Система охлаждения видеокарты с элементом Пельтье своими руками
Эта история имеет множество поучительных моментов, начиная от «бесплатного сыра» в известном месте и заканчивая тем, что любую проблему все-таки можно решить.
Попавшие мне в руки видеокарты XFX 7600 GS вызвали бурю эмоций.
Поначалу воображение распаляла возможность получить SLI-режим на тогдашней ASUS P5ND2 (nForce4 IE SLI). И действительно, открывшиеся взору картинки любимых игр пестрели невиданными ранее деталями и эффектами. Вдруг через пару часов обнаружилось странное мельтешение на части экрана, а затем и выпадение текстур. Температуры ГП лежали в пределах 60 градусов, и опасений вроде не вызывали. Танцы с бубном, драйверами и вентиляторами не принесли серьезного результата (как и попытка установки Vista — с ней было еще хуже, поддержка там SLI хромает на обе лапы). Поиски в Интернете натолкнули на мысль о деградации памяти, а анализ напряжений показал, что вместо 1,8 вольта имеют место все 2,0. Данное отклонение было замечено на трех экземплярах видеокарт, и, скорее всего, является установленным самой XFX значением (для GS-версии оно непонятно зачем). В одной из статей был обнаружен метод вольтмода, в том числе и обратного, для чипов памяти. Что тут же и было сделано посредством карандаша. Ура, все заработало! Но что-то подспудно продолжало тревожить. И не напрасно… Поскольку все это происходило зимой, я приоткрыл балкон, и температура упала. А что будет, когда на улице потеплеет?
Что же будет летом? Этот вопрос не давал покоя. Охлаждать водой такие видеокарты не хотелось, уж больно непропорционально производительности увеличивалась стоимость всей видеоподсистемы, и без того не особо дешевой…
Как-то при установке на работе автомобильного холодильника-разогревателя меня заинтересовал принцип его работы. Щелк — и охлаждает, щелк — греет. Называется эта штука модуль Пельте. Порывшись в Интернете, я разобрался, что это такое. Чуть позже мне посчастливилось найти ее на Караваевых Дачах.
Итак, я приобрел сей девайс и включил его для проверки: -8°C на одной стороне и — ой, горячо! — на второй. Срочно ко второй стороне был прикреплен процессорный радиатор с кулером, и вся конструкция водружена на видеокарту. Однако чуда не произошло. Мало того, ухудшилось охлаждение видеочипа, к тому же громоздкая конструкция заняла не только соседний слот PCI, но и затруднила доступ ко второму PCI-E. Нет, так не пойдет.
Просмотр форумов выявил подобные проблемы у других экспериментаторов. Лишь в одном случае проскользнул удачный результат, но информации было мало. Изучение обзоров показало, что существуют промышленные образцы с регуляторами тока, как для видеокарт, так и для процессоров. Но ведь как-то сделали же? В одном из описаний значилось примерно следующее: «Контактная подошва из обработанной меди». Ага, а ведь теплоемкость керамики самого модуля действительно никакая! Нужен теплоаккумулятор, лучше всего тоже медный. Однако попытка изготовить его самостоятельно из двухмиллиметровой медной пластины успеха не принесла. Контакт с девятью микросхемами одновременно обеспечить не удавалось — то GPU не касался, то микросхемы памяти.
Решено было фрезеровать выемку под GPU, и не в меди, а в алюминии (не нашлось материала, удовлетворяющего требованиям). Все отдано токарю, но как раз в это время на улице потеплело. Море обид от детей: папа запрещает играть. Тогда возникло решение временно отказаться от дополнительного охлаждения видеоядра и бросить все усилия на память. Буквально за несколько часов была собрана следующая конструкция:
Пластина, не сильно погнутая при резке, нормально легла на чипы:
Внешнее питание около 7 В (подключать к штатному БП как-то не рискнул) позволило снизить температуру до 10 градусов, и артефакты пропали. Второй PCI?E стал недоступен, но комфортность работы восстановлена:
Задержки с проточкой пластин подвигли на еще одну попытку самостоятельной сборки полной пластины, не приведшую к успеху. Наборной переходник даже при 15 вольтах не обеспечивал достаточного охлаждения в 3D-режимах, а в 2D начиналось выпадение конденсата.
Хоть это и дистиллят, но вроде бы от воды отказались еще в самом начале. 🙂 Попутно был собран элементарный автоматический регулятор тока, правда, чуть мощнее, чем для вентиляторов компьютера (схемами подобных устройств богаты все оверклокерские сайты). На него возложена задача изменять подводимое к элементу Пельтье напряжение в зависимости от температуры пластины (где-то 15 градусов по датчику тестера). От регулировки оборотов самого вентилятора было решено отказаться, вторая сторона сильно греется в любом случае.
Раздельное охлаждение проработало порядка 10 дней до тех пор, пока не были наконец получены проточенные пластины. Радиаторы охлаждения модуля Пельтье приобретены на тех же Кардачах за совсем смешную цену. Вентилятор от старой видеокарты пылился давно, и после смазки подошел в одну из проточек радиатора. Все компоненты в наличии.
В процессе сборки контролировался хороший контакт со всеми чипами, а также с обеими сторонами элемента Пельтье. В качестве термопрокладки применен поролон, стяжные болты изолированы пластиковыми шайбами, чтобы не передавали тепло на охлаждающую пластину. Сама пластина тоже обклеена по максимуму, зачем охлаждать остальные компоненты и окружающий воздух? Установка требует аккуратности, чтобы не снести какие-нибудь детали самого видеоадаптера.
Проверка работы показала температуру около 0 градусов на поверхности пластины:
Да и вся система в сборе имеет, в отличие от предыдущих, довольно товарный вид:
При этом доступ к остальным портам PCI свободен. Хочется предупредить, что весит эта конструкция немало, желательно соблюдать аккуратность при установке и чем-нибудь ее подпереть, дабы не оторвать слот. Водружаем в системник и пробуем, что же у нас получилось.
Питание охлаждающей системы осуществляется от отдельного источника с таймером задержки выключения вентилятора модуля. Не хотелось даром греть системник, благо многие пользователи иногда страдают забывчивостью (как-то охлаждение простояло включенным всю ночь). Источник питания обеспечивает ток около 10 А для двух видеоадаптеров в SLI-режиме.
После включения я проследил некоторое время за температурой:
Помня о больной памяти, оставляем ее в покое и, потирая руки, обращаем свой взор на графический процессор. Без перепрошивки BIOS частоту удалось поднять лишь до 500 МГц от штатных 400 МГц. После обновления BIOS’а видеокарты разгон продолжен. Обратите внимание на скорость заполнения:
Включим мониторинг температуры и запустим 3DMark06. Результаты меня удовлетворили:
Температура по окончании теста тоже:
В течение минуты она вернулась к 29 градусам.
Конечно, постоянно работать в таких режимах не стоит, и разгон графического процессора впоследствии был сброшен до 525 МГц. Стоимость конструкции не превышает 10 у.е., что с учетом возлагаемых на нее обязанностей радует, эффективность проверена майской и июньской жарой в Киеве, когда воздух в квартире прогревался вечером до 30 градусов. Полученные результаты показали достаточную эффективность собранной системы и ее право на жизнь наряду с другими. Каталог модулей Пельтье, найденный в Интернете, показал, что использовался 45-Ваттный модуль с максимальным напряжением питания 15,5 В. Ток при старте не превышал 5 ампер. Существует несколько типов модулей с максимальной отдачей до 70 Ватт, правда, рабочее напряжение у них уже 28 вольт. В отношении легкости изготовления и надежности система не уступает водяным (считающимся в народе панацеей от всех бед), а возможность получения небольших отрицательных температур позволяет получить более высокие показатели разгона. Скорее всего, будет предпринята попытка разгона процессора GeForce 7600GS до частоты 700 МГц уже с вольтмодом — интересует зависимость производительности от пропорции GPU-память. А также заказана новая медная пластина для GeForce 8600GT для проверки разгона этой видеокарты. Соглашусь с тем, что большинству пользователей такие эксперименты не нужны. Да и меня к ним подвиг только обнаруженный дефект. Но полученный опыт позволяет использовать модули Пельтье для охлаждения других элементов системы. Возможно, эта статья позволит кому-то избежать моих ошибок и улучшить полученные результаты. Ну и, естественно, за неудачные эксперименты ответственен только экспериментатор.
Источник
Улучшение охлаждения современных (и не очень) видеокарт своими руками
Все современные видеокарты греются. Некоторые даже очень сильно. Особенно при разгоне. Но вот системы охлаждения (в простонародье – кулеры) у подавляющего большинства из них просто никак не годятся для оверклокерских целей, да и не только.
Например, моя видеокарта GeForce 6600 производства «Leadtek» оснащена не самым худшим представителем кулерного сословия:
Если рассмотреть охладитель внимательно, то можно выделить сильные стороны: большая площадь ребер и большое их количество, 60 мм вентилятор, компактные размеры.
Однако есть и отрицательные стороны: первое – это неважное качество обработки основания:
Второе – это самое основание не очень толстое. Хотя справедливости ради отмечу, что со своим предназначением сабж справляется. И достаточно неплохо справляется.
Естественно, вполне можно использовать на GeForce 6600 достаточно продвинутую систему охлаждения, тем более, что чип NV43 достаточно «горячий», однако, однослотовых систем вполне хватает для работы на дефолтных частотах и даже при разгоне. Так, мой видеочип разогнался со стандартной частоты 300 МГц до 400 МГц, при 430 уже отмечались артефакты и увеличение температуры. При 400 МГц температура чипа составила 77-78 град. под нагрузкой (Последняя игра «Hitman: Blood Money») и 60-61 в простое.
Конечно, меня вполне устраивало такое положение дел с разгоном, да и 77 град. для видеочипа не так уж и много, пока стоковый кулер на видюхе не стал жужжать при включении компьютера. Само собой, жужжало в недрах системного блока меня не устроило, тем более что карте нет и полугода (!) (скажу по секрету, на моем старом «Palit» GeForce 3Ti 200 малюсенький кулерок 40 мм росту и по 8 месяцев работал). Ожидать кончины карлсона или смазать и поставить его на место я не возжелал, а решил претворить в жизнь давнюю идею, а именно, поставить на карту процессорный кулер (ну что поделать, была такая идея :)), тем более что радиатор от кулера «Titan» D6T у меня давно лежал в коробке. Первым делом примерил радиатор к видеокарте (естественно, сняв родной кулер, для тех, кто с Марса :)), радиатор подошел чуть ли не идеально, но очень уж болтался. Что ж, пришлось вырезать из упаковки этого же кулера (он обернут какой-то мягкой синтетикой толщиной с миллиметр) квадрат по чипу и приклеить на радиатор:
Приклеивать нужно после примерки радиатора, можно приклеить, как наложив прокладку на чип и поставив сверху радиатор, так и ориентируясь по следу от термопасты на радиаторе. Клей – любой, который клеит :), я взял суперклей из-за его быстроты.
Капать клей в углы прокладки. Старайтесь не испачкать чип по углам, как я :). Что касается креплений, то я использовал два длинных винта М3 выкрученных из ТВ «Таурас» (хоть в чем-то телевидение пригодилось :)) и крепежную планку от кулера для видеокарт «Titan» CUV2
Крепление получилось до неприличия простое, да что там объяснять, все видно из рисунка:
Планка пружинная и выполняет задачу прижатия радиатора к GPU, винты идеально подошли по длине, а ширина радиатора позволила закрепить 80х25 мм вентилятор производства все того же «Titan» (кстати, нравятся мне эти вентиляторы, два работают уже почти три года и ни разу (!) не смазывались, шум минимален, как и цена. Подшипники – одна втулка), который закреплялся двумя саморезами. Получилось достаточно монструозно:
Однако радиатор все-таки был закреплен недостаточно жестко, но приемлемо. Кстати, использовалась термопаста КПТ-8 в тюбике.
Испытания показали достаточно высокую эффективность «нового» охладителя: в игре «Hitman: Blood Money» (1024х768, 8хАА, 4хAF) температура не поднималась выше 65-68 градусов, в простое же температура составила 55-56 град. При этом разгон составил 432 МГц.
Через некоторое время после совершения этого мода я вспомнил, что в одном очень уважаемом компьютерном магазине моего города есть в продаже замечательный кулер для Socket A – «Gembird» DL-113/Ball, который обошелся в 95 руб.
Почему я обратил внимание свое и ваше на этот кулер? Да просто потому, что он имеет более грамотную конструкцию в плане отвода тепла. Посмотрите на рисунок, что вы видите? Правильно, медную «таблетку». Но таблетку ли? На рисунке показан радиатор в обычном и перевернутом виде:
Как видно, это не таблетка, а медный стержень, который проходит через всю толщу радиатора! По такому же принципу устроены радиаторы «Intel» Box Cooler, как для 478, так и для 775-го Socket’ов. А плюсы этой конструкции огромны, дело в том, что медь гораздо более теплопроводна, чем алюминий, таким образом, с помощью этого стержня тепло распределяется по всей высоте радиатора, возможно, вам станет понятнее, если взглянете на рисунок:
Красным показаны горячие области, синим холодные, штриховкой – материал:
Видно, что по распределению тепла радиатор с медной вставкой опережает алюминиевый намного. Именно поэтому решено было использовать этот радиатор.
Первым делом снял с радиатора вентилятор и рамку, примерил к видеокарте, оказалось, что неплохо подходит, причем выемки между ребрами по углам радиатора довольно точно соответствуют расстоянию между монтажными отверстиями на видеоплате, при этом радиатор становится на карту как родной. Однако точной установке радиатора мешал кварцевый резонатор, выемку для которого я вырезал бокорезами, благо алюминий очень мягок:
Кроме того, пришлось расширить упомянутые выемки между ребер, иначе крепежные винты в них не входили. Использовал для этого надфили и даже пилу по металлу :). После таких небольших доработок закрепил радиатор практически тем же способом, что и предыдущий, разница лишь в высоте радиатора и в том, что крепление получилось более жестким и радиатор нисколько не болтается, т.е. как раз то, что и нужно. Дальнейшие фото все иллюстрируют:
Планка использована та же, винты тоже, вентилятором сжал планку (она ведь пружинит), видно, что винт расположен в проеме между ребер, который его фиксирует.
Снова вырезал квадратную прокладку для предотвращения сколов ядра.
Намазав ядро термопастой, установил полученный агрегат на видеокарту. Прям как родной. Аж душа радуется :).
А вот так закреплен радиатор с обратной стороны. Пружины обязательны. Белые ПВХ стойки вырезаны из стержня от гелевой ручки и нужны для того, чтобы предотвратить повреждение близлежащих электронных компонентов:
Что касается температур, то они немного упали по сравнению с полностью алюминиевым радиатором:
Как видно, температура не превышает 61 град. под нагрузкой и 52-53 в 2D. Разгон тот же – 432 МГц. При этом вентилятор 60 мм против 80 мм. По-моему, эффект от конструкции радиатора очевиден.
Естественно, данный мод пригодится всем владельцам видеокарт, которые собираются заниматься разгоном своих монстров, а также тем, кого ужасно раздражает свист самого маленького вентилятора в компьютере. Остальные же могут жить спокойно, ибо они на Hardware Portal даже и не заглядывают :).
Все работы нужно производить осторожно, не нажимая на радиатор, иначе сколете ядро! Будьте внимательны.
Само собой, все операции вы проводите на свой страх и риск, поэтому, если есть сомнения, попросите сделать кого-либо еще :), я же ответственность с себя за сгоревшие, сломанные и т.д. видеокарты и кулеры не несу, да вы это и сами знаете :).
Данная статья не претендует на новизну, многие моддеры делали подобные модификации своих видеокарт, однако здесь описывается то, как сделать мод, не изменяя стандартных систем охлаждения и с минимальными доработками процессорных (а то и вовсе без них). Ведь не все же могут позволить себе сверлильный станок, лазерную резку и многие другие инструменты. Более того, у многих даже нет места для работы (типа гаража или даже верстака дома). Кроме этого, я попытался сравнить «в лоб» две концепции охлаждения с целью пояснить выгоды от технического прогресса, так что многие смогут выбрать для себя оптимальный радиатор, коих на рынке достаточно много. Не цепляйтесь ко мне по поводу маленького разгона моего 6600, да, знаю, что этот чип хорошо разгоняется, но: во-первых на картах Leadtek занижено напряжение в BIOS (надо прошивать «мозги» от Gigabyte или Sparkle), а во-вторых у меня при разгоне заваливается напряжение 12В, а БП 24(20+4)+4 не подходят (не работают с моей материнской платой Socket A).
Дерзайте, надеюсь увидеть в галерее видеокарту с кулером Intel Box 775, да-да, его кандидатуру я тоже рассматривал :).
Источник