ПредисловиеСовременные жёсткие диски форм-фактора 3,5” с каждым годом становятся всё быстрее, сложнее и вмещают всё больше информации. Поэтому производители внимательно следят как за температурным режимом носителей, так и за их уровнем шума, так как обе этих составляющих волнуют заботящихся о сохранности своей информации пользователей не меньше, чем скорость или объём. И всё же для тех, кого не устраивает температурный режим работы их дисков или уровень шума, существуют специальные устройства, которые можно было бы назвать просто кулерами, если бы они выполняли только функцию охлаждения жесткого диска.

Однако, помимо снижения температуры работы HDD, эти устройства предназначены и для снижения уровня шума, причём вторая функция зачастую даже более приоритетна, чем первая. Набирающие популярность системы домашних файл-серверов или HTPC требуют не только очень тихих систем охлаждения процессора и видеокарты, но и по возможности бесшумной работы установленных в такие корпуса носителей. Что интересно, пользователь обнаруживает, как стрёкочет или свистит его жёсткий диск уже после того, как ему удалось добиться максимально тихой работы остальных компонентов системного блока. Вот тут-то и встаёт проблема снижения уровня шума жёсткого диска.

Третьей очевидной функцией таких устройств является возможность размещения дисков в пятидюймовых отсеках корпуса, когда трёхдюймовых уже недостаточно. Последнее в современных недешёвых корпусах встретить сложно, так как 3,5“ отсеков в них, как правило, не меньше шести, чего достаточно для подавляющего большинства пользователей. Тем не менее, учитывая, что корпус меняется на порядок реже, чем его «начинка», ситуация, когда имеющихся в нём 3,5“ отсеков недостаточно, отнюдь не так редка, как это может показаться на первый взгляд. Здесь-то и приходят на помощь устройства, которые мы сегодня рассмотрим и протестируем.

Для подготовки и проведения таких тестов нам удалось достать шесть коробочек-кулеров для HDD производства компаний GlacialTech, Scythe, Tuniq, Xilence и A.C.Ryan. Задача сегодняшнего материала достаточно проста - из всех этих устройств найти лучшее по уровню шума и температурному режиму, также не забывая про надёжность, удобство и простоту сборки, эргономику и стоимость.

GlacialTech IceCrown 1000

Первая модель - IceCrown 1000 - выпущена компанией GlacialTech, Inc. в далёком 2005 году, так что к настоящему времени её уже даже успели снять с производства. Тем не менее, этот HDD-кулер ещё можно свободно купить за скромную по нынешним меркам сумму - 24 доллара США. Кулер поставляется в небольшой плоской коробке с изображением IсeCrown 1000 на лицевой стороне и спецификаций с кратким описанием процедуры установки на оборотной:

В комплекте с кулером поставляются 12 винтов с резиновыми шайбочками, которые развалились уже после первого их применения, а также провод для заземления жёсткого диска:

IceCrown 1000 состоит из двух частей: алюминиевого радиатора размерами 145х146х41 мм и весом 360 граммов и рамки с вентилятором размерами 102х100х19 мм:

Радиатор представляет собой полуоткрытую коробочку, встраиваемую в пятидюймовый отсек корпуса системного блока:

Для закрепления в ней жесткого диска предназначены два внутренних длинных ребра, а короткие внешние - для закрепления самого радиатора с установленным в него диском в отсеке корпуса. Заметим, что жёсткий диск при такой установке будет контактировать с радиатором своей верхней поверхностью, но при этом в комплекте не имеется никаких термопрокладок, что довольно странно. Термопасты тоже нет, видимо, производитель считает такой «сухой» контакт достаточным для обеспечения эффективного теплообмена.

IceCrown 1000 может работать в пассивном режиме, однако для охлаждения шпинделя и электроники диска производитель предусмотрел установку на днище диска алюминиевой рамки с вентилятором:

Вентилятор типоразмера 80х80х15 мм вращается с постоянной скоростью 1300 об/мин и создаёт воздушный поток 14,4 CFM при уровне шума не более 15 дБА. Вентилятор выпущен в Китае компанией Everflow (модель R128015DL):

Срок службы подшипника скольжения неизвестен, но, вероятнее всего, он будет несколько меньше, чем срок службы вашего жёсткого диска.

Жёсткий диск устанавливается в IceCrown 1000 очень просто, как и вентилятор на него:

Кулер с установленным в него жёстким диском монтируется в пятидюймовый отсек корпуса системного блока элементарно, и выглядит следующим образом:

Если IceCrown 1000 работает в пассивном режиме, то для него требуется только один пятидюймовый отсек. В случае установки вентилятора, необходимо, чтобы отсек под коробкой с диском был свободен.

Scythe Himuro (SCH-1000)

В отличие от только что рассмотренного кулера GlacialTech, модель Himuro японской компании Scythe Co., Ltd. Japan выпущена в 2008 году, что для таких весьма редко обновляемых устройств и не срок вовсе. Небольшая коробка, в которой поставляется кулер, испещрена различного рода информацией, что вполне типично для продуктов Scythe:

Вместе с коробочкой для диска идёт только инструкция по установке и комплект винтов:

Устройство представляет собой пассивный алюминиевый радиатор размерами 132x178x41 мм и весом 790 граммов:

Отличительной особенностью Scythe Himuro является тот факт, что все без исключения стенки коробочки имеют рёбра, то есть по своей сути и являются радиатором:

Scythe Himuro состоит из двух составных частей: основания и крышки.

На дне основания и одной из внутренних сторон крышки приклеен плотный поролон, а боковые стороны основания и верхняя часть крышки оснащены термопрокладками для обеспечения эффективного теплообмена между стенками корпуса жёсткого диска и радиаторами кулера.

Вся процедура установки диска сводится к помещению HDD вовнутрь коробочки, выводом через заднюю щель кабеля питания и SATA-кабеля, с последующей фиксацией верхней крышки винтами.

Затем остаётся только вставить Scythe Himuro в любой свободный пятидюймовый отсек корпуса системного блока и закрепить винтами. Всё. Ах, да, - ещё боковые резиновые ножки с алюминиевыми вставками снимаются с этой коробочки и могут быть размещены на любой её стороне:

Добавим, что рекомендованная стоимость Scythe Himuro составляет всего 25 долларов США.

Scythe Quiet Drive (SQD-1000)

Следующая модель «усмирителя терабайт» также выпущена японской компанией Scythe, но появилась на пару лет раньше, чем Himuro. Scythe Quiet Drive упакован в небольшую коробку, которая также как и упаковка Himuro пестрит разного рода информацией:

Вместе с коробкой-кулером поставляются две термопрокладки, винты, инструкция по сборке и установке, кабель питания, а также спаренный кабель питания и SATA:

В отличие от Himuro, коробочка не имеет никаких рёбер. Напротив, внешняя поверхность стенок гладкая и глянцевая:

С её боковых сторон установлены крепления, а сзади видна прорезь под кабели, закрытая поролоном:

Размеры Scythe Quiet Drive составляют 145x198x36,5 мм, а вес равен 860 граммам. Внутри коробочки обнаружились цельная рамка из плотного поролона и две алюминиевых крышки для жёсткого диска:

Процедура сборки и установки диска в коробочку представлена следующей схемой:

На наш взгляд, всё просто и понятно, пусть и более трудоёмко, чем в случае со Scythe Himuro. Нужно заметить, что коробочка закрывается очень плотно, и даже выходящие из диска кабели зажимаются поролоном при затягивании винтов крышки. Scythe Quiet Drive занимает один пятидюймовый отсек системного блока и закрывается заглушкой. Минусом данного кулера является его длина - 198 мм, что может создать определённые проблемы при установке, а в некоторые короткие корпуса Quiet Drive и вовсе нельзя будет установить. Рекомендованная стоимость коробочки составляет 38 долларов США.

Tuniq Sanctum

С кулерами компании Tuniq Co.Ltd. для охлаждения центральных процессоров мы с вами уже хорошо знакомы, теперь пришло время изучить кулер для жесткого диска - Tuniq Sanctum . Система для охлаждения и снижения уровня шума жёсткого диска поставляется в небольшой плоской коробочке с изображением кулера на лицевой стороне и его спецификаций на оборотной:

В комплект поставки Sanctum входят две термопрокладки, инструкция по установке, кабели питания и SATA, а также винты:

Tuniq Sanctum исполняется в двух вариантах - чёрном и серебристом. Нам на тестирование была предоставлена серебристая коробочка:

Размеры устройства составляют 148x208x42 мм, и это самый длинный кулер среди тестируемых сегодня, что, несомненно, является его недостатком. Весит Sanctum не более 650 граммов и выполнен из алюминия.

Передняя панель выполнена в виде волны и выглядит весьма интересно:

Сзади видна только маленькая щель для кабелей. Основание коробочки и верхняя крышка являются радиаторами, так как оснащены невысокими рёбрами.

Верхняя крышка крепится по периметру четырьмя винтами. Под ней обнаружились аксессуары и вставки из плотного поролона:

Всего таких вставок две - одна лежит на дне коробочки, а вторая будет окаймлять диск по его периметру:

Установка диска в Tuniq Sanctum также проста, как и во всех других кулерах сегодняшнего тестирования. На дно коробочки приклеивается термопрокладка, на которую затем устанавливается диск. Сверху на него также приклеивается термопрокладка:

После этого остаётся только вывести кабели через щель на задней стенке коробочки и плотно закрыть её крышкой, завернув четыре винта. Tuniq Sanctum устанавливается в пятидюймовый отсек корпуса системного блока. Декоративная панель данного кулера будет снаружи корпуса, поэтому при приобретении Sanctum за рекомендованные 23 доллара США желательно заранее подобрать цвет коробочки, чтобы она гармонично вписалась в переднюю панель вашего корпуса.

Xilence HD Cooler CL

Следующий продукт выпущен тайваньской компанией XILENCE Technology Co., Ltd. , также хорошо известной нашим постоянным читателям по тестам кулеров. Изрядно потрёпанная перипетиями пересылки коробка оформлена в красно-черных тонах:

В комплекте поставки кулера имеются только кабель для заземления диска, винты и инструкция по установке:

Довольно компактная коробочка размерами 137х161х40 мм, выполненная из анодированного алюминия, выглядит очень аккуратно и эстетично:

Её крышка и боковые стороны оснащены 5-мм рёбрами, которые и будут рассеивать тепло, выделяемое жёстким диском. В боковые стороны коробочки вставлены резиновые втулки с гайками внутри:

Они выполняют роль демпферов для снижения передачи вибраций на корпус системного блока.

Крышка и две боковые стороны Xilence HD Cooler CL оснащены термопрокладками, а передний торец и дно - плотными поролоновыми прокладками:

Процедура установки жесткого диска в коробочку настолько проста, что её можно осуществить с закрытыми глазами на утро после Дня рождения. Единственное, что нужно заметить, так это то, что дно кулера закрывается очень плотно, сильно прижимая диск к термопрокладкам.

Передняя панель Xilence HD Cooler CL выглядит довольно симпатично, поэтому коробочку, установленную в пятидюймовый отсек корпуса системного блока, можно даже не закрывать заглушкой:

Рекомендованная стоимость кулера Xilence HD Cooler CL составляет скромные 20 долларов США.

Xilencer XTOR (A.C. Ryan)

Наконец, шестой и последний на сегодня кулер для жёсткого диска - Xilencer XTOR, выпущенный малоизвестной компанией A.C.Ryan . Коробка сравнительно простая, с внешней оболочкой из тонкого картона и с плоской коробкой внутри:

На первый взгляд, вместе с кулером поставляется масса всяких комплектующих:

Однако, при более детальном разборе их оказалось не так уж и много: IDE кабель питания жёсткого диска, винты, две пары поролоновых брусочков разной длины, две заглушки на торцы кулера и инструкция по сборке - вот и весь нехитрый «скарб» Xilencer XTOR:

Кулер очень прост. Он состоит из двух алюминиевых половинок с рёбрами, которые при сборке просто стыкуются друг с другом:

Размеры Xilencer XTOR составляют 143х175х43 мм, а вес - около 800 граммов.

Никаких термопрокладок в комплекте нет, поэтому жесткий диск контактирует с радиаторами «насухо». С торцов Xilencer XTOR вставляются короткие поролоновые вставки, в одной из которых пользователь должен самостоятельно сделать вырез под кабели диска. Затем к торцам коробочки саморезами приворачиваются пластиковые накладки:

Вот, собственно, и вся сборка. Удивило то, что Xilencer XTOR вообще никак не закрепляется в пятидюймовом отсеке корпуса системного блока. По всей видимости, производитель считает, что длинных поролоновых брусков, закладываемых в боковые стороны коробочки при её установке в корпус, вполне достаточно для фиксации Xilencer XTOR в отсеке. Ну что же, может быть и так, ведь эти брусочки будут играть ещё и роль демпферов. Добавим, что рекомендованная стоимость кулера составляет 19 долларов США.

Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Тестирование было проведено на следующей конфигурации:

Системная плата: ASUS P6T Deluxe (Intel X58 Express, LGA 1366, BIOS 2004);
Центральный процессор: Intel Core i7-920, 2,67 ГГц (Bloomfield, C0, 1,2 В, 4x256 Kбайт L2, 8 Мбайт L3);
Система охлаждения: Noctua NH-D14 (без вентиляторов);
Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
Оперативная память: DDR3 3x2 Гбайт Wintec AMPX 3AXH1600C8WS6GT (1600 МГц / 8-8-8-24 / 1,65 В);
Видеокарта: ATI Radeon HD 5670 512 Мбайт GDDR5, 775/4000 МГц (с радиатором Alpenföhn Heidi);
Системный диск: Western Digital VelociRaptor (SATA-II, 300 Гбайт, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ) в коробке Scythe Quiet Drive 3,5" в верхнем 5,25" отсеке корпуса;
Корпус: Antec Twelve Hundred (все вентиляторы отключены);
Панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC2;
Блок питания: Zalman ZM1000-HP 1000 Вт, 140-мм вентилятор.

Как видите, конфигурация настроена на минимально возможный уровень шума. Фактически, единственным издающим какой-то шум компонентом, является только 140-мм вентилятор в блоке питания. Однако, находится он на достаточном удалении от того места, где проводились тесты кулеров для жёстких дисков, поэтому на результаты измерений уровня шума повлиять никак не мог, как и находящийся в верхнем отсеке корпуса системный жёсткий диск, запечатанный в коробку Scythe Quiet Drive.

Для проведения тестов был выбран самый шумный жёсткий диск из трёх моделей, имеющихся в моём распоряжении. Им оказался Western Digital Caviar Black WD6401AALS 640 Гбайт 7200 об/мин:

Все кулеры поочередно устанавливались в пятый по счёту снизу пятидюймовый отсек корпуса Antec Twelve Hundred:

Уровень шума жёсткого диска, установленного внутри HDD-кулеров, измерялся с помощью электронного шумомера CENTER-321 в период с одного до трёх часов ночи в полностью закрытой комнате площадью около 20 м2 со стеклопакетами. Шумомер, зафиксированный на штативе, всегда располагался строго в одной точке на расстоянии ровно 130 мм от центра торца каждой коробочки или непосредственно жёсткого диска (например, в случае GlacialTech IceCrown 1000):

Нижняя граница измерений шумомера составляет 29,8 дБА, а субъективно комфортный (не путать с низким) уровень шума кулеров при измерениях с такого расстояния находится около отметки 36 дБА.

Измерение уровня шума жёсткого диска проводилось в трёх режимах: а) без каких-либо операций; б) при линейном чтении данных с диска; в) при случайном доступе к данным. Все режимы эмулировались с помощью программы Everest 5.30.2027b, которой осуществлялся и мониторинг температуры диска:

Для прогрева жёсткого диска применялся стресс-тест HDD из всё того же Everest, запускаемый на один час, чего более чем достаточно для достижения диском максимальной температуры. Таких циклов тестирования диска внутри каждого кулера было два, а время стабилизации температуры между циклами равнялось одному часу. Комнатная температура во время тестирования колебалась в диапазоне от 24,8 до 25 °С.

Результаты тестирования и их анализ

Эффективность кулеров

Посмотрим на диаграмму с результатами тестирования температурного режима диска внутри HDD-кулеров, а также одного жёсткого диска, установленного в штатную корзину корпуса с обдувом 120-мм вентилятором и без него:

Первое впечатление от полученных результатов - зачем вообще охлаждать жёсткий диск? Напомню, что тестировался современный быстрый диск от одного из лидеров по скорости и, тем не менее, максимальная температура носителя после двух последовательных часовых циклов нагрузки не превысила даже скромные 42 °С! На наш взгляд, при таких скромных температурах активного охлаждения и вовсе не требуется. Ну а если вы всё же решение данной проблемы ставите во главу угла, то ничего придумывать с радиаторами и всякими там коробками не нужно, а достаточно попросту установить на обдув жёсткого диска тихий 120-мм вентилятор и забыть об этой «проблеме» навсегда. Заметим, что только при обдуве диска 120-мм вентилятором температура в нагрузке не изменилась ни на один градус.

В противостоянии кулеров для жёстких дисков вполне предсказуемо побеждает GlacialTech IceCrown 1000. Из кулеров-коробок чуть лучше других Scythe Himuro, но его преимущество над Scythe Quiet Drive и Xilence HD Cooler CL выражается всего лишь в 1 °С. Жёсткий диск без обдува, а также Tuniq Sanctum и Xilencer XTOR проигрывают последним ещё 1 °С, что и проигрышем-то назвать весьма сложно.

Уровень шума

Теперь, на наш взгляд, более интересная с практической точки зрения диаграмма с результатами измерений уровня шума жёсткого диска, установленного внутри рассмотренных в статье кулеров и просто в штатной корзине корпуса системного блока:

Вот здесь результаты уже куда более интересные. Абсолютным лидером по уровню шума является Scythe Quiet Drive - эта коробочка усмиряет жёсткий диск существенно лучше других устройств сегодняшнего тестирования, даже при операциях случайного поиска данных носитель функционирует очень близко к границе субъективного комфорта, а при операциях линейного чтения и в режиме бездействия услышать жёсткий диск можно, лишь прислонив ухо непосредственно к коробочке. Браво, Scythe!

Немного проигрывает лидеру коробочка Tuniq Sanctum. Ещё чуть хуже Scythe Himuro и Xilence HD Cooler CL, разница между которыми очень мала. Худшим из кулеров-коробок стал Xilencer XTOR, но даже это устройство заметно снижает уровень шума жёсткого диска в сравнении с GlacialTech IceCrown 1000 или «голым» жёстким диском, установленным в корзине. Последний, кстати, предсказуемо демонстрирует худшие результаты, а в сравнении со Scythe Quiet Drive звонкий треск его головок в режиме случайного поиска сопоставим с пустой консервной банкой, катящейся по асфальту.

Заключение

Подводя итоги сегодняшнему тестированию, можно сказать, что изученные и протестированные сегодня устройства для охлаждения и снижения уровня шума жёсткого диска полезны в первую очередь любителям тихих системных блоков, так как результаты измерений температурного режима диска позволяют сделать вывод о том, что дополнительного охлаждения современному HDD не требуется вовсе. Как уже было сказано чуть выше, если вас всё-таки заботит этот вопрос, то попросту установите на обдув носителя информации 120-мм вентилятор и всё - проблема будет решена. Ни один из рассмотренных сегодня кулеров не обеспечил жёсткому диску такой температурный режим, какой был обеспечен при охлаждении диска обычным вентилятором.

А вот проблема снижения уровня шума диска, на наш взгляд, куда более насущна, и лучше всех с её решением справляется Scythe Quiet Drive: установка диска в данную коробочку позволит практически полностью избавиться от шума, издаваемого накопителем. Только при операциях случайного доступа к диску его можно услышать на фоне бесшумного системного блока, а во всех остальных режимах и при установке Scythe Quiet Drive с диском в тихий компьютер выделить шум винчестера на его фоне практически невозможно. Кроме того, установка диска в данную коробочку даже после продолжительной нагрузки не приводит к повышению температуры в сравнении с обычной установкой диска в штатную корзину корпуса. Единственным минусом Scythe Quiet Drive является её длина (198 мм). Будь это устройство покороче на 20 мм, размещать его в корпусе было бы проще.

Следом за лидером идут сразу три кулера-коробки для дисков - это Tuniq Sanctum, Scythe Himuro и Xilence HD Cooler CL. Первый минимально отстаёт по уровню шума от Scythe Quiet Drive, но при этом на 10 мм длиннее. Два других устройства заметно короче и более просты в сборке, поэтому вполне могут заслуживать вашего внимания. Кроме того, вся эта тройка стоит дешевле, чем Scythe Quiet Drive, что также немаловажно. Худшим из коробочных кулеров для жёстких дисков стал Xilencer XTOR, а GlacialTech IceCrown 1000 вообще не способствует снижению уровня шума магнитного носителя информации, зато хорошо охлаждает диск. Впрочем, как и всегда, выбор за вами.

Сегодня в Интернете можно найти огромное количество материалов, посвященных проблемам воздушного охлаждения жестких дисков и подавления производимого ими шума. Найти можно практически все кроме последовательного систематизированного подхода к решению этой проблемы.

И решается она по-разному:

• одни считают, что главное – охладить и обвешивают весь винчестер радиаторами, окружают мощнейшими воющими и ревущими вентиляторами, а шум считается побочным явлением, не заслуживающим внимания;
• других раздражает подобный шум, и они пытаются каждый по своему бороться с ним, причем нередко в ущерб охлаждению;
• а многие и вовсе не представляют последствий перегрева и не обращают внимания ни на запредельные температуры, ни, тем более, на шум.

реклама

Почему так?

Дело, скорее всего в том, что мало кто в достаточном объеме знаком с путями решения проблем как эффективного охлаждения и подавления шума производимого жестким диском (да и компьютерной системой в целом).

Такое состояние дел и обусловило появление данной статьи. Основная цель ее – оказать посильную помощь в уяснении, осмыслении и систематизации общих принципов и путей комплексного решения проблем, как охлаждения жесткого диска, так и подавления производимого им шума.

В данной статье:

• по возможности кратко, популярно или даже вовсе аксиоматично изложены сведения и минимальные основы, необходимые для понимания рассматриваемого материала и подходов к выбору конкретных конструктивных решений;
• приведена попытка не только анализа и классификации методов и способов воздушного охлаждения жесткого диска и снижения производимого им шума, но и анализа эффективности решений используемых в типовых устройствах охлаждения и снижения шума жестких дисков;
• показан пример комплексного подхода к решению проблемы охлаждения и снижения шума жесткого диска, как при выборе конкретного готового устройства, так и при практической разработке и изготовлении самодельной конструкции.

Хочется надеяться, что статья будет полезной всем желающим получить наиболее сбалансированное решение по охлаждению жесткого диска, производящее минимум шума и не допускающее перегрева диска даже при экстремальных условиях эксплуатации и нагрузках. Причем как тем, кто ориентируется на готовое решение, так и тем, кто для наиболее эффективного решения задач по данной теме готов проявить смекалку в доработке готовых решений, смастерить что-нибудь свое.

реклама

Примечания

Многие используемые в статье термины в настоящее время имеют достаточно много толкований. Поэтому в таких случаях будем особо оговаривать их смысл и содержание, используемые в статье.

Для акцентирования внимания читателей используются следующие знаки:

ОСНОВЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Жесткий диск нагревается как элементами электроники, так и элементами электромеханики. Причем больше тепла выделяют, пожалуй, элементы механики, например, такие как катушка позиционера в банке с механикой (гермоблоке) или электродвигатель. Электроника тепла выделяет меньше, но отдельные микросхемы из-за малых размеров обычно разогреваются до большей температуры, чем гермоблок.

От повышенных температур медленно деградируют не столько электронные компоненты контроллера или поверхность пластин, сколько элементы механики. Срок службы жесткого диска сокращается. Повышенная температура губительно действует на подшипники, места соединения движущихся частей и, особенно, на головки чтения-записи. Очень же сильный нагрев может привести к немедленному отказу жесткого диска.

А каковы же должны быть рабочие температуры?

Мнений тут много, но многие сходятся к тому, что с точки зрения срока службы жесткого диска оптимальной температурой банки можно считать (35…45)°С, а рабочая температура для большинства современных микросхем согласно документации на них значительно больше и может достигать 125 °С

Конечно, если имеются уж очень сильно греющиеся чипы, то срок службы электроники может значительно сокращаться. Но это явление достаточно редкое и скорее относится к просчетам разработчиков.

Кроме того, производители дисков, как правило, ограничивают еще и скорость изменения температуры окружающей среды или скорость изменения температуры охлаждающего воздуха, что при воздушном охлаждении фактически одно и то же, значениями не более (15…20) °С/час. В документации на жесткие диски различных производителей эта скорость изменения обычно обозначается как “temperature gradient” или “перепад температур”. См., например, п. 7.2.1 Temperature and humidity или п. 2.8.2 Temperature gradient , или п. Перепад температур .

Обычно вовсе не трудно ограничить нагрев банки и микросхем электроники жесткого диска на указанных выше уровнях. А вот не превысить указанную скорость изменения температуры окружающей среды посложнее. Особенно в первые (10…15) минут после включения системного блока, когда скорость нагрева воздуха в нем весьма высока. Изменение температуры воздуха вокруг жесткого диска за такое время не должно превышать (3…5) °С. Хотя на первый взгляд это и немного "лишка". Но….

Превышение рассмотренных параметров часто проявляется там, где в угоду минимизации общих шумов системного блока необдуманно сокращается количество вентиляторов и их скорость вращения. Нередко в корпусах, у которых площадь воздухозаборников для организации охлаждения жестких дисков недостаточна или же их и вовсе нет, жесткие диски оставляют “вариться в собственном соку” вовсе не задумываясь об их охлаждении.

Вывод. В общем случае необходимо не только достойно охлаждать как банку с механикой, так и электронику диска, но и не допускать превышения температурного градиента охлаждающего воздуха. Т.е. создавать некоторое устройство или систему охлаждения, выполняющую эти (и не только) задачи.

Система – нечто целое, представляющее собой единство закономерно расположенных и находящихся во взаимной связи частей.

реклама

Как же вообще можно отобрать тепло у HDD?

Из теории известно, что количество тепла за единицу времени или тепловой поток q, отбираемый от любой охлаждаемой поверхности (чипа, жесткого диска и т.д.), описывается формулой Ньютона:

q=α*S*ΔT (1)

• q - количество теплоты за единицу времени (единица измерения Дж/c или Вт),
• α - коэффициент теплоотдачи, Вт/м²К,
• S - площадь поверхности теплообмена, м²,
• ΔT=Т-Твозд - перегрев или перепад температур между температурой охлаждаемой поверхности Т и температурой теплоносителя Твозд (температура воздуха при воздушном охлаждении), К.

Проще говоря, формула гласит, что количество тепла, отбираемое от любой охлаждаемой поверхности, прямо пропорционально:

• разнице температур между температурой охлаждаемой поверхности и температурой воздуха;
• площади охлаждаемой поверхности;
• коэффициенту теплоотдачи.

реклама

Выводы:

Улучшить охлаждение винчестера (увеличить количество отводимого тепла), можно всего-то только тремя методами:

• уменьшением температуры охлаждающего воздуха;
• увеличением площади поверхности теплообмена;
• увеличением коэффициента теплоотдачи.

Комбинированное использование этих методов резко повышает эффективность системы охлаждения жесткого диска.

А как это выглядит на практике?

Увеличение площади поверхности теплообмена

реклама

Площадь теплообмена обычно увеличивают с помощью радиаторов.

Из видно, что теоретически для увеличения скажем вдвое теплового потока (или, что то же самое, двукратного уменьшения перегрева), необходимо так же вдвое увеличить площадь теплообмена.

Практически же из-за того, что как свойства самих радиаторов, так и передача тепла от диска к радиатору неидеальны, требуется более чем двукратное увеличение площади теплообмена для двукратного уменьшения перегрева.

Кроме того, у HDD почти нет ровных поверхностей пригодных для установки толковых радиаторов.

реклама

Хотя вроде нет. Практически у всех жестких дисков имеется плоская поверхность, образованная тонкой жестянкой – крышкой гермоблока, на которую можно лихо приспособить солидный радиатор.

Но так как все греющиеся элементы закреплены на литом массивном основании, то отвод тепла от него по тонюсенькой жестянке с наклеенной бумажкой к радиатору сразу выглядит неперспективно. Путь же через воздух внутри банки и жестяную крышку тоже особо не прельщает.

Но выглядит это куда перспективнее, чем охлаждение через тонкую жестяную крышку. Особенно если не жалеть термопасты между радиатором и боковой поверхностью жесткого диска.

реклама

На практике отвод тепла от боковых поверхностей HDD наиболее распространен.

Можно, конечно, выровнять и отшлифовать боковые поверхности винчестера (потеря гарантии!!!). Потом установить на них вполне приличные радиаторы.

При таком раскладе охлаждение диска через боковые поверхности происходит довольно эффективно, но не оптимально:

• улучшение теплообмена наблюдается только через боковые поверхности, общая площадь которых составляет менее 1/6 части от общей площади поверхности банки;
• неравномерное охлаждение механики, т.к. не лучшим образом охлаждаются элементы, расположенные в середине банки вдали от радиаторов (боковых стенок);
• без дополнительного охлаждения остается электроника (хотя? на наиболее горячие чипы так же можно, а в некоторых случаях и нужно приспособить радиаторы).

Ну, а установка еще и на нижнюю, как правило, весьма кривую поверхность множества мелких радиаторов достаточно трудоемко.

реклама

Однако в последнее время получили распространение мягкие теплопроводные прокладки. Они легко деформируются и позволяют передавать тепло от неровных поверхностей жесткого диска к радиатору.

Примером такой конструкции служит HDD кулер CoolerMaster DHC-U43 CoolDrive 3 . Его конструкция отличается от конструкций «бескорпусных» охладителей наличием алюминиевого кожуха-воздуховода. ? Он служит еще и радиатором, увеличивающим площадь теплообмена.

Для охлаждения сразу нескольких винчестеров служат устройства типа LIAN LI EX-332 HDD Mount Kit, устанавливаемые в свободные 5,25” отсеки.

Такого типа “корзины” имеют увеличенный зазор между дисками, закрыты сверху и снизу и позволяют обеспечить воздушный поток равномерно “облизывающий” практически всю площадь поверхности жестких дисков и позволяют организовать толковое охлаждение, как электроники, так и равномерное охлаждение банки с механикой.

Кроме того, такого типа “корзины” нередко оснащаются воздушными фильтрами и резиновыми амортизаторами для борьбы с шумами жестких дисков.

Формирование воздушного потока

В только что рассмотренных системах охлаждения жестких дисков вентиляционные решетки, воздухозаборники, сами жесткие диски и т.д. всегда являются препятствиями на пути движения воздушного потока, формируемого вентилятором, которому приходится создавать некоторое давление для преодоления сопротивления воздушному потоку.

Причем чем больший воздушный поток необходим для отвода тепла, и чем больше степень турбулентности этого потока, тем больше система охлаждения противодействует прохождению этого потока воздуха, тем большую работу приходится совершать вентилятору создающему этот поток. И тем более мощный требуется вентилятор для преодоления сопротивления. Соответственно растет создаваемый шум.

А поскольку сами вентиляторы (независимо от скорости вращения) формируют воздушный поток с высокой степенью турбулентности, то сопротивление системы с “нагнетающим” вентилятором на входе оказывается больше сопротивления системы с “ вытяжным” вентилятором на выходе.

В результате охлаждающие системы жестких дисков с “вытяжным” вентилятором по сравнению с системами с “нагнетающим” вентилятором имеют следующие преимущества:

• при одинаковых оборотах одинаковых вентиляторов несколько большую величину воздушного потока и, следовательно, несколько лучшее охлаждение;
• при одинаковом охлаждении требуются меньшие обороты одинаковых вентиляторов и, следовательно, получается меньший шум.

Толщина воздушного потока

Суммарная толщина воздушного потока с использованием “вытяжной” вентиляции в системе охлаждения HDD не должна быть слишком большой, так как слои воздуха наиболее удаленные от охлаждаемой поверхности мало участвуют в процессе охлаждения.

одной стороны, тут при неизменном расходе воздуха, чем тоньше воздушный поток, тем выше его скорость и, следовательно, лучше охлаждение диска (см. п. ). Но в этом случае с уменьшением площади поперечного сечения воздушного потока растет сопротивление воздушному потоку, требуется более мощный вентилятор, растет шум.

другой стороны, если воздух нагревается в основном вблизи поверхности жесткого диска, то средняя температура избыточно толстого воздушного потока, прошедшего через систему охлаждения винчестера, возрастет весьма незначительно, и такой воздушный поток можно будет использовать для охлаждения других компонентов системного блока. Но прокачка избыточного воздуха опять же источник избыточного шума.

Практика показала, что в большинстве случаев оптимальная толщина потока вокруг типовых 3,5” дисков составляет 8-12 миллиметров. Со стороны тонкой жестяной крышки гермоблока эта величина может быть уменьшена до 5-8 миллиметров.

Для 2,5” дисков ввиду меньшего тепловыделения толщины потоков могут быть меньше. Конкретные значения оптимальной толщины потока вокруг 2,5” дисков автор дать не может, т.к. экспериментов с такими дисками не проводил.

При использовании “нагнетающей” вентиляции воздушный поток получается с очень высокой степенью турбулентности по всему поперечному сечению, и толщина его может быть в несколько раз больше. Но опять же прокачка избыточного воздуха - источник избыточного шума.

Да, а сколько ж надо этого воздуха для охлаждения диска?

Расход воздуха

Существует простая формула, которая позволяет с достаточной точностью рассчитать поток воздуха Q в кубических футах в минуту CFM (cubic feet per minute), требуемый для отвода от винчестера тепловой мощности W в Ваттах при допустимом перегреве ΔT в градусах Цельсия:

Q = 1,76*W /ΔT (2)

Данное соотношение однозначно показывает, какой производительностью Q должна обладать система охлаждения для отвода с помощью конвективного теплообмена требуемой тепловой мощности W при заданном перегреве ΔT.

Другие виды теплообмена - теплообмен теплопроводностью (передача тепла через непосредственный контакт с корзиной или, например, стенками корпуса) и лучистый теплообмен (перенос тепла излучением) здесь во внимание не принимаются. Тем более что при наличии прокладок и шайб, специальных амортизирующих, виброизолирующих креплений или мягкого подвеса жесткого диска для уменьшения шума, вклад этих двух механизмов в процесс теплообмена становится и вовсе мизерным. Поэтому их и можно не учитывать.

Для примера прикинем значение воздушного потока, необходимого для отвода среднестатистических (7…15) Вт тепла от жесткого диска с перегревом в зависимости от поставленных задач (5..15) °С.

Расчетное значение составляет

Q = 1,76 * (7…15) / (5..15) = (1…5) CFM.

На основании найденного значения подбираются соответствующие вентиляторы, и конструируется воздушный тракт охлаждающей системы. Однако сразу надо сказать, что в правильной системе охлаждения величину воздушного потока для охлаждения одного диска может обеспечить практически любой вентилятор даже при пониженном питании.

Правда из-за худшего прогрева удаленных от охлаждаемой поверхности слоев воздуха и прокачки излишнего воздуха вовсе мимо жесткого диска, как правило, требуется несколько большее значение воздушного потока. Причем чем толще воздушный поток, тем больше прокачивается излишнего воздуха. Турбулентный поток прогревается равномернее, поэтому он экономнее ламинарного потока.

Уменьшение температуры охлаждающего воздуха

Здесь все просто.

На сколько градусов уменьшается температура охлаждающего воздуха, настолько же уменьшается температура винчестера.

Таким образом, обычные варианты с охлаждением винчестера воздухом, нагретым внутри корпуса, не являются оптимальными, хотя иногда они реализуются попроще.

Если исключить такую “экзотику”, как, например, установку системного блока в холодильник или использование зимой уличного воздуха для охлаждения, то для охлаждения винчестера оптимально воспользоваться забортным воздухом, т.е. воздухом, взятым снаружи системного блока, а не изнутри его, где воздух по определению теплее.

Системы, обеспечивающие приток свежего и холодного воздуха внутрь системного блока

Для создания притока воздуха для охлаждения диска обычно используются вентиляторы общей системы охлаждения в блоке питания, на задней или верхней стенке корпуса и т.д.

Такие решения используются сейчас во многих современных корпусах.

При “вытяжной” вентиляции, т.е. создающей в корпусе некоторое разряжение воздуха, часть воздуха засасываемого через вентиляционные отверстия направляется на жесткий диск.

При “нагнетающей” вентиляции, создающей в корпусе некоторое избыточное давление воздуха для обдува диска обязательно должен использоваться отдельный дополнительный вентилятор, расположенный перед диском.

Одновременно этот же вентилятор используется и в общей системе охлаждения для нагнетания воздуха в корпус.

Иногда используются специальные лотки-переходники для установки 3,5-дюймовых жестких дисков в 5-дюймовые отсеки корпуса.

На передней панели у них имеется вентилятор для обдува диска забортным воздухом.

Существуют такие устройства и для установки нескольких дисков .

Использование для охлаждения забортного воздуха позволяет не только автоматически выполнить требования по , но и на несколько градусов уменьшить температуру диска.

Системы, обеспечивающие передачу тепла на наружную поверхность корпуса, охлаждаемую забортным воздухом

Такие решения используются сейчас довольно редко. В основном в безвентиляторных системах охлаждения, например, в корпусе Zalman TNN500A.

Здесь винчестер имеет тепловой контакт с боковой стенкой играющей роль радиатора, охлаждаемого забортным воздухом.

Однако на практике такое решение ввиду быстрого нагрева воздуха в корпусе после включения, как правило, не позволяет выполнить требования по .

Вот что вспомнилось из того, что волей-неволей придется учитывать при разработке действительно эффективной и малошумящей системы охлаждения. Вот и поговорим о шуме.

Продолжение следует...

Те, кто работают за компьютером по ночам или просто допоздна, хорошо знают, что компьютер может казаться очень шумным в те моменты, когда суета вокруг утихает, и фоновой шум быта сходит практически на нет. Шумят, в первую очередь, вентиляторы, их можно заменить более тихими, кулеры для процессоров и видеокарт также не проблема - даже пассивные радиаторы в наше время купить несложно. И именно в тот момент, когда мы утихомириваем все вентиляторы в компьютере, становится очень заметно присутствие жесткого диска. Скрежет, рычание и всхлипы "харда" сопровождают каждое копирование, загрузку или иное обращение компьютера к жесткому диску. Возможно, для кого-то это звучит смешно, но напомним, это становится явственно слышно только тогда, когда остальные источники шума побеждены. В недрах жесткого диска с огромной скоростью вращается шпиндель с магнитными блинами, а читающая головка интенсивно бегает по всем их радиусам, считывая и записывая информацию. В процессе работы жесткий диск создает достаточно значительные вибрации, которые передаются корпусу системного блока, если винчестер классически закреплен в 3,5" разъеме. Некоторые "продвинутые" корпуса имеют резиновые прокладки в местах контакта корпуса с жестким диском, что сильно снижает передаваемые на корпус вибрации (к примеру, корпуса серии ASUS Ascot). Но сам жесткий диск при этом продолжает оставаться источником шума, хотя общий уровень шума становится заметно меньше. А ведь жесткий диск при этом еще и существенно нагревается. Рассмотрим и классифицируем методики борьбы с шумом и нагревом по отдельности, а затем изучим пару комплексных систем для решения этих проблем.

Методы борьбы с шумом жесткого диска

Если ваш корпус не оборудован резиновыми вставками, то можно использовать специальный резиновый подвес для жесткого диска в 5,25" разъем. Один из таких адаптеров был обнаружен в российской рознице под названием "Scythe Hard Disk Stabilizer 2". Есть еще немало аналогичных устройства, но найти их в продаже очень нелегко, а этот удачно попался под руку. Принцип действия прост: четыре резиновых столбика расширяют крепление жесткого диска с 3,5" формата до 5,25". В результате жесткий диск висит в корпусном разъем 5,25" на резиновом подвесе.

Как показала практика, уровень шума после такой модификации становится заметно ниже. Неудивительно, ведь такой подход позволяет наилучшим образом гасить передаваемые на корпус вибрации. Второй способ сделать жесткий диск тише - использование шумоподавляющих коробок под 5,25" отсек корпуса.

Жесткий диск прячется внутрь этой коробки, задача которой - поглощать вибрации и шум от работы жесткого диска. Данный метод обладает наибольшей эффективностью в подавлении шума, но обостряет другой вопрос - охлаждение жесткого диска. Для решения этой задачи иногда используются дополнительные вентиляторы на продув. Но это уже отдельная тема.

Охлаждение

Жесткий диск тоже нагревается, ведь внутри него практически непрерывно работают механические и электронные блоки, выделяя тепло. Производители жестких дисков признают, что надежность работы их устройств при увеличении рабочей температуры с 45 до 55 градусов падает в 2 (!) раза. В обычных условиях тепло рассеивается с поверхности корпуса жесткого диска и передается стенкам корпуса в местах контакта. Современные корпуса часто оснащаются вентиляторами "на вдув", располагаемыми на передней стенке корпуса. Помимо общей вентиляции, они еще и осуществляют обдув жестких дисков. Такой способ считается самым эффективным по охлаждению, особенно, если в системе стоит несколько жестких дисков, которые плотно забивают посадочные места в корпусе. В корпусах, не оснащенных такими вентиляторами, дополнительное охлаждение жесткого диска можно обеспечить разнообразными HDD-кулерами. В большинстве своем они делятся на три вида:

Подвесные вентиляторы

Подвесные вентиляторы закрепляются на дно жесткого диска и обдувают корпус вместе с электронной оснасткой. Обычно они состоят из одного или двух вентиляторов, которые вращаются со скоростью 3000~6000 об/мин. Такие устройства чаще всего даже изначально не отличаются низким уровнем шума, а со временем, когда подшипники вентиляторов начинают портиться, шум от вентиляторов становится просто невыносим. Тем не менее, эффективность охлаждения находится на довольно высоком уровне, активный обдув корпуса делает свое дело.

Салазки в разъем 5,25" с вентиляторами на продув

Название красноречиво описывает устройство такого кулера: при помощи салазок жесткий диск устанавливается в разъем 5,25", а на место заглушки на лицевой части корпуса крепится панель с вентиляторами, которая забирает воздух снаружи корпуса и обдувает им жесткий диск. Преимущества конструкции в том, что воздух для обдува забирается снаружи системного блока, он всегда будет прохладнее воздуха внутри. Недостатки тоже очевидны из описания конструкции: вентиляторы, количество которых обычно равно двум-трем, имеют типоразмер 30~40 мм, так как их ограничивает ширина панели. Скорость таких "малышей" еще выше, чем в предыдущем случае, примерно 5000~7000 об/мин. Изначально шум от них не сильно давит на уши, но долговечность подшипников при такой скорости вращения гораздо ниже, и выходят из строя они быстрее, с соответствующими последствиями.

Радиаторы для HDD с установкой в 5,25" разъем

Это уже более продвинутое устройство, на жесткий диск закрепляется радиатор, который увеличивает поверхность рассеивания тепла, улучшая тем самым охлаждение. Иногда эти радиаторы для большей эффективности еще и обдуваются вентиляторами. На деле эффективность такого радиатора более всего зависит от организации теплообмена жесткого диска и радиатора. Чем меньше теплое сопротивление в местах контакта жесткого диска с радиаторами, тем выше эффективность системы охлаждения. Но это очень непросто. Жесткий диск не имеет специальных контактных поверхностей для теплосъемников, более или менее эффективно можно отводить тепло только от боковых стенок, которые имеют ровную поверхность и снабжены монтажными отверстиями для установки. Охлаждение электронной оснастки жесткого диска возможно только при помощи теплопроводных прокладок, которые обладают наименьшей эффективностью из всех способов теплоотвода. Эффективность HDD-кулера такого типа определяется эффективностью отвода тепла от жесткого диска и эффективностью его рассеивания с поверхности радиатора. Сегодня мы рассмотрим два радиатора для HDD с установкой в 5,25" разъем, которые призваны снизить уровень шума от работы жесткого диска, при этом обеспечивая должное охлаждение.

Охлаждение жесткого диска

С появлением жестких дисков со скоростями вращения магнитных дисков 7200 оборотов в минуту пользователи на практике смогли ощутить сильное тепловыделение во время их работы. В основном, источником нагрева служат не микросхемы на плате контроллера, а система позиционирования магнитных головок и шпиндельный двигатель, находящиеся в герметичном блоке. К повышенной температуре наиболее чувствительны магнитные диски, т.к. размагничивание и, следовательно, потеря информации при нагревании происходит быстрее. Выражается это в прямой зависимости количества часов наработки на отказ.

Рисунок 2.2 - Работа SMARTHDD

Датчик температуры не был включен в обязательный минимум атрибутов SMART, вследствие чего производители стали использовать различные номера атрибутов SMART, содержащих информацию о температуре, и системы отсчета температуры (шкала Цельсия или Фаренгейта). "SMARTHDD" умеет автоматически обнаруживать различия в реализации устройств и приводить к единому формату значения температуры.

Для лучшего охлаждения жесткий диск не должен быть прижат к корпусу сверху или снизу, т.к. это затрудняет циркуляцию воздуха, необходимую для эффективного охлаждения. По этой же причине не стоит располагать переплетения проводов вблизи накопителя. Снижению температуры способствует уменьшение уровня AAM и APM. С точки зрения надежности эксплуатировать жесткий диск при температуре выше 55°C не рекомендуется. При высокой температуре необходимо установить в компьютере дополнительный вентилятор, обеспечивающий активное (принудительное) охлаждение жесткого диска. Причина, по которой пользователь может отказаться от дополнительного охлаждения - шум от некачественного вентилятора или высокая стоимость качественной системы охлаждения, хотя обычно шум от дополнительного вентилятора, особенно на фоне других вентиляторов (процессор, видео, блок питания), практически не слышен.

Варианты охлаждения

Основным методом охлаждения современных ЖД 3.5? остаётся принудительный обдув с помощью вентилятора. Другие варианты теплоотвода - пассивные радиаторы, тепловые трубки, жидкостные системы и др. - не получили распространения, хотя ряд фирм (в частности, Zalman и Scythe) в разное время предлагал подобные решения. Они были бесшумны, долговечны, но отличались громоздкостью и высокой ценой, что предопределило узкую нишу на рынке (сборка особо тихих компьютеров и т.п.).

Подбор кулера для дисков имеет свою специфику. Прежде всего, общее тепловыделение ЖД и особенно его плотность сравнительно малы, поэтому достаточно легкого ветерка, чтобы снять перегрев. Вспомним также, что оптимальная температура диска под нагрузкой составляет 35-40? (примерно на 10? выше окружающей среды) и что все его поверхности следует охлаждать равномерно.

В подобных условиях лучшим выбором станет тихоходный крупногабаритный вентилятор, дующий в торец корзины с ЖД, но не касающийся её во избежание вибраций. Именно так устроен обдув корзины в современных качественных корпусах. Вентилятор крепится к вырезу передней панели, а декоративная крышка снабжена воздухозаборниками. Вытяжка через заднюю панель, которая часто встречается в корпусах среднего класса, также достаточно эффективна (конечно, при должной герметизации остальных мест).

Практика показала, что 120-мм вентилятор способен охлаждать до пяти ЖД, так что нужды обычных пользователей покрываются полностью. Для одного-двух дисков обдув даже избыточен, так что в целях снижения шума можно уменьшить скорость вращения до 600-1000 об./мин. Не лишним будет защититься от вездесущей пыли, поставив воздушный фильтр из тонкого поролона.

Значительная часть тепла ЖД может рассеиваться на корзине, которая служит пассивным радиатором. Здесь важна толщина металла и плотный равномерный прижим боковин (качественные корпуса имеют преимущество, также хорошо себя зарекомендовало крепление ЖД шестью винтами). При эффективном теплоотводе всё шасси во время работы ощутимо нагревается. Если же диск крепится на салазках или через амортизирующие элементы (силиконовые, хуже резиновые втулки), то этот путь охлаждения практически блокируется, и вся надежда остаётся на обдув.

Ситуация осложняется, когда штатное гнездо под вентилятор отсутствует. Можно заняться моддингом, сменить корпус на более подходящий или переставить ЖД в более прохладное место. Неплохо себя зарекомендовало размещение в пятидюймовом отсеке: его габариты позволяют установить вентилятор среднего размера (40-60 мм), а крепящие диск скобы не препятствуют обдуву и конвекции. Советуем использовать готовый монтажный комплект - в продаже есть как простые, так и улучшенные модели (с виброшумоизоляцией, пассивными радиаторами, индикацией температуры).

Выпускаются также недорогие (5-10$) кулеры, крепящиеся прямо на корпус ЖД. Следует предостеречь от их использования: мало того, что высокооборотный вентилятор, или даже два, обдувает практически одну только плату, покрывая её при этом пылью, растёт риск замыканий, так ещё диску передаются все вибрации крыльчатки. Особенно они возрастают через несколько месяцев эксплуатации, когда разбалтывается некачественный подшипник скольжения (других там и не ставят). В этом состоянии кулер приносит больше вреда, чем пользы и обязателен к замене.

В заключение напомним, что все обсуждение этого раздела касалось дисков для настольных компьютеров. Ноутбучные и серверные накопители имеют свою специфику, отражающуюся и на подходе к охлаждению.

Первые потребляют всего 0.4-0.9 Вт в покое и 2-3.2 Вт при активной работе, греются сравнительно слабо и не нуждаются в особых мерах. Максимум, что встречается в ноутбуках - П-образная пластина, привинченная к боковинам для лучшего теплоотвода. Для еще более миниатюрных дисков (типоразмеры 1.8?, 1.3?, 1? и даже 0.85?) нагрев и вовсе можно не учитывать: энергопотребление у них даже в пике не превышает одного ватта.

Вторые, напротив, очень горячи из-за высокооборотного шпинделя (чаще всего 15000 об./мин) и постоянной нагрузки, и для них обязателен активный обдув. Продуманная система охлаждения в серверах включает массивные салазки и корзины, раздельные воздуховоды, дублированные вентиляторы горячей замены и т.п. Благодаря этому серверные диски работают в стабильном тепловом режиме и служат заметно дольше бытовых сородичей.

Давно занимаюсь вопросом охлаждения HDD.
Первые два жёстких диска, которые были у меня - обходились без оного, были сами по себе не слишком горячими, да и я особо в железных внутренностях компьютера не разбирался. Потом начал железом интересоваться, собрал второй системник уже своими руками, озаботился нагревом HDD, ибо при долгой работе он становился довольно горячим, иногда почти обжигающим.
После перебора решений, представленых на рынке, была отброшена 5"-панель с мелким кулером спереди, перебраны многие варианты "набрюшных" кулеров.
На некоторое время я успокоился, и просто ставил на каждый хард по кулеру, запитанному от +5 вольт вместо +12 - так достигалась тихая работа при хорошей эффективности.
В последнее время основной мой компьютер становился всё мощнее и при этом всё тише. На фоне остальных охлаждающих элементов стали слышны втулки и движки вентиляторов на хардах. К тому же через мои руки уже прошло довольно большое количество таких кулеров, и часто даже на +5 вольтах они продолжали шуметь - то двигло обмотками тарахтит, то крыльчатка воздухом гудит... Лоторея, в общем. Плюс обнаружилась проблема загрязнения (правда, у кулеров в 5"-отсек с 40мм вентилятором на "морде" с этим ещё хуже) - кулер при своих небольших оборотах умудрялся довольно много забивать пыли под ножки микросхем, не думаю что хардам это приносило пользу.

Задумался, чем можно заменить эти "жужжалки"... На передней панели большинства АТХ-корпусов сейчас есть вентилятор, в большинстве полноразмерных АТХ - 120 миллиметровый. Зачем лишние кулеры на HDD, когда рядом уже есть кулер? Попробовал снять с хардов вентиляторы... "Банки" оставались довольно горячими, но руку держать можно было (мониторинг показывал 40...47 градусов при комнатной +25), но вот микросхемы на платах было крайне жалко. Сейчас обычно на платах самые греющиеся элементы - это процессор и драйвер двигателя/голов. Иногда ещё какой-нибудь стабилизатор питания. Для интереса померял температурные режимы микросхем... У типичного современного HDD в покое процессор нагревается до 40...55 градусов, т.е. руке уже достаточно горячо (у меня болевой порог примерно на 45 градусах), драйвер шпинделя ещё горячее - в покое обычно 45...60, а при случайном поиске температура быстро подпрыгивает выше и спокойно уходит за 70...80 градусов (мерял цифровым термометром). Термодатчик же обычно установлен на плате вне микросхем и/или в "банке" и его температура ниже.

Алюминиевый радиатор можно легко купить в магазине, если его размеры немного не подходят - легко обрезать лишнее. Термопрокладки в продаже не видел (не искал ), но их легко найти в сломаных CD/DVD-приводах (через них отводится тепло с микросхем драйверов двигателей на корпус устройства) или на видеокартах (между радиаторами и микросхемами памяти). Если толщины одной не хватает - можно набрать несколько.
Материалы довольно доступные.

Заехав как то раз за деталями в известный магазин радиодеталей вспомнил, что надо подобрать радиатор для этого проекта. Подобрал. Называется "HS 530-100". Рёбра невысокие, с дополнительными канавками для увеличения площади теплообмена, основание толще чем рёбра, на один HDD по ширине - выше крыши, на глаз прикинул в магазине - может и на два харда хватит... То что надо, купил. Дома примерил радиатор к хардам - на всех нашедшихся HDD он накрывал все "горячие точки", при этом был короче самого HDD. По ширине на два HDD хватало с большой натяжкой... Но всё же решил распилить его в расчёте на два харда.

Потом распотрошил несколько сломаных CD-ROM"ов, вытащил из них термопрокладки.

По случаю установки нового HDD, решил опробовать проект в деле. Харды были разложены на столе, с них скручены старые "набрюшные" кулеры. Рядом расположились радиаторы и термопрокладки с термопастой.
Радиатора, после распилки на два, хватало с трудом - края уже висели между серединами крепёжных отверстий, винты с трудом цеплялись за радиатор.

Как это было.
Берём хард, ищем "горячие" места. Можно прикинуть даже у выключенного HDD - это обычно микросхемы, они довольно крупные. Если плата перевёрнута (HDD WD или последние "плоские" Seagate), то по нагреву или нелакированным плошадкам - с другой стороны к таким площадкам "брюхом" припаиваются микросхемы для организации теплоотвода через плату. Между площадками несколько переходных отверстий для улучшения теплопроводности.

На найденые области кладём термопрокладки, прикидывая расстояние между элементом и поверхностью радиатора. Если толщины не хватает - делаем "бутерброд". Стараемся сделать так, чтобы сильного давления на плату не было, но и чтобы термопрокладки не болтались. Если термопрокладка липкая - кладём как есть, если гладкая - мажем соприкасаемые поверхности термопастой.

Кладём сверху радиатор, стараясь им не елозить, чтобы не свезти термопрокладки, и прикручиваем. Резьба у винтов та же, что и у тех, которыми харды обычно прикручиваются к корзине.

Проверяем на просвет, на месте ли термопрокладки.