Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Большая витрина: от крупнейших школ до частных авторов. Сравнивайте по цене, длительности, формату и выбирайте самый подходящий курс!
Поток DIY доступен 24/7 благодаря поддержке друзей Хабра
Комментарии 19
Почему в "незамысловатой принципиальной схеме" насос стоит ДО теплообменника. В таком случае он будет работать с превышением температуры. А если разместить его после - он будет гонять уже охлажденный теплоноситель.
Понимаю, что для планируемой дельты температур это не сильно принципиально. Просто в глаза бросилось.
ps Ждем следующий логический шаг: испарительное охлаждение.
Да, мы сначала собрали насос в схему после воздушного радиатора, но из-за особенностей с диаметрами труб насос не мог нормально выгнать воздушный пузырь из радиатора.
Поэтому поставили его первым элементом. Так система стабильно выгоняет весь воздух. В общем, просто эмпирических подход.
По поводу двухфазной системы интересно, конечно, но нам бы эту отладить для начала)
Для этого достаточно поставить расширительный бачек в верхней точке.
Да, вот мы как раз максимально разнесли систему, чтобы расширительный бак был в самой верхней точке(насосы стоят после всех ТО). Но этого недостаточно оказалось даже в такой разобранной системе.
Плюс в нынешней схеме, когда насосы давят в радиатор и добавляют свой минимум тепла мы увеличиваем дельту на радиаторе и снимаем чуть больше тепла, чем могли бы.
Своими руками никогда не щупал такое охлаждение, но это по тексту всё забавно пересекается с игрой OxygenNotIncluded.
Там в лейт гейме приходится сооружать ровно такие же системы. И точно также сталкиваешься с ограничениями вызванными тем, что скорость теплоотвода зависит от дельты температур. Правда всё решается "волшебными" устройствами, а-ля компактный тепловой насос - тогда вполне себе получается держать 20-30 градусов во "внутреннем" контуре, а во внешний отдавать высокие 100+, чтобы охлаждение работало поэффективнее.
Авторы очень увлеклись термодинамикой но как-то обошли вниманием два факта:
1) высокочастотные печатные платы (а компьютерное железо как-бы так весьма высокочастотное) разрабатываются с жесткими требованиями к электромагнитному импедансу сигнальных проводников, и расчитывается этот импеданс обычно для воздушной среды. Ваш жидкий диэлектрик будет иметь заметно большую диэлектрическую проницаемость, импеданс на всей плате заметно уплывёт от допустимого для интегральных компонент, в результате:
хуже помехоустойчивость по входам, сбои на высоких тактовых частотах
перегрузка выходов, деградация кремния и уменьшение срока службы электроники
повышенное EMI излучение, которое вы даже толком измерить не умеете, просто будете сильнее мешать всем окружающим. И кстати, корпус с большим плексиглазовым окном дополнительно этому поспособствует.
2) PCB технология это не просто какая-то эпоксидка, там используются множество органических компонент - клеи и маски на самой плате, корпуса микросхем, крепёжные элементы итд.. Всё это тоже расчитывается на работу в контакте с воздухом, и то, что вы по каким-то субьективным критериям подобрали химически нейтральный диэлектрик и даже его протестировали какое-то время, совершенно не гарантирует что не случится набухание или деградация в каких-то неочевидных местах в устройстве после нескольких месяцев работы - растворится защитный лак, поплывёт крепёж, деформируются корпуса и посрывают микросварку с кристалла...
Вобщем, вкладывать столько сил в конструкцию, чтобы по незнанию за несколько месяцев работы её угробить, так себе занятие
Спасибо за развёрнутый комментарий!
Да, вниманием в этой статье мы эти вопросы обошли, но о них всё же думали, оценили риски и решили попробовать.
По пунктам:
Опасения понятные, влияние среды на индуктивное и ёмкостное сопротивление проводников существует. В первую очередь, речь о самих дорожках, так как электрокомпоненты, обычно, герметизированы в своих корпусах. Дорожки с самым высокочастотным сигналом, в свою очередь, уводятся на глубокие слои платы и уже изолированы от среды. Это подтверждается, в частности, исследованием Intel и KDDI, где изучалось в том числе и влияние диэлектрика на сигнальную (раздел 3) и силовую (раздел 4) часть погружной системы. Особое волнение вызывали у нас (как и у авторов вышеупомянутой статьи) коннекторы, в частности шины PCIe или DDR, контактные группы которых не герметичны. Отчасти из-за этого первую систему собирали из компонентов, которые совсем не жалко.
Тем не менее, тезис о том, что "импеданс на всей плате уплывёт от допустимого для интегральных компонент" кажется преждевременным.
Также, этот пункт не упирает на деградацию компонентов со временем, поэтому сослаться на два уже работающих прототипа считаю вполне допустимым. Что видеокарта, что другие относительно высокочастотные входы на плате работают штатно, в том числе под нагрузочным тестированием.Касательно помехоустойчивости по входам — не очень понятен механизм влияния предполагаемого уплытия импеданса на возникновение помех. Если речь о большем перекрёстном наведении токов между компонентами, то это возможно, тем не менее, пока не зафиксировано. Также из личного опыта работы в разработке и производстве измерительного оборудования промышленного применения: рабочие прототипы значительно более высокочастотных плат покрывают лаком без изменения трассировки
Также не очень понятен механизм повышенной деградации кремния. Сам сдвиг импедансной характеристики не ведёт напрямую к повышению токов, а лишь к сдвигам и снижению точности, что на долговечность не влияет. Возникновение выбросов из-за рассогласования возможно, но не гарантировано
Повышенное ЭМИ-излучение тоже под вопросом. Тем не менее, сама материнская плата сертифицирована на электромагнитную совместимость. А быть уверенным, что корпус, заполненный диэлектриком, будет давать больше помех, чем аналогичная система, собранная, например, как открытый стенд без экспериментов также нельзя. Тем не менее, возможность замерить ЭМИ-помехи и даже умение их измерять у нас есть. На дальнейших этапах возможно проведём тесты
Используется диэлектрик, сертифицированный производителем как диэлектрик для погружных электронных систем. Соответственно, его химическая нейтральность протестирована как раз для релевантных материалов. Мы сознательно не упоминаем производителя и марку диэлектрика, так как это не реклама, но если какой-то из компонентов компьютера внезапно растворится и начнёт плавать по корпусу — мы знаем к кому идти.
Подытоживая, не планируем угробить систему по незнанию за несколько месяцев. А если и угробим, то риски были предварительно оценены.
Спасибо за дополнение, возможно имело бы смысл добавить его к основной статье, чтобы читатели видели что эти вопросы у вас прорабатывались.
Касательно влияния рассогласования импеданса: фактически оно приводит с возникновению паразитных колебаний в дополнение к сигнальному импульсу, тоесть цепь начинает мешать в первую очередь сама себе, влияние EMS и наведённых помех здесь вторично. Начиная с какого-то уровня КСВ на входах возникает риск ложного срабатывания, а выходным каскадам при рассогласовании приходится взаимодействовать в переотраженной энергией, например работать на более высоких амплитудах чем расчетные, отсюда и риск локального перегрева или пробоя. А плата конечно сертифицирована, вот только для воздуха, врядли производитель проверял её для вашего режима работы. Сравнивать с открытым стендом тоже не корректно, поскольку у вас вроде как планируется не стенд а долговременное решение. Так-то конечно, многие моддеры с открытыми окнами в корпусах давно забили на всякий EMI, но чести им это особо не делает. Вобщем, по EMI очень желательно проверить, особенно если есть такая возможность.
Касательно химии диэлектрика, тут конечно всё держится на вашем доверии к производителю. В любом случае, опыт покажет.
И это 14 год, за это время несколько поколений масла поменялось (менее агрессивные составы по отношению к пластику) а не только hardware
А что это за система, если не секрет? Сколько отдает кВт на стойку?
до 40 тогда вроде получалось, там уже проблема была как столько к стойке подвести. А корпуса и системы и по сей день проектируются. В 14 в Переславле-Залесском было в Институте програмных систем им. Айламазяна. У них в ноябре национальный супер-компьютерный форум обычно проходит с выставками. Это разработки 14 года IMMERS.RU
Почему бы не использовать сам корпус как радиатор? С виду, площадь у него немаленькая. Можно дополнительно по бокам добавить оребление.
Или сразу качать через радиатор ту же жижу, которой и залит основной объём. Зачем дополнительный теплообменник?
Дополнительно добавить оребрение на корпусе можно, но основным источником теплоотвода эту систему не сделаешь. У воздуха достаточно низкий коэффициент теплопроводности, в сравнении с водой (вода лучше примерно в 23 раза). Поэтому отвести аналогичное кол-во теплоты таким способом не представляется возможным.
Сразу гнать диэлектрик через теплообменник хорошая идея, мы её не сбрасываем со счетов, но гидравлическое сопротивление на перекачку диэлектрика очень высокое, нужны более производительные насосы и другие теплообменники. Поэтому пока собираем по такой схеме.
А вообще схему одноконтурного охлаждения прорабатывали, хотя бы на моделях, для понимания какие скорости нужны, какую схему внесения охлаждения жидкости в общую камеру использовать ( через систему форсунок или одним двумя потоками)?
у нас первый стенд, с принудительной циркуляцией диэлектрика. Затем тепло через пластинчатый теплообменник отдается в проточную воду. Система рабочая, но там проблема в том, что очень маломощный пк. Поэтому границы там очень сложно измерить.
Если интересно, У нас в первой статье чуть подробнее написано
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
3. Почему мы положили компьютер горизонтально и залили его жидкостью?