reklama
Aktuality  |  Články  |  Recenze
Doporučení  |  Diskuze
Grafické karty a hry  |  Procesory
Storage a RAM
Monitory  |  Ostatní
Akumulátory, EV
Robotika, AI
Průzkum vesmíru
Digimanie  |  TV Freak  |  Svět mobilně

Víkendová diskuze: Vývoj chlazení počítačových komponent

Karel Polívka (1485)|21.3.2008 12:20
Je před námi konec týdne, proto Vás tímto zveme na naši víkendovou diskuzi s tématem:

Vývoj chlazení počítačových komponent

Chlazení hraje u komponent v posledních letech zásadní roli. Jejich zvyšující se spotřebu doprovázelo zvětšování chladičů, zavádění heatpipe pro odvod tepla, nebo aplikace vodního chlazení. Kromě postupného zlepšování návrhu kvůli vyšší efektivitě se ale jinak nic nového neobjevuje. Dnešní aktualita o chladiči využívajícím iontový vítr by ale mohla znamenat předzvěst menší revoluce. Ať už jsou Vaše názory jakékoli - vyjádřete je, zapojte se s ostatními do diskuze!

Do diskuze se mohou zapojit i neregistrovaní uživatelé. Pro napsání příspěvku stačí stisknout tlačítko "Odpověď", které se nachází u levého okraje této stránky (nad a pod výpisem jednotlivých příspěvků).
Karel Polívka (1485)|21.3.2008 12:25
Pro doplnění - o principu technologie chlazení využívající iontový vítr se Jan Vítek zmiňoval už na konci roku 2005 v poslední kapitole článku Technologie současného a budoucího chlazení. Doporučuji nahlédnout, případně porjít celý článek, protože pojednává právě o tématice této víkendové diskuze.
Mr-Paul (45)|21.3.2008 12:49
hmm tak nejspis ten iontovy vitr bude mit neco do sebe..urcite se tesim na nasazeni do masove vyroby a vyrobky...a jinak vodni chlazeni je dle meho lepsi nez vzduchove (vodnika nemam ale planuji;) ) jsem zvedavy jak se to bude vyvijet..procesory jdou s produkovanym teplem dolu a ted jen jeste grafiky nejak zkrotit pri rozumnem vykonu :)
mech13 (5526)|21.3.2008 12:51
zeby se konecne blyskalo na lepsi casy? snad to bude za rozumnou cenu, vypada to slibne

spotreba nam nastesti uz delsi dobu klesa a vzduchove chladice jsou na vyborne urovni, takze nevim jak moc bude spechat nasazeni do praxe.
snad by jen mohl byt problem s temi samochladicimi chipy, kdyby chtel clovek taktovat, asi by se blbe menil chladic za vykonejsi...

jo a jeste me napada jeden hodne zasadni problem, to nevim jak pujde zvladnout: co by se pak delalo s tim mistem po chladich?! zkousel se nekdo zvas podivat jak vypada jeho komp kdyz se sunda chladic z CPU a grafiky? to pak i ta sestava s ctyrjadrem a high-end grafikou vypada jak kancelarsky orezavatko:cry
vavik2008 (0)|21.3.2008 13:51
hh jako v Peliskach "...a vyrobci chladicu nebudou mit co zrat!"
Klingacikx (1545)|21.3.2008 14:15
Mňa by zaujímalo kedy sa presadia uhlíkové nanotrubičky.
Mech má pravdu ako by vypadala high-end zostava bez poriadneho chladenia ale mohlo by to byť tak, aby sa tam dal pridať chladič v prípade potreby. Aké veľké by boli tie samochladiace chipi?
johny__g (6387)|21.3.2008 14:29
A co čipy kterým by vysoká teplota nevadila? Třeba na bázi uhlíku (to je ale hudba budoucnosti, pokud vůbec). Muselo by se nějak upravit PCB aby to nevadilo ostatním součástkám, ale pak by třeba mohl být na cpu malý chladič a jádro by mělo řekněme 150 stupňů.
S.R.A.B.|.K (0)|21.3.2008 14:59
No, ohledne tech chladicu.. Pokud jsem to spravne pochopil, tak na tom cipu stejne zustane "ten velkej kus kovu", pouze namisto tociciho vetraku tam budete mit "staticky iontovy vetrak" (dale SIV :) ).. Tak me tak napada, ze mozna ten SIV udelaj rozmerove uplne stejne jako dnesni 80mm vetraky, takze by se zarucila zpetna kompatibilita a nemusely by se delat nove chladice... :)

Jina otazka uz je ale pokud ten SIV neintegruji primo do cipu, jenze to bude asi jeste hodne dlouho trvat...

Petr
Minor (1)|21.3.2008 18:08
U toho iontového chladiče se nějak neudává provozní spotřeba .... ( záměr ? ) taky se mi nezdá reálný provoz z dlouhodobějšího hlediska ( kdo má klasickou televizi doma jistě ví kolik prachu se ochotně na staticky nabitou obrazovku nalepí) statické výboje k tomu .... vidím to bledě. Asi bych budoucnost viděl ve "vodnícíh" s nějakým sofistikovanějším médiem a propracovanějšími výměníky
Neregistrovaný (0)|21.3.2008 23:41
Stále je to o tom samém. Jak odvést teplo od aktivních součástek a udržet je na optimální pracovní teplotě. Chlazení pomocí iontového větru je zajímavá myšlenka, ale pouze do superčistých prostor. V reálných podmínkách nás zbaví hluku ventilátoru a začne nám čistit vzduch od prachu. Pokud máme odvést z PC 200 - 400W tepelné ztráty, musíme prohnat skříní několik metrů kubických vzduchu za hodinu. Pokud budeme chtít chladit, budeme nuceni velmi pravidelně čistit chladící systém od nalepeného prachu, nemusíme si ale kupovat drahé čističky vzduchu, PC to zlvládne jako vedlejší produkt chlazení.
Stačí se podívat jak vypadají chladiče uvnitř normálního PC po několika měsících provozu, a to v něm honí vzduch pouze několik ventilátorů bez jeho ionizace.
Neregistrovaný (0)|22.3.2008 01:50
Že by bylo dobré, aby výrobci chipů usilovali o větší pracovní teploty je jasné. Dokonce ani nejsou třeba nějaké super technologie. Kdysi bylo běžné, že lépe zapouzdřené chipy měly pracovní teplotu až 155 stupňů Celsia (např. řada SN 5400). Zvětšováním integrace však vznikly problémy se stabilitou, které se řešily omezením max. teploty (teplotní optimalizace obvodů byla příliš složitá, nízké napájecí napětí omezuje toleranci obvodů...).

Ze základních principů však vyplývá, že chladit můžeme jen tehdy, bude-li chladicí médium chladnější... Pokud je rozdíl teploty chipu a chladicího média dnes obvyklých cca 20 stupňů, a máme-li uchladit 200 W, tak musí být tepelný odpor všeho, co je mezi chipem a chladícím mediem pod 0,1 st./W. To je prakticky jen tepelný odpor pouzdra a kontaktu pouzdro/chladič.

Zdá se, že při dnešních pracovních teplotách chipů a současných konstrukcích skříní a chlazení jsme na konci cesty. Východiska jsou tato:

1. přestat s honbou za rychlostmi, které přesahují rozumné možnosti současné technologie

2. zvýšit pracovní teplotu chipu

3. zahodit 30 let starý koncept šílené skříně PC a konečně začít využívat celý povrch (z hliníkových žebrovaných profilů) k pasivnímu chlazení chipů (vnější teplota je nižší než vnitřní, velká svislá žebra mohou být mnohem lépe obtékána, mohou být doplněna o heat pipe či vodní chlazení...).

4. teprve potom mají smysl popisovaná zááázračná udělátka. Ale asi jiná, než ta popisovaná.

Představa, že proháním chladící vzduch miniaturními kanálky jistě těší výrobce čistících sad a servisáky (budou mít jistě práce více než dost). Mě už méně. Také z umístění vysokonapěťové korony v bezprostřední blízkosti chipu nepropukám v bezmezné nadšení. Jediné co se mi na tom líbí je, že kdyby snad byl tento princip zaveden, tak se povede kuřákům lépe. Smrad koronou páleného prachu všudepřítomných zááázraků totiž odkloní zájem veřejnosti od nevinné záliby kuřáků...

pavouk

P.S.
Pánové nebojte se. O krásná velká žebra na CPU nepřijdete. Nízký tepelný odpor i v tomto případě vyžaduje velkou teplosměnnou plochu. Tedy žádné centimetrové udělátko nad CPU. Autor vás totiž zmátl. Nepochopil, že "The technology has the power to cool a 25W chip with a device smaller than one cubic-cm..." je "reklamština", která říká, že ono udělátko nahradí malý, nepříliš výkonný ventilátorek. Se základními znalostmi fyziky a trochou myšlení... To však asi chceme po naší technické publicistice příliš.

za Ústav na uvádění PR blábolů na pravou míru
p.
paria (3)|22.3.2008 12:06
A čo peltierové články, za poslednú dobu celkom pekne zlacneli, za !!5ks!! 80W 40x40x3,8mm som dal nedavno 1300Sk !!! Je pravda ze je u nich problém že samotný jeden článok ma realnu spotrebu od 50 W do 80 W a plus že ono sa tie waty objavia v podobe ďalšieho tepla na zohrievanej strane, v horšom prípade ked je peltier slabo chladený aj na tej druhej :( , ale myslím že s kombináciou "vody" by výsledok pod 10°C na CPU alebo GPU alebo hocičom čo pekne hreje nemal byť problem. Potom mi už vrta v hlave aký prínos by to malo pri pretaktovaní a aj spotrebe lebo z fyziky predsa vieme že vodivosť kovov stúpa so snižujúcou sa teplotou a niekde pri priblíženi sa k 0K (absolutna nula) je vodivost absolutna, cize 0 ohmov, ale toho sa zatial nikto bať nemusi, to sa nedosiahne ani dusikom :)
johny__g (6387)|22.3.2008 12:13
[QUOTE=paria;103188]A čo peltierové články, za poslednú dobu celkom pekne zlacneli...[/QUOTE]

Zato elektřina nám pěkně podražila .... takže jsme tak kde sme byli (s cenou peltiera).
Neregistrovaný (0)|22.3.2008 12:47
Chcete si trocha schladiť svoje PC aj bez prídavných chladičov?
Ja som to vyriešil po svojom.
Využil som stúpanie teplého vzduchu.
Vystrihol som časť spodného plechu PC skrinky v dĺžke MB (šírka CCA 12 cm).
Vyrobil som si poličku (výška cca 10 cm ), na ktorú som takisto vyrezal zhodný otvor.
Bočné otvory na skrinke som zalepil páskou.
Teplo z PC odvádza Zdroj.
Teplota zmeraná podľa sped fan sa znížila na CPU o cca 3 - 4 C. Chladič sa teraz prakticky ani nezapína.
Viem, že SpeedFan nemerá teplotu presne ale to je prakticky jedno teplota je teraz iná ako predtým. Škoda je, že zdroje neodvádzaju teplo cez vrch skrinky ale dozadu a nedá sa tak dosiahnuť " komínový efekt".
Podľa mňa by to bolo oveľa účinnejšie.
james008 (47)|22.3.2008 13:18
Ja osobne vidim vyvoj chlazeni spise smerem k pasivnimu reseni...
taky s tim spojene soucastky ktere dle lepsi technologie budou produkovat daleko
mensi mnozstvi tepla.
High endove stroje pak asi budou mit jen case z mohutneho kusu hliniku
a dejmetomu protkane nekolika heatpipe.
Sam mam celohlinikovou skrin a vim kolik to ubralo na teplote :-)

Vetraky podle meho uplne vymizi kvuli hluku a spotrebe.....
Ionove cosi .. jak uz tu nekdo rekl.. bude problem s prachem
a jinymi vecmi ulpivajicimi v mechanizmu :-)

Proste to vidim na pasivy a uplne jinou technologii vyrobu
procesoru ci gpu atd... coz v soucasne dobe jeste neni mozne
kdyz vezmem vykonne sestavy a letni den treba :-)

Co se tyce soucasneho stavu.. myslim ze je to naprosto ok.. mame
uz hodne cpu atd ktere vyzaruji daleko mene tepla nez predesle generace
a k tomu mame tim paedem nove a predimenzovane vzduchove chladice.

Co se tyce vodniku. Nemam je rad kvuli rizikum s touto technologii spojenymi...
proste jakozto cloveku co studoval mikroelektroniku mi spojeni voda ci jina vodiva kapalina
a el obvod zpusobuje vyrazku :-)))
Rimmerak (0)|22.3.2008 14:36
Já bych se vody zase tak nebál. Pokud není v PC vše (takový ty rádoby-vodníky za 3000), ale je chladič, případně i čerpadlo venku z case, nevidím moc šancí, že by voda vytekla. Stačí mít kvalitní hadičky a kvalitní fitinky a umět to dát dokupy a neni problém.
Ale uvědomuju si, že to není řešení pro masy. Když sem slyšel historku z reklamačního oddělení, kdy frajírek šel reklamovat procesor+desku s tím, že mu to nejde a pastu měl napatlanou místo na IHS v patici a chladič na procesor nedal,že jeho strarej PC taky chladič neměl... Ano, u takových individuí vodník není vůbec dobrý řešení. Ale když tak o tom uvažuju, takový lidi by neměli dostat ani občanku...
N_E_X_T (1)|22.3.2008 18:41
a co takhle drzet se vodniho chlazeni, a nove "iontove chladice" umistit do/na vymenik?
Pavel Boček (4169)|23.3.2008 02:30
Vývoj v posledních letech jde k tomu, že se

a) díky nasazení heatpipe se hodně rozmohly chladiče velké, s velkou plochou vhodnou pro pasivní chlazení a velké tiché ventilátory
b) všechno se dělá ve velkém a co nejlevněji...

Obojí má velká negativa - když se zadívám na staré chladiče z dob Pentií III, občas mě zamrzí, jak se dnes dělá všechno levně a říkám si, jestli by stálo tolik na blokové chladiče s tlustými žebry (např. na čipových sadách) udělat frézou pár rýh pro další zvětšení plochy ? Nebo je natřít na černo ? Velké rozměry chladičů dnes také nejsou moc dobré, už nám z toho rostou kilogramové obludy :runaway:runaway:runaway
wrah (1)|23.3.2008 02:56
Copak o to, nápad vypadá slibněm ale trochu bych se bál potřebného napětí. Už teĎ není nic příjemného si sahnout do roztočeného větráku, ale pokud bude na chladiči namísto něj osnova drátků nabitých na 25kv, tak mi to přijde docela o život. Minimálně okolních komponent, takový výboj do RAM či GK, fuj představa..
Juice84man (0)|23.3.2008 07:36
Spousta lidi breci, ze nechce videt vodu ve svem pocitaci. I ja jsem takhle brecel, a proto jsem problem vyresil po svem. Nechal jsem se inspirovat jednim silenym experimentem, ktery jsem videl nekde na netu. Kluci tam vzali normalni fritovaci olej, velkou obdelnikovou potravinarskou misu a do tyhle misy vlozili celou zakl. desku i s osazenymi komponentami. Venku nechali jen zdroj, pevne disky a mechaniky. Tohle cele zalili az po okraj misky onim fritovacim olejem a celou sestavu zapli. A svete div se, ono to fungovalo a olej to uchladil stejne, jako normalni vetraky.
Ja jsem tedy do sveho vodniho chlazeni nepouzil fritovaci olej (je prilis husty, cerpadlo nezvlada), ale koupil jsem ten nejjemnejsi panensky olivovy olej, ktery se dal sehnat. V male misce s kusem dratku, baterkou a zarovkou jsem vyzkousel bezpecnost pro el. obvody a uz jsem to lil do vodnika. Slape to naherne, chladi to vytecne a nemusim se bat havarie systemu. Jediny vetsi problem byl, ze jsem musel opravdu dokonale vyresit tesneni celeho systemu. Olej semtam nekde malinko prosakoval. Ale nakup lepsich fitinek to vyresil.
Kynio (3)|23.3.2008 11:27
Jo to sem viděl taky na netu někde. Hele a nekazí se ti ten olej za nějakou dobu? =D
Klingacikx (1545)|23.3.2008 11:34
nevýhoda toho oleja je v tom, že má menšiu mernú tepelnú kapacitu ako voda. voda má nejakých 4200 a olej má len 2000. V praxi sa to prejaví tak, že aby olej chladil tak účinne ako voda, musí byť prietok dvojnásobný.
Pavel Boček (4169)|23.3.2008 11:43
[QUOTE=Juice84man;103530]...[/QUOTE]

A čerpadlo šlapek dobře ?

Ty nápady s ponořením PC do oleje jsou zajímavé...jen je horší levně sehnat průhledný olej, který se nekazí (nějaký minerální nebo průmyslový) a potom, když má člověk hodně hřející sestavu, tak nakonec se olej zahřeje a to pak chce udělat okruh jeho chlazení :runaway
|Mio| (1333)|23.3.2008 23:44
Ja se divim, ze se te vody tak bojite, ja jsem ve sve dobe provozoval pretaktovany Duron tak, ze komplet PC bylo misto v case v akvarku, mimo byl pouze zdroj, mechanika a porty couhali nad hladinou.

Na procaku pasivni chladic, veskere dalsi aktivni chladici prvky odstraneny.

Vse krasne fungovalo vzdy pod 40 stupnu, teplo odchazelo volnou hladinou pomoci odparovani, spotreba vody cca 2l na 24 hodin.

K problemum zacalo dochazet az po nekolika mesicich, neb jsem pouzil vodu z vodovodu a ta potvora diky chloru a ruznym solim narusile pajene spoje a na pasivu se tvoril kamenec.

Takze kdo by si to chtel vyzkouset, tak doporucuji destilovanou vodu, neni agresivni.

Jo a taky tam nenechavejte rybicky, obzvlaste pokud to budete vypinat, nezvladnou teplotni vykyvy a pochcipaj.


Jinak budoucnost chlazeni je v tom, ze ho nebude potreba, kdyz vidim Intel ATOM a dalsi, tak jsem presvedcen, za by nemel byt problem za par let uchladit vse pasivne za pomoci prirozeneho proudeni vzduchu. Low-K dialektrikum je v tomto jen prvni prukopnicka technologie a meli by prijit dalsi.

Samozrejme vyzkum a masove nasazeni bude neco stat, ale kdyz si zpocitate usetrenou energii po dobu minimalni zivotnosti, tak se to jiste vrati nekolikanasobne.


Ja jsem uz pri nakupu poslednich komponent dbal na nizkou spotrebu, takze mam EE procik, automaticky podtaktovany kdyz neni potreba vykon, podtaktovanou grafiku a to vse na chipove sade se spotrebou do 10W (North B).
Neregistrovaný (0)|24.3.2008 09:45
Já bych řekl, že cesta nevede přes chladiče. Cesta vede směrem ke snižování ztrátových výkonů procesorů.
Pokud budou běžné aplikace schopné využít 4, 8 jader procesoru, pak může každé jádro běžet na 500MHz a spotřebovávat 1W... a pak nebude třeba nic chladit. Rozhodně ne vodou či ionty...
Rimmerak (0)|24.3.2008 14:21
K tomu počítači postaveném na dně akvária... To jsi tam měl jako normální vodu jo? A čím jsi utěsnil veškeré el. kontakty na desce a prostě vše čemu voda vadí? Z toho jak to po tobě čtu mi příjde, že si totiž vymýšlíš. Nic ve zlém, jen mi to prostě znovu vysvětli....
BlackFrog (563)|24.3.2008 17:11
[QUOTE=Rimmerak;104009]K tomu počítači postaveném na dně akvária... To jsi tam měl jako normální vodu jo? A čím jsi utěsnil veškeré el. kontakty na desce a prostě vše čemu voda vadí? Z toho jak to po tobě čtu mi příjde, že si totiž vymýšlíš. Nic ve zlém, jen mi to prostě znovu vysvětli....[/QUOTE]

destilovaná voda neobsahuje volné ionty -> nevodí elektrický proud -> ničemu nevadí ;)

ale ted sem si pořádně přečetl příspěvek "Mia" a voda z vodovodu.. no nevím :)
StepanT (0)|24.3.2008 17:24
Iontove technologii v beznych PC nedavam moc sanci na uspech, v mobilnich zarizenich ano(PDA, mobil atd.). Ohledne vodniho chlazeni to vidim nasledovne: za kvalitniho vodnika vyhodite zhruba 10000, externi vez BEZ vetracku+trubicky heatsinky atd. Takove ty levne varianty za 3500 jsou uz totalne k nicemu, aby se kapalina uchladila potrebujou 2 chladice, lepsi reseni jsou heatpipes a poradne ventilatory. Navic stale vzrustajici rozmery heatpipe chladicu mi nevadi, naopak, jako pseudo modder ocenuju masivni vzhled. Hmotnost kolem 700g-1kg se zda byt hrozna, ale neni :P Uz mam jeden takovy chladic na procesoru, taham skrin po byte, stehovali jsme ji autem, kupodivu zustala zakladni deska neposkozena.
|Mio| (1333)|25.3.2008 08:17
[QUOTE=Rimmerak;104009]K tomu počítači postaveném na dně akvária... To jsi tam měl jako normální vodu jo? A čím jsi utěsnil veškeré el. kontakty na desce a prostě vše čemu voda vadí? Z toho jak to po tobě čtu mi příjde, že si totiž vymýšlíš. Nic ve zlém, jen mi to prostě znovu vysvětli....[/QUOTE]

Nicim jsem to netesnil, neni proc, vodu jsem tam mel obycejnou.

Jinak pozor na ten znamy mytus ze voda je vodiva, voda je izolant, jeji vodivost se jen zvysuje znecistenim, ale i tak ma tak velky elektricky odpor, že pro PC komponenty (<14V) z elektrickeho hlediska nic neznamena. Bohuzel ostatni fyzikalni ci chemicke vlastnosti jsou horsi. A klavne se s pribyvajicim casem horsi.

Daleko vetsi problemy, byli s prakticnosti, nejvetsi problem je zajistin napajeci zdroj tak, aby ho nikdo do te vody neschodil, nebo kdyz jsme resili automaticke doplnovani vody aby to nepreteklo atd.

Pokud by mel nekdo zajem tak zalozime nove tema, tady je to OT. Mam takovych "blbinek" vic, na koleji elekrotechnicky fakulty sme zkouseli vselicos.
Neregistrovaný (0)|25.3.2008 09:04
"Jinak pozor na ten znamy mytus ze voda je vodiva, voda je izolant, jeji vodivost se jen zvysuje znecistenim, ale i tak ma tak velky elektricky odpor, že pro PC komponenty (<14V) z elektrickeho hlediska nic neznamena. Bohuzel ostatni fyzikalni ci chemicke vlastnosti jsou horsi. A klavne se s pribyvajicim casem horsi."

Co třeba kapacita? Měřilili jste? Tím můžete zrušit počítač jako zkratem. Žádná kritika, jen by mě zajímalo, jestli budoucí inžové takové věci taky zkoumají. :-)
|Mio| (1333)|25.3.2008 09:38