Nová technologie chlazení od Intelu
13.3.2006, Jan Vítek, článek
Nestává se často, že by se objevil nový typ chlazení, se kterým jsme se ještě neměli šanci setkat. Intel to se svým heslem Leap Ahead asi opravdu myslí vážně a nyní chrlí novinky na všech frontách. Nás dnes ale bude zajímat technologie Intel Advanced Liquid Cooling. Jedná se tedy o již známé chlazení s pomocí vody, ale je tu i dostatek inovací, aby se dalo prohlásit za samostatnou technologii.
Intel si dle prezentace Intel Developer Fóra položil tři hlavní cíle, které by mělo nové chlazení splňovat:
Klasické rozvržení vodního chlazení
Řešení bylo nasnadě. Vývojáři Intelu se rozhodli pro implementaci technologie vodního chlazení, jež by se mělo v nové integrované a modulární aplikaci stát východiskem z jejich problému. Co je na tom vůbec zvláštního? Pokud se totiž podíváme na typické vodní chlazení dneška, to se skládá ze čtyřech hlavních částí pospojovaných hadičkami pro přenos chladicího média. Jsou to vodní blok pro přenos tepla z komponenty do média, vodní pumpa zajišťující oběh média v okruhu, expanzní nádoba zvyšující celkový objem okruhu a usnadňující kontrolu hladiny média a jeho doplňování. Nakonec tu máme tepelný výměník, který médium ochlazuje. V některých případech se vůbec nemusí použít expanzní nádoba, která je tu v podstatě tou nejméně důležitou součástí a v některých případech se zase vodní chlazení může velmi podstatně rozšířit. Vodníci mají totiž obecně velmi vysoký výkon a bez problému ustojí, když do okruhu přidáme i blok chladící grafickou kartu, čipovou sadu, pevné disky, nebo i zdroj. Intel se ale dle svých slov vydal cestou, která tuto hlavní výhodu eliminuje, takže nám zbývá doufat, že implementace bude natolik jednoduchá a efektivní, aby se toto chlazení vyplatilo.
Intel Advanced Liquid Cooling Technology
Intel tedy návrh zjednodušil na dvě součásti. Jako první tu bude modul integrující v sobě vodní blok a pumpu a druhá část je nám již dobře známa - klasický tepelný výměník (nejspíše o hraně 120mm) opatřený ventilátorem pro efektivnější chlazení. Obě komponenty budou pospojovány tuhými trubičkami z kovu. Vývojáři se pro kov rozhodli ze dvou základních důvodů. Jednak by u plastových trubiček vznikalo nebezpečí, že by se mohly snadno ohnout do tvaru, který by v lepším případě omezil a v horším zcela zastavil proudění média. Druhý důvod je neméně závažný. Přes plastové hadičky (ať už z PVC nebo silikonu) a jejich spoje se médium vypařuje, takže u vodních chlazení je normální praxí médium průběžně doplňovat. Jenomže tento systém by měl být co nejjednodušší, tedy bez expanzní nádoby. Nesmíme zapomínat, že toto chlazení je určené pro masy a ne pro uživatele, kteří se umí o svá vodní chlazení patřičně starat, vždyť si je nezřídka postavili úplně sami. Ve výsledku tu tedy máme kovovými trubičkami pospojovaný radiátor a blok s pumpou, což nám již napovídá, že si toto chlazení asi jen tak v obchodě nepořídíme, leda bychom si s ním pořídili i náčiní na ohýbání trubek. Na druhou stranu by dle výrobce mělo být zcela nenáročné na údržbu.
Pumpa - vodní blok
Celý modul integrující pumpu a vodní blok je navržen tak, aby si teplo nacházelo tu nejkratší cestu z procesoru přes měděný blok až do chladicího média. Tím je 35% roztok propylénglykolu, který má sice, co se týče odvodu tepla, o něco horší vlastnosti než voda, ale požadavky pro přepravu hovoří o odolnosti až do -40°C.
Pumpu pohání jednoduchý a levný motorek s hydrodynamickými ložisky, ovšem bohužel jsem se zatím nikde nedočetl, jaké jsou zvukové charakteristiky tohoto modulu. V jeho středu je tedy měděný blok a kolem něj je ‘omotána‘ vodní pumpa. Otázkou zůstává, jak bude teplo z procesoru ovlivňovat její chod. Sice toho o zmíněném výrobku zdaleka nevíme vše, ale obecnou pravdou je, že vodním pumpám se se vzrůstající teplotou prudce snižuje životnost, ovšem předpokládejme, že tento problém je uspokojivě vyřešen a chlazení přežije do doby, až bude morálně zastaralé. Médium zchlazené v tepelném výměníku vstupuje do modulu shora, převezme tepelnou energii a následně tlačenou pumpou opouští modul ze strany a putuje zpět do výměníku, aby se zchladilo.
Intel si pro zajištění jednoho z cílů – spolehlivosti – najal firmu Sterling PCU Inc., která každý výrobek pečlivě testuje ve stresujících podmínkách a výsledek po šesti jednotlivých krocích rozhodne, zda výrobek bude pokračovat do prodeje, či nikoliv.
Kompatibilita
Dle vývojářů je zajištěna kompatibilita s ATX i BTX přesně podle požadavků obou standardů. U ATX se využívá pozice pro zadní vyfukující ventilátor, což je velmi dobrý nápad, protože jeden ventilátor tak odvede práci za dva – uchladí procesor a zároveň odvede teplý vzduch ze skříně.
ATX
BTX návrh je jiný, poněvadž u něj se ke chlazení procesoru dle specifikací používá čerstvý vzduch přivedený zepředu skříně.
BTX
Zatím tedy máme k dispozici pouze prezentaci z Intel Developer Fóra a zprávy o reálném chladicím výkonu a neméně důležité hlučnosti se zatím neobjevily. Redaktoři serveru X-Bit labs ale na zmíněném Intel Developer Fóru zahlédli funkční počítač s tímto typem chlazení. Jeho mozkem bylo Pentium 4 s originálním taktem 3,46GHz, které bylo přetaktováno na 5GHz. A to je na původní chlazení od Intelu slušné.
Zdroj: Intel Development Forum Spring 2006
- Flexibilitu danou tím, že návrhů osobních počítačů je celá řada, takže výrobce by se návrhem neschopným přizpůsobení jen okrádal o potenciální zákazníky. PC zkrátka není Macintosh, ale stavebnice.
- Evidentní byl požadavek spolehlivosti při zachování vysokého chladicího výkonu. Do budoucna bude totiž třeba, aby bylo chlazení patřičně dimenzované a naprosto logicky by vývoj technologie schopné si poradit pouze s dnešními požadavky neměl opodstatnění.
- Třetím a konečným cílem byla celková cena produktu. Uživatelé jsou sice schopni za chlazení utratit nemalé částky, ovšem zde se jedná o firemní strategii a nějaké výrazné zvýšení ceny počítačů ‘pouze’ kvůli chlazení by zákazníci asi neuvítali.
Klasické rozvržení vodního chlazení
Řešení bylo nasnadě. Vývojáři Intelu se rozhodli pro implementaci technologie vodního chlazení, jež by se mělo v nové integrované a modulární aplikaci stát východiskem z jejich problému. Co je na tom vůbec zvláštního? Pokud se totiž podíváme na typické vodní chlazení dneška, to se skládá ze čtyřech hlavních částí pospojovaných hadičkami pro přenos chladicího média. Jsou to vodní blok pro přenos tepla z komponenty do média, vodní pumpa zajišťující oběh média v okruhu, expanzní nádoba zvyšující celkový objem okruhu a usnadňující kontrolu hladiny média a jeho doplňování. Nakonec tu máme tepelný výměník, který médium ochlazuje. V některých případech se vůbec nemusí použít expanzní nádoba, která je tu v podstatě tou nejméně důležitou součástí a v některých případech se zase vodní chlazení může velmi podstatně rozšířit. Vodníci mají totiž obecně velmi vysoký výkon a bez problému ustojí, když do okruhu přidáme i blok chladící grafickou kartu, čipovou sadu, pevné disky, nebo i zdroj. Intel se ale dle svých slov vydal cestou, která tuto hlavní výhodu eliminuje, takže nám zbývá doufat, že implementace bude natolik jednoduchá a efektivní, aby se toto chlazení vyplatilo.
Intel Advanced Liquid Cooling Technology
Intel tedy návrh zjednodušil na dvě součásti. Jako první tu bude modul integrující v sobě vodní blok a pumpu a druhá část je nám již dobře známa - klasický tepelný výměník (nejspíše o hraně 120mm) opatřený ventilátorem pro efektivnější chlazení. Obě komponenty budou pospojovány tuhými trubičkami z kovu. Vývojáři se pro kov rozhodli ze dvou základních důvodů. Jednak by u plastových trubiček vznikalo nebezpečí, že by se mohly snadno ohnout do tvaru, který by v lepším případě omezil a v horším zcela zastavil proudění média. Druhý důvod je neméně závažný. Přes plastové hadičky (ať už z PVC nebo silikonu) a jejich spoje se médium vypařuje, takže u vodních chlazení je normální praxí médium průběžně doplňovat. Jenomže tento systém by měl být co nejjednodušší, tedy bez expanzní nádoby. Nesmíme zapomínat, že toto chlazení je určené pro masy a ne pro uživatele, kteří se umí o svá vodní chlazení patřičně starat, vždyť si je nezřídka postavili úplně sami. Ve výsledku tu tedy máme kovovými trubičkami pospojovaný radiátor a blok s pumpou, což nám již napovídá, že si toto chlazení asi jen tak v obchodě nepořídíme, leda bychom si s ním pořídili i náčiní na ohýbání trubek. Na druhou stranu by dle výrobce mělo být zcela nenáročné na údržbu.
Pumpa - vodní blok
Celý modul integrující pumpu a vodní blok je navržen tak, aby si teplo nacházelo tu nejkratší cestu z procesoru přes měděný blok až do chladicího média. Tím je 35% roztok propylénglykolu, který má sice, co se týče odvodu tepla, o něco horší vlastnosti než voda, ale požadavky pro přepravu hovoří o odolnosti až do -40°C.
Pumpu pohání jednoduchý a levný motorek s hydrodynamickými ložisky, ovšem bohužel jsem se zatím nikde nedočetl, jaké jsou zvukové charakteristiky tohoto modulu. V jeho středu je tedy měděný blok a kolem něj je ‘omotána‘ vodní pumpa. Otázkou zůstává, jak bude teplo z procesoru ovlivňovat její chod. Sice toho o zmíněném výrobku zdaleka nevíme vše, ale obecnou pravdou je, že vodním pumpám se se vzrůstající teplotou prudce snižuje životnost, ovšem předpokládejme, že tento problém je uspokojivě vyřešen a chlazení přežije do doby, až bude morálně zastaralé. Médium zchlazené v tepelném výměníku vstupuje do modulu shora, převezme tepelnou energii a následně tlačenou pumpou opouští modul ze strany a putuje zpět do výměníku, aby se zchladilo.
Intel si pro zajištění jednoho z cílů – spolehlivosti – najal firmu Sterling PCU Inc., která každý výrobek pečlivě testuje ve stresujících podmínkách a výsledek po šesti jednotlivých krocích rozhodne, zda výrobek bude pokračovat do prodeje, či nikoliv.
Kompatibilita
Dle vývojářů je zajištěna kompatibilita s ATX i BTX přesně podle požadavků obou standardů. U ATX se využívá pozice pro zadní vyfukující ventilátor, což je velmi dobrý nápad, protože jeden ventilátor tak odvede práci za dva – uchladí procesor a zároveň odvede teplý vzduch ze skříně.
ATX
BTX návrh je jiný, poněvadž u něj se ke chlazení procesoru dle specifikací používá čerstvý vzduch přivedený zepředu skříně.
BTX
Zatím tedy máme k dispozici pouze prezentaci z Intel Developer Fóra a zprávy o reálném chladicím výkonu a neméně důležité hlučnosti se zatím neobjevily. Redaktoři serveru X-Bit labs ale na zmíněném Intel Developer Fóru zahlédli funkční počítač s tímto typem chlazení. Jeho mozkem bylo Pentium 4 s originálním taktem 3,46GHz, které bylo přetaktováno na 5GHz. A to je na původní chlazení od Intelu slušné.
Zdroj: Intel Development Forum Spring 2006
