quarta-feira, 31 de março de 2021

Liquid Cooled

Liquid Cooled
Equipamentos que não possuem estão não dependem do loop do WaterCooler mas são refrigerados a água

Memórias
XPG SpecTrix D80
Velocidade até 5534MHz


SSD NVMe m2
TForce Cardeal
-10ºC
Velocidade 3.400MB/s

sexta-feira, 19 de março de 2021

Litografia nanometros nm

Arquitetura de Processadores
nanometros nm

Equivale a milionésima parte de um milímetro

Quando se trata de microprocessamento, quanto menor a litografia, maior a capacidade de processamento, gerando menos calor

Ocupando menos espaço é possível aumentar a quantidade de cores, por exemplo

Em meados de 2020-2021 a disputa entre Intel e AMD estava ligada aos nm de fabricação (litografia). Devido ao fato de quanto menor o tamanho (filamentos) dos microprocessadores melhor a eficiência térmica, capacidade de processamento(GHz), mais núcleos cabem em um mesmo espaço.

Ligado ou não ao fato da AMD estar em processo de aquisição da Qualcomm (processadores de celulares), inclusive que já produz a linha SnapDragon 888 com litografia de fabricação de 5 nanometros

Apesar de perder a corrida dos nanometros para a AMD que produz processadores de 7 nm (Ryzen 5000) enquanto a Intel ainda vendia Chips de 10 nm (11th geração - continua 10nm nos 12th Gen i12900), no resultado final em eficiência energética e na capacidade de processamento a AMD perdeu para a Intel.

Agora com a Intel produzindo o AlderLake i12900 a Intel ultrapassa a AMD em 24% mais processamento. Devolvendo a Intel o título de melhor escolha de processador desde que o Ryzen 3600 era melhor que os i10400, e os 4.8GHz dos atuais i11980 eram superados até pela linha Ryzen 4000 em 21%.


É uma nova arquitetura híbrida, montada em um novo LGA1700, com núcleos diferentes que alcançam 5GHz e 5.3GHz respectivamente. De 16 núcleos e 24 threads, só em single Core já ultrapassam os AMD em 11%.

Em breve a AMD estará fazendo o Upgrade da sua linha para LGA1718 com o AM5, engenharia que a Intel utiliza pelo encaixe mais seguro, futuramente será 45mm x 45mm.

Veja mais sobre Processadores

No mercado das GPUs a AMD chacoalha o mercado desde os RDNA 1 e 2 de 7nm e agora com RDNA3 5nm na 7900XT(Navi31) sendo possível aglutinar 15.360 núcleos - 3x mais que na versão anterior (5.120).

Veja mais sobre Placas de Vídeo

quinta-feira, 18 de março de 2021

Recorde Overclock

FX8350 8.8GHz (equivalente a um Ryzen médio) 

i9 9900K 7.6GHz

i9 10900K 7.7GHz Memória O.C. 6.600MHz Asus ROG Maximus VII Apex

DDR4 AData XPG SpecTrix D80 5.531MHZ





quarta-feira, 17 de março de 2021

CoolerBox

CoolerBox

Deitado
Vantagem de manter a ventilação passiva no entorno da CPU, não prejudicando componentes adjacentes (VRMs, mosfets..)
Desvantagem de dissipar o calor de volta para a placa e interior do gabinete, enquanto um CoolerBox em pé dissipa diretamente para fora do gabiente
São bons para projetos pequenos mATX / mini / ITX ventilando a placa.

Deitado com cooler soprando para cima
São ideais para mini / ITX dissipando o calor para longe da placa

Vertical

Vantagem de diretamente para fora do gabiente
Podem diminuir a dissipação de componentes adjacentes ao processador (VRMs, mosfets..), principalmente se o fluxo ativo de Fans no gabinete for um pouco ineficiente.

A estratégia é que esteja alinhado com a fan de exaustão traseira, que poderia ser maior que o CoolerBox

Marcas Modelos FlagShips

Fans
Quantidade
Quanto mais fans mais eficiente é a dissipação - essa é uma meia verdade. Um cooler de exaustão pode ser bem-vindo em termos de eficiência térmica, mas não é nada eficiente em termos sonoros de emissão de decibéis. Por exemplo, não faz sentido ter dois coolers em um dissipador de corpo simples, afinal o segundo cooler faz somente a função de exaustão e não é ativo dissipando as folhas de alumínio do dissipador, e só gera mais barulho, pouco ganho perto dos decibéis que gera.



Composição Material

A combinação das propriedades desses elementos se provou a mais eficiente mas construções de CoolerBox, os Pipes de cobre conduzem bem o calor e o alumínio irradia e absorve ainda melhor este calor conduzido pelo cobre, além de contar com os benefícios do fluxo de ar no gabinete e a possibilidade de dissipar o calor para longe se posicionado e alinhado corretamente.


Cobre
Até então se acreditava que o cobre era o material de maior condutividade

Alumínio+cobre
Mas a combinação alumínio+cobre provou ser mais eficiente que apenas cobre

HeatPipes
Quantidade
2 3 4 5 6 7 8

Espessura

Em geral todos os pipes são 8mm


Dissipador

Corpo Único



Corpo Duplo

Se provou o mais eficiente dos CoolerBox


Corpo Custom

Diversos modelos já existem, mas é difícil determinar aqueles que são realmente mais eficentes.

Foto corpos custom de dissipadores CoolerBox



Posição dos HeatPipes atravessando as chapas do dissipador

Espaço entre as chapas de ser 0,3mm por ser o mais eficiente



Base

Passiva
Torna o sobreaquecimento mais lento, porém é menos eficiente em geral. Nas bases passivas a distância entre as pipes pode ser bem-vinda.

Ativa

Distância entre as HeatPipes nem deve existir, ou ser mínima


WaterCooler

WaterCooler

*Cuidado: ao adotar WaterBlock elimina a ventilação nos componentes adjacentes ao processador (como VRMs, mosfets...)

AIO Original

WaterCooler pronto, geralmente mais seguro por ser livre de falhas, fluxo loop mais eficiente, sem interrupções. Vem pronto, não falta peças, é garantido que os encaixes vão casar.


Marcas e Modelos

CryoRig (híbrido)
Corsair (CxB)
Asus (confiável)
Cooler Master (TUF)



WaterCooler AIO híbrido

Conta com WaterBlock possui o cooler de fábrica acoplado funcionando normalmente, parecido como os CrioRig A40/A80


LiquidCoolerBox

Que os CoolerBox se demonstraram ser eficientes no quesito dissipação está provado. Este experimento dissipa o calor através do disspador de uma CoolerBox conduzido por HeatPipes usando a água invés de ar.



Custom WaterCooler

É um item de entusiastas. Precisa de um conhecimento mais profundo para ter resultados eficientes, a montagem é mais complicada, escolha de peças demanda maior estudo/conhecimento inerente ao risco de prejuízos por vazamentos. Porém é possível ter resultados termodinâmicos superiores aos cooler prontos de fábrica (AIO).


Peças WaterCooler

WaterBlock

Design

Inicialmente na história dos waterblocks curvas e caminhos foram testados em diversos tipos de configurações de WaterBlock

Foto de curvas diferentes em WaterBlocks


O design que se provou mais eficiente foi de entrada horizontal supeior, despejando a água reto e diretamente em cima do core do processador.
O design do dissipador interno que recebe o impacto da água quase não interfere na eficiência, pode ser pontilhado/frisado/rugoso.
É mais importante que a entrada de água do WaterBlock esteja centralizada ao core.


Composição Material

Cobre
Melhor condutor térmico, é ideal apenas na base
Alumínio
Melhor trocador térmico, ideal para corpo de dissipação

A combinação das propriedades desses elementos se provou a mais eficiente mas construções de CoolerBox, os Pipes de cobre conduzem bem o calor e o alumínio irradia e absorve ainda melhor este calor conduzido pelo cobre, além de contar com os benefícios do fluxo de ar no gabinete e a possibilidade de dissipar o calor para longe se posicionado e alinhado corretamente.




Radiador

Tamanho
Comprimento = quantidade de fans e tamanho dos coolers

1fan 120mm 140mm (Corsair H90)
2fans 240mm 280mm (Corsair H115i)
3fans 360mm 3 fans 420mm
4fans 480mm 4fans 560mm

Altura = tamanho das fans 12cm 14cm 20cm

Espessura = aumenta a capacidade litros radiador


Composição Material

Alumínio
Melhor composto de troca térmica, ideal para a colméia do radiador


Localização

Geralmente gabinetes Premium possuem local dedicado ao radiador. O mais inteligente é usar o WaterCooler no auxílio com o fluxo de ar do gabinete. Ou monta-lo externamente, e não influenciar e nem ter a eficiência prejudicada pela temperatura interna.


Fans
Quantidade de Fans
1 2 3 4
12cm 14cm 20cm


Mangueiras

Geralmente as mangueiras são padrão G1/4" 

Porém quem já aprendeu sobre dinâmica de fluídos sabe que diferentes bitolas podem ampliar a pressão dos fluídos e eficiência do sistema WaterCooler como um todo

A estratégia é usar mangueiras de bitola maior na bomba e demais. E usar bitola padrão (menor) logo antes de chegar ao WaterBlock



Líquido de Refrigeração

VW G1x+ PodeQueimarEmCasoDeVazamento
Aditivos


Tempo de Permanência do Líquido

Para uma troca de calor eficiente também se deve levar em consideração o tempo de permanência de um líquido em contato com a área de troca de calor aumentando assim a eficiência da dissipação o que significa que não é com mais pressão de bomba e velocidade de fluxo que se obtém maior eficiência



Cor




Estratégia

WaterBlock Original


+bomba+cooler(CryoRig)🌡️ 
Vantagem de ser um projeto original com cooler integrado
Vantagem segurança de um produto original
Vantagem resfrigeração extra do dissipador+cooler

🌟dissipador+cooler(adapt no original tipo Corsair)🌡️ 
Vantagem do Custo Benefício
Vantagem segurança de um produto original
Vantagem refrigeração extra do dissipador+cooler
Pode não ser suficiente para dar pressão se o sistema for bruto, pode ser necessário uma bomba auxiliar ou pelo menos usar um AIO de 3 fans

🖥️+display(Aorus/NXTZ)🌡️
Vantagem segurança de um produto original
Vantagem de um display mostrando informações como temperatura
Desvantagem bomba muito próxima esquentando processador
Desvantagem não ser possível adaptar refrigeração extra

Custom WaterBlock

📟+display+controlador+bomba (Barrow$700)⚠️🌡️
Desvantagem é o risco de Apertar Botão Em Cima CPU e Mexer Na Base Melhor Manter PressãoFixa
Vantagem de vários em um só: monitor de temperatura e controlador de bomba
Desvantagem de ter segurança qualidade duvidosa


❄️custom WaterBlock entrada central superior+dissipador+cooler! 
Vantagem de ser o WaterBlock com melhor eficiência
Desvantagem de ter segurança qualidade duvidosa

Corsair🏆
Vantagem de ser uma marca consagrada 


(China) Corpo Transparente
Vantagem de identificar bolhas no waterblock


Radiador
140mm = 3 fans 420mm ou 4 fans 560mm.. 2 fans 280mm se o ruído for uma prioridade
14cm(20cm se possível, só custom, difícil caber na área superior do gabinete para aproveitar o fluxo)
Espessura thick 
Projeto com bomba separada / AIO 3 fans / bomba suplementar(adicionar bombas não melhora a troca) 

Radiador Custom
Quanto maiores as fans e a espessura, maior a litragem
Mais eficiente,
mais reduz a temperatura, mais silencioso para realizar o mesmo trabalho, maior a capacidade de refrigeração em Full
Desvantagem de precisar de uma bomba forte
Desvantagem de ter segurança duvidosa

Radiador Original (marca Premium AIO)
Vantagem de ser um projeto original, com todas facilidades
Desvantagem eficiência limitada pouca litragem (3 fans e espessura fina... pelo menos existe 14cm(H115i))


Custom Fluxo cruzado crossflow(para projeto com bomba separada)


Automotivo custom
Experimental
Vantagem ótima eficiência



Acerto Ajuste Eficiência Benchmark

Bomba direcionada diretamente para waterblock
Waterblock entrada centralizada perpendicular
Fans 20cm
O resto das ligações ainda tem que ser decidido.. se serão ligados por fonte externa, usarão o controlador da placa e a alimentação da fonte ATX(?)

Temperatura (média cores) de operação gaming pesado
Temperatura máxima aceita em operação antes de disparar agressivamente as pressões e coolers

Sensor de temperatura na saída do WaterBlock
Sensor de temperatura na saída do radiador

Definir RPM fans mínimo (inaudível)
Definir RPM fans quieta (média)
Definir RPM fans levemente alta

Teste Fluxo de Água (Bomba)
Instalado um medidor de fluxo na entrada do bloco (=proj bomba na entrada rad/saída bloco)
Aumentar progressivamente a força da bomba a cada +10%(+1,2V) força de bomba
Desenhar curva e descobrir em quantos % a bomba atinge o "limite" de estrangulamento 
Descobrir pressão%V que não faz efeito aumentar mais
Descobrir pressão em %V que não tem eficiência de refrigerar CPU em regime pouco processamento 
Descobrir a pressão em %V que não tem eficiência em regime máximo de processamento
Descobrir o limite de dB levemente alto mas aceitável (se necessário bolar um isolamento acústico e cooler estrategicamante posicionado onde esquenta na bomba)

Teste Eficiência Temperatura Água Conjunto Radiador+1Bomba
Colocar fans em RPM mínima 30% (inaudível)
Aumentar progressivamente a força da bomba a cada +10%(+1,2V) força de bomba. Anote os resultados °C.

Colocar fans em RPM quieta 40% (média)
Reaplicar o teste da curva de eficiência de temperatura da água. Anote os resultados °C.

Aumentar as FANs ao maior dB aceitável 70% (levemente alta)
Reaplicar o teste de curva de eficiência da água. Anote os resultados °C.

Apenas por curiosidade
Aumente as FANs no máximo 100%
Replique teste a cada 1,2V de pressão na bomba. Anote os resultados °C.

Os últimos dados coletados servem para você saber a eficiência do seu watercooler em regime máximo, se mesmo em regime máximo ele esquenta demais, significa que seu projeto não é suficiente para seu setup, pode ser seu radiador que é pequeno demais, seu waterblock que não tem um design eficiente o suficiente para o trabalho que seu processador está exigindo, ou simplesmente um problema de montagem.

Agora você sabe o regime de temperatura que seu WaterCooler é capaz de resfriar seu CPU, no meu caso é a temperatura fica estável em 43° e não passa de 73° no trabalho máximo. Porém com 80% (9,6V) da carga na bomba a temperatura da CPU aumentou apenas 3°C o que não justifica trabalhar com um regime tão alto de barulho e de diminuição da vida útil do equipamento, a diferença de temperatura na prática é menor pela eficiência causada pela turbulência no radiador e maior troca devido tempo de permanência no waterblock.

A estratégia é que as fans do WaterCooler só disparem após a bomba chegar na força de eficiência máxima (isso pode não significar trabalho máximo 12v na bomba Veja mais sobre Tempo de permanência aumenta a troca de calor)(pode ser limitada pelo ruído)

A temperatura interna do gabinete indica a falta de eficiência em geral para dissipar o calor da CPU e GPU, principalmente. Portanto se verificado aumento na temperatura interna do compartimento as fans de gabinete devem atuar mais presentes desde antes desse aumento, e as demais fans (CPU, GPU, FANs WaterCooler, bombas WaterCooler) já deveriam estar atuando de maneira mais agressiva desde mais cedo. *Cuidado está temperatura é muito influenciada pela temperatura ambiente

Reservatório

Prejudica o fluxo porque quebra o loop
Remove bolhas de ar formadas pela bomba
É possível usar térmica com temperatura com bomba imersa dentro (ajuda silenciar)


Fluxo 
 Conhecimento: Tempo de Permanência

 
Estudos
Existem estudos na área LINK ESTUDO FX RAD que procura uma pressão otimizada pra que o fluxo de água seja mais eficiente, porém é quase como procurar uma agulha em um palheiro porque a medida que a pressão na bomba a aceleração do fluxo aumenta a eficiência da troca de temperatura nas aletas do radiador, porém muita pressão cria caminhos preferenciais (turbulência) pelo radiador, diminuindo a eficiência da troca ao mesmo tempo que aumentando a velocidade da água, diminui o tempo de permanência no bloco, que é fator imprescindível na troca de temperatura - resultado do estudo LINK ESTUDO DESIGN BL.

Na prática a solução mais eficaz é testar na prática em diversos regimes de pressão e RPM das FANs aplicando o Teste e Acerto acima. Set as FANs em diferentes RPMs (min-low-quiet-normal-highquiet-high-max) e observe os resultados dos dados de temperatura do processador na prática, a medida que aumenta a voltagem na bomba. É interessante descobrir primeiro as voltagens de pressão de eficiência mínima e máxima-otimizada, decidindo uma estratégia.


Conclusão

O segredo é encontrar a pressão otimizada de troca de calor.. não é simplesmente aumentar a velocidade.. a troca de temperatura precisa de um certo "tempo de permanência"... Faz mais diferença um design de waterblock, trajeto da água, posição da mangueira de entrada e espessura da base do que velocidade de água assim por dizer... Ela até aumenta a eficiência do radiador, mas isso não significa eficiência térmica.


Peltier
Infelizmente o sistema Peltier não combina com circuitos eletrônicos por gerar muita umidade no arredor. Porém pode ser usado em sistemas watercooler por não interferir e poder ficar localizado longe da parte eletrônica. Veja mais sobre Peltier LINK PELTIER
A grande vantagem é que logicamente o radiador nunca vai conseguir um resultado inferior a temperatura ambiente, o Peltier entra aí, funcionando como um refrigerador do fluido
A desvantagem é o consumo de luz, visto que cada Peltier pequeno consome entre 60w e 120w



Sensor Fluxo 


Prejudica o fluxo
Necessário para aferição de desempenho do WaterCooler para realizar devidos ajustes, 



quarta-feira, 10 de março de 2021

Placa-mãe low-end com processador alto desempenho

Placas low-cost (como A320) possuem algumas características que limitam para uso de alto desempenho.

Primeiro, os VRMs dela não tem cooler, nem mesmo dissipador.

Eles esquentam,

Foto thermalcam vem frio vs quente

e esquentam mais ainda com CPU de maior clock (AM4 Ryzen x700+ ou superior)

Foto tabela Ryzen TDP

Por isso ela vem com um limitador de clock,

Foto placa queimada

para que não danifique a placa por excesso de calor nós componentes da placa. Por essa razão não adianta colocar uma CPU tão forte.



Placa low-cost são placas pensadas para APU, processadores tipo arquitetura de notebooks, com gráfico integrado e mais baratos.

Foto APU AMD

Na verdade é surpreendente o desempenho dos gráficos integrados (Intel HD, Radeon...) possuem gráficos competitivos com chipsets de placas de vídeo de entrada (GeForce x30 xx30, RX 560D)




A320 é capaz sim! de fazer overclock,
pelo menos de memória.

Foto XLM overclock Ryzen


Outro porém, serve pra qualquer placa sem cooler de VRM
é que quando tira o cooler e coloca o waterblock do watercooler a ventilação passiva em volta do processador é prejudicada

esses componentes ficam naquela posição de propósito,

Foto localizar vrms

os projetos levavam em conta processadores com cooler convencional, por isso quando usar coolerbox em pé, principalmente ao usar watercooler que os VRMs precisam de um dissipador até mesmo um cooler próprio

Pelo menos uma ventilação ativa Full

Foto Gabinete 8 coolers

A alta temperatura dos VRMs pode fazer a CPU limitar o processamento por excesso de temperatura. (Tem um nome pra essa função da placa)


Existe limitação entre versão da BIOS e alguns CPUs. No início o chipset A320 e B350 deixaria de aceitar Ryzen 3xxx

Foto tabela Ryzen A320 B350 B450 B550

Porém basta atualizar a BIOS que existe a compatibilidade com todos os processadores.

VRM

VRMs de placas low-end (A320..) sem cooler, nem mesmo dissipador, esquentam, 

Foto thermalcam vem frio vs quente

e esquentam mais ainda com CPU de maior clock (AM4 Ryzen x700+ ou superior)

A alta temperatura🔥 dos VRMs pode fazer a CPU limitar o processamento por excesso de temperatura. (Tem um nome pra essa função da placa)

Foto tabela Ryzen TDP

Por isso as placas vem com um limitador de clock: down-throtle,

Foto placa queimada

para que não danifique ⚠️ a placa por excesso de calor 🌡️ nós componentes da placa. Por essa razão não adianta colocar uma CPU tão forte.


Ao tirar o cooler e colocar o watercooler a ventilação passiva🌬️ em volta do processador é prejudicada

esses componentes ficam naquela posição de propósito,

Foto localizar vrms

No passado os projetos levavam em conta processadores com cooler convencional,

Foto Blueprint chipset antigo x novo

por isso quando usar CoolerBox em pé, principalmente ao usar watercooler que os VRMs precisam de um dissipador até mesmo um cooler próprio

Pelo menos uma ventilação ativa Full


Gabinete 9 coolers RedDragonIronHead