Erfaring med "Direct Die" kjøling ?

[Zorro]

 

Leser innimellom om folk som kjøler CPU med vann direkte på core, AKA "Direct Die". Men hvor mye tjener en på det kontra vannblokk?

 

Selv synes jeg "Direct Die" høres ganske logiskt ut. Noen som har erfaring med dette, og hva med lekkasjerisiko ?

 

 

 

_________________

Z

 

<font class=editedby>[ Denne Melding var redigert av: Zorro på 2002-04-09 00:32 ]</font>

 

[ Denne Melding var redigert av: Zorro på 2002-04-09 00:34 ]

[ddd-king]

Quote:

On 2002-04-09 00:10, Zorro skrev: Leser innimellom om folk som kjøler CPU med vann direkte på core, AKA "Direct Die". Men hvor mye tjener en på det kontra vannblokk? Selv synes jeg "Direct Die" høres ganske logiskt ut. Noen som har erfaring med dette, og hva med lekkasjerisiko ?

Vann på Coren? åssen isolerer du vannet da?

[Shepherd]

Tør påstå at direct die vil gi dårligere kjøling enn en kjøleblokk av kobber.

 

Fordi: Kobber er en god varmetransportør og vil gi lite tap. I en kjøleblokk vil kontaktflaten mellom kobber og vannet (som frakter varmen vekk) være mye større enn ved direkt die. Det er størrelsen på denne kontaktflaten som er viktig.

 

En liten illistrasjon: Ta på tuppen av en 15w loddebolt og du brenner deg fordi kroppen ikke klarer å frakte bort varmen fort nok.

 

Legg hånden på en 100 w lyspære som har stått på noen timer, du kan holde på denne ganske lenge uten å brenne deg fordi kroppen klarer å frakte bort varmen.

 

Cluet er at med lyspæren er det større kontaktflate til å ta opp varmen kontra den lille tuppen på loddebolten.

 

Håper dette var litt oppklarende

[Griffin]

Jeg har hørt om folk som bruker peltierelement og kjøler det ved og kjøre vannet rett på varmesiden av elementet. Dette kreves seff. et svært nøyaktig spor i blokka. Det er ikke akkurat en sport for førstegangs vannkjøligsbyggere vil jeg tro.

[Zorro]

Quote:

On 2002-04-09 00:47, Shepherd skrev: Tør påstå at direct die vil gi dårligere kjøling enn en kjøleblokk av kobber. Fordi: Kobber er en god varmetransportør og vil gi lite tap. I en kjøleblokk vil kontaktflaten mellom kobber og vannet (som frakter varmen vekk) være mye større enn ved direkt die. Det er størrelsen på denne kontaktflaten som er viktig.

 

Ok, er med på den.

 

Jeg vet det finnes mange som har bra peil på matematikk her, er den noen som klarer å trylle frem en formel som 'beviser' dette?

 

Du sier (om jeg forsto deg rett) at overflaten på kobberblokken er avgjørende på effekten i og med at 'oppgaven' til blokken er å transportere varmen (fra CPU til vannet)og ikke kjøle den(?).

[Griffin]

Quote:

On 2002-04-09 00:47, Shepherd skrev: Tør påstå at direct die vil gi dårligere kjøling enn en kjøleblokk av kobber. Fordi: Kobber er en god varmetransportør og vil gi lite tap. I en kjøleblokk vil kontaktflaten mellom kobber og vannet (som frakter varmen vekk) være mye større enn ved direkt die. Det er størrelsen på denne kontaktflaten som er viktig. En liten illistrasjon: Ta på tuppen av en 15w loddebolt og du brenner deg fordi kroppen ikke klarer å frakte bort varmen fort nok. Legg hånden på en 100 w lyspære som har stått på noen timer, du kan holde på denne ganske lenge uten å brenne deg fordi kroppen klarer å frakte bort varmen. Cluet er at med lyspæren er det større kontaktflate til å ta opp varmen kontra den lille tuppen på loddebolten. Håper dette var litt oppklarende

 

Er litt skeptisk til teorien her. Det er riktignok rett det med at kontaktflaten er avgjørende, men tror ikke kobberet vil få noe større kontaktflate enn hvis vannet kjøres rett på. I allefall etter illustrasjonen ovenfor og det prinsippet. Hvis vannet kjøres rett på en flate som skal kjøles vil den kjøle noget bedre enn hvis det settes en kobberplate mellom vannet og flaten. Kobberet vil da kun være et tapsledd. Forskjellen mellom de to metodene kan variere veldig. Hvis det er kun et tynt kobberblad som ligger i mellom, vil det nok være tryggere og lettere å få til uten at det går noe merkbart utover ytelsen. Hvis vi setter det på spissen og sier at det er 2 cm m/kobber som skiller vannet og flaten som skal kjøles kontra vannet rett på, vil det være en god forskjell.

 

Det finnes mye stoff som en kan benytte seg av i bøker om varmelære. Vil du ha formler på det så finnes det masser av det i slike bøker.

[Turbel]

hmm.. jeg har ikke så god peil på disse tingene og tenker som så:

 

Hvis man sammenligner systemet med en luftkjølt system, kan vi vel alle være enig om at en stor kjøleribbe (les: kontaktflate) er bedre enn ingen kjøleribbe.. :smile:

Selvsagt er vann flinkere til å lede varmen bort enn luft, men er vannet SÅ mye flinkere at det er lurt å bruke direct die?

 

Beklager krøkkete formuleringer..

[Shepherd]

Det er rigtig at alle mellomledd i en varmeveksling vil gi ett lite tap, men det er uvesentlig i dette tilfellet.

 

Fordi at vann er en atskillig dårligere varmeleder enn det kobber er, for at vannet skal kunne ta til seg varmen er det viktig at vannet har en så stor flate som mulig til å ta opp varmen fra.

 

Siden kobber leder varme bedre enn vann vil gevinsten av økt kontaktflate til vannet (som står for varmetransporten) være større enn tapet av å gå gjennom kobberet.

 

Er utdannet prosesstekniker (halvveisingeniør) og kan regne det ut oxo, men sitter nuh på ferie på kypros og har ikke tabeller og formeler lett tilgjengelig her.

 

Dessuten har det blitt litt høyt inntak av KEO idag så tiltakslysten til å regne er sterkt bekrenset.

 

:grin: :grin:

[Zorro]

Har prøvd å finne ut litt om dette på egenhånd...

 

Kopper leder bedre varme en vann,

vann holder på mer varmeenergi enn kopper.

 

Er jeg inne på noe nå? Hvis dette stemmer, er det da derfor det vill lønne seg å fordele varmen fra CPU over en størst mulig flate først, for så å kjøle det ned?

 

_________________

Z

 

Oj.. kom jo et par innlegg til før jeg var ferdig med å skrive (som bl.a. nevner ledevnen til kopper), men jeg lar innlegget mitt stå alikevel.

 

<font class=editedby>[ Denne Melding var redigert av: Zorro på 2002-04-09 02:18 ]</font>

 

[ Denne Melding var redigert av: Zorro på 2002-04-09 02:20 ]

[Griffin]

Quote:

On 2002-04-09 02:03, Turbel skrev: hmm.. jeg har ikke så god peil på disse tingene og tenker som så: Hvis man sammenligner systemet med en luftkjølt system, kan vi vel alle være enig om at en stor kjøleribbe (les: kontaktflate) er bedre enn ingen kjøleribbe.. :smile: Selvsagt er vann flinkere til å lede varmen bort enn luft, men er vannet SÅ mye flinkere at det er lurt å bruke direct die? Beklager krøkkete formuleringer..

 

Jo du har nok rett i at på luftkjølingen er det bedre med kjøleribbe enn å blåse luft rett på. I et vannkjølt system har du radiatoren som benytter seg av det samme systemet. Dess større flate til luft som kan kjøle ned vannet dess bedre. Men valg av materiale til radiatoren er viktig. Du kan jo selv tenke deg til at tynne kobberrør vil gi bedre effekt enn halvtykke blyrør. Men enda bedre effekt ville deg gitt hvis (dette er kun hvis,om og men. Helt teoretisk) vannet kunne gått veien som i de kobberrørene uten kobberet (eller noe annet materiale) i mellom. Får du DET til så kan du gi bort lottopremier til lommepenger.

[Griffin]

Quote:

On 2002-04-09 02:09, Shepherd skrev: Det er rigtig at alle mellomledd i en varmeveksling vil gi ett lite tap, men det er uvesentlig i dette tilfellet. Fordi at vann er en atskillig dårligere varmeleder enn det kobber er, for at vannet skal kunne ta til seg varmen er det viktig at vannet har en så stor flate som mulig til å ta opp varmen fra. Siden kobber leder varme bedre enn vann vil gevinsten av økt kontaktflate til vannet (som står for varmetransporten) være større enn tapet av å gå gjennom kobberet. Er utdannet prosesstekniker (halvveisingeniør) og kan regne det ut oxo, men sitter nuh på ferie på kypros og har ikke tabeller og formeler lett tilgjengelig her. Dessuten har det blitt litt høyt inntak av KEO idag så tiltakslysten til å regne er sterkt bekrenset. :grin: :grin:

 

Jeg er enig i at økt kontaktflate hjelper vannet med å lede bort varmen. Men jeg har ikke vært borti Direct die selv, og tar utgangspunkt i skissen. Den viser at flaten vannet har å benytte seg av er omtrent lik ved den vannblokka og ved direct die. Da vil kobberet kun være tap. Hvis det er slik at kontaktflaten vannet har med den varme flaten er mye mindre ved Direct die er jeg helt enig med deg.

 

Er selv utdannet prosessteknikker. Så jeg har da regnet på det. Ellers så får du kose deg Kypros.

[Shepherd]

Quote:

On 2002-04-09 02:13, Zorro skrev: Har prøvd å finne ut litt om dette på egenhånd... Kopper leder bedre varme en vann, vann holder på mer varmeenergi enn kopper. Er jeg inne på noe nå? Hvis dette stemmer, er det da derfor det vill lønne seg å fordele varmen fra CPU over en størst mulig flate først, for så å kjøle det ned?

 

Yepp, du har skjønt det.

 

Det finnes også folk her på forumet som har testet direct die og kan bekrefte at teori og praksis i dette tilfellet er lik. Bruk søke funksjonen.

[ddd-king]

nå har jeg sett bildet av direct die opplegge.

jeg vil påstå at denne løsningen ikke gir bedre kjøling enn tradisjonell kjøleblokk.

 

Teori:

Varmen skal gå fra CPU til vann...

Hvis varmen går direkte fra CPU til vann:

overflatearealet når vannet kommer i kontakt med CPU-core vil være begrenset av Coren fordi vannet bare kan "forme" rundt Coren. Ved bruk av CPU-blokk oppnår du større areal or derfor er det best

konklusjon: CPU-blokk gir best resultat!

 

Forklaring på loddebolt/lyspæren:

en loddebolt er bygd slik at den kun gir fra seg varme. Temperaturen på loddeboltspissen er på mellom 350-500C.

Lyspæren er bygd for å gi fra seg lys, men pga energilekasje blir en del av energien til varme. Dette skyldes motstand i Wolfram-tråden...V=RI og P=RI^2

lyspæren har stor overflate og gir derfor mye av varmeenergien sin til luften. Temperaturen på overflaten til lyspæren tipper jeg ligger på ca. 70C

 

Hva er varmest av de to kildene kan du bestemme selv :smile:

Dette har ikke noe særlig med at hånden har stor overflate og kan føre mye av varmen bort...

 

Glass har Spesifikk varmekapasitet på 0,84KJ/Kg*K

spissen på loddebolten (antar at det er jern) : 449KJ

 

såm du ser her så vil ikke glasset på lyspæren har innholde så mye varmeenergi og håndens temperatur øker ikke så mye...

Men loddeboltspissen har høy varmekapasitet dette vil resultere at hånden din får mye energi og vil bli brent...:smile:

 

Regnestykke:

antar at hånden din er av fett Cm=2,0KJ

glass = 0,84KJ

jern = 449KJ

 

2Kg lyspære :smile: på 80C:

Q=2*0,84*dT=1,68KJ/(Kg*K)*80K=134.4KJ

hånden:

Q_2 = 2*2,0KJ/(Kg*K)*37K=148KJ

W = Q_1+Q_2=134,4+148=282,4KJ

temperaturen til lyspæren og hånden vil bli like. dette oppnås ved at lyspæra gir energien sin til hånden og hånden tar imot for å senke tempen på lyspæren.

T=W/(m_1*Cm_1+m_2*Cm_2)=282,4KJ/(2*0,84+2*2,0)=49,7C

Hånden vil etterhvert ha en temperatur på ca. 50C. (det vil lyspæren også)

 

Ser du på loddebolten:

Q= 50g*449KJ*C=0,05Kg*449KJ*400C=8980KJ

hånden:

Q = som før = 148KJ

T = W_sum/(m_1*Cm_1+m_2*Cm_2)=(8980KJ+148KJ)/26,45= 345C

 

Dette er en vesentlig forskjell:

Hånden din vil etterhvert ha en temp på 345C...

 

Derfor føles det varmt å ta på loddebolten, men ikke så ille når du tar på en lyspære...

 

Moralen er : "ikke ta på loddebolten"

 

 

[ Denne Melding var redigert av: ddd-king på 2002-04-09 02:40 ]

[Shepherd]

Quote:

On 2002-04-09 02:29, Griffin skrev: Jeg er enig i at økt kontaktflate hjelper vannet med å lede bort varmen. Men jeg har ikke vært borti Direct die selv, og tar utgangspunkt i skissen. Den viser at flaten vannet har å benytte seg av er omtrent lik ved den vannblokka og ved direct die. Da vil kobberet kun være tap. Hvis det er slik at kontaktflaten vannet har med den varme flaten er mye mindre ved Direct die er jeg helt enig med deg. Er selv utdannet prosessteknikker. Så jeg har da regnet på det. Ellers så får du kose deg Kypros.

 

Oki skjønner tankegangen din, jeg sammenlignet direct die med en vanlig vannkjølingsblokk da jeg følte at dette var mast naturlig. Så klart vil direct die være mere effektivt hvis kontaktflate mot vann i begge tilfellene var like, men alle blokker kjøpbare/hjemmelagde vil normalt ha mye større overflate mot vann derfor svarte jeg som jeg gjorde.

 

Btw hvem skole gikk du på, selv fikk fikk jeg papirene i lanken ved telemark tekniske fagskole i Hmm 96 trur jeg (husk er ikke på topp nå)

[Griffin]

Quote:

On 2002-04-09 02:48, Shepherd skrev: Quote: On 2002-04-09 02:29, Griffin skrev: Jeg er enig i at økt kontaktflate hjelper vannet med å lede bort varmen. Men jeg har ikke vært borti Direct die selv, og tar utgangspunkt i skissen. Den viser at flaten vannet har å benytte seg av er omtrent lik ved den vannblokka og ved direct die. Da vil kobberet kun være tap. Hvis det er slik at kontaktflaten vannet har med den varme flaten er mye mindre ved Direct die er jeg helt enig med deg. Er selv utdannet prosessteknikker. Så jeg har da regnet på det. Ellers så får du kose deg Kypros.   Oki skjønner tankegangen din, jeg sammenlignet direct die med en vanlig vannkjølingsblokk da jeg følte at dette var mast naturlig. Så klart vil direct die være mere effektivt hvis kontaktflate mot vann i begge tilfellene var like, men alle blokker kjøpbare/hjemmelagde vil normalt ha mye større overflate mot vann derfor svarte jeg som jeg gjorde.   Btw hvem skole gikk du på, selv fikk fikk jeg papirene i lanken ved telemark tekniske fagskole i Hmm 96 trur jeg (husk er ikke på topp nå)

 

Jeg gikk på Kristiansund Tekniske Fagskole. Ferdig i fjor. Jobber hos Siemens i Trondheim. Ansatt som automatiker så jeg får litt erfaring derfra. Har fagbrev som automatiker som jeg tok i 1997.

[Shepherd]

Ok DDD-King var et teit eks av meg å bruke, men jeg prøvde bare å illustrere forskjellen på stor og liten kontaktflate.

 

_________________

Competent people solve problems, smart people prevent them!

 

[ Denne Melding var redigert av: Shepherd på 2002-04-09 07:36 ]

[ddd-king]

Quote:

On 2002-04-09 07:32, Shepherd skrev: Ok DDD-King var et teit eks av meg å bruke, men jeg prøvde bare å illustrere forskjellen på stor og liten kontaktflate.

Jeg forstår...

artig eksempel

men er du enig med eksempelet mitt?

[Shepherd]

Kikket bare fort over men det så riktig ut.

[trøls]

Det burde produseres prosessorer der kjernen er utformet som en vannblokk med stor innvendig overflate; bare å plugge vannslangen rett på...

 

[ToBi]

Det er slett ikke en dum idè :smile: