Hydrauliczny pecet

Konstrukcja chłodzenia wodą różnych części peceta wydaje się prosta. Niemniej jednak jest kilku reguł do przestrzegania. Chłodzenie wodne jest najlepszym sposobem obniżenia temperatury najgorętszych części peceta. Po to, by móc go lepiej przetaktować albo wyciszyć.

Konstrukcja chłodzenia wodą różnych części peceta wydaje się prosta. Niemniej jednak jest kilku reguł do przestrzegania. Chłodzenie wodne jest najlepszym sposobem obniżenia temperatury najgorętszych części peceta. Po to, by móc go lepiej przetaktować albo wyciszyć.

Wiele osób skrzywi się na samą myśl o sąsiadowaniu wody z elektroniką, pamiętając, że zalanie jakiegoś układu oznacza najczęściej jego koniec. Spróbujemy rozwiać te obawy. Współczesna technika ma już niewiele wspólnego z kapiącymi kranami, uszczelnianymi konopnym sznurkiem wkręcanym w gwint. Wręcz przeciwnie, jest wiele bezpiecznych rozwiązań chłodzących różne części peceta. Spróbujemy pomóc ci w wyborze odpowiedniego do twoich potrzeb.

Dlaczego woda?

Pompka zintegrowana ze zbiornikiem wyróznawczym.

Pompka zintegrowana ze zbiornikiem wyróznawczym.

Praw fizyki nie da się oszukać. Każdy dodatkowy herc częstotliwości i ułamek wolta, pomagające utrzymać niezawodność pracy przetaktowanego komputera, zamieniają się w ciepło. Scalone układy z roku na rok stają się coraz gorętsze mimo systematycznego zmniejszania wymiarów tranzystorów i wielu pomysłowych sposobów redukcji wydzielania mocy, które tę wzrostową tendencję powstrzymują, ale tylko na chwilę. Wydzielanie ciepła jest jeszcze ważniejsze dla osoby planującej przetaktowanie komputera metodą powiększania częstotliwości taktowania i napięcia zasilania jego komponentów. W ten sposób zwiększa się moc pobieraną przez układ i w konsekwencji temperatura przekracza przewidywania konstruktorów. Dochodzi do punktu, w którym niedostosowana "chłodnica" przestaje odprowadzać ciepło generowane przez dodatkowe herce i wolty, niezależnie od liczby żeberek, wentylatorów i rur. Wtedy należy zacząć poważnie myśleć o zmianie sposobu chłodzenia. W grę wchodzą: woda, suchy lód, ciekły azot albo wykorzystanie efektu przemiany fazowej. Najtaniej i najłatwiej jest zastosować pierwszą z nich.

Jak to działa?

System chłodzenia wodą działa dzięki tłoczeniu jej przez wydrążony pojemnik, tzw. blok wodny. Jest zamontowany na szczycie każdego układu scalonego, który ma być studzony. Przepływ ciepła między układem a krążącą cieczą powinien być jak najlepszy. Decyduje o tym materiał bloku, który powinien być dobrym przewodnikiem, oraz jak największa powierzchnia styku z układem scalonym.

Dobre odprowadzenie ciepła system zawdzięcza wodzie, która przejmuje jego nadmiar 24 razy efektywniej niż powietrze. Nagrzana w bloku musi być oziębiona w chłodnicy, żeby wysłana ponownie do bloku mogła spełnić swoją funkcję. Zatem z powodów praktycznych układ wodny, w odróżnieniu od powietrznego, musi być zamknięty i mówimy o wodnym obwodzie chłodzącym.

Rury i przerwy między nimi

Blok wodny. Ustawienie wlotu po przekątnej wylotu zapewnia bardziej równomierny przepływ.

Blok wodny. Ustawienie wlotu po przekątnej wylotu zapewnia bardziej równomierny przepływ.

W skład obwodu chłodzącego wchodzą: jeden lub kilka bloków wodnych do chłodzonych układów scalonych, kombinacja radiatorów i zespołu wentylatorów studzących wodę rozgrzaną w blokach wodnych, pompa, która wymusza krążenie, oraz system rur łączących wszystkie te komponenty. Na dodatek większość obwodów wymaga rozgałęzień w kształcie litery T i zbiornika, z którego układ będzie się napełniał przed pierwszym uruchomieniem i uzupełniał ubytki, jeśli wystąpią. Można też pomyśleć o gotowym źródle, z którego pompa mogłaby pobierać wodę.

Blok wodny procesora

Są dwie szkoły budowania bloków wodnych. Można je nazwać nisko- i wysokociśnieniową. W pierwszym rozwiązaniu woda łatwo i leniwie cyrkuluje przez blok wodny, podczas gdy w drugim przekroje są zacieśniane, a przepływ w większym stopniu wymuszany. Metoda wysokociśnieniowa zapewnia lepszy odbiór ciepła, ale wymaga wydajnej pompy. Z tego powodu układy wysokociśnieniowe, chociaż oferują większą wydajność, prawdopodobnie nie będą najlepszym rozwiązaniem w wypadku planowania instalacji z kilkoma blokami wodnymi o różnych przekrojach.

Bloki wodne do procesorów są różnych kształtów i rozmiarów, chociaż wszystkie odgrywają tą samą rolę: mają zaprząc chłodzący potencjał przepływającej wody do odbioru ciepła ze znajdującego się poniżej procesora. Większość bloków wodnych ma tylko jedno wejście, przez które woda musi wpłynąć, zanim przeciśnie się przez wewnętrzne komory i wypłynie wyjściem.

Bloki wodne do procesorów wykonywane są z różnych materiałów, także tu dociera moda. Z różnym skutkiem. Bloki z akrylowymi wierzchami, bardziej atrakcyjne wizualnie od metalowych lub zrobionych z połączenia metalu z plastikiem, okazały się mało wytrzymałe i zdarzały się im pęknięcia pod ciśnieniem. Niemniej jednak nowsze gatunki akrylu okazały się bardziej odporne i można ich używać bez obaw. Większość bloków do procesorów jest z nim skręcana śrubami przechodzącymi przez płytę główną, dlatego ich montaż wymaga rozebrania peceta, ale są modele przypinane do płyty podobnie, jak wentylatory.

Grafika nie gorsza

Radiator wieloprzejściowy. Woda kilka razy przechodzi przez chłodnicę. Ciepło odbiera strumień powietrza napedzany wentylatorem.

Radiator wieloprzejściowy. Woda kilka razy przechodzi przez chłodnicę. Ciepło odbiera strumień powietrza napedzany wentylatorem.

Można wyróżnić dwa rodzaje bloków do chłodzenia kart graficznych: pokrywające prawie cały układ lub ograniczające się do procesora. W pierwszym wypadku dodatkowo chłodzone są pamięć oraz układy wyjściowe, więc jest to dobre rozwiązanie studzenia karty nie tylko wysokowydajnej, ale i pracującej na najwyższych obrotach. Najczęściej nowy blok wodny kupuje się przy okazji wymiany karty graficznej, ale inaczej niż w wypadku procesora wybór jest o wiele prostszy. Z powodu daleko posuniętej standaryzacji wymiarów kart graficznych prawie każdy blok pasuje do dużej liczby modeli. Należy się zastanowić nad hybrydą bloku wodnego na GPU i wiatraków do chłodzenia pamięci oraz VRM. Powietrze może nie dać rady przy większym przetaktowaniu. Inne wyjście to wyposażenie się w kilka bloków, pokrywających najgorętsze części karty. Takie modularne rozwiązanie jest równie efektywne, jak jeden blok studzący całą powierzchnię, a dodatkowo pasuje do większej liczby krótszych i dłuższych kart graficznych. Gorzej z szerokością - należy tak zaplanować wodne chłodzenie systemów CrossFire i SLI, żeby zmieściło się w wąskiej szczelinie między dwiema kartami.


Zobacz również