AMD Ryzen 7 9800X3D испытали с распылительным охлаждением от суперкомпьютера — привычные кулеры лучше

Существует множество экзотических способов охлаждения чипов — от погружного до охлаждения с помощью жидкого азота. Есть и менее известный метод — распылительное охлаждение, которое используется в некоторых суперкомпьютерах. Его работу на примере процессора Ryzen 7 9800X3D продемонстрировал известный немецкий оверклокер Роман Хартунг (Roman Hartung), более известный под псевдонимом Der8auer.

Источник изображения: youtube.com/@der8auer-en

Принцип работы распылительного охлаждения очевиден из его названия: над процессором или видеокартой располагаются сопла, из которых на кристалл подаётся мелкодисперсный поток диэлектрической жидкости. После попадания на поверхность чипа она испаряется, направляется в охлаждающий контур, конденсируется обратно в жидкое состояние и вновь подаётся на процессор.

В качестве примера Der8auer продемонстрировал процессор от суперкомпьютера Cray X1 2003 года, созданный специально для работы с системой распылительного охлаждения. Некоторые элементы этой системы встроены прямо в его корпус из нержавеющей стали. На внутренней стороне разборного корпуса расположены массивы сопел, подведённых к восьми кристаллам процессора. Для такой системы критически важны направление сопел и давление, под которым подаётся жидкость — если она не распыляется хотя бы на небольшой участок кристалла, на нём может возникнуть перегрев.

Для поддержания нужной температуры чипа необходимо правильно подобрать и саму жидкость. Она должна быть непроводящей и иметь низкую температуру кипения, чтобы происходил фазовый переход при заданном нагреве. Если температура кипения окажется слишком высокой, жидкость не будет превращаться в пар, и внутри чипа начнёт накапливаться тепло.

Для тестирования распылительного охлаждения Der8auer собрал систему для процессора AMD Ryzen 7 9800X3D с двумя отдельными контурами: в одном жидкость подаётся к испарителю, а другой нагнетает воздух под высоким давлением, который смешивается с охлаждающей жидкостью, образуя мелкодисперсный поток. Собранная на скорую руку система оказалась, конечно, не такой эффективной, как традиционный процессорный кулер, но с Ryzen 7 9800X3D она справилась — тест Cinebench R23 процессор прошёл без перегрева, набрав 18 164 балла при температуре около 95 °C. Для сравнения, с подходящим кулером чип в этом испытании показывает около 23 000 баллов. При подаче хладагента на всю поверхность процессора система распылительного охлаждения, возможно, проявила бы себя лучше.