![[ ТехноМаньяки ] - Портал компьютерных энтузиастов](http://www.techmaniacs.net/styles/teachstyle/tm_logo.jpg "[ ТехноМаньяки ] - Портал компьютерных энтузиастов")
|
|  |
| Охлаждение жидким азотом: первый опыт |
Вступление
Об экстремальных видах охлаждения всегда возникает самое большое количество споров и вопросов. Одно только обсуждение того, что именно считать экстремальным охлаждением, занимает не один десяток веток на форумах разных сайтов. Мнений на этот счет множество. Одни считают экстремальной любую систему охлаждения, способную охладить кристалл ниже комнатной температуры. Другие придерживаются мнения, что экстремальными можно считать только системы охлаждения, позволяющие достигнуть температур ниже нуля по цельсию. Третьи вообще считают экстремальными все системы охлаждения, при использовании которых есть вероятность выхода из строя железа. Как бы то ни было, все виды охлаждения, связанные с использованием жидкого азота, бесспорно относятся к виду экстремальных.
Второй часто задаваемый вопрос: зачем же вообще нужно использовать данный вид охлаждения? Здесь вспоминается известный спор «фреонщиков» и «стаканщиков» об эффективности систем охлаждения и практической полезности их использования. Первые утверждают, что использование сухого льда/жидкого азота неоправданно дорого и позволяет эксплуатировать разогнанную систему считанные часы, пока не кончится «топливо». Вторые, в свою очередь, оппонируют тем, что их системы охлаждения позволяют добиться более низких температур, а систему совсем не обязательно заставлять работать в таком режиме круглые стуки, повседневно достаточно «хорошего воздуха» или СВО, а уже во время бенчинг-сессий для получения рекордных результатов нужно использовать более серьезное охлаждение.
Однако не только жажда рекордов и попадания в верхние строчки рейтинговых таблиц движет оверклокерами, использующими экстремальное охлаждение. Желание экспериментировать, познавать возможности железа, способность его работы при низких температурах является движущей силой, заставляющей оверклокеров менять охлаждение на всё более и более эффективное.
Начало работы
Всерьез подумывать об экспериментах с экстремальным охлаждением я стал после сдачи летней сессии. Очередной курс был позади, впереди было лето, напряга на работе особого не было и я решил обязательно за лето сделать что-нибудь интересное, чтобы потом, как говорится, не было мучительно больно за бесцельно прожитые летние месяцы  . К моддингу у меня особой тяги нет, проекты других смотреть интересно, а вот творить что-нибудь свое нет желания, поэтому было решено «грейдить» систему охлаждения.
Сначала были задумки о создании водянки, охлаждающей единым контуром процессор, видеокарту, северный мост и блок питания, так, чтобы единственными вентиляторами в компьютере были вентиляторы, обдувающие радиатор СВО. Но потом все-таки эта затея была оставлена и я остановился на более прогрессивной и интересной на мой взгляд идее - создании процессорного стакана под сухой лед/жидкий азот. Об этапах претворения в жизнь этой идеи повествуется ниже.
Стакан и крепление
Стакан является самой важной составляющей данного вида охлаждения, поэтому первым этапом является продумывание конструкции стакана. И хотя, по словам одного известного оверклокера, «производительность стакана на 90% зависит от того, кто его использует», эффективность также в немалой степени зависит и от конструкции.
Стакан было решено делать медным, алюминиевый вариант не рассматривался в силу относительно низкой теплопроводности материала и, как следствие, более низкой эффективности. Стакан предполагалось сделать универсальным, поскольку еще было неизвестно, что можно будет найти в нашем городе: сухой лед или жидкий азот. Затем стоило определиться, какого типа будет стакан - паянный или цельный. Для первого необходимо было найти медную трубу, к которой потом припаивается основание, для второго - цилиндрическую болванку из которой стакан будет вытачиваться. Как оказалось, найти медную болванку в нашем городе гораздо проще, чем трубу, поэтому я остановился именно на этом варианте. После непродолжительных поисков, была приобретена медная цилиндрическая болванка: медь М1, диаметр основания 79мм, длина 202мм, вес ~9кг.
После изучения множества форумов я решил остановиться на внутренней структуре стакана ступенчатого вида а-ля MousePot. Внутри стакана вытачивается цилиндр, который ближе к основанию заканчивается ступеньками для увеличения площади поверхности. Такая конструкция сочетает высокую эффективность и относительную простоту изготовления. По совету знающих людей, основание стакана было сделано довольно толстым. Такой шаг позволяет увеличить инерционность работы стакана и предотвратить сильные скачки температуры в моменты добавления охладителя в стакан. В итоге был нарисован чертеж будущего стакана и его 3D-модель.
Найти токаря для выточки стакана проблемы не составило. Договаривался я через родственника, который работает в организации, занимающейся обработкой металлов. Через пару недель стакан был готов, оставалось только его немного довести до ума. Можно сказать, что выточка обошлась мне практически бесплатно, в оплату ушла только стружка, за что родственнику большое спасибо  . Вес получившегося стакана ~2кг, внутренний объем ~425мл. Основание стакана было отполировано, для этого потребовалась паста ГОИ и несколько часов времени. В итоге получился следующий девайс:
Крепление было сделано из 9-слойной фанеры. Варианты из текстолита или оргстекла были отброшены в силу трудности обработки первого и хрупкости при отрицательных температурах второго материала. В фанере было высверлено отверстие под диаметр стакана, так, чтобы после надевания на стакан за счет выступа обеспечивался прижим. С обратной стороны материнской платы крепилась backplate тоже из фанеры, обе они стягивались шпильками. Крепление было сделано совместимым с сокетами 478,775,754,939,940,AM2 для этого были сделаны необходимые отверстия.
Жидкий азот и сосуд дьюара
Искать «топливо» для будущих экспериментов я стал параллельно с обдумыванием конструкции стакана. По правде говоря, сначала я предполагал использовать вместо жидкого азота сухой лед. Его, как я поначалу думал, будет проще достать и для него не надо покупать никакие специальные емкости, типа сосуда дьюара для азота. Продолжительные поиски сухого льда результатов не дали и тогда ничего не оставалось как переключиться на поиски жидкого азота. Вскоре была найдена контора, где жидкий азот можно было приобрести. Единственной проблемой было то, что ни в какую другую тару, кроме сосуда дьюара азот не отпускали, поэтому пришлось озадачиться его приобретением.
Как оказалось, найти дьюар в нашей провинциальной столице весьма проблематично. Конечно продавались новые сосуды, но приобретать 6-литровый дьюар за 13-15 килорублей у меня совсем не было ни желания, ни средств. Напряженные поиски заняли месяц, но все-таки они увенчались успехом, недаром говорится «кто ищет, тот всегда найдет»  . Был приобретен 16-литровый сосуд дьюара СК-16, произведенный еще в далеком 1988 году.
Товарищ, у которого был приобретен сосуд, оказался весьма продвинутым в вопросах криогенного охлаждения и общение с ним оказалось весьма полезным. Во-первых, он мне назвал еще одно место, где можно приобрести азот. Во-вторых, дал несколько практических советов по использованию азота, в том числе рассказал способ долговременного хранения азота. Как известно, даже при нахождении в сосуде дьюара, азот медленно, но верно кипит и испаряется. Скорость испарения зависит от модели сосуда и обычно указывается в его технических характеристиках. Среднее значение – несколько десятков грамм в час, однако этого хватает чтобы за пару недель содержимое 15-16-литрового сосуда полностью испарилось. Было предложено в горловину сосуда вставлять конус из плотной бумаги «острием» внутрь. Поскольку бумага не будет герметично закрывать сосуд, то можно не бояться повышения давления в сосуде и вероятности взрыва. При этом испаряться и покидать дьюар будет меньше газа, и жидкий азот сможет храниться в сосуде дольше.
Подготовка материнской платы и теплоизоляция стакана
Правильная подготовка материнской платы для экспериментов с жидким азотом очень важна, если нет желания «убить» материнку. Основной опасностью здесь является появление конденсата на поверхности платы. Если место его выпадения неудачное, то можно запросто спалить материнку. Например, достаточно попадания одной капли и кратковременного замыкания ножек одного из мосфетов VRM-модуля CPU на материнской плате и плату с процессором можно смело выкидывать в мусорное ведро. Для избежания таких ситуаций околосокетное пространство покрывают каким-нибудь диэлектрическим лаком. Используют различные средства, от подручных вазелина и лака для ногтей до специальных лаков для радиоэлектронной аппаратуры. Мной был использован диэлектрический лак Cramolin Plastic в виде спрея. На плате предварительно были заклеены все разъемы, сокет и все места, куда попадание лака нежелательно. Плата была покрыта с обеих сторон один раз целиком и второй раз было покрыто только околосокетное пространство. Теперь можно уже не бояться выпадения конденсата или попадания воды на работающую плату.
Страницы: 1 2 3 #
|
|
|
