В японии начали выпускать водяное охлаждение для смартфонов

Шланги и фитинги

В данной СВО используются шланги ПВХ трёх типов 8х11 мм 10х13 мм и 4х6 мм с внутренними и внешними диаметрами соответственно.

В дальнейшем планируется подсоединить в свободную ветку между водоблоком CPU и помпой ватерблок на чипсет матплаты и возможно винчестера. Это приведёт к выравниванию потоков по ветвям и в водоблоке процессора.

Различие температур на входах и выходах ватерблоков и радиаторе отображенное разными цветами стрелок всего лишь условность. При расходе 200 л/ч и более, присущем для высококлассных СВО, вода во всех точках СВО имеет практически одинаковую температуру, имеет место не локальные разогрев и охлаждение жидкости, а температурный баланс между окружающей средой и всем объёмом теплоносителя. Мощности процессора не хватит для разогрева жидкости даже на 1ºС за один проход через ватерблок. По этому поводу вспоминается самодельный проточный обогреватель для огорода – при мощности 2000 Вт (сравните с мощностью процессора) и тоненькой струйке воды, дельта температур между входом и выходом составляла всего лишь 15-20ºС. Более наглядный пример: если интенсивно размешивать воду в нагреваемом чайнике и попытаться измерить температуру в разных точках ничего кроме одной и той же цифры увидеть не удастся. Вывод: порядок размещения водоблоков не играет сколько-нибудь значимой роли с точки зрения взаимной теплоотдачи водоблоков (при большом расходе жидкости и если процессор не выделяет 2000 вт).

Для обеспечения гарантированно большого расхода теплоносителя, в СВО топкласса используются шланги с внутренним диаметром 6-12 мм, а для удобства сборки и разборки фитинги

Обратим внимание на такой фактор как внутреннее проходное сечение фитингов, которое зачастую намного меньше, чем сечение самого шланга. Такие локальные сужения значительно снижают общий расход теплоносителя

Использование фитингов больших диаметров с большими проходными внутренними сечениями затруднительно. Так, например, при внутреннем проходном диаметре фитинга 9 — 10 мм внешний диаметр составит 20-25 мм. Не на каждый водоблок поместятся такие монстры.

Решить данную проблему можно, аккуратно рассверлив проходное отверстие.

Для использования фитинга с диаметром равным внутреннему диаметру шланга, например фитинг 10 мм — шланг 10х13 мм.

изготовим своеобразные разъёмы из обыкновенной телескопической антенны.

Хромированные трубки антенны выполнены из латуни и имеют толщину стенок 0,25 мм. Нарезку трубок удобно производить при помощи дрели и надфиля.

На некотором расстоянии от конца трубки нужно сделать неглубокие канавки иначе не будет надежной фиксации в фитинге. Край трубки слегка завальцовывается для предотвращения закусывания резинового уплотнительного кольца. Под нейлоновой стяжкой на трубке так же проточены канавки. Трубку ПВХ перед закреплением желательно разогреть в горячей воде. В результате получим надежное быстросъемное соединение с большим проходным сечением и компактными размерами.

Измерение расхода жидкости показало, что принятые меры принесли свои результаты – расход в системе составил 270 л/ч, этого больше чем достаточно. Для интереса было произведено измерение без ватерблоков – расход 360 л/ч. Отсюда видно, что ватерблоки имеют всё же высокое гидросопротивление, несмотря на проходное сечение примерно равное сечению шлангов.

Специальный переходник для вывода шлангов за пределы корпуса изготовлен из планки с USB портами, трубок и планок из оргстекла. Прямоугольные отверстия на планке обработаны напильником круглого сечения. Трубки в отверстия входят с небольшим натягом и приклеиваются суперклеем. Нанеся насечку надфилем на трубки, клеевое соединение будет достаточно прочным.

В СВО заливаю дистиллированную воду. Было замечено, тосол, часто применяемый в СВО имеет очень неприятное свойство – он почти совсем не испаряется и плохо отмывается. Отмыть затопленную тосолом видеокарту мне не удалось. Поэтому заливаю в СВО дистиллированную воду.

Структура систем жидкостного охлаждения

Для многих не будет секретом, что СВО могут быть открытого (кастомные) и закрытого типа (готовые необслуживаемые решения для охлаждения конкретного типа комплектующих). И если с последними все понятно, то первая категория может быть построена по трем основным принципам:

Схема с параллельным подключением. Все узлы запитаны от одной помпы, которая гонит хладагент к радиатору с кулерами. Через решетку радиатора вода охлаждается и подходит к железу, с которых снимается тепловая энергия. Горячая жидкость возвращается в резервуар с помпой и процесс повторяется заново. Схема выглядит следующим образом.

Схема с последовательным подключением. Элементы также охлаждаются параллельно и очень эффективно, но для этого необходимо иметь мощную помпу и весьма оборотистые вертушки, которые смогли бы оперативно охлаждать хладагент в радиаторе. Схема прилагается.Есть так называемые комбинированные или двухконтурные водянки. Принцип работы основан на последовательном методе, однако каждый контур ориентирован на одну железку. Довольно дорогая схема как в плане строительства, так и по обслуживанию. Хотя владельцы топовых конфигураций в погоне за максимальной производительностью не видят в подобном решении ничего зазорного.

Представлена система «водяного» охлаждения для смартфонов

Пока компания HTC отчаянно борется с проблемами перегрева в недавно представленном флагманском HTC One M9, другие производители предлагают свои решения борьбы с данным недостатком. Так, компания Fujitsu разработала водяную систему охлаждения, которая приспособлена для использования в смартфонах.

Как заявляет производитель, технология loop heat pipe (контурная тепловая труба) позволяет достичь в пять раз большей теплоотдачи, чем в случае использования привычных металлических или графитовых теплоотводов, которые, уверены в Fujitsu, достигли предела своих возможностей. При этом она достаточно тонкая, чтобы без заметного увеличения толщины устанавливать систему теплообмена с жидким хладагентом, который помогает переместить тепло он наиболее горячих участков к более холодным частям устройства.

Жидкость заключена в замкнутый контур, по которому она совершает движение. Loop heat pipe состоит из испарителя, поглощающего тепло от источника его выделения и конденсатор, который рассеивает тепло на два компонента, соединенных трубками в замкнутый контур. В месте источника тепла начинает испаряться хладагент, и энергия, которая появляется в ходе этого процесса отводится от источника, понижая таким образом его температуру. Составленные листы меди (всего шесть компонентов) с крошечными порами внутри испарителя имитируют губку для создания капиллярного воздействия, которое приводит жидкость в движение по трубке, обеспечивая работоспособность системы вне зависимости от положения гаджета в пространстве.

Система охлаждения с жидким элементом не является новшеством для индустрии электроники, однако тут компании удалось выйти на новый уровень — толщина установки составляет чуть меньше 1 мм. Кроме того, Fujitsu заявляет, что на время работы от аккумулятора loop heat pipe не влияет, так как движение обеспечено нагревом охлаждающего элемента.

Повальное увлечение минимизацией толщины смартфонов и появление все более производительных чипсетов, возможностей записи видео в 4К-разрешении, а также требовательных 3D-игр приводит к тому, что современные гаджеты подчас заметно нагреваются. Разработка Fujitsu, в случае ее популяризации, сможет исключить такую проблему, хотя за рекордную толщину с такой конструкцией внутри бороться не получится.

Более того, необычное решение позволит вывести производительность смартфонов на новый уровень, так как проблема высокого нагрева и невозможность установки активного охлаждения серьезно сдерживает компании, производящие чипсеты. Главное, чтобы аккумуляторы к этому были готовы, за что, в свою очередь, также успели взяться.

Внешний вид системы

Моддинг системы находится на начальном этапе.

Температурные характеристики

Конфигурация на момент написания статьи следующая:

CPU: Athlon 64 3200+ (Venice);
Motherboard: Gigabyte GA-K8N-Sli;
Video: Inno 3D GeForce PX 6600 GT 128 Mb (500 (GPU) / 1000 (vRAM) МГц);
Память 2 планки по 512Mb Kingston PC3200;
Жесткий диск Maxtor 200 Gb (8Mb);
DVD-RW привод DVD+-RW NEC 4550A;
Блок питания 400W, 1 fan 120x120x25.

С системой водяного охлаждения система стабильно заработала на следующих частотах:

Процессор: 2800 МГц, 280*10, Hyper Transport x4 (1120 МГц), напряжения поднято с номинальных 1.4 вольта до 1,65.
Память: 233 (466) МГц, делитель устанавливался на значение 1,66. Память работает в двухканальном режиме с таймингами 2.5-3-3-8-1Т без поднятия напряжения.
Видеокарта разогналась до 610 (GPU) / 1080 (vRAM) МГц.

Материнская плата Gigabyte GA-K8N-Sli позволяет в настройках BIOS включить автоматическую регулировку скорости вентилятора в зависимости от температуры процессора. Скорость вентиляторов радиатора была выставлена на приемлемый уровень шума, т.е. на его полное отсутствие. Измерение напряжения показало значение 4 В.

Прогрев осуществлялся утилитой S&M v.1.7.6.(beta). Любопытно, после часа игры в Far Cry и NFS Most Wаnted температура процессора не поднялась выше 50-52ºС хотя в отличии от тестирования в S&M, в играх ещё добавляется тепловыделение GPU. Скорее всего это происходит из-за очень сильного разогрева процессора данной утилитой, реально недостижимого обычными программами и играми.

Ватерблок GPU

Первые модели были спаяны буквально из медного лома из-за отсутствия пластины нужных размеров. В отличие от процессорного водоблока здесь нет такого интенсивного теплового потока, поэтому простор для конструирования шире.

Эти модели объединяет сложность изготовления, трудоёмкость при окончательной шлифовке и не очень высокая эффективность.

Подошва спаяна из 5 пластин. Крышка из медной фольги в два слоя, для жёсткости. Все неровности зашпаклёваны и зашлифованы. Когда-то водоблок был покрашен из аэрозольного баллона (видны остатки чёрной краски).

Мощность тепловыделения GPU видеокарт среднего ценового диапазона уже сейчас составляет 50-80 Вт, а в топовых моделях зашкаливает за сотню, не забудем о разгоне, который добавит ещё до15 Вт. За год — максимум два года топовые карточки опускаются в среднюю ценовую категорию. Поэтому стоит задуматься о высокоэффективном водоблоке GPU на перспективу. Последняя версия водоблока для GPU выполнена по микроканальной технологии.

Крышка изготавливается из двух слоёв плексигласа. Вращающиеся фитинги диаметром 8 мм на резьбовом соединении, для герметичности используется лента ФУМ. Фитинги на 6мм приклеиваются суперклеем.

Дополнительные фитинги служат для отвода потока на водоблоки чипов памяти видеокарты. Соотношение сечения основных фитингов к дополнительным 50:12.

Нужно ли СВО в домашнем компьютере?

Итак, с тем, что такое СВО, как она работает и в чем ее прелесть мы разобрались. Теперь главный вопрос — нужно ли это нам? Очевидно, что такая система довольно качественно охлаждает процессор, а вместе с тем очень активно пиарится компаниями-производителями. Купил дорогой компьютер с мощным железом? Возьми и хорошее охлаждение.

Но дело в том, что даже самые топовые игры, просто не способны нагреть процессор до таких температур, с которыми не справится, например, башенный кулер. Да, обычный кулер маленького размера без трубок с жидкостью, при сильной жаре может и не дать нужного охлаждения, но башенный — справится со своей задачей без проблем. Поэтому если вы собираете компьютер исключительно для игр, то тратить деньги на покупку системы водяного охлаждения смысла нет.

Вам нужен хороший башенный кулер, продуваемый корпус с несколькими вентиляторами с фронтальной стороны, работающим на вдув и хотя бы один вентилятор с задней стороны, работающий на выдув. Ну и расположение блока питания должно быть внизу, а не наверху корпуса (благо это сейчас самое распространенное решение). Все. Такого охлаждения вам хватит сполна.

Да, безусловно СВО поможет значительно снизить температуру в играх, но какую пользу это принесет? Вы сможете немного разогнать CPU, но в итоге все равно упретесь в его максимум. Вы сможете увеличить срок жизни процессора, но он у него и так довольно высокий и составляет несколько десятков лет. Увеличив его срок службы на 5-10 лет вы ничего не выиграете, потому, что уже через эти самые 5-10 лет вам понадобится покупать новый процессор, более актуальный. Снизить шум это тоже вам не позволит, потому, что для продувки радиаторов в СВО используются довольно мощные вентиляторы.

Если вы занимаетесь работой с 3D или видео, то тут ситуация аналогичная. Да, рендеринг на процессоре очень сильно его нагревает, и башенный кулер может не так качественно справляться с такими температурами, особенно, если на улице жаркое лето или если вы живете в стране с теплым климатом.

Но здесь мы упираемся в конструкцию процессора. Например, внутри многих интеловских процессоров, находится довольно некачественная термопрокладка, которая плохо отводит тепло и даже хорошая СВО попросту не будет иметь смысла.

Поэтому водяное охлаждение в домашнем ПК просто не имеет смысла. Нужна система водяного охлаждения лишь в современных рабочих станциях с мощными 64-ядерными процессорами.

Post Views: 171

Что выбрать?

Теперь мы рассмотрим важные факторы, которые необходимо учитывать, прежде чем делать выбор между воздушным и жидкостным охлаждением.

Водяное и воздушное устройства охлаждения

Эффективность охлаждения

В этом нет никаких сомнений, водяное охлаждение намного эффективнее и мощнее, чем воздушная система, в первую очередь потому что гораздо больший объем
жидкого хладагента может циркулировать быстрее.

Тем не менее, более важный вопрос, который нужно рассмотреть, — нужна ли вам эта дополнительная охлаждающая способность. Для процессора который работает на
заводских тактовых частотах, воздушного устройства будет достаточно. Даже если планируется легкий разгон, жидкостное охлаждение все равно не
требуется, если процессор действительно не доведен до предела.

Цена

В то время как жидкостное охлаждение повсеместно более эффективно, преимущество воздушной системы в том, что оно гораздо доступнее. Это в основном связано
с более низкими производственными затратами, а разница в ценах может измеряться сотнями долларов.

Удобство

Если у вас нет опыта работы с компьютерным оборудованием, то обнаружите, что установка и поддержание настройки жидкостного оборудования практически невозможны.

С другой стороны, воздухоохладитель прост и удобен — вы устанавливаете его на место, извлекаете его время от времени, чтобы выдуть пыль, и он как новый.

Как лучше всего охлаждать процессоры?

Решения на базе СВО обеспечивают повышенную эффективность охлаждения по сравнению со стандартным кулером для центрального процессора системной платы. Однако на решение, какой тип охлаждения использовать, обычно влияет несколько факторов: цена, совместимость и внешний вид.

Несмотря на то, что жидкостное охлаждение превосходит воздушное в различных сценариях, вам нужно понимать, зачем такая система нужна. Например, нет причин использовать жидкостное охлаждение, если ваш процессор не нагревается выше рекомендуемых норм. Как и нет причин использовать усиленное воздушное охлаждение, если вы даже не играете. Иногда достаточно ограничиться хорошим пассивным охлаждением с лояльным в отношении шумовых характеристик кулером.

Если же вы приняли решение устанавливать СВО, имейте в виду, что существует несколько способов водяного охлаждения ПК, и выбранный вами метод будет зависеть от вашего технического опыта и, конечно, бюджета.

Что такое водяное охлаждение?

Водяное охлаждение компьютера очень похоже на то, как мы охлаждаем автомобиль. По мере того, как компоненты ПК (или детали автомобиля) нагревается, холодная вода подается через радиатор на горячие компоненты и забирает тепло. Этот тип охлаждения оптимален для пользователей, компьютеры которых испытывают серьезные нагрузки на протяжении долгого времени: например, во время многочасовых игровых баталий.

Впрочем, каким бы эффективным ни было водяное охлаждение, его сложнее установить, чем стандартное воздушное охлаждение. Для сборки и монтажа нужно будет купить множество различных деталей, и, в зависимости от марки, эти детали могут стоить сотни или даже тысячи долларов. Очевидно, что это окажет значительное влияние на ваш бюджет, особенно если вы впервые используете водяное охлаждение ПК. К тому же вы с большой вероятностью сделаете несколько ошибок на этом пути.

Одного взгляда на детали, необходимые для монтажа водяного охлаждения, достаточно, чтобы большинство геймеров даже не пытались это сделать. Но, не пугайтесь: на деле это не так уж сложно. Умение приходит с практикой, так что собрав СВО несколько раз, вы поймете, что эта процедура не сложнее сборки самого ПК. Если вы действительно заинтересованы в сборке жидкостного охлаждения, рекомендуем начать вам с бюджетных вариантов, прежде чем переходить на топовые комплектующие профессионального уровня.

Почему универсальное водяное охлаждение лучше самосбора?

Как видно из представленного выше списка оборудования, для водяного охлаждения ПК задействовано множество компонентов. Да и сама процедура сборки не то чтобы простая. Именно поэтому на начальном этапе логичнее выбрать СВО формата «все в одном», которые объединяют в себе вышеуказанные элементы в простом для установке комплексе. К тому же такие универсальные системы обойдутся дешевле.

Универсальные СВО оптимально подходят и для новичков, и для опытных пользователей, поскольку не предлагают собирать систему охлаждения самостоятельно из множества деталей: Насос зафиксирован прямо на водоблоке, трубки и фитинги предварительно собраны, и все сделано так, чтобы вам не приходилось возиться с водой. При этом такие системы обеспечивают не менее эффективный теплоотвод, чем самосбор.

Обратите внимание, что жидкостное охлаждение формата «все в одном» может применяться не только в связке с центральными процессорами материнских плат, но и с графическими картами. Кстати, есть еще одна причина, которая оправдывает использование универсальных СВО: программное обеспечение

Как правило, каждый производитель таких систем предлагает софт, позволяющий создавать устанавливать индивидуальные профили скорости вращения вентиляторов и работы насоса, контролировать нагрев CPU/GPU и настраивать RGB-подсветки.

А гибридные решения?

Уже в прошлом мы видели некоторые гибридные решения, которые интегрируют традиционное охлаждение в ноутбук, но, в свою очередь, имеют возможность подключения их к док-станции, которая объединяет контур жидкостного охлаждения, как, например, мы уже видели в знаменитом ASUS GX700VO.

Однако, если этот знаменитый ноутбук звучит знакомо вам, поскольку он первым в мире интегрировал подобную систему, вы помните, что это было ужасное фиаско, и, кроме того, оказалось, что он доставлял много проблем из-за подключения пробирки и жидкость (надо было постоянно заливать осадок). Кроме того, оборудование имело значительные габариты и вес, не говоря уже о стыковке, которую нужно было закрепить, потому что там были помпа, два радиатора и остальная часть схемы, что делало ноутбук в точности не таким «портативным».

Не так давно известный оверклокер der8auer со значительным успехом установил самодельную систему жидкостного охлаждения на игровой ноутбук Acer Predator, так как ей удалось значительно снизить рабочие температуры оборудования. Проблема та же, нам нужны водоблоки внутри ноутбука, а вход и выход охлаждающей жидкости в самоблокирующихся трубках для подключения остальной схемы.

Хотя эти гибридные системы жидкостного охлаждения для ноутбуков работают лучше, чем любая обычная система воздушного охлаждения в ноутбуках, в конечном итоге вы снова теряете суть того, что такое ноутбук, поскольку вам нужно будет иметь фиксированное место, к которому можно подключить «Стыковка» с радиаторами, помпой и другими компонентами, необходимыми для работы жидкостного охлаждения.

Принцип работы

Жидкость для охлаждения используется во многих современных системах воздушного охлаждения. Внутри медных теплотрубок, которые вы можете встретить на охлаждающих системах для видеокарт, башенных кулерах для CP или материнских платах течет вода или иная жидкость. Вследствие пониженного давления температура кипения у нее ниже, чем обычная, а теплоемкость повышенная.

В итоге, такого рода система охлаждения выполняет функции недорого, но довольно эффективного теплоносителя. Вода разогревается рядом с процессором, затем испаряется, поднимается к радиатору, там охлаждается, конденсирует и снова возвращается к процессору.

В СВО жидкость работает несколько иначе. Во-первых она не течет самостоятельно, но двигается под действием помпы. Во-вторых, она не испаряется, но только нагревается у CPU и затем охлаждается у радиатора.

Жидкостное охлаждение и холодильник для смартфона — это больше не шутки

Пока разработчики полупроводниковых компонентов ломают голову, как обеспечить эффективное охлаждение процессоров в условиях постоянного уплотнения компоновки и усложнения интеграции, мобильные устройства становятся всё более производительными и функционально развитыми. Японская компания NEC применила тепловую трубку в смартфоне ещё в далёком 2013 году, и с тех пор мобильные устройства такого типа взяли на вооружение испарительные камеры, а тепловые трубки для этой сферы применения становятся всё тоньше и популярнее. В конце прошлого года издание Taipei Times предположило, что предстоящий переход на 5G существенно увеличит спрос на тепловые трубки для смартфонов. Следующее поколение мобильных устройств обзаведётся более производительной «начинкой», потоки информации расширятся, а тепловыделение возрастёт. Такие прогнозы уже вызвали рост котировок акций производителей испарительных камер и тепловых трубок.