ТЕМА. Мониторинг температуры и напряжения питания процессора, материнской платы и винчестеров

Для без перебойной работы ПК регулярно возникает необходимость тщательного отслеживания состояния температуры железа. Это связано с тем, что стабильность работы компьютера в целом, как и долговечность отдельных комплектующих, напрямую зависит от их рабочей температуры. Рабочая температура в свою очередь связана с комплексом характеристик и свойств устройств: их энергопотреблением, тепловыделением, рабочим напряжением, частотой. А увеличение частоты вызывает увеличение тепловыделения.

Помимо сугубо технических характеристик, определяющих номинальные температуры устройства, необходимо учитывать и поправочные коэффициенты на условия эксплуатации. В частности, системы охлаждения загрязняются со временем, термопасты и термоинтерфейсы высыхают, твердеют, теряют теплопроводность. Следствием этого становятся перегревы элементов устройства. Например, процессор, который находится в корпусе, год не чистившимся от пыли, будет больше греться на 5–15 градусов!

Работа вентиляторов играет далеко не последнюю роль в установлении температуры компонентов системного блока. Со временем, подшипники изнашиваются, а радиаторы кулера загрязняются, что ухудшает аэродинамику и теплоотвод. Как следствие — все тот же перегрев охлаждаемых узлов.

Блоки питания, как известно, также имеют номинальную мощность, значительно отличающуюся от реальной. Все устройства в системном блоке питаются от +3,3, +5 и +12 В. При этом по тем каналам, по которым они питаются, они потребляют ток. Ток для каждого устройства свой и зависит от его режима работы — при большей загрузке — больший ток; для некоторых устройств это значение постоянно. Сумма потребляемых токов должна быть не больше, а желательно, меньше максимального тока, выдаваемого блоком питания по каждому из каналов выходных напряжений. Ну а мощность, являясь произведением тока и напряжения, также ограничена. Порой устройства по сумме требуют такую мощность, которую реально блок питания выдать не может. В этом случае начинаются просадки по напряжению каналов. Они же могут проявляться при высыхании конденсаторов в блоках питания по мере их старения.

Отдельно стоит сказать о любителях разгона — оверклокерах. Для них соблюдение температурных режимов эксплуатации — залог здоровья их железа. Так что они в первую очередь должны отслеживать состояние компонентов компьютера. Именно для отслеживания состояния устройств и используются средства мониторинга.

Виды и возможности мониторинга

Итак, мониторинг позволяет отслеживать в реальном времени через логфайлы и графики:

• температуры (CPU, материнской платы, процессора, HDD, блока питания);
• напряжения питания (материнской платы, памяти RAM, процессора);
• скорости вращения вентиляторов и кулеров (CPU, GPU, Aux, корпусных).

Мониторинг бывает аппаратным и программным. Но, строго говоря, любой программный мониторинг все равно использует параметры состояния железа, поэтому является программно-аппаратным. Программное обеспечение позволяет отобразить состояние мониторинговых величин через чтение регистров состояния соответствующих микросхем мониторинга. В свою очередь, микросхемы мониторинга получают информацию с различных датчиков. Таким образом, программное обеспечение не может отображать информацию без системы датчиков и микросхемы мониторинга, а железо, в свою очередь, не имеет возможности отобразить состояние без программного обеспечения (ПО).

Реализация мониторинга

Общая идея мониторинга такова. Аналоговый сигнал снимается с датчиков и подается на входы микросхемы мониторинга. Датчиков великое множество, но нас интересуют в первую очередь термодатчики, тахометрические и источники постоянного напряжения. В качестве термодатчиков могут выступать терморезисторы, термодиоды, термотранзисторы. В зависимости от того, какой узел системы мы наблюдаем (процессор, мосты, винчестер, графический чип) и применяемых в нем датчиков, точность показаний может сильно отличаться. Далее аналоговый сигнал с помощью встроенного в микросхему мониторинга 8-разрядный АЦП преобразует аналоговые сигналы в цифровой двоичный код с заданной точностью и дискретностью. То есть от возможностей микросхемы мониторинга также многое зависит — как точность, так и количество одновременно отслеживаемых параметров, количество подключаемых источников сигнала. После оцифровки данных, они становятся доступными для чтения в определенном регистре. Именно оттуда данные мониторинга и считывает BIOS и ПО мониторинга. Но так как возможности BIOS по считыванию данных ограничены, то лучше пользоваться специальным системным ПО.