato il fatto che in questo settore assistiamo ad una rapida e continua evoluzione con prodotti che escono sul mercato a ritmi frenetici. Gli elementi da tenere in conto sono la velocità della Gpu (espressa in Mhz o Ghz), il quantitativo di memoria dedicata e la sua velocità, il numero e la tipologia di connessioni offerte (Display Port, Hdmi, etc..), il numero di Stream Processor e Cuda Cores dedicati al calcolo, il supporto al Ray Tracing e alle ultime DirectX/Api e l’efficienza del sistema di dissipazione del calore. Un utilizzo del pc home/office, la visione di film in Full HD e qualche gioco non impegnativo consentono di avvalersi delle schede integrate nel processore o nella scheda madre. Queste hanno il pregio di non produrre rumore sfruttando lo stesso sistema di dissipazione della Cpu o della motherboard, di avere dei consumi contenuti e di offrire un’esperienza dignitosa, qualitativamente impensabile fino a qualche anno fa. Quanti sono invece alla ricerca delle prestazioni sia per necessità videoludiche che per esigenze lavorative dovranno scegliere una scheda dedicata. I principali produttori di schede grafiche (Asus, Gigabyte, Sapphire, Msi, Evga, Gainward, Palit, Pny, Xfx, Zotac..) offrono soluzioni “motorizzate” sia da Nvidia che da Ati, quello che cambia è la frequenza alla quale vengono portate le singole Gpu, i quantitativi di memoria che le affiancano, la cura dei sistemi di dissipazione. Tutti termocontrollati si differenziano nel numero di ventole adottate e nelle dimensioni del dissipatore (frequentemente distribuito su due slot): i più efficienti in un uso quotidiano sono praticamente inudibili e al di sotto di una certa temperatura fermano del tutto la rotazione delle ventole. Qualche brand sui modelli intermedi (cosa impossibile da fare sulle GPU più prestazionali) ha implementato sistemi a dissipazione passiva: il silenzio è il loro punto forte ma l’installazione di tali schede dev’essere ben ponderato sulla base dell’utilizzo che si andrà a fare del sistema (sicuramente non adatte ai videogiocatori) e tenendo presente la ventilazione del case.
Scheda audio
Saranno in pochi a porsi il problema di acquistare una scheda audio separata dato che le versioni integrate nelle schede madri sono nella maggior parte dei casi sufficienti a coprire le necessità dell’utente medio, con una discreta qualità. Attualmente nel mercato consumer sono pochi i produttori che continuano a commercializzare schede dedicate di una certa qualità, gli storici Asus e Creative con qualche brand più piccolo, mentre gli audiofili amanti di una riproduzione di qualità che utilizzano il pc come sorgente, magari per la propria raccolta in formato lossless, si indirizzano sempre più spesso verso soluzioni esterne con il vantaggio di poter scegliere in qualsiasi momento Dac più adatto alle proprie esigenze.
Lettore Blu Ray – Masterizzatore
Utilizzato molto meno che in passato è praticamente sparito dalle configurazioni attuali per via della diffusione delle memorie di massa portatili (pen drive, hard disk ed ssd esterni), dell’onnipresente cloud o del ricorso allo streaming per la fruizione di contenuti audio / video. Resta comunque indispensabile, anche nella sua versione esterna collegabile alla porta usb, per la fruizione dei contenuti multimediali di quanti conservano una nutrita collezione di film in Blu-Ray o Cd audio musicali.
CONCLUSIONI
L’acquisto di componenti di qualità, specificamente realizzati con un occhio di riguardo al rumore prodotto fa lievitare un pochino i costi rispetto alle normali configurazioni consumer presenti in commercio ma è un ottimo investimento se rapportato all’appagante silenzio e alle ottime prestazioni di cui potremo godere.