Особенности национального разгона многокарточных конфигураций под жидким азотом

Читатели нашего сайта наверняка неоднократно читали новости про различные мировые рекорды в бенчмарках, полученные на предельно разогнанных системах. Процессор почти всегда охлаждается жидким азотом, а зачастую и видеокарты обзаводятся стаканами и слоем теплоизоляции. Чтобы установить мировой рекорд или просто показать приличный результат в международных рейтингах, оверклокер не может обойтись без нескольких видеокарт в системе, если дело касается 3D-бенчмарков. Но организовать охлаждение азотом видеокарт гораздо сложнее, поэтому, как правило, они довольствуются воздушными системами охлаждения. Институт оверклокинга решил провести смелый эксперимент и установить на тестовый стенд сразу пять(5) азотных стаканов.

Конфигурация тестового стенда:
Процессор – AMD Phenom II X4 955
Материнская плата – Gigabyte GA-MA790FXT-UD5P
Видеокарты – Asus EAH4870x2 (2 шт.)
Оперативная память – 2 ГБ Kingston HyperX (KHX14400)
Блок питания – ThermalTake 1200 Ватт
Охлаждение – азотный стакан BigGirl от TopMods.NET + стаканы на видео
Оверклокеры – Dimdirol, S_A_V, Vinni_Bago

Естественно бенч-сессии предшествовала подготовка. Материнская плата была облеплена материалом BLU TACK, неопреном и обмотана бумажными полотенцами. С видеокарт были сняты стандартные системы охлаждения, а вместо них установлены медные стаканы. Поскольку у каждой видеокарты по 2 чипа, то нам потребовалось 4 стакана на обе карты. Поверх стаканов и самих карт была наклеена тонкая теплоизоляция, открытыми остались только системы питания карт.

Сначала систему запустили только с процессорным стаканом, чтобы сделать предварительные настройки и вывести процессор на рабочую частоту. После того, как система была настроена, мы установили видеокарты, соединили их мостиком, а также поставили 2 вентилятора на обдув карт – первый обдувал системы питания карт, чтобы они не перегревались, а второй сдувал вбок пары азота, которые шли из стаканов. Если позволить парам азота беспрепятственно опускаться вниз, то очень скоро материнская плата покроется росой. По этой же причине был установлен вентилятор и у процессорного стакана, он отводил пары азота в сторону от материнской платы.

Для того, чтобы контролировать температоры на всех стаканах, были задействованы сразу 4 термометра. Одноканальный термометр CENTER показывал температуру процессорного стакана, а пара UNI-T 325 и один AZ8852 следили за видеокартами. Впрочем, можно было вполне обойтись и без AZ8852, так как каждый UNI-T 325 может показывать температуры сразу с двух термопар. Но когда подключено сразу 2 термопары, термометр считывает с них показания медленнее, поэтому предпочтительнее использовать 1 термометр, на 1 термопару.

После того, как система была полностью готова, мы охладили её до необходимых температур. На процессоре по термометру было -167 градусов Цельсия, а на каждом из графических ядер по -60 градусов Цельсия. В качестве бенчмарка использовался 3DMark 2006, именно в нем мы попытались набрать наибольшее количество баллов. Роли были распределены следующим образом - Vinni_Bago занимался настройкой системы и непосредственно тестами, Dimdirol (автор этих строк) следил за температурой и разливал азот по стаканам, а S_A_V помогал советами и фотографировал всё происходящее.

С самого начала эксперимента стало понятно, что в одиночку управиться с такой системой невозможно, обязательно нужен человек, который будет следить за температурами и подливать азот (кочегарить, как говорят экстремалы). Опытный кочегар способен контролировать сразу 5 стаканов и заливать азот с двух рук :)

А вот так выглядит рабочая система:

Во время бенчинга выяснилось ещё несколько особенностей:

1. Видеокарты сильно обмерзают со стороны DVI-разъемов, поэтому разъемы также требуют тщательной теплоизоляции.
2. Первое ядро всегда самое горячее, даже в 2D-режиме за ним надо постоянно следить, так как температура на нём всё время норовит подняться.
3. Если температура во время тестов была, например, -60 градусов, то после прохождения тестов не стоит позволять ей подниматься, потому что часть текстолита карты станет теплее и снег там превратится в воду.
4. Одного сосуда Дьюара на 25 литров для подобных тестов мало, желательно иметь не менее 40 литров азота. Несмотря на то, что тесты идут несколько часов, система потребляет очень много азота, особенно в нагрузке.
5. Очень важна теплоизоляция компонентов, можно сказать, она критична. Если где-то что-то обмерзнет и система начнет вести себя нестабильно, придется её размораживать и это потеря 1,5-2 часов, которые уйдут на переборку системы и 2,5 литров азота для того, чтобы заново охладить компоненты.
6. Наличие газовой горелки, а лучше монтажного фена, для разморозки системы, обязательно. Про бытовые фены лучше сразу забыть, с ними одно мучение и трата времени.

Результаты эксперимента
Благодаря экстремальному охлаждению частоту процессора AMD Phenom II X4 955 удалось поднять до 5913 МГц, а частоты на видеокартах зафиксировать на отметке 990/990 МГц. На видеокартах были убраны защиты по току, что позволило нам поднимать напряжение на графических чипах без ограничений. Мы проверили их работу до 1.75 Вольта, но оптимальным напряжением для них оказались 1.60 Вольта. На указанных частотах удалось получить результат в 34658 попугаев. Увы, но этот результат не вошел в тройку лучших на конкурсе Gigabyte Dragon, который проводился на www.futuremark.com. Видеоподсистема явно могла показать и более впечатляющие результаты, но полностью раскрыть свой потенциал не позволял процессор. Если бы он работал на частоте 6050-6100 МГц, то можно было бы легко взять планку и в 36 000 попугаев образца 2006 года.

После того, как был получен максимально возможный результат, пришло время размораживать систему. Наверное, каждый экстремальный оверклокер знает, что как только система выключается, то температура начинает падать. Так после отключения питания, цельный процессорный стакан в состоянии полностью проморозить материнскую плату, даже если в нем не будет азота. Поэтому после отключения питания, оверклокеры первым делом отогревают стаканы. А поскольку у нас стаканов 5, то сделать это быстро было проблематично, но нашелся весьма эффективный способ: в электрическом чайнике мы вскипятили примерно 0,5 литра воды и сразу после выключения системы залили необходимое количество в стакан, а сами принялись отогревать видеокарты, тем самым, сэкономив немало времени. Минут через 10 мы вытащили из процессорного стакана ледышку, по которой можно было изучать внутреннюю структуру стакана :)

В будущем мы продолжим эксперименты по экстремальному охлаждению многокарточных конфигураций, это хоть и не простое дело, но очень увлекательное ;) Задать вопросы оверклокерам, принимавшим участие в эксперименте, вы можете в форуме Института оверклокинга.