Энтузиаст испытал экзотическое охлаждение распылением для Ryzen 7 9800X3D

Существует множество экзотических методов охлаждения чипов, таких как иммерсионное охлаждение и охлаждение жидким азотом. Но есть один метод, о котором вы, возможно, не слышали, — охлаждение распылением, используемое в некоторых суперкомпьютерах. Известный немецкий оверклокер Дер8ауер продемонстрировал возможности этого метода в своём новом видео, охлаждая процессор Ryzen 7 9800X3D, распыляя непроводящую жидкость прямо на теплораспределительную крышку (IHS).

Принцип работы охлаждения распылением понятен из названия: сопла, расположенные над процессором или видеокартой, распыляют жидкость прямо на поверхность чипа. В зависимости от используемого хладагента, жидкость испаряется при контакте с нагретым чипом, пар возвращается в контур охлаждения, где конденсируется обратно в жидкость, и цикл повторяется. Если это звучит знакомо, то принцип фазового перехода используется и в классических тепловых трубках.

Чтобы показать, как выглядит процессор, изначально созданный для охлаждения распылением, Дер8ауер продемонстрировал чип из суперкомпьютера Cray X1 2003 года выпуска. В отличие от обычного процессора с теплораспределительной крышкой, чип Cray X1 помещён в стальной корпус, в который уже встроены некоторые компоненты системы распыления.

На внутренней стороне корпуса расположено множество крошечных сопел, направленных на восемь кристаллов чипа. Дер8ауер отмечает, что направление каждого сопла и давление подачи жидкости являются критически важными параметрами для обеспечения полного покрытия каждого кристалла. Если даже небольшая часть кристалла не будет покрыта жидкостью, это может привести к локальному перегреву.

Кроме того, сам хладагент играет ключевую роль. Он должен быть непроводящим и иметь низкую температуру кипения, чтобы происходил фазовый переход при правильной температуре. Если температура кипения слишком высока, жидкость не будет превращаться в пар, и тепло останется внутри чипа.

Для тестирования Дер8ауер собрал самодельную систему на базе Ryzen 7 9800X3D, модифицировав стандартную СВО для поддержки распылителя. Система состоит из двух контуров: один подаёт хладагент в распылитель, а другой — сжатый воздух, который смешивается с жидкостью, образуя туман.

Несмотря на то, что система охлаждала лишь часть теплораспределительной крышки, ей удалось успешно справиться с тепловыделением 9800X3D. Результаты оказались скромнее, чем у традиционного кулера, но процессор смог пройти один тест Cinebench R23 без перегрева, набрав 18 164 балла при температуре около 95°C. Для сравнения, Ryzen 7 9800X3D с нормальным охлаждением набирает в этом тесте около 23 000 баллов.

Результаты теста могут показаться не впечатляющими, но стоит помнить, что распылитель охлаждал лишь небольшую площадь. Если бы вся поверхность IHS была охвачена, а система была правильно настроена, результаты могли бы быть совершенно другими.

Охлаждение распылением — один из самых эффективных методов для полупроводниковых чипов. Его потенциал напрямую связан со скоростью потока хладагента, что делает его исключительно эффективным для процессоров.

Несмотря на свои возможности, этот метод не получил широкого распространения и используется почти исключительно в сфере суперкомпьютеров. Даже там его применяли лишь в нескольких системах, включая легендарный Cray-2.

Источник: Tomshardware.com