Водоблок для GeForce 6800GT – фотоотчет с комментариями

29 июля 2005, пятница 02:55
для раздела Лаборатория

Эта работа была прислана на наш "бессрочный" конкурс статей и автор получил награду – фирменную футболку сайта и два модуля памяти OCZ DDR PC3200 X-Bit Special.


Скорость и тишина – что может быть лучше этого сочетания? Чтобы достичь скорости, я купил GeForce 6800GT 256Mb. Чтобы добиться тишины, я решил установить на нее систему водяного охлаждения. Сделать это было не так уж сложно, учитывая, что центральный процессор у меня уже охлаждался водой. Для этого у меня используется система жидкостного охлаждения Coolance EXOS. Предыдущая видеоплата также охлаждалась водой, но ватерблок был небольшой и охлаждал только видеочип (GeForce 4 Ti4200), а память была совсем без охлаждения. С новой видеоплатой такое положение дел меня бы не устроило, поэтому я решил сделать для нее новый ватерблок. С этого все и началось...

Вариантов конструкции было несколько, если не сказать – много. После долгих размышлений я остановился на варианте, сильно напоминающем решение некоего DangerDen. Главное отличие моего ватерблока – форма канала для охлаждающей жидкости. Если у него охлаждающая жидкость проходит над GPU "транзитом", то у меня она поступает в ватерблок именно над ним, а уже потом идет по каналу, равномерно распределяя тепло по блоку. Недостатком такой конструкции является расположение штуцеров: они выходят на лицевую сторону платы и занимают соседний PCI-слот.

В общем, решение относительно конструкции было принято, и я приступил к поискам материала для изготовления. Оказалось, что и это далеко не тривиальная задача. Разного мелкого и кривого медного лома повсюду довольно много, только вот ватерблок из провода не выточишь.

Дойдя до отчаяния и прочтя несколько занимательных статей, я решил вылить цельную заготовку из медного лома. Для этого я взял жестяную банку из-под печенья, мешок гипса и листок жести. Из жести я сделал форму, похожую на будущий ватерблок, только немного больше по всем трем измерениям. Потом залил в банку из-под печенья разведенный с водой гипс и сделал в нем оттиск той самой формой из жести.

Через час форму из гипса я извлек, а банку на несколько суток поставил сохнуть. За это время я нашел нужное количество медного лома и уже собирался было плавить его в миске из нержавейки и выливать в форму...





...но случай изменил мои планы.

Во время одной из очередных поездок на пункт сбора лома цветных металлов у них оказался медный лист больших размеров (что-то около 130x80 см) и толщиной 10 мм. Именно то, что мне и нужно было! Пришлось долго упрашивать, чтобы отрезали мне полосу 15х80 см, но в итоге я стал счастливым обладателем части медного листа.

Из этого куска старательно был выпилен кусок поменьше, соответствующий по габаритам будущему ватерблоку. Для определения этих самых габаритов я снял охлаждение с платы, старательно перерисовал все схему размещения и размеры всех крепежных отверстий, чипов памяти и GPU.

Потом нарисовал чертеж, проставил нужные размеры и отдал чертеж и заготовку фрезеровщику.

Над GPU было решено сделать срезанные пирамидки для увеличения площади теплообмена. Глубина всего канала 5 мм, соответственно, толщина подошвы также получилась равной 5 мм. Обработка каналов специально была "грязной", чтобы хотя бы ненамного увеличить площадь теплообмена и турбулентность потока воды.





Приблизительно за день заготовка была обработана в соответствии с чертежами. За это время найден кусок акрила (благодарности Shkoder'у) толщиной 10 мм, который должен был послужить крышкой ватерблока. Этот кусок обработан на том же станке таким образом, чтобы по контурам точно соответствовать медной части ватерблока.

Потом эти части были отправлены на координатно-расточной станок, где по координатам мне рассверлили крепежные отверстия. В отверстиях в медной подошве я нарезал сквозную резьбу. В них будут вкручиваться болты с обеих сторон: с одной стороны болты, крепящие акриловую крышку к меди, а с другой – крепящие всю эту конструкцию к плате. В акриловой крышке сделаны потаи под шляпки винтов, то есть отверстия расточены сверлом большего диаметра (соответствующего диаметру шляпки винта) на глубину около 2 мм, чтобы шляпка винта не выступала над поверхностью. Если кто-то будет использовать эту статью как руководство к изготовлению ватерблока, учтите: в четыре отверстия вокруг центрального чипа пролазят болты с резьбой не больше М2, а во все остальные – М3. Оказалось, что и они в дефиците. Купить такие болты можно на базарах у людей, торгующих различным старым хламом. Обычно это болты, выкрученные из всяких старых электронных приборов.

После сверления дырок пришлось облегчить конструкцию, поскольку она получилась очень тяжелой и я побоялся ставить ее в таком виде на плату. Прежде чем заняться облегчением, я скрутил между собой медную и акриловую детали, чтобы можно было пилить их вместе. Для облегчения уменьшили толщину стенок каналов до 5 мм и обрезали все лишние углы. Часть меди была выбрана с обратной стороны, чтобы не портить вид лицевой. Заодно на акриловой крышке сделана разметка размещения штуцеров. После обрезания всего лишнего ватерблок был опять разобран и по частям отправлен на дальнейшую обработку. В крышке просверлены отверстия под штуцеры, и в них нарезана резьба М10. В акриле толщиной 10 мм это делается элементарно, главное – ровно держать метчик, так как материал мягкий и метчик без проблем нарежет себе путь и под углом.

Медную же часть отправили на плоскошлифовальный станок. Там с ней проделали две операции. Во-первых, выбрана выемка глубиной 0.9 мм под GPU – именно такова разница высоты чипов GPU и памяти на моей плате. А, во-вторых, всю подошву отшлифовали почти до зеркального блеска, на всякий случай с обеих сторон.

Параллельно с этими работами токарь сделал мне отличные штуцеры из латуни. Их разборная конструкция позволяет подсоединять шланг как перпендикулярно, так и параллельно к поверхности ватерблока. Две части штуцера имеют резьбовое соединение (та же резьба М10), которое я решил загерметизировать краской. Заодно и сами штуцеры я покрасил в красный цвет автомобильной эмалью.

Тем временем я думал над вариантами крепления ватерблока к плате. Закрепить что-то тяжелое и неправильной формы на 6 винтов, обеспечив при этом равномерный прижим, – задача довольно непростая. Для придания большей жесткости плате я решил с ее обратной стороны также использовать кусок того же десятимиллиметрового акрила, правда, немного другой формы. Недолго думая, эта самая форма была нарисована и отправлена в виде чертежа фрезеровщику. После того как он ее вырезал, я просверлил в ней отверстия и потаи под болты и отправил вместе с акриловой крышкой ватерблока знакомым, которые занимаются покраской автомобилей, чтобы навести марафет и убрать несколько довольно заметных царапин. Все это дело очень аккуратно отполировали с зеленой пастой ГОИ, мне осталось только помыть и обезжирить.

Прежде чем приступить к сборке, я решил установить на крышку ватерблока и на другой ("задний") кусок акрила подсветку. Для этого были использованы яркие светодиоды: на лицевой крышке – синие, на задней – зеленые и красные. Четыре штуки на каждую крышку, так как именно в таком количестве, если подключить на 12 В, они хорошо светятся и в цепь не нужно впаивать резистор для уменьшения тока.





В торцах крышек просверлены отверстия диаметром 5 мм, с потаями, чтобы диоды аккуратно в них вошли. Для крепления диодов даже не пришлось использовать клей. Для проводки был выбран тонкий медный провод в полупрозрачной синей изоляции. На задней крышке провод был просто натянут по торцу пластины и припаян к выводам светодиодов – опять без клея. В передней крышке дремелем снята фаска по всему периметру с той стороны, которая прилегает к медной подошве, и в эту фаску уложен провод. Потом провод здесь будет приклеен, но об этом ниже. В обеих крышках пропилены места под разъемы питания. Исключительно из-за их миниатюрности и удобства для подачи питания было решено использовать маленькие круглые разъемы, похожие на те, что используются в телефонах Nokia. Штекеры припаяны к выводам разъемов Molex (благодарности Zevs Isver'у за эти самые Molex'ы) и посажены на 12 В. Минус был, естественно, выведен на внешний контакт штекеров, чтобы избежать короткого замыкания при случайном прикосновении к корпусу.

Перед сборкой подошва медной части, которая будет ложиться на микросхемы, отполирована вручную практически до зеркального состояния. К сожалению, оно продержалось таким недолго, так как медь быстро окислилась и потемнела.

Приступим к сборке. На обезжиренные борта ватерблока тонким слоем нанесен прозрачный силикон, купленный на рынке автомобильных запчастей. Почему там, а не в магазине стройматериалов? Потому, что для автомобилистов он продается в небольших тюбиках, из которых его намного удобнее наносить на маленькие поверхности, чем из больших "строительных" гильз. На силикон аккуратно уложена акриловая крышка, винты чуть-чуть наживлены в отверстия, но зажаты только через полчаса, когда силикон немного затвердел и прошла опасность его полного выдавливания из-под крышки.

Вот теперь провод, питающий подсветку, был уложен в шов между медью и акрилом и приклеен капельками моментального клея-геля, образуя иллюзию псевдопрокладки из полупрозрачной резины.





Подсветка готова:

Пришла очередь штуцеров. Я долго думал, как их герметизировать в крышке. Сначала хотел посадить на силикон. Но при проворачивании есть опасность, что силикон отклеится и свернется налипающими комками, разгерметизировав резьбу штуцера. Потом думал поставить кольцо-прокладку из резины, но готовой не нашел, а самодельные получились очень корявые. Затем я вспомнил, как герметизируют резьбовые соединения водопроводчики! Они используют или паклю, или специальную фум-ленту. Эти соединения выдерживают и высокое давление воды, и перепады температур. Именно так поступил и я.

Ну вот, кажется, готово:

Осталось все это добро закрепить на плате. Для этого я положил ватерблок штуцерами вниз, протер средством для снятия лака с ногтей подошву ватерблока и поверхность чипов GPU и памяти, нанес на них термопасту (я использую пасту Antec на основе серебра). Потом аккуратно положил плату на ватерблок, совместив в них отверстия. На плату, сверху на отверстия, я положил заранее заготовленные шайбы толщиной 2 мм из мягкой пластмассы, чтобы задней крышкой не раздавить никакой детальки на поверхности платы.

На шайбы положил заднюю крышку, продел винты и начал равномерно их подтягивать...

Здесь я столкнулся с проблемой. Дело в том, что моя конструкция использует далеко не все крепежные отверстия на плате, а потому и распределение нагрузок получилось неравномерным. Из-за этого плата немного выгнулась, и часть чипов памяти никак не хотела приставать к поверхности ватерблока. Поэкспериментировав с отпусканием и подтягиванием различных винтов, я понял, что этим ничего не добьюсь, и решил подложить в том месте, где плата прогнулась, еще одну шайбу между самой платой и задней крышкой.

Это сразу помогло, и дальше проблем с монтажом не возникало. Отсюда совет всем, кто решит последовать моему примеру: используйте максимально возможное количество предусмотренных для крепления охлаждения отверстий!

После аккуратного дотягивания всех винтов монтаж ватерблока был закончен!

Чтобы порадоваться результату работы, я подключил напряжение на подсветку. Светится почти как новогодняя елка:

Осталось установить плату в корпус и подсоединить шланги. Эта процедура заняла не так уж много времени. Потом, поскольку моя СВО питается от основного блока питания, мне нужно было включить помпу, замкнув 4-й и 6-й контакты в разъеме питания материнской платы, и прокачать жидкость в систему.

И вот, наконец, наступил момент истины! В голове пронеслась сразу куча вопросов: будет ли этот ватерблок достаточно эффективным, не ослабит ли он охлаждение центрального процессора, не протечет ли он где-нибудь, не спалю ли я чего?

Включил. Хм, работает, вся подсветка красиво светится, нигде ничего не капает.

Прогнал пару тестов, чтобы разогреть процессор и видеоплату – все работает. Температура более-менее стабильна, ничего не перегревается. Ну что ж, тишины добились, теперь можно разгонять!

Разогнал все: и процессор, и память, и видео. В итоге мой Athlon 64 3500+ стал работать на частоте 2673 MHz (243x11), видео отлично, без артефактов, завелось на 439/1132 MHz (правда, пришлось отключить тест частот перед их применением в RivaTuner). Память Kingston HyperX DDR400 завелась при таймингах 1.5-2-2-5 на частоте 206 MHz (CPU/13).

Драйвера для видео я установил последние официальные на момент тестов, а именно 77.72.

Поскольку тайной целью всей процедуры было преодоление барьера в 6000 попугаев в 3DMark 2005, то именно его и запускаю. И вот, после нескольких трепетных минут, получаем результат... Ура!

6010 попугаев! При этом, если верить показателям RivaTuner, температура графического ядра не поднялась выше 54 градусов. Температура в комнате около 26 градусов.

После подстройки драйверов и повторного запуска 3DMark 2005 результат удалось поднять еще немного – до 6136 баллов.

Теоретически запас еще есть, если учитывать, что вольтмод видеокарты не производился: все изменения частоты и измерения делались при родном напряжении графического ядра и памяти.

Зимой, при температуре в комнате около 17 градусов, на системе без водяного охлаждения видеоплаты я смог добиться максимум 5616 баллов в 3DMark 2005, причем система при таких значениях оказалась нестабильной и мне пришлось откатиться на более щадящий режим. К сожалению, температуру ядра видеоплаты со стоковым охлаждением я не замерял. В любом случае, кроме скорости водяное охлаждение дало еще один огромный плюс – тишину, ведь турбинка, которая стояла на купленной плате, шумела довольно сильно.

Замеры проводились на системе следующей конфигурации:

  • Материнская плата ASUS A8V Deluxe Wireless Edition.
  • Процессор AMD Athlon 64 3500+.
  • Память 2 x 256 Mb Kingston HyperX KHX3200/256.
  • Видеоплата Inno3d GeForce 6800GT 256Mb AGP.
  • Жесткий диск WD 2000JD.
  • Привод DVD-RW ASUS 1604P.
  • Звуковая плата Creative Audigy2 ZS.
  • TV-Tuner Aver TV Studio 305.
  • Система жидкостного охлаждения Coolance EXOS.

Корпус дополнительно продувается пятью 80-мм кулерами, работающими на частоте вращения 1000–1500 об/мин. Изнутри корпус оклеен толстыми листами, используемыми для автомобильной звукоизоляции. Это щадит мой слух, особенно по ночам, но не способствует отводу тепла.

Делать выводов из всего сказанного не стану и предоставлю это сделать вам, хотя лично для себя считаю опыт удачным и лишенным особых недостатков. Это достойный но, надеюсь, далеко не последний шаг вперед. Тем более что планов на будущее масса, осталось только найти время и музу для их воплощения...


Обсудить конструкцию можно в отдельной ветке конференции.

Страницы материала
Страница 1 из 0
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают