Экстремальный разгон Radeon 9800XT + обеспечение комплексного водяного охлаждения


Эта работа была прислана на наш "бессрочный" конкурс статей.


Вот и добрались мои неспокойные руки до топовой на этот день карты. 9800ХТ бесспорно является лидером на рынке HI-End видеокарт, но почему бы не выжать из него все до последней капли? Ладно, приступим : )

Карта досталась мне благодаря счастливому случаю, но, к сожалению, без гарантии. Для вольтмода я использовал материалы с сайта www.modlabs.net и ни минуты не сомневался в удачном исходе. Итак, карта у меня в руках. Это Creative Radeon 9800XT Retail. Все красиво, в коробочке.

Так выглядит ядро:

Дизайн печатной платы референсный, радиатор тоже. Первое тестирование показало, что карта без глюков работает на максимальной частоте 440/780 МГц. Что же, это вполне средний результат разгона данной модели. Превышение частоты приводило к появлению артефактов, появление которых можно отодвинуть только с помощью вольтмодов.

Первое тестирование карты показало, что несмотря на очень массивный двусторонний радиатор, карта очень ощутимо греется, особенно при разгоне. Мысль приобрести данную карту витала у меня довольно давно, но для хорошего разгона необходимо соответствующее охлаждение. Предыдущий опыт модификации карт ("Radeon 8500. Экстремальный разгон с воздушным охлаждением", "Экстремальный разгон и модификация видеокарты Radeon 9500 128MB") показал, что воздушное охлаждение уже практически исчерпало себя, причем на процессор есть возможность установить радиатор из меди в килограмм весом и все тепловые проблемы будут решены, а с видеокартой дела обстоят иначе. Во-первых, охлаждение не должно быть излишне тяжелым, т.к. под весом радиатора карта работает на слом и изгиб. Во-вторых, охлаждение не должно быть громоздким, т.к. оно перекрывает соседние слоты PCI, что тоже нежелательно. В-третьих, желательно отводить тепло из корпуса, т.к. и без видеокарты в закрытом системнике не очень прохладно : ) .





Начнем с вольтмода. В качестве шунтирующих резисторов я использовал отечественные переменные резисторы на 10 кОм. Для удобства замера текущего напряжения я вывел оголенные контакты с точек съема на верхний край видеокарты:

Место пайки для вольтмода памяти:

Место пайки вольтмода ядра GPU:

По профессиональному совету уважаемого ALT-F13, напряжение на ядре карты нужно выставить в районе 2-2.1 Вольта, а на памяти 2.9-2.95 Вольта. Напряжение выставляется при включенном компьютере. Необходимо подкручивать переменные резисторы и одновременно снимать результирующее напряжение мультиметром, пока не будет достигнуто необходимое значение.

Общий вид после вольтмода:

Теперь займемся охлаждением. На память необходимы радиаторы, т.к. на повышенном напряжении и на частотах выше 800 МГц она довольно сильно греется.





Комплексное водяное охлаждение

Общее охлаждение компьютера изначально планировалось под эту карту и процессор Intel Pentium 4. Так же предполагалось охлаждать чипсет. Работа велась с упором на эффективность системы, качество исполнения, надежность и приличный вид. Это первая водянка, которую я делал собственными руками, и в процессе работы мне пришлось столкнуться с множеством подводных камней. Итак, начнем по порядку. Для начала я занялся расчетом необходимых параметров.

Помпа

Первый вопрос: Каким должен быть поток воды для обеспечения надежного охлаждения?

Ответ: Это легко посчитать. Теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг*K). Что имеет простой физический смысл: для того чтобы нагреть 1 кг (литр) воды на 1 градус необходимо затратить 4200 джоулей энергии. Что такое джоуль? Это единица энергии равная мощности деленной на время. Для чего я это все объясняю? А для того, что если взять за промежуток времени 1 секунду (для удобства), и взять суммарную тепловую мощность нашего компьютера за Q, то нам легко будет посчитать, на сколько будет греться вода, проходя через ватерблок. Перестроив формулу в обратную сторону, мы можем рассчитать необходимый поток воды через ватерблок в секунду для удержания разности температур между горячим и холодными контурами в необходимых приделах.

Пример: Допустим, что суммарная тепловая мощность процессора + чипсета + видеокарты равна 200 Ватт (это много, даже с учетом тепловыделения Прескотта). Предположим, что нас устроит разность температур между холодным и горячим контуром в 2 градуса. Тогда считаем:

М = Q / (4200*Dt) = 200 / (4200*2) = 0.024 кг/сек.

М – необходимый поток воды. Dt – разность температур между холодным и горячим контурами (в идеальном случае это удвоенная величина разности температур между водой в системе и температурой процессора).





Все характеристики помп даются в литрах в час, поэтому пересчитаем необходимый поток из секунд в часы:

М(за час) = М * 3600 = 0.024 * 3600 = 85.7 кг/час.

Выходит, что помпы на 100 литров в час нам вполне хватит на охлаждение такого горячего агрегата!!! На самом деле эти расчеты не учитывают тепловых сопротивлений, гидравлических сопротивлений водоблоков, радиатора, трубок и многого другого. Но даже с учетом всего вышесказанного нас вполне устроит 200-300 литров в час по номиналу помпы. Так что нет никакого резона гоняться за помпами в 1500-2000 литров в час. Это будут дорогие и шумные агрегаты. Про Китай упоминать не буду : ).

Итак, для своей системы я купил одну из самых дорогих немецких помп: EHEIM на 600 л/ч. Эта помпа умеет работать и как погружная, и как внешняя. Я решил использовать ее как внешнюю, т.к. для погружной помпы необходим достаточно вместительный расширительный бачок.

Расширительный бачок

Вот и первые грабли. Как и из чего сделать бачок? Этот вопрос нужно решить как можно раньше. Как ни странно, на поиски бачка я потратил 2 недели!!! В результате нашел только в одном месте – гипермаркете Перекресток в Отрадном. Это пластиковый герметично закрывающийся стакан с эластичными стенками и крышкой. Рабочие температуры от –35 до +100 градусов Цельсия. То, что нам нужно!

Радиатор

Радиатор желательно брать медный. С размерами можно определиться исходя из различных условий. Я хотел достаточно производительный радиатор не шире стандартного корпуса системника. В первом же автомагазине я приобрел медный радиатор от печки какой-то модели ГАЗ. Радиатор имел множество тонких ребер и по приблизительным подсчетам их общая площадь равна 4-5 метров квадратных!!! Это в 15 раз больше, чем у кулера Zalman 7000!!! Уже можно прикинуть, что при таком же потоке воздуха, мы будем иметь просто потрясающую охлаждающую способность.

Сам радиатор и бачок я решил установить сверху на системный блок. Вот реализация этой мысли:





Под радиатором я установил матрицу из 4-х 80мм вентиляторов. Они должны затягивать воздух через щель между основанием из оргстекла и рамой крепления вентиляторов. Эта щель будет лучше видна на последних общих фотографиях.

Водоблоки

Водоблоки достаточно сложно изготовить самому без соответствующего оборудования и навыков производства. Поэтому для уменьшения проблем я просто заказал комплект из 3-х водоблоков с обвязкой на http://stopnagrev.narod.ru/

Крепление водоблоков

Крепление водоблоков пришлось делать самостоятельно. Тот крепеж, что шел вместе с водоблоками, был достаточно хлипким и не внушал доверия. Поэтому пришлось сочинять самостоятельно.

Крепление на процессор. Схему крепления честно украл у Thermaltake : )

Крепление на чипсет:

Крепление на видео:

Весь крепеж выполнялся на фрезерном станке. Больше всего проблем возникло с чипсетом. На матери Р4Р800 конденсаторы расположены не очень удобно, поэтому пришлось изгаляться.

Шланги и разветвители

Шланги и разветвители я приобретал там же, где и водоблоки. Советую не жалеть денег на шланги и взять их с двойным запасом. Потом спасибо скажете : )

Автоматика

Немаловажный вопрос. Моя помпа напрямую питается от 220В и ничего, кроме провода, из нее не растет : ). Каким образом заставить работать помпу, когда надо? Втыкать в розетку перед включением компьютера – неудобно. Поставить выключатель на переднюю панель? Тоже не очень, периодически будешь забывать включить или выключить. Остается один выход – поставить некое реле, которое будет реагировать на включение компьютера и запускать помпу. Отключение помпы тоже будет производиться тем же реле. Покопавшись в старых запчастях, я нашел реле на 220 вольт с управляющим напряжением 12 вольт. То, что надо! Устанавливаем реле в самое труднодоступное место в системнике и подключаем к управляющим контактам 12 Вольт от блока питания.

Теперь при включении компьютера автоматически запускается помпа. В будущем собираюсь ставить отключение компьютера по перегреву. К сожалению, на моей материнской плате нет такой функции : (.

Размещение компонентов водяного охлаждения

Как расположить элементы? Это также каждый решает для себя. Дам лишь несколько советов по проблемам, с которыми я столкнулся.

Заливка и запуск системы является достаточно сложной процедурой, о чем узнаешь в последний момент : ). Во время заправки и запуска, насос должен быть залит водой, т.к. он центробежный и работать без воды не может. Желательно не допускать возникновения воздушных пробок, т.к. они очень усложняют заливку системы.

Опишу мой способ борьбы с трудностями. Для предотвращения возникновения пробок я установил подающий разветвитель ниже отводящего, а все водоблоки оказались посередине. Для гарантированного залива насоса водой, расширительный бачок находится в самом верху системы. Оттуда вода сама поступает в насос под хорошим давлением. Радиатор можно располагать где угодно, нужно лишь избегать возникновения в нем воздушных пробок (такое бывает в некоторых типах радиаторов) и не располагать радиатор выше расширительного бачка.

Монтаж системы в корпус

Хочется отметить, что для установки водяного охлаждения желателен большой просторный корпус. Теперь, помимо обычных проводов и шлейфов, в вашем любимце появится довольно большой осьминог : ).

Для этого дела я решил использовать свой старенький корпус Chieftec, так долго служивший мне и радовавший отлично продуманной вентиляцией. Этот корпус достаточно просторный и прочный, удобно открывающийся и практически не имеющий труднодоступных мест.

Для входа и выхода шлангов с водой необходимо сделать отверстие в задней стенке:

Платформу с радиатором и расширительным бачком намертво крепим к верхней части корпуса. После всего этого собираем систему и любуемся тем, что получилось.

Хочется отметить еще один момент, о котором ни в коем случае нельзя забывать. Вокруг процессора находится множество элементов питания, которые нуждаются в активном охлаждении. Обычно их охлаждает воздух от процессорного кулера, но теперь его нет и элементы питания могут перегреться. Для решения этой проблемы я использовал стандартный низкооборотистый кулер Zalman на ноге-держателе. Именно он теперь стоит над трубками, идущими к водоблокам.

Для придания системе окончательного эстетичного вида, я соорудил кожух из крышки старого корпуса АТ. В сборе система стала выглядеть так:

Вроде ничего получилось : ). Осталось только покрасить кожух в черный цвет и все будет совсем хорошо : ).

Опробование системы

Все прошло без эксцессов. При пробном запуске системы в корпусе без материнской платы, была обнаружена слабая течь в одном из тройников. Воду пришлось слить и заново герметизировать тройник. Шума от насоса нет, работает или нет, на слух определить невозможно. Заметил, что стало слышно хрустение винчестера : ). Раньше он тонул в шуме вентиляторов. В будущем собираюсь ставить реобас и LCD термометры для контроля температуры и изменения частоты вращения вентилей в системе.

Эффективность и тесты

Для начала хотелось бы определиться с эффективностью новой системы охлаждения. Т.к. раньше у меня стоял один из самых эффективных воздушных кулеров Zalman 7000Cu, будем сравнивать с ним. Оговорюсь сразу, что после установки воды температура в корпусе упала на 7-8 градусов!!! Очень радует. Теперь тепло уносится водой по трубам во вне, а не рассеивается внутри корпуса.

Составим небольшую табличку эффективности:

  Zalman 7000-Cu / 9800ХТ стандартный кулер Вода
Простой Нагрузка Простой Нагрузка
Radeon 9800 XT ядро (530/850) 42 54 31 38
Northwood 2.8C 32 44 29 36
Prescott 2.8E не тестировался 35 46
Northwood 2.8C@3.4 34 49 32 44
Prescott 2.8E@3.4 не тестировался 38 48

Тесты проходили при комнатной температуре порядка 23-25 градусов. Под нагрузкой понимались 2 параллельных теста Burn P6 в течение 20 минут.

Очень порадовало охлаждение видеокарты. Эффективность налицо. Так же порадовало охлаждение Прескотта, который не достиг 50 градусов под нагрузкой, несмотря на внушительное напряжение в 1.475 Вольт.

Производительность процессора Прескотт лично мне не понравилась. В тесте Sisoft Sandra 2004 Прескотт 2.8@3.4 показывал производительность на уровне Норвуда 3.0. : ( Возможно, что в других приложениях соотношение иное, но меня больше всего интересовала его температура.

Тестирование в 2001 и 2003 3Dmark

Тестирование проводилось на системе:

  • Asus P4P800 (Vmem voltmod , Vdroop voltmod)
  • Pentium 4 2.8C@3.77 (1.75 V)
  • Creative Radeon 9800XT 412/730@530/850 (VGPU 2.1V , Vmem 2.95V)
  • Memory: 2x512 Hyper-X PC3500 @ 432 MHz 2-2-2-6 (3.3V)

3Dmark2001 Score = 22980
3Dmark2003 Score = 8016

Такой результат можно объяснить только хорошим разгоном всех компонентов системы и их качественным охлаждением. Цель достигнута, личный рекорд установлен. Создана качественная и тихая система охлаждения. Что еще нужно для счастья? : )

P.S. Всем советую переходить на воду.

Sladky


Ждём Ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страницы материала
Страница 1 из 0
Оценитe материал
рейтинг: 4.6 из 5
голосов: 24


Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают