Ο modder TrashBench έριξε νερό απευθείας στο πυρίτιο μιας RTX 2060, μειώνοντας τη θερμοκρασία στους 28°C

Ο δημιουργός περιεχομένου TrashBench, γνωστός για ασυνήθιστες τροποποιήσεις ψύξης σε κάρτες γραφικών, δοκίμασε κάτι πέρα από τα συνηθισμένα: αντί για block νερού πάνω σε θερμοαγώγιμη πάστα, έριξε το νερό απευθείας στο γυμνό πυρίτιο (die) του GPU. Το πείραμα το κατέγραψε σε βίντεο και το μετέφερε αρχικά το Wccftech, ενώ η ύπαρξη τέτοιων δοκιμών επιβεβαιώνεται και από το Hackaday.

Η μέθοδος: αφαίρεση κάθε ενδιάμεσου υλικού

Η ιδέα της «απευθείας ψύξης νερού» διαφέρει ριζικά από τα κλασικά κλειστά κυκλώματα (AIO) ή τα custom loop συστήματα, όπου το νερό κυκλοφορεί μέσα σε ένα κλειστό block πάνω στο πυρίτιο, χωρισμένο από αυτό με ένα λεπτό στρώμα μετάλλου και θερμοαγώγιμη πάστα. Στην περίπτωση του TrashBench, το νερό έρχεται σε άμεση φυσική επαφή με το ίδιο το die, χωρίς κανένα ενδιάμεσο υλικό να επιβραδύνει τη μεταφορά θερμότητας.

Επειδή η μέθοδος αυτή μπορεί εύκολα να καταστρέψει μόνιμα μια κάρτα αν το νερό διαρρεύσει προς το υπόστρωμα (substrate) ή τα υπόλοιπα εξαρτήματα της πλακέτας, ο modder δοκίμασε πρώτα σε νεκρές κάρτες. Ξεκίνησε με μια μη λειτουργική RTX 3060, χρησιμοποιώντας ένα τρισδιάστατα τυπωμένο πλαστικό block γύρω από το πυρίτιο και εποξειδική κόλλα (epoxy) πάνω στο υπόστρωμα για στεγανοποίηση. Σύμφωνα με το Wccftech, οι πρώτες προσπάθειες απέτυχαν καθώς το νερό διέρρεε ακόμη και μέσα από την πλαστική πλάκα, μέχρι να βελτιωθεί η κατασκευή. Το ίδιο σχήμα δοκιμάστηκε στη συνέχεια και σε μια GeForce GTX 980, με επιτυχή αποτελέσματα στεγανότητας.

Οι μετρήσεις στην RTX 2060

Το τελικό τεστ έγινε σε μια GeForce RTX 2060. Με τον εργοστασιακό ψύκτη, η κάρτα έτρεχε στους 70°C υπό φόρτο στο Unigine Heaven, ένα εργαλείο δοκιμών επιδόσεων γραφικών που χρησιμοποιείται συχνά για stress test καρτών γραφικών. Μετά την κατασκευή ενός custom πλαστικού block και τη σωστή στερέωση των σωλήνων, ο modder άφησε την αντλία νερού να τραβάει νερό απευθείας από ένα δοχείο και να το ρίχνει πάνω στο ακάλυπτο πυρίτιο. Σύμφωνα με τις μετρήσεις που παρουσίασε ο ίδιος και μετέφερε το Wccftech, η θερμοκρασία έπεσε από τους 70°C στους 28°C, με το hotspot να καταγράφεται στους 41°C.

Για σύγκριση, ο modder δοκίμασε και ένα κλασικό AIO 360mm πάνω στην ίδια κάρτα πριν περάσει στην απευθείας ψύξη νερού, με αποτέλεσμα θερμοκρασία στους 36°C. Δηλαδή η απευθείας επαφή νερού με το πυρίτιο εμφάνισε χαμηλότερη θερμοκρασία ακόμα και από ένα μεγάλο κλειστό κύκλωμα ψύξης. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι συγκεκριμένες τιμές (28°C, 41°C, 36°C) προέρχονται αποκλειστικά από τις μετρήσεις του ίδιου του modder όπως τις παρουσίασε το Wccftech και δεν έχουν επαληθευτεί ανεξάρτητα από τρίτη πηγή.

Γιατί δουλεύει καλύτερα σε GPU παρά σε CPU

Ο modder δοκίμασε την ίδια μέθοδο και σε έναν επεξεργαστή Intel Core i5-7600K, όμως εκεί τα αποτελέσματα δεν μπόρεσαν να ανταγωνιστούν ένα κλασικό AIO. Το Hackaday, το οποίο επιβεβαιώνει τη διεξαγωγή αυτών των πειραμάτων από τον TrashBench, σημειώνει ότι η διαφορά εξηγείται από τη γεωμετρία του κάθε chip: το die της RTX 2060 είναι μεγάλο και η θερμότητα κατανέμεται σε μεγαλύτερη επιφάνεια με χαμηλότερη πυκνότητα, ενώ το die ενός επεξεργαστή είναι πολύ μικρότερο και συγκεντρώνει την παραγόμενη θερμότητα σε πολύ μικρότερο σημείο. Αυτό κάνει την απευθείας ψύξη με νερό πιο αποτελεσματική σε μεγάλα die καρτών γραφικών παρά σε συμπαγή chip επεξεργαστών.

Γιατί δεν είναι πρακτική λύση

Παρά το εντυπωσιακό αποτέλεσμα, τόσο ο ίδιος ο modder όσο και το Wccftech τονίζουν ότι η μέθοδος δεν απευθύνεται στο ευρύ κοινό. Η κατασκευή απαιτεί εξειδικευμένη γνώση στεγανοποίησης, ακρίβεια στην τοποθέτηση του πλαστικού block γύρω από το πυρίτιο και συνεχή έλεγχο για διαρροές, καθώς οποιαδήποτε επαφή νερού με το υπόστρωμα ή τα γύρω εξαρτήματα της πλακέτας μπορεί να προκαλέσει μόνιμη βλάβη στην κάρτα. Πρόκειται δηλαδή για πείραμα εργαστηριακού τύπου, χρήσιμο για την κατανόηση των ορίων της ψύξης, αλλά όχι για εφαρμογή σε κανονικό σύστημα καθημερινής χρήσης.

Πηγές

• Modder Pumps Water Directly Onto RTX 2060 Silicon, Crashing Temperatures From 70°C To A Startling 28°C
• Block, Shmock — Just Pump Water Over The Chip | Hackaday