TrashBench با نصب یک بلاک چاپشدهٔ سهبعدی مستقیماً روی die کارت گرافیک موفق شد دمای کاری RTX 2060 Super را تا 28°C کاهش دهد. آزمایشهای اولیه نشت نشان دادند که این روش پتانسیل بالایی دارد اما خطراتی جدی هم به همراه میآورد.
روش آزمایش
تیم TrashBench بهجای بلاک فلزی متداول، یک قطعهٔ سفارشی چاپشده با پرینتر Bambu Lab ساخت و آن را مستقیم روی سیلیکون (die) چسباند تا مایع خنککننده روی سطح عریان جریان یابد. برای کاهش ریسک در مرحلهٔ تست، ابتدا از یک کارت GeForce RTX 3060 خراب بهعنوان نمونهٔ آزمایشی استفاده شد. قطعات سطحی اطراف die با لاک پوشانده شدند تا خطر اتصال کوتاه کاهش یابد.
در طراحی بلاک از روشهای استاندارد آببندی و لولهکشی استفاده شد: واشرها، گسکتها، بستهای شلنگ و اتصالات لوله که با حرارت یا چسب فیکس شدند. پس از مشاهدهٔ نشتهای اولیه، تیم از اپوکسی برای آببندی محل تماس بلاک چاپشده با PCB و اتصالات استفاده کرد. در تستهای تحتبرق از کابل PCIe riser بهره برده شد تا در صورت نشت، آب مستقیم روی مادربورد جاری نشود.
برای آشنایی کلی با مفهوم خنکسازی مایع به صفحهٔ ویکیپدیا دربارهٔ خنکسازی مایع و برای توضیح کلی دربارهٔ معماری GPU به GPU مراجعه کنید.
نتایج عددی و مقایسه با راهکارهای مرسوم
عملکرد راهکار پمپاژ مستقیم در برابر خنککنندهٔ کارخانهای و یک AiO مقایسه شد. دماهای ثبتشده تحت بار بهصورت جدول زیر گزارش شد:
| راهکار خنککننده | دمای مشاهدهشده (°C) |
|---|---|
| خنککنندهٔ کارخانهای (Stock) | 70 |
| AiO کلیمپشده | 36 |
| پمپاژ مستقیم آب روی die | 28 |
تستها همچنین شامل اجرای سیستم با دمای مایع تنظیمشده تا -28°C و یک آزمایش جانبی روی پردازندهٔ Intel i5-7600K برای بررسی تأثیر اندازهٔ محفظه و توزیع جریان بود.
علل نشت و درسهای فنی
- انتخاب مادهٔ چاپشده اهمیت زیادی دارد؛ برخی فیلامنتها تخلخل دارند یا از لبهها نشت میدهند. استفاده از مواد غیرمتخلخل یا پسپردازش رزینی ضروری است.
- آببندی مکانیکی بهتنهایی کافی نیست؛ اپوکسی و چسبهای صنعتی اغلب لازم میشوند اما نگهداری و سرویس را دشوار میکنند.
- قبل از اتصال به مادربورد، تست فشار و نشت انجام دهید و مراحل ابتدایی را با PCIe riser و دیوارهٔ محافظ اجرا کنید.
- ابعاد محفظه و مسیر جریان بهطرز چشمگیری بر بازده خنکسازی اثر میگذارد؛ نمونههای کوچکتر میتوانند جریان نامناسب و کاهش کارایی ایجاد کنند.
خطرات عملی برای سازندگان DIY
این روش برای افرادی که ریسک آسیب سختافزاری را میپذیرند مناسب است، اما برای استفادهٔ روزمره یا سیستمهای غیرآزمایشی توصیه نمیشود؛ نشت مایع میتواند به اجزای حافظه و سایر قطعات آسیب دائمی بزند. نکات اجرایی برای کسانی که قصد تکرار آزمایش را دارند:
- برای آزمایش اولیه از بردها یا قطعات جایگزین استفاده کنید و روی سختافزار ارزشمند ریسک نکنید.
- پرینت را با رزین یا پوشش نفوذناپذیر پسپردازش کنید و از گسکتهای مناسب بهره ببرید.
- قبل از روشن کردن، تست فشار و نشت انجام دهید و در مراحل اولیه از riser و محافظهای فیزیکی استفاده کنید.
- تبعات گارانتی و خطرات ایمنی الکتریکی را در نظر داشته باشید؛ تولیدکنندگان معمولاً مسئولیتی در قبال تغییرات چنین قطعاتی قبول نمیکنند.
آیندهٔ خنکسازی مستقیم روی die
نتایج نشان میدهد تماس مستقیم مایع با سیلیکون میتواند کاهش دمای قابلتوجهی فراهم کند و برای اورکلاکرها و پژوهشگران روشهای خنکسازی افراطی جذاب است. اما برای ورود به بازار عمومی، نیاز به راهحلهای مهندسیشدهتر، مواد بهتر و استانداردهای ایمنی وجود دارد. در صورت توسعهٔ محفظهها و اتصالات ایمن توسط سازندگان، روشهای مبتنی بر تماس مستقیم با die ممکن است در آینده عملی و قابلاطمینان شوند.
برای مشاهده ویدیوی آزمایش و جزئیات اجرایی TrashBench میتوانید کانال ایشان را ببینید و برای اطلاعات بیشتر دربارهٔ کارتهای RTX به صفحهٔ رسمی RTX 2060 Super مراجعه کنید.
