EK-SUPREME HF - COPPER ACETAL

EK-SUPREME HF - COPPER ACETAL

Признанный король среди процессорных водоблоков.

2 248 руб.
EK-COOLSTREAM RAD-XT (360)

EK-COOLSTREAM RAD-XT (360)

Линейка радиаторов серии CoolStream.

2 335 руб.
TFC FITTING STRAIGHT G1/4' THREAD 9.5/12.7 HIGH FLOW-SILVER

TFC FITTING STRAIGHT G1/4' THREAD 9.5/12.7 HIGH FLOW-SILVER

Cпециально разработанный для использования в СВО компрессионный фитинг.

100 руб.
KOOLANCE PMP-450S

KOOLANCE PMP-450S

Идеальное решение для систем водяного охлаждения.

3 644 руб.
topmods.net
Статьи

Уходим ниже нуля

Вышла статья про охлаждение жидким азотом "Уходим ниже нуля", которая впервые была опубликована в журнале "Железо" (январь 2005). Она писалась с учетом аудитории журнала, поэтому заядлым экстримщикам она может показаться неинформативной. Но надеюсь, остальные получат удовольствие от её прочтения.

Привет! Ответь на вопрос, много ли способов охлаждения своего железного коня ты знаешь? Твой комп, скорее всего, охлаждается воздушной системой, про жидкостное охлаждение, думаю, тебе не раз доводилось слышать. А знаком ли ты с системами на основе фазового перехода? Возможно, у тебя возникла ассоциация с «фреонкой», но сегодня речь пойдет не об этом страшном агрегате. Мы поговорим об охлаждении с использованием жидкого азота.

Жидкий азот
Напомнить что такое жидкий азот? Позволю себе процитировать большую советскую энциклопедию: «Азот (от греч. azoos - безжизненный, лат. Nitrogenium), N, химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомный номер 7, атомная масса 14,0067; бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса».
Также хочу добавить, что в воздухе, которым мы дышим, содержится более 78 процентов азота, так что он почти безопасен. Я сказал почти, потому что в данном случае мы имеем дело с жидкой формой этого вещества. При испарении азот вытесняет воздух и, есть некоторая вероятность банально задохнуться. Именно по этой причине все эксперименты следует проводить в просторном, проветриваемом помещении. Температура кипения жидкого азота –196 градусов Цельсия, правда это не значит, что мы охладим необходимый элемент до данной температуры, но не буду забегать вперед.

Надеюсь, что хотя бы частично с основами разгона, ты знаком, поэтому сразу начну с описания охлаждающего «стакана» и нашей мегасистемы .

Операция «Стакан»
Обычно, для охлаждения процессоров (а мы будем охлаждать именно проц) используются кулеры или ватерблоки. Для наших нужд они не подойдут, так как ни одна система не выдержит таких низких температур, а воздушные кулеры вообще для жидкостей не предназначены. Нам нужна емкость, в которую можно было бы залить хладагент и закрепить эту емкость на процессоре. Я не стал изобретать велосипед и принялся за изготовление самой распространенной конструкции.

«Стакан» представляет собой трубу длиной 30-40 см, диаметром 40-50 мм с основанием 55х55 мм толщиной 10-15 мм на одном из концов трубы. Труба приваривается или припаивается к основанию. Предпочтительнее всего изготавливать «стакан» из меди. Получившаяся конструкция как нельзя лучше подходит для наших нужд.

Первая версия «стакана» должна была быть изготовлена из алюминия. Нужный кусок меди достать сразу не удалось и пришлось использовать то, что есть. Мой напарник IgormanS достал основание и трубу, а в мои обязанности входило спаять данные детали. Увы, но осуществить это не удалось, так как основание было из дюрали и упорно не хотело припаиваться к трубе. Пришлось искать медь. В этот раз поиски увенчались успехом, и мы получили вот такую конструкцию:


Заготовка для «Стакана».


Конечно, он был далек от идеала, так что пришлось поработать дремелем – оружием моддера, чтобы придать ему божеский вид и необходимые габариты .


Дремель сделает из палена Буратину!

Основание подготовлено для установки на Socket


В основании «стакана» сделаны четыре углубления, для крепления за монтажные отверстия вокруг сокета. Для того чтобы надежно зафиксировать «стакан» на процессоре, из куска оргстекла была изготовлена прижимная пластина.


Вырезаем отверстие по диаметру трубы

Сверлим дырочки для крепления


В сами отверстия на плате были вставлены болты, и с помощью прижимной пластины конструкция была закреплена на плате. Естественно, необходимо проложить в отверстия между болтами и платой диэлектрик, а также не забыть нанести на процессор термопасту. Что ж, предварительная сборка прошла успешно.


Болты вставлены в крепежные отверстия платы. Не забудь про изоляцию!

«Стакан» возвышается над платой


Подготовка к ядерной зиме
У такого способа охлаждения есть один большой минус – все элементы, находящиеся в непосредственной близости от азотного «стакана», покроются снегом. Попросту говоря, будет образовываться конденсат. Пришлось заняться изоляцией.

Со «стаканом» проблем не возникло, так как в его конструкции использована стандартная водопроводная труба. Теплоизоляция к ней продается в любом сантехническом магазине.

С материнской платой все гораздо сложнее. Она промерзает насквозь, и конденсат «выпадает» в радиусе 15 см вокруг сокета. Обычно, в таких случаях используют какие-нибудь диэлектрики, например, силикон или диэлектрические смазки. Я же использовал вазелин . Он вполне подошел для наших целей, а цена в 10 рублей не может не радовать. Пришлось наносить его вокруг сокета, да и в сам сокет положить немного, чтобы при охлаждении, выпавший конденсат не закоротил ножки проца. Нижняя часть платы тоже без изоляции не осталась. Существуют способы обойтись вообще без изоляции, но об этом как-нибудь в другой раз.


Толстый-претолстый слой вазелина...


Мегасистема
Конечно, мегасистемой я называю ее в шутку - таковой она являлась бы года 4 назад. Сейчас ее правильнее назвать подопытным кроликом . Для первого запуска устаревшая система выбрана неспроста - отправлять на тот свет, в случае неудачи, новенький Athlon64 как-то не хочется...


Тестовый стенд
CPU: AMD Athlon 1400 МГц (Thunderbird)
Материнская плата: Chaintech 7VJDA (KT266A)
Видеоадаптер: MSI GeForce 2MX
RAM: 256Мб RAM (Micron)
HDD: IBM 8,1 Гб
Блок питания: Delta Electronics DPS-300TB 300W
Монитор: LG Studioworks 56i


Обычно, в случае экстремального разгона железо подвергают различным модификациям. Поскольку, рекордов на этом старом драндулете не поставишь, и надо было лишь отработать саму технику разгона, то особых модификаций не проводилось. Единственное, что я сделал – перепаял на материнской плате конденсаторы вокруг сокета. И то, только потому, что родные уже начали вздуваться.

Также я приобрел ThermalTake Copper Shim, чтобы свести к минимуму возможность скола ядра процессора своим «стаканом».

Помимо самой системы были вытащены из запасников или куплены следующие полезные вещи:
-> мультиметр MASTECH M390C+. У этого мультиметра есть возможность измерения температуры, именно поэтому он присутствовал на эксперименте. Заявленные значения температур, которые он может измерить: -50 - +400 градусов Цельсия. Во время эксперимента нам удалось зафиксировать температуру –129 градусов Цельсия. Более низкие температуры мультиметр, увы, измерить не может.
-> пятилитровый термос с широким горлом. В него наливалось необходимое количество азота для эксперимента.
-> две пары латексных перчаток.
-> пластиковые защитные очки. Азот кипит очень интенсивно и есть шанс, что он может попасть в глаза.
-> пластиковая воронка. Нужна она для того, чтобы весь азот, наливаемый в «стакан», попал именно туда, а не на материнскую плату или другие устройства. Сначала, у меня были сомнения, выдержит ли она низкие температуры, но во время эксперимента я смог убедиться в ее морозоустойчивости .

LN2 party #1
Все необходимое было доставлено в подходящее помещение. Начали со сборки системы. От использования корпуса мы отказались – неудобно, так что просто положили материнскую плату на коробку, предварительно покрыв сокет и околосокетное пространство вазелином. Подключили необходимые устройства, вставили процессор, надели на него Tt Copper Shim, закрепили крепежные болты и установили «стакан». К сожалению, прижимную пластину взять забыли, поэтому «стакан» стоял на процессоре исключительно под тяжестью собственного веса. Пришлось с этим смириться. Термодатчик мы прикрепили к теплоизоляции «стакана» - хотелось узнать, насколько хорошо она справляется со своими обязанностями.

Второй неприятный момент - азот, который за день до этого налили в пятилитровый термос, полностью испарился. Пришлось брать еще из сосуда Дьюара.
Когда все проблемы были решены, мы приступили к разгону. Поставили на стакан воронку, залили азот и запустили систему. Плата запустилась, зашуршал винт, пискнул спикер. Все шло самым наилучшим образом. Правда, процессор запустился на частоте 1300 МГц (100х12,5 + немалая погрешность в 50 МГц) - я забыл переставить джампер на плате. В BIOS’е мы выставили максимально возможное напряжение на ядро и перезагрузили систему. Плата запустилась на той же частоте. А вот попытка установить шину в 133 МГц не удалась. Точнее, джампер мы переставили, и плата даже запустилась, бодро пискнув спикером, но на экране больше ничего не появилось. Не думали мы, что это будет прощальный писк. А температура, тем временем, на поверхности изоляции уже приближалась к –20 градусам Цельсия.

Судя по симптомам, умер процессор, материнская плата даже не пищала. Усопший проц был извлечен из сокета и тщательно осмотрен. Никаких сколов или тепловых повреждений обнаружено не было. В загробный мир он отправился в виде брелка . На этом печальном событии закончилась наша первая LN2 сессия.
Итоги неутешительны: Athlon 1400 МГц заработал на частоте 1300 МГц и умер. По сути, произошел не разгон, а даунклок.

LN2 party #2
К моменту проведения второго эксперимента мы обзавелись собственной лабораторией. В тот день мне позвонили и сказали, что привезли азот. Естественно, его налили в «боевой» термос и долго он бы там не протянул. Пришлось бросать все дела и ехать в лабораторию.

Взамен убиенного Thunderbird’а был приобретен Duron (Spitfire) 750 МГц. Именно его и пустили «под нож».

На этот раз я не забыл про прижимную пластину и, «стакан» был надежно зафиксирован на процессоре. Налив азота в «стакан», я включил систему. Не последовало даже писка спикера. Неужели и Duron отправился к праотцам? Помучавшись еще полчасика, я оставил всякие попытки воскресить систему, которая к тому времени уже основательно промерзла. Так бесславно закончился второй эксперимент.


Система готова к экстремальным экспериментам

Азот кипит в «стакане»

Весь покрытый инеем, абсолютно весь...


Азотное баловство
Но ведь азота оставалось еще около трех литров, нельзя же оставлять добро пропадать. И тут я принялся проводить опыты с азотом.

Очень интересно он себя ведет, при попадании в воду: моментально образует ледяную корку на поверхности воды и катается по ней, при этом активно испаряясь. Также я вылил азот на нерабочую материнскую плату. Сначала азот просто кипел, и ничего не происходило, а потом материнскую плату немного перекосило, начался процесс сворачивания ее в бублик .
А еще я выливал азот и на руки, предварительно надев на них перчатки. Ничего особенного: чувствуется холодок, но не более. Хотя если руки вспотеют, то ощущения будут более острыми. Именно поэтому во второй раз я одел под латексные перчатки еще одни – тоненькие хлопчатобумажные. Благодаря им, руки не так быстро увлажнялись и работать было сухо и комфортно .

Внутреннее расследование
После некоторых размышлений было решено проверить материнскую плату, подает ли она вообще признаки жизни. Вставили Duron – тишина, но вентиляторы крутятся, а это уже радует. Наверное от безысходности, решили поставить Athlon. И о чудо! «Буревестник» очень резво запустился, а мать отрапортовала писком об успешном прохождении POST’а. Да, рано мы его на брелок списали... Из этого стало ясно одно – виновата плата. Другие экстримщики сказали, что, возможно, замерзает электролит в конденсаторах цепи питания CPU, когда температура опускается ниже –17 градусов. А какая температура была на них у нас, подумать страшно! Последовав совету, я перепаял конденсаторы на обратную сторону платы. Зрелище не для слабонервных.


Конденсаторы вывернули наизнанку


Также, я случайно нашел у себя кусок мягкой резины, которую закрепил на обратной стороне платы для лучшей изоляции. Закрепил с помощью болтов и очередной прижимной пластины из оргстекла.

LN2 party #3
В этот раз мы знали, чего ждать от системы. Задача стояла такая: как можно быстрее выяснить частотный предел процессора, пока материнская плата способна работать в таком экстремальном режиме. Поскольку теперь конденсаторы находились на обратной стороне платы, то просто положить ее на коробку не представлялось возможным. Было решено установить плату на импровизированных ножках, изготовленных из болтов и гаек.


«Мамке» приделали «ноги»


Сбор системы прошел уже по известному сценарию – изоляция платы вазелином, подключение устройств, установка и фиксация «стакана». Напоследок расположили термодатчик у дна «стакана», чтобы следить уже непосредственно за его температурой.

К третьей LN2 сессии наш «стакан» представлял собой печальное зрелище. Теплоизоляция местами потрескалась, в некоторых частях была немного порвана. Чтобы она окончательно не отвалилась, мы скрепили ее лентой. Получился эдакий «полосатый жезл».


Боевой «стакан» теперь напоминает трубу реактора


Собрав тестовый стенд, я залил немного азота в стакан. Когда температура «стакана» опустилась ниже –20 градусов Цельсия, я запустил систему. На этот раз старт прошел без проблем, и пришло время заняться разгоном. Постепенно поднимая шину вместе с напряжением на ядре, мы увеличивали частоту процессора. Множитель менялся пару раз, когда уже невозможно было наращивать частоту шины. После очередной перезагрузки тестовый стенд перестал реагировать на наши действия вообще. Плата в третий раз за свое существование замерзла. К этому моменту наш результат составил 1740 МГц (145х12) при напряжении 2.05 вольта.


Какие ваши доказательства?!


Неплохо для старшего в линейке процессора, изготовленного по 0,18 мкм технологическому процессу, хотя есть к чему стремиться, ведь рекорд для ядра Thunderbird составляет 2241 МГц! Через некоторое время плата оттаяла, но при повторных запусках замерзала гораздо быстрее. Мы не стали мучить ее дальше т.к. максимальная частота, которою мы смогли бы достичь - 1875 МГц (150х12,5) - это предел возможностей нашего тестового стенда.

На частоте 1740 мгц (145х12) процессор выделял примерно 120 Ватт тепла, на самом деле это немного по меркам сегодняшних топовых процессоров (взять тот же Prescott).

Конец?
Нет, я бы сказал, что это только начало. Мы получили бесценный опыт, необходимый для дальнейших экспериментов в этой области. Уже почти собраны все необходимые компоненты второй «подопытной» системы, которая обладает большим разгонным потенциалом и, надеюсь, не будет замерзать.

Вместо послесловия
Появилось желание? Захотелось повторить эксперимент? Ничего, сейчас я охлажу твой пыл не хуже жидкого азота .

Во-первых, будут проблемы с изготовлением стакана. 30-40 см трубы диаметром 52 мм нигде не купить. В сантехнических магазинах такие трубы продаются длиной по 2 метра минимум, а стоимость этих 2 метров может перевалить за 600 рублей. Возможно, придется искать на металлобазах и в пунктах приема цветного лома. Чтобы найти основание на стакан, тоже надо побегать, плюс, надо найти человека, который возьмется спаять эту конструкцию или, придется приобретать горелку, то есть еще ~1500 рублей.

Во-вторых, надо подумать, в чем хранить жидкий азот. Простой термос на 5 литров (если у тебя такой имеется) не подойдет - азот испарится из него за сутки, проверено. Обычно, жидкий азот храниться в сосудах Дьюара, но этот сосуд, опять-таки, надо найти и купить или, на худой конец, взять в аренду. Хотя, если достать азот в день эксперимента, то можно обойтись и без сосуда.

В-третьих, подумай, где ты будешь покупать жидкий азот? Это не сигареты - в ларьке не купишь, придется обзванивать фирмы, которые занимаются азотом.

В-четвертых, нужно просторное помещение для экспериментов. Ты же не хочешь, чтобы тебя нашли задохнувшимся в твоей кладовке с азотным «стаканом» в одной руке и с журналом - в другой?

Ну и в-пятых, экстремальное охлаждение и экстремальный разгон – это лучшие способы отправить свое драгоценное железо на тот свет. Где-то не заизолируешь плату и получишь короткое замыкание. Все, о гарантийном обслуживании и говорить нечего!


Термос с жидким азотом – это наше все!

Задать вопросы по статье можно в этой ветке нашего форума.

Комментарии:

  • Опубликованы характеристики процессоров Trinity

    Упомянуто шесть моделей

    «14» февраля 2012
  • AMD опубликовала свои ближайшие планы в отношении выпуска новых поколений процессоров

    Охвачены 2012 и 2013 годы

    «06» февраля 2012
  • Обнародован график выхода видеокарт Southern Islands

    В MSI допустили утечку информации

    «01» февраля 2012
  • Состоялся релиз видеокарты Radeon HD 7950

    Никаких неожиданностей

    «31» января 2012
  • Первый двухъядерный процессор Ivy Bridge выйдет в мае

    Это будет Core i5-3470T

    «30» января 2012