Вода охлаждения для видеокарт

Бюджетная водянка для GPU. Знакомство и первый опыт

Хочу поделиться с Вами, как Я собирал свою первую «бюджетную», местами самодельную, систему водяного охлаждения. Где-то на пути создания встречались неудобства, а где-то удача улыбалась. Я не ожидаю от СВО каких-то чудес и рекордов, а всего лишь хочу немного снизить температуру сильно-греющихся деталей и, разумеется, насладиться процессом ее создания. Также хочу чтобы те, кто тоже захочет собрать водянку сам, обратил внимание на трудности, с которыми я столкнулся и постарался избежать их.

Процессор у меня с заблокированным множителем, обычного дешевого башенного кулера хватает для его обдува, поэтому СВО я начал делать для видеокарты, т.к. её температура в требовательных играх достигала 80 и более градусов цельсия, а даунвольтом я не особо хотел заниматься.

Итак, начну с основ. Компоненты, которые потребуются для создания водяночки:

• Водоблок
• Радиатор
• Вентиляторы на радиатор
• Помпа
• Расширительный бак
• Шланги
• Крепежные мелочи (хомуты, стяжки, герметик, винтики, гайки и т.д.)

Компоненты, которые я буду использовать:

1. Водоблок (Ватерблок)

Я смотрел много статей по СВО и все сводится к двум вариантам — это изготовить водоблок самостоятельно, либо же просто купить готовое «решение». Для самостоятельного изготовления у меня недостаточно инструментов, да и, скажем так, «сырья» нету подходящего. Поэтому я не стал изобретать велосипед, а просто приобрел обычный дешевенький водоблок из Китая. обошелся он мне примерно в 300р. Если для процессора водоблок обычно применяют квадратного или круглого сечения шириной примерно в 50мм, то для видеокарты можно выбрать водоблок нестандартной формы. Видеокарта у меня Gigabyte GTX 760 windforce 3x OC, система охлаждения у нее состоит из подложки, прилегающей к чипам памяти и на которую крепится одна из двух секций радиатора. Эта секция прилегает к самой подложке и самому чипу ядра ГПУ. Вторая секция сквозная, для продувания цепей питания ГПУ.Здесь мною было решено оставить подложку и каким-то образом прикрепить к ней мой водоблок. Очень хотелось прикрепить водоблок именно вдоль платы, но из-за его длины ему мешали ровно прилегать к подложке конденсаторы питания. Поэтому я расположил его поперек платы.

Для крепления водоблока к подложке Я использовал заглушку от дисковода ДВД из корпуса. А от старой системы охлаждения я не спешил избавляться – ведь на видеокарте еще оставались без обдува цепи питания. Поэтому я просто решил старый радиатор с вентиляторами приколхозить прямо к водоблоку. Это дополнительно охладит сам водоблок и цепи питания будет обдувать как и раньше.

Стяжками прикрепил радик к пластине, крепление конечно оставляет желать лучшего, но оно вроде «держит».

Крепление водоблока оказалось самым сложным на пути строения СВО, все же надо было взять покороче размером, ибо в дальнейшем я столкнусь с проблемой закрытия боковой крышки корпуса. Сам водоблок выпирает нехило, так еще и угол сгиба шлангов, выходящих из него – немалый и тоже требует места. А если б водоблок был меньше, то выпирал бы не настолько далеко, ну или же повторюсь – его можно было бы расположить вдоль не налегая на кондёры питальника.

2. Радиатор

Можно конечно приобрести китайские, но на мой взгляд они и по цене слегка дороговаты и размер не особо внушительный. А вот радик от печки какого-нить авто – быстрое и дешевое решение. Я приобрел новенький радик от печки Газели, обошелся он мне в 700р. Он довольно массивный и сперва я даже не думал что он поместится в корпусе. Но когда стал расчищать пространство в корпусе, Радик влез в него прям тютелька-в-тютельку. Вот только тут же обнаружилась проблемка другого плана – плотность ребер была довольно велика и продуваемость вентиляторами очень плохая. Я ставил продув 120мм и 80мм вентиляторы, но в дальнейшем поставлю еще с другой стороны на вытяжку пару-тройку штук вентиляторов.

3. Помпа

С помпой был довольно трудный выбор, ибо и цена на хорошую помпу велика и много помп были в основном погружного типа. Я не стал разбираться какие погружные а какие наружные, да и дешевую помпу за 200р не хотелось брать. Тут подвернулась интересная помпа, идущая вместе с расширительным баком. Цена ее правда в районе 800р, но зато она решила проблему изготовления расширительного бачка. Также привлек коннектор питания помпы – стандартный 3-пиновый разъем как у запитки стандартного вентилятора от материнской платы – тупо «воткнул и работает!»

Конечно многие скажут что помпа мол туфта, ненадежная, мало дует и т.д. Не знаю что сказать по этому поводу, но, как говориться, «Будем посмотреть».

4. Шланги

Из китая выписал 1м силиконового шланга сечениями 8х12мм прозрачный обошелся в 150р. Внутренний диаметр следует тщательно подбирать под другие компоненты. Также для «женитьбы» радиатора печки газели было взять пару шлангов от стандартного кухонного крана.

С самого начала сборки у меня встал вопрос – «как же поженить» Радиатор печки с силиконовым шлангом. Диаметр трубы радика печки внешний аж целых 16мм. Внутренний диаметр я не измерял, но при сборке случайно обнаружил, что переходник от металло-пластиковой трубы подходит под трубу радика(забивается в трубу небольшим усилием).

А в дальнейшем на эти переходники навинчиваются шланги от кухонного крана.

И уже после эти шланги легко можно соединить с силиконовым шлангом. Честно говоря – с начала сборки Я думал что мне не хватит длины 1м силиконового шланга, но когда инсталлировал в систему шланги от крана, то длина самой системы стала заметно больше и ее стало хватать для «подводки» ко всем компонентам.

Хоть переходники от металлопластика заходили с трудом в трубки радика, я их все же обмазал герметиком и плотно забил до упора.

Радиатор печки закрепил стяжками к передней стенке корпуса, стяжки еле просунул между ребрами (настолько плотные ребра).

На помпе штуцеры немного большего диаметра (Я думал они 10мм, а оказалось что чуть больше – 11 или 12мм). Поэтому шланг на помпу еле налез, но на всякий случай слегка притянул хомутами. Сами хомуты мне не понравились, ибо они не полностью способны затянуть шланги малого диаметра. Другое дело – самозатягивающиеся хомуты, они хорошо справятся с этой задачей. Но их я не нашел в продаже. У меня имелось лишь пара штук, которые шли в комплекте с помпой. Ими я закрепил шланги водоблока, где на мой взгляд было одно из опасных мест протечки – шланг на водоблок наделся слишком легко, хоть разность диаметров водоблока и шланга была 2 мм.

Наконец пришло время собрать тестовую сборку, чтобы проверить – нет ли протечек, залить нужное количество охлаждающей жидкости. На счет жидкости я не стал задумываться – тут кто на что горазд – кто дистиллированную воду, разбавленную спиртом, добавляет, кто еще что… Я тупо купил тосол и все. Тем более его цена всего 85р за литр. А на мою сборку ушло всего пол литра.
Тестовая сборка компа мне требовалась лишь для запуска помпы – блочок питания, старая МП с процем и памятью – от которой мне требовался лишь запуск БП и 3-пиновый разъем для вентилятора – куда Я запитал помпу. Начал прокачивать систему, протечек не обнаружил, все было исправно. Хотя на мой взгляд помпа слабоватая. Но опять же – экономил на расширительном бачке.

Как видно по корпусу – я избавился от крепления HDD и дисководов. Для жестких дисков сделал одну стенку, которую закрепил в продолжение задней стенки, к которой крепится МатПлата. Ну и сами жесткие диски прикрепил к ней вертикально и чуть выше дна корпуса (чтобы в случае протечки их не залило).

Видеокарта довольно длинная, а с водоблоком стала еще тяжелее, поэтому я сделал небольшую подпорку под задний угол, чтобы плату не изгибало.

Кэблмэнеджментом я не занимался, поэтому провода БП повсюду, ибо корпус у меня все равно стоит внизу под столом и его никто особо не видит, а уж тем более что там у него внутри.
Как видно на фото – шланги из водоблока мешают закрыться боковой крышке корпуса, пока что не придумал ничего по этому поводу.

Не буду ходить вокруг да около, скажу прямо – температуру нагрева удалось снизить примерно на 10 градусов цельсия в среднем. Но я все равно доволен результатом. К тому же теперь шума от вертушек стало меньше, а некоторые корпусные вентиляторы я запитал от 5В.

Ошибки, недочеты, которые хотелось бы исправить:

• Радиатор охлаждения – должен нормально продуваться
• Водоблок длинноват, можно было взять покороче, это решило бы несколько проблем как с выпирающими шлангами, так и с закрыванием боковой крышки корпуса.

На счет помпы пока трудно сказать – температура видеокарты снизилась незначительно – тут может быть несколько проблем:

• Помпа действительно слабоватая
• Радиатор недостаточно рассеивает тепло из-за плохого обдува
• Ватерблок плохо принимает тепло (плохой прижим к чипу)

Ну а так всем доволен. Температура держится в районе 65-71 градусов, не то что раньше.

Источник

Экзотические виды систем охлаждения процессоров и видеокарт для разгона

Содержание

Содержание

У большинства из нас на процессорах и видеокартах стоит обычное охлаждение из радиаторов и тепловых трубок. Однако если вы оверклокер и вам нужны более низкие температуры и серьезный разгон, то придется глядеть в сторону сборных систем водяного охлаждения, систем с элементами Пельтье, «фреонок» и даже азотных стаканов. Давайте вспомним самые экзотические системы охлаждения, дающие очень низкие температуры и позволяющие ставить рекорды разгона.

Бурный расцвет систем охлаждения произошел в конце 90-х годов, совпав с огромными темпами роста рынка процессоров и видеокарт. Оверклокинг тогда из нишевого хобби превратился в популярное занятие, приносившее видимый рост производительности. Многие покупатели новых процессоров и видеокарт стали пытаться «выжать» из них дополнительные мегагерцы. Тем более, что прирост частот при разгоне в 30-50% был в то время нормальным явлением.

Если вы пробовали разгонять видеокарту или процессор, то наверняка сталкивались с главным ограничивающим фактором разгона — ростом температур. Хороший разгон не обходится без повышения напряжения, которое вызывает не линейный, а квадратичный рост тепловыделения и энергопотребления. Первыми пасуют обычные кулеры, потом — кулеры с теплотрубками, и если вы хотите наращивать частоту дальше, то, скорее всего, начнете смотреть в сторону водяного охлаждения.

Сборные системы водяного охлаждения

Системы водяного (жидкостного) охлаждения (СЖО) обеспечивают гораздо более эффективный отвод тепла от комплектующих за счет того, что вода имеет более высокие, чем у воздуха, теплоемкость и теплопроводность. При этом есть возможность создать очень тихую систему за счет гораздо большей, чем у обычных кулеров, площади радиаторов.

В последние годы в продаже появилось много необслуживаемых СЖО, которые дают более высокую эффективность, чем обычные кулеры на теплотрубках. Однако у них есть минусы в виде ограниченного срока службы и невозможности вмешаться в конструкцию для чистки, ремонта или замены компонентов. Этих минусов лишены сборные или «кастомные» СЖО.

В них вы можете гибко менять конфигурацию, добавляя, к примеру, водоблок на видеокарту, чипсет, память и даже на систему питания процессора. Можно ставить более мощную помпу и радиатор большей площади для увеличения производительности.

Сборная СЖО имеет гибкость в монтаже и не привязана к определенному сокету, корпусу или видеокарте. Вы можете подстраивать ее под свои нужды, и при апгрейде смена креплений сокета не станет для вас неприятным сюрпризом.

СЖО может обеспечить очень эффективный отвод тепла от видеокарты. Водоблок типа «фулкавер» накрывает видеокарту целиком, отводя тепло и от видеопроцессора, и от чипов памяти, и от системы питания. При этом получается очень компактная система, идеально подходящая для построения ПК с двумя видеокартами.

Более продвинутые компоненты СЖО приходится покупать уже в специализированных магазинах и здесь проявляется один из их минусов — высокая цена. Еще из минусов СЖО можно назвать потенциальный риск протечки жидкости, необходимость периодической чистки и перезаправки системы и довольно высокую сложность сборки.

Системы на элементах Пельтье

В СО на элементах Пельтье применяется термоэлектрический охладитель или термоэлектрический модуль, работа которого основана на эффекте Пельтье. Действие этого эффекта заключается в возникающей разнице температур в месте контактирования материалов при прохождении сквозь них электрического тока. В зависимости от направления тока, выделяется или поглощается дополнительное тепло, которое называется теплом Пельтье.

Модуль Пельтье состоит из термоэлектрического охладителя, сделанного из последовательно соединенных полупроводников p- и n-типа с радиаторами. Течение тока вызывает охлаждение и нагревание противоположных групп контактов, соединенных с радиаторами: один радиатор охлаждается, а другой — нагревается. С него и отводят тепло радиатором с вентилятором или водоблоком СЖО.

Для работы системе требуются довольно высокие мощности в пределах от 80 до 300 ватт. Например, одно из самых эффективных заводских решений — водоблок со встроенным элементом Пельтье Swiftech MCW6500-T — потребляло до 226 Вт. Температуры, которые он поддерживал, составляли от 0 градусов в простое и 20-30 под полной нагрузкой на процессоре уровня Core i7 965 Extreme Edition.

СО на элементах Пельтье начали активно развиваться в 90-е годы. Их начали производить компании KryoTech, Computernerd, DesTech Solutions и Step Thermodynamics для охлаждения процессоров Pentium и Pentium II.

А самые известные СО на элементах Пельтье появились в нулевые годы. Это было время их расцвета.

Cooler Master V10

И самый частый гость печатных изданий тех времен — суперкулер Titan Amanda.

Широкому распространению СО на элементах Пельтье помешали серьезные недостатки: очень высокое энергопотребление и цена.

Фреоновые системы охлаждения

Фреоновые СО оверклокеры начали активно применять в нулевых годах. Система состоит из пяти компонентов: компрессора, конденсатора, испарителя, осушителя и дросселя (капиллярной трубки).

По системе прокачивается хладагент — фреон. В основе фреонового цикла лежит эффект Джоуля-Томсона — понижение температуры рабочего тела (хладагента) при понижении его давления в ходе протекания через сужение в канале.

Грубо говоря, фреоновая СО — это обычный бытовой холодильник, который есть у каждого из нас на кухне, но построенный для охлаждения компонентов ПК. Температуры, получаемые в такой системе, уже ниже нуля и позволяют осуществлять экстремальный разгон.

Даже само по себе сильное снижение температуры процессора или видеокарты серьезно повышает их разгонный потенциал. Это заметно по механизмам буста современных видеокарт и процессоров — чем ниже температура, тем выше частота.

А еще очень низкая температура позволяет сдержать огромное тепловыделение при серьезном повышении напряжения на чипе. За счет этого и достигаются экстремальные частоты в 6, 7 и даже 8 ГГц на современных процессорах и до 3 ГГц на видеокартах.

Серьезную проблему при минусовых температурах на комплектующих вызывает образование конденсата, который может легко вывести их из строя. Построение эффективной фреоновой СО — непростая задача даже для профессионала холодильного оборудования. Поэтому такие системы — удел энтузиастов и профессиональных оверклокеров.

Но были и серийные корпуса с встроенной фреоновой СО, например — Xpressar RCS100 от Thermaltake. Корпус формата Super Tower и весом около 30 кг обеспечивает охлаждение процессора с автоматическим поддержанием температуры в пределах 20-45 градусов, что исключает появления конденсата.

Стоит упомянуть гибриды СЖО и фреоновой СО — чиллеры. В них фреоновая СО охлаждает хладагент, текущий по обычной СЖО. Они отличаются более простым монтажом, так как к компонентам ПК подводятся обычные водоблоки.

Минусы фреоновых СО исключили их широкое распространение: сложность изготовления и монтажа, высокая цена и громоздкость.

Азотные стаканы

Мы подошли к самым экстремальным системам охлаждения на основе жидкого азота, температура кипения которого составляет -196 градусов! Транспортируется жидкий азот в сосудах Дьюара и довольно дорог, при этом хранится очень недолго.

Поэтому разгон с помощью жидкого азота используется для кратковременного экстремального охлаждения процессора и видеокарты для получения рекордов. Процедура разгона на первый взгляд довольно проста: на процессор или видеокарту устанавливается медный стакан, пространство вокруг стакана тщательно изолируется.

Подливая жидкий азот небольшими порциями в стакан, добиваются его охлаждения до 110-130 градусов ниже нуля.

Но оверклокера поджидают две проблемы, coldbug (CB) — потеря стабильности системы, ее зависание и отключение при определенной низкой температуре.
И cold boot bug (CBB) — невозможность запуска системы при определенной низкой температуре.

Разные процессоры имеют разные температуры, при которых возникают coldbug и cold boot bug, и от оверклокера требуется умение поддержать определенную температуру, сохраняя стабильность системы для прохождения тестов.

32-х ядерный Ryzen Threadripper 3970X на частоте в 5752,97 МГц

Практически все известные рекорды разгона процессоров и видеокарт получены с использованием жидкого азота. Но этот способ крайне сложен, дорог и не может использоваться долговременно.

Стоит отметить еще два способа охлаждения с помощью азотных стаканов. Один из них более дешев и доступен — это охлаждение с помощью сухого льда. Он представляет собой двуокись углерода, или углекислый газ, замороженный до температур около -78 градусов. Температуры, в результате получающиеся на процессоре, ниже, чем при охлаждении жидким азотом, но достаточны для получения любительских рекордов.

Второй способ — это использование в азотном стакане жидкого гелия. Температура его составляет 269 градусов ниже нуля, а стоимость в 15-20 раз выше, чем у жидкого азота. Обычно такой разгон проводится на спонсорские деньги и является довольно редким событием.

Определенную трудность составляет подбор комплектующих, выдерживающих столь низкие температуры без появления coldbug.

Итоги

За последние годы рынок экзотических систем охлаждения изменился — СО на основе фреона и на элементах Пельтье стали уделом узкого круга энтузиастов. Найти их в продаже практически нереально. А азотные стаканы остаются нишевым решением для установки рекордов.

А вот рынок СЖО бурно развивается, и сегодня вы можете купить хорошую сборную систему водяного охлаждения за умеренную сумму. Тем более, что новые многоядерные процессоры требуют СЖО уже даже для небольшого разгона.

Добавьте сюда возможность тихой работы и кастомизации под новые сокеты и видеокарты и вы получите почти идеальную систему охлаждения на сегодня.

Источник