Поиск оптимальной конструкции водоблока для Ryzen 3

Во всем компьютерном мире, взбудораженном появлением Ryzen 3, после первой эйфории от мощи новых процессоров посыпались массовые жалобы на "слишком высокие"(сильные скачки) температуры  в ходе эксплуатации при высокой загрузке. Возможно, это также является причиной  "недобуста" новых процессоров АМД, чем также массово недовольны их владельцы. И  даже небезызвестный Дербауэр высказал свое "фи" по этому поводу.

Но нашим "кулибиным" и "левшам, способным подковать блоху" не в первой "дорабатывать напильником" всякие "заморские" штучки! И от предположений-предложений "прямой контакт тепловых трубок кулера лучше, чем цельное медное основание", "надо переворачивать кулеры тепловыми трубками поперек чиплета(ов) процессора", "пора модули Пельтье применять" дошли уже до конкретных действий по шлифовке подошв кулеров, крышек процессоров и даже самостоятельному модифицированию биосов "живительным" SMU версии 46.34.00.

Я тоже поддался общему настроению, удрученный высокой температурой (103 градуса под водяным охлаждением!) в разгоне и слабым бустом в авто режиме (на моем  Ryzen 3700х лишь чудом можно было увидеть частоту 4350Мгц при полном бездействии ПК!):

Удивило также, что процессор не сбрасывал частоту или не уходил в защиту, несмотря на официальный предел температуры для этих процессоров в 95 градусов. При этом в биосе Platform Thermal Throttle Limit был установлен в AUTO. При установке этого пункта в 90 градусов картина не менялась. Возникает подозрение, что температура мониторинга исскуственно завышается, как было при появлении процессоров с суффиксом "Х" предыдущего поколения.

Впереди замаячили свободные от дел выходные, которые было решено посвятить модификации системы охлаждения с радужными перспективами последующего увеличения разгона! Система водяного охлаждения у меня самосборная из китайских комплектующих: водоблок Bykski CPU-XPH-A 0.2MM, помпа SC600, радиатор медный 360мм х 60мм Barrow модель Dabel-60A 360, расширительный бак с термометром Q&Y Freeze под 1 посадочное место 5,25" в ПК, фитинги также китайские. Было это все куплено еще в 2015 году под сокет LGA1155, кроме радиатора (куплен в 2017г):

Также я проверил ровность основания водоблока и крышки процессора. У моих экземпляров с этим все было в порядке. При переходе на Ryzen еще первого поколения родной дядя Вася помог изготовить по моим чертежам новую прижимную пластину для водоблока (за что ему огромное спасибо), которую я затем покрасил краской из баллончика:

В связи с "проблемными" температурами свежеприобретенного мною Ryzen нового поколения было решено доработать прижимную пластину водоблока, чтобы сместить точку максимального охлаждения на чиплет и повернуть потоки воды поперек чиплетов:

Позиция 1 соответствует родному положению и креплению водоблока. Позиция 2 будет оптимальна теоретически для Ryzen 2 c двумя чиплетами. У меня же Ryzen 3700х, для которого решено было еще сдвинуть водоблок в позицию 3, чтобы чиплет находился точно по центру водоблока. Красной линией показано место ввода воды через распределительную пластину. Для этого пришлось рассчитать смещение водоблока относительно чиплета, используя размеры процессора и подошвы водоблока:

Но пока дядя Вася делает мне красивую новую пластину,  я сколхозил крепеж своими руками, замученными зудом от предвкушения будущего оверклокинга. Пришлось попотеть почти всю субботу напильником, так как внутреннее отверстие прижимной пластины оказалось "слегка" несимметричным, а водоблок надо было развернуть на 90 градусов, чтобы повернуть микроканалы поперек чиплета. Плюс новые отверстия пришлось долго рассверливать побольше, так как купил сверла впритирку с диаметром винтов и разборка-сборка СЖО заняла время:

После решения вопросов с СЖО займемся описанием конфигурации компьютера и софта:

Процессор Ryzen 2 3700x, ОЗУ KFA2 HOF 4000 2x8Gb, материнская плата MSI X470 GAMING M7 AC (биос v.1.90 ComboPI1.0.0.3ab), видеокарта AMD RX480 8gb, NVMe-накопитель ADATA XPG SX8200Pro 1024Gb, термопаста жидкий металл Coollaboratory Liquid ULTRA, Windows 10 Pro версии 1903 со всеми обновлениями на конец августа, драйвер видеокарты Radeon Software Adrenalin 2019 Edition 19.5.2, драйвер чипсета  версии 1.8.19.0915, HWiNFO64 v6.11-3890, LINX v0.7.0, AIDA64 v6.00.5100, Cinebench R20, CIVILIZATION VI версии 1.0.0.257, ASSASIN`S CREED: Odyssey версии 1.0.6. Настройки памяти и не только:

Для разнообразия тестирования я выбрал пару игр, программу-тест рендеринга и пару программ-тестов, создающих большую вычислительную нагрузку. Лимиты PBO были выставлены по лимитам материнской платы. Процессор тестировался в режиме AUTO и в режиме фиксированного разгона до 4250Мгц и 1,4в (LLC в авто). В AIDA64 проводился 3-х минутный стресс-тест с галками CPU+FPU. В LINX было задано 3 прогона при объеме задачи 28326. Температура окружающего воздуха была 23 градуса для AUTO и 24 градуса для фиксированного разгона. Температура воды на начало каждого теста была 28,5 градуса. ЖМ мазалась и на основание водоблока, и на крышку процессора. В процессе тестов получены следующие результаты: То же самое, только сгруппировано по приложениям:

Можно заметить по итогам тестирования, что разница в температуре процессора от положения водоблока незначительна в большинстве тестов. Хотя заметна тенденция микроскопического выигрыша (в среднем  по всем -0,37 градуса)  в пользу позиции 2 относительно позиции 1 водоблока. И  еще меньше выигрыш (в среднем  по всем -0,33 градуса) в пользу позиции 3 относительно позиции 2 водоблока. Но я бы серьезно рассматривал только показатели температуры в LINX, только там нагрузка более-менее равномерна и нагружается процессор на максимум:

Но даже в этом стресс-тесте не видно практической разницы между температурами процессора в различных позициях водоблока, несмотря на солидное напряжение на процессоре и снятые лимиты (до 208вт потребление по HWiNFO64). Разницу менее 0,3 градусов можно считать погрешностью измерения, причем которая была только между 1 и 2 позицией водоблока. Думаю, проблема заключается в высоком тепловом потоке с небольшой площади кристалла чиплета. И, с другой стороны, в пределах площади микроканалов охлаждающая способность водоблока на единицу площади одинакова.

Все остальные скрины тестов можно найти по ссылке ТУТ.

P.S. Вероятно, не стоит нам ждать выпуска новых водоблоков (или ревизий старых путем изменения крепежных пластин) специально для Ryzen 2 из-за ничтожной разницы в температурах. Могу предположить, что для хороших воздушных кулеров это тоже актуально.