Или как получить низкую температуру бесплатно

Способы экстремального охлаждения компьютера, позволяющие получить температуры ниже комнатной и даже ниже нуля, давно известны. Это элементы Пельтье, испарительные системы охлаждения ("фреонки"), сухой лед и жидкий азот. Методы совершенно разные, но имеют несколько неприятных, с точки зрения обычного оверклокера, черт. Это дороговизна (кроме сухого льда и азота) и ужасающая сложность в эксплуатации (кроме серийных фреонок). Однако, тяга к рекордам есть и многих не останавливает временность используемых решений. В этой статье мы рассмотрим методы временного снижения температуры процессора и других компонентов, которые не требуют денежных затрат.

Любимый сезон оверклокеров

Да, это зима. Именно зимой можно получить холод в любых количествах и совершенно бесплатно (это, конечно, не относится к жителям южных областей нашей необъятной Родины). Самый простой метод - вынести компьютер на балкон разбивается о несколько неприятных моментов, связанных с переносимостью электроникой низких температур. Если чипы прекрасно работают при температурах около нуля и ниже (собственно, до -50С для компонентов плат и до -180С для локального охлаждения процессоров), то комплектующие с движущимися частями и блоки питания на это не рассчитаны.
Поэтому, вот рассказ о том, как надо использовать зимние условия. К сожалению, фотоаппарата тогда под рукой не было, придется ограничиться описанием и скриншотами.

Эксперименты проводились при температуре на улице -7С, на застекленном балконе с двумя открытыми окнами. Конфигурация:

• AXP1700+ Tbred-B
• EPoX 8RDA+
• Crucial PC2100 2x256Mb
• Gainward Ti4200-8x
• WD800BB
• Sirtec 340W

Компьютер установлен в корпус Chieftec со снятыми внешними панелями. Отсоединены все не необходимые устройства. Блок питания упакован в коробку и проложен со всех сторон паралоном для теплоизоляции. В меньшую коробку я положил завернутный в толстую шапку и замотанный сверху шарфом жесткий диск. Монитор, клавиатура и мышь - в комнате, благо компьютерный стол находится рядом с балконной дверью.
На процессоре установлена серийная система водяного охлаждения 3RSystem Poseidon с залитой смесью тосола и воды 50/50. Ее радиатор обдувается 120мм кулером Sunon. На видеокарте - стандартный Gainward'овский кулер и радиаторы на памяти. Дополнительный поток воздуха на видеокарту и северный мост создают 2х 92мм вентилятора + 2х 80мм вентилятора. Для измерения температур использовался термометр Lian-Li с погрешностью 1 градус. Power on!

В BIOS я успел увидеть температуру процессора +5С. Она постепенно росла и остановилась на +15-+17С в загрузке. Увы, в то время у меня был очень неудачный экземпляр 1700+ T-Bred B, неспособный разгоняться при стандартных условиях выше ровно 2ГГц. В "зимних" условиях максимальной стабильной частотой стали также скромные 2080МГц. Однако, эти 2080МГц были получены при частоте FSB = 231МГц. Ранее система могла запускаться не выше чем на 227FSB. Для первой ревизии nForce2 - небольшой подвиг.
Более интерестны результаты разгона видеокарты. По показаниям термометра Lian-Li, установленного максимально близко к ядру, температура составляла от -2С до +2С в загрузке. Что касается частот, то с 320/702 (тоже неплохо для немодифицированного Ti4200-8x) максимальный разгон поднялся до 345/720! Просто невиданная частота чипа для карты без вольтмоддинга!
Что касается температуры критических устройств, блока питания и винчестера, то она оставалась в районе +20-+25 градусов на весь период тестирования (три часа). Температура в комнате за это время упала до +4С, но на работоспособности монитора это никак не сказалось.

Вероятно, при использовании хорошего медного воздушного радиатора, температура процессора была бы ниже, но возможности такой у меня на тот момент не было.

Напоследок предупреждение. Не делайте резких перепадов температур. Устраивать компьютеру зиму можно только после того, как он остынет после выключения, а вносить сильно охлажденные компоненты - очень аккуратно. Поясню сказанное на примере. Два года назад наш владивостокский товарищ Xpert, после зимних экспериментов с новеньким GeForce 2 Ultra при морозе -20С, занес карту в хорошо отапливаемую комнату (кто жил/живет на Дальнем Востоке, знает, как шпарят батареи и насколько горячая вода течет из крана). После чего неприятно пронаблюдал, как на карте лопнули ... микросхемы памяти. Так что будьте осторожны.

Папа, купи мороженого!

К сожалению оверклокеров, зима - это всего-лишь четверть года, а разгонять хочется постоянно. Два более универсальных способа потребуют наличия у вас системы водяного охлаждения. Будем делать гетто-ватерчиллер!
Как известно, ватерчиллерами называют системы с особо эффективным охлаждением рабочей жидкости, которые позволяют получить температуры ниже комнатных. Опять таки, обычно для этих целей используют элементы Пельтье или самодельные испарительные системы, а мы возьмем простой лед. Не столь эффективно, зато бесплатно и просто.

Конфигурация тестовой системы:

• Intel Pentium 4 3.2C ES (разблокированы множители 12-16х, вольтаж 1.55В)
• ASUS P4P800
• Kingston HyperX PC3500 2x256Mb
• Sapphire Radeon 9800 Pro @ 540/780 (Vgpu=2.05V, Vmem=3.15V)
• WD800BB (единственная неизменившаяся с зимы часть системы:))
• Antec TrueControl 550W

Способ первый. Подсмотрен у французов с сайта Mac-Bidoulle, которые таким образом охлаждали разгоняемый до 1.2ГГц PowerMac G4 800MHz. Суть в том, что радиатор водяного охлаждения (и опционально - резервуар) укладываются в емкость и засыпаются сверху кубиками льда. Французы сделали не слишком эффективно, просто положив радиатор на лед.
Я использовал пластиковую "бадейку" для пищевых продуктов, в которую налил холодной воды по середину погруженного радиатора. Сверху и с боков засыпал радиатор кубиками льда, которые, кстати, достаточно быстро тают. Одной стандартной формочки для льда хватает в среднем на один проход 3DMark, так что запасайтесь. Как показала практика, если в емкость не заливать дополнительно воду, то эффективность системы будет значительно ниже.
Эти эксперименты я проводил в первые дни тестов Pentium 4 3.2GHz, когда еще не знал о его особенности - отсутствии какой-либо необходимости в поднятии вольтажа для разгона. Поэтому гонял его на насильственном (для него) 1.75В. Температура при 3645МГц и обычном водяном охлаждении колебалась в пределах 45-55 градусов, доходя иногда аж до 61. С таким гетто-ватерчиллером температура в загрузке составляла 27-33 градуса при частоте 3730МГц (т.е. 80 МГц прироста). На втором экземпляре Radeon 9800 Pro (в общей сложности я сменил четыре штуки), максимальная частота ядра поднялась с 480МГц при водяном охлаждении до 492МГц.

Способ второй, он же - значительно усовершенствованный первый. Вместо того, чтобы охлаждать радиатор, охлаждается собственно вода в резервуаре системы. Тем же самым способом - засыпается лед. После использования кубиков льда мы пришли к выводу, что значительно удобнее для этого дела применять один большой кусок, устанавливаемый вертикально в резервуар. Такие куски получаются при замораживании воды в пластиковых упаковках для еды. Одного куска хватает в среднем на полчаса бенчинга, а температуру воды он (как впрочем и отдельные кубики в достаточном количестве) снижает до +5-+7С. Вот тут то мы и встретились с конденсатом, после чего пришлось в срочном порядке теплоизолировать ватерблоки.


Зато результаты впечатляют (с результатами предыдущего варианта они сравнимы мало, поэтому я привожу результаты тестирования в одинаковых условиях со льдом и без него).
Процессор Pentium 4 3.2GHz, 1.55В.
Без льда при частоте 3730МГц: +32-34 градуса. 3800: нестабилен в 3D.
Со льдом, 3800МГц полная стабильность при температуре +15-+17С в загрузке.
Видеокарта Sapphire Radeon 9800 Pro, Vgpu = 2.05В, максимальная частота. Без льда: 520МГц. С ватерчиллером: 542МГц.
Кстати, про видеокарты. Radeon 9x00 очень любят низкие температуры (желательно ниже нуля) и значительно при них лучше разгоняются.

Подобные гетто-конструкции со льдом (правда обычно в качестве резервуара выступпает ведро) очень распространены среди западных экстремальных оверклокеров. В резервуар можно кидать и сухой лед, при наличии жидкости, не замерзающей при -70 градусов. Но тогда возникнет проблема с прокачкой, обычные помпы не способны работать при столь низкой температуре. И вообще, имея сухой лед, просто стыдно не использовать его по прямому назначению.

Альтернативные способы

Увы, реальных альтернатив описанным простым и дешевым методам получения температур ниже комнатной не так уж и много. Пожалуй единственной разумной будет использование бытового кондиционера для охлаждения компьютера. Низкая температура в комнате очень хорошо помогает в разгоне, а если еще, например, сделать воздуховод от кондиционера, то его эффективность значительно выростет.

Введение

Что делает нормальный оверклокер, покупая видеокарту? Правильно, разгоняет! Естественно, что штатное охлаждение не особо способствует установке рекордов. Радиатор на чипе беспощадно отрывается и заменяется чем-нибудь посерьезнее, от Blue Orb и ThermalTake GF4 Cooler до модифицированных процессорных радиаторов и ватерблоков. А что делают с памятью?

Есть несколько путей. Во-первых, давно изчезнувшие с рынка синенькие термалтейковские Memory Cooling Kit. Знатная была вешь! Большой плюс - в комплекте шла термонаклейка SEKISUI, которая с одной стороны нормально приклеивала радиаторы к памяти, а с другой - все-таки пропускала тепло.
Второй вариант - радиаторы от четверок или старых видеокарт, россыпью продающиеся на радиорынках.
Третий - те же процессорные радиаторы, но распиленные надвое.

И тут поднимается проблема - как эту радость крепить? Учитывая отсутствие в продаже Arctic Alumina Epoxy и даже термоклея АлСил, народ изголялся как мог. Самый разумный и эффективный вариант - с помощью суперклея. Для этого бОльшая часть поверхности чипов покрывается термопастой, а по углам капают махонькие капли суперклея, и ставят сверху радиатор. Плюсы подхода: простота установки и эффективность теплоотвода (через термопасту). Минусы более серьезны: потеря гарантии, т.к. обязательно останутся следы клея, и невозможность закрепления таким способом больших радиаторов - не выдержит клей.

Есть два альтернативных способа, придуманных коллективом ModLabs.
Тут небольшое отступление. Весь 2001 год мы развлекались издевательствами над видеокартами. Собственно, идея написать эту статью посетила меня после того, как я обнаружил у себя огромный архив старых фоток железа, сделанных Варягом. Как то получилось, что до покупки GF4Ti сразу после их выхода мы постоянно меняли видеокарты. В результате через наши (Alt, Laik, Varyag) руки меньше чем за год прошли: ASUS GeForce SDR, ASUS GeForce DDR, ASUS GF2GTS, 3DPower GF2GTS, Sparkle GF2MX, ELSA GF2MX, SUMA GF2MX, ABIT GF2MX400, Gainward GF2MX400, Noname GF2MX200, Gainward GF3Ti200/128, ATI Radeon 8500LE, Palit 8500LE, XPertVision 8500LE, плюс наверняка я чего то забыл:). Большинство этих карт продержалось у на по месяцу-два-три, и подверглось жесточайшим издевательствам. Я надеюсь как-нибудь все-таки сесть и написать более подробный рассказ о этом "Золотом Веке Хардверной Перверсии", но все времени нет. Так вот, естественно, что перед нами встала задача "а как охлаждать память?". И мы решили ее двумя способами, один совместный лейко-варяговский, другой - (с) ALT-F13. Итак, как же надежно, эффективно и просто закрепить радиаторы на видеопамяти?

Техзадание

1. Радиаторы должны без проблем сниматься.
2. При (а вдруг?) наступлении гарантийного случая внешний вид не должен вызывать никаких сомнений.
3. Радиаторы должны обеспечивать максимальный теплоотвод.
4. Должен быть опять-таки максимальный прижим радиатора к чипам, для повышения эффективности.
5. Никаких дополнительных затрат.
6. Минимальное занимаемое пространство в корпусе, никаких больших зажимов и т.п.

Внесу немного гетто-стиля в оформление статьи: иллюстрации нарисованы от руки на iPAQ, так что сорри:).

Способ 1

Особенно хорош, если чипы памяти находятся с двух сторон. Использует эффект "памяти металла". Берем толстую медную проволоку (минимум 2 мм). Режем на одинаковые по длине куски. Длина куска должна быть чуть больше двойного расстояния от внутренней кромки радиатора до края платы.

Теперь каждый кусок гнем пополам. Смысл перегибания не в том, чтобы сломать проволоку в месте сгиба, поэтому гибать лучше будет, поставив посередине ручку или карандаш. Согнуть надо так, чтобы концы касались дуг друга (см. рисунок).

На каждый радиатор нужно минимум 4-6 таких зажимов.

Теперь устанавливаем радиаторы. Чипы мажутся термопастой, радиаторы лепятся сверху. Зажимы просовываются между ребрами радиаторов. Их надо распределить по всей площади радиатора для лучшего прижима.

Несмотря на то, что каждая проволока легко разгибается, 6-10 штук держат радиаторы на своем месте очень крепко (к примеру крепче чем тот же Sekisui или термоклей). Очень удобно этот способ использовать с высокими и тяжелыми радиаторами, только возьмите потолще проволоку и сделайте как можно больше зажимов. Еще один плюс - даже если память далеко от края карты, ее можно хорошо закрепить (Laikr0diZ таким способом даже на чип GF SDR крепил радиатор).

На фото - SUMA GF2MX с установленными таким образом радиаторами.

Способ 2

Обеспечивает огромную "прижимную силу", но применение более узкое - нельзя использовать с высокими радиаторами и картами, у которых память далеко от края.

Используем "офисную скрепку". Продаются в киосках с газетами, и стоят 20 центов. Надо брать самую большую скрепку, какую найдешь.

Принцип очень простой. Прилепляем радиатор на термопасту, после чего зажимаем этой скрепкой. Если память только с одной стороны, то с другой делаем подкладку. Я, например, использовал несколько слоев изоленты, склеенных друг с другом. На фото изображен ASUS V7700 Deluxe с радиаторами Thermaltake и медным радиатором на чипе (о нем в следующий раз).

ВНИМАНИЕ! Подкладка необходима, чтобы не поцарапать плату! И не говорите потом, что я вас не предупреждал:). Также делайте все аккуратно: когда будете надевать или снимать скрепку, постарайтесь случайно не выпустить ее из рук - если она резко защелкнется на плате, то гарантированно проломает/процарапает верхний слой текстолита!

После установки скрепки снимаем механизм раскрытия (две изогнутые проволоки, которые придают скрепке схожесть с прищепкой), чтобы не мешал. Вуаля!

Кстати, еще одно применение офисных скрепок. Если взять две скрепки поменьше вместо одной большой, то таким же методом можно крепить и heat spreader'ы на оперативную память, опять-таки обойдясь без убогого на теплопроводность Sekisui и слабеньких зажимов, идущих в комплекте с Memory Cooling Kit. Между прочим, Vantec в своем DDR Icaberg (медные heat spreader'ы) использует очень похожее по идее крепление.

Статья для удобства загрузки разбита на две части. Ссылка на вторую часть - внизу.

Номер раз

Это помпа для водяного охлаждения процессора сделанная из шестерёночного насоса омывателя лобкового стекла от "восьмёрки". Насос переделан так, чтобы жидкость проходит сквозь сам двигатель, смазывая и охлаждая его. Стрелкой показано место где раньше находился выводной штуцер. Теперь он находится на обратной стороне насоса. Воду конечно через него пускать нельзя, а вот с антифризом вроде нормально работает. Но лучше всего использовать веретённое масло, при этом сильно снижается шум и повышается ресурс (кстати если в качестве охлаждающей жидкости использовать масло, то можно применить в качестве радиатора масляный радиатор от "запора", он очень компактный и имеет штуцера диаметром 10мм). При напряжении 3.3в, качает великолепно, но уж больно шумит собака из-за звона шестерёнок :( При 12в вообще затычки в уши надо запихивать, и ресурс думаю нехило уменьшается. Плюсы: доступность, низкая цена, высокое давление. Минусы: шумность, небольшой ресурс

Номер два

Это водяная помпа сделанная из обычного кулерного пропеллера. Одновременно служит и как теплообменник.














Статор и схема управления залиты лаком. Качает такая помпа исправно, но в виду своей конструкции давление создаёт небольшое.






Вот крепёж получился интересный. Надёжный, удобный, главное с усилием затяжки не переборщить :) Под шляпки винтов желательно установить пружины.