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View Full Version : Ecco il raffreddamento a liquido direttamente on-die


Redazione di Hardware Upg
13-10-2015, 14:31
Link alla notizia: http://www.hwupgrade.it/news/cpu/ecco-il-raffreddamento-a-liquido-direttamente-on-die_59166.html

Il Georgia Tech presenta una tecnica che può consentire di eliminare dissipatori ad aria e ventole, grazie a micro incisioni direttamente sul die di un chip

Click sul link per visualizzare la notizia.

demon77
13-10-2015, 14:36
mmmmmmm...
un bella ed efficentissima tecnologia.. ma c'è da fidarsi?

Come si comporta nel tempo?
Con canali da 10 micron ci vorrà acqua di una purezza assurda se non si vuole intoppare tutto..

roccia1234
13-10-2015, 14:40
Non a caso hanno usato acqua deionizzata.

demon77
13-10-2015, 14:43
Non a caso hanno usato acqua deionizzata.

E ma sarebbe a dire? Io la intendo come la comune acqua demineralizzata che trovi al supermercato..

beppe90
13-10-2015, 14:52
mmmmmmm...
un bella ed efficentissima tecnologia.. ma c'è da fidarsi?

Come si comporta nel tempo?
Con canali da 10 micron ci vorrà acqua di una purezza assurda se non si vuole intoppare tutto..

Il processore dura di più con Calgoooooon!!!! DLIN DLIN!!! :D :D :D :D :D :D :D

aled1974
13-10-2015, 15:06
in realtà servirebbe acqua microfiltrata, bidistillata, demineralizzata, deionizzata e con additivo per questi canali microscopici

almeno in prospettiva di un uso temporalmente lungo

ciao ciao

sopress
13-10-2015, 15:07
BELLA COSA!

*aLe
13-10-2015, 15:12
Il processore dura di più con Calgoooooon!!!! DLIN DLIN!!! :D :D :D :D :D :D :Dhttp://3.bp.blogspot.com/-wuBYaMRGXLM/Uv_4wcfY_fI/AAAAAAAAA3M/tTAsoOHvfNQ/s1600/You%27re+Winner!.png

gd350turbo
13-10-2015, 15:15
Si, l'idea è buona...
Dubito che verrà mai realizzata, ma è buona !

permaloso
13-10-2015, 15:24
Visto che l'acqua ha una sua costante di dissociazione ionica, chiunque mastica di chimica inorridisce a leggere certe cose...
è corretto parlare di acqua totalmente pura, perfettamente demineralizzata, ma deionizzzata no, per pietà...

demon77
13-10-2015, 15:28
Il processore dura di più con Calgoooooon!!!! DLIN DLIN!!! :D :D :D :D :D :D :D

:sbonk: :sbonk:
e.. tu ci scherzi.. ma stringi stringi è quel che pensavo! :fagiano: :fagiano:

Gallina70
13-10-2015, 15:32
credo (più o meno) utilizzino il Milli-Q per filtrare l'acqua

https://it.wikipedia.org/wiki/Milli-Q

demon77
13-10-2015, 15:36
Visto che l'acqua ha una sua costante di dissociazione ionica, chiunque mastica di chimica inorridisce a leggere certe cose...
è corretto parlare di acqua totalmente pura, perfettamente demineralizzata, ma deionizzzata no, per pietà...

Si parla quindi di un circuito super blindato riempito di acqua "super distillata"..
non è che sia proprio proprio una passeggiata. :stordita:
Siamo lontani kilometri dai grezzi circuiti a liquido dei pc normali.

Anche se.. parlando dei pc normali..
avessero la decenza di rendere "SMONTABILE" quella maledetta calotta di metallo sopra il die tra l'altro piena di pasta termica versione super schifo..
uno potrebbe appoggiarci su direttamente il dissi in rame del waterblock e usare una pasta coi controcaxxi.
Sensa disturbare i micro canali da 10nm si avrebbe comunque un aumento di prestazioni di un 30% pulito pulito.

roccia1234
13-10-2015, 15:37
Visto che l'acqua ha una sua costante di dissociazione ionica, chiunque mastica di chimica inorridisce a leggere certe cose...
è corretto parlare di acqua totalmente pura, perfettamente demineralizzata, ma deionizzzata no, per pietà...

Il termine deionizzata si riferisce agli ioni "estranei", ovvero a quelli dei sali disciolti.
Ovviamente non si riferisce a quel poco di dissociazione ionica che ha l'acqua pura, è talmente ovvio che non servirebbe nemmeno spiegarlo e sarebbe pure assurdo pensarlo. È una reazione di equilibrio, per tanti che ne togli tanti si riformano, detta in parole povere.

E non inorridisce nessuno, è un termine usato comunemente.

bobafetthotmail
13-10-2015, 15:49
Con canali da 10 micron ci vorrà acqua di una purezza assurda se non si vuole intoppare tutto..
articolo originale http://www.news.gatech.edu/2015/10/05/liquid-cooling-moves-chip-denser-electronics
The cooling comes from simple de-ionized water flowing through microfluidic passages that replace the massive air-cooled heat sinks normally placed on the backs of chips.

hanno usato normale acqua deionizzata.

Sul lungo periodo magari useranno roba più pura e chissenefrega del prezzo, tanto è a ricircolo e il settore è l'HPC (supercalcolatori), quindi....

E poi la tecnologia si evolverà in qualcosa che scalda meno, non in nuovi modi di dissipare il calore.non stanno raffreddando una FFPGA così a caso. Raffreddare questi baracchini serve nel mondo HPC, supercalcolatori.
Già ora ci sono soluzioni dove le raffreddano ad immersione nell'olio minerale
http://www.allied-control.com/immersion-1/technical-details
http://solutions.3m.com.hk/3MContentRetrievalAPI/BlobServlet?lmd=1363766747000&locale=en_HK&assetType=MMM_Image&assetId=1361580039265&blobAttribute=ImageFile

Ad esempio per minare bitcoin http://www.datatank-mining.com/about/

calabar
13-10-2015, 15:58
Interessante ma non credo verrà mai messo in commercio qualcosa che sfrutta questa tecnologia.
Nel mondo consumer magari no, almeno per il momento, fino a quando la tecnologia non sarà stata affinata e diverrà estremamente economica da produrre.
Per il mercato sever, dove l'efficienza dei sistemi di raffreddamento è fondamentale, questa tecnologia potrebbe avere molto spazio.
Oltretutto mi pare di capire che rispetto al raffreddamento a liquido tradizionale ci siano due vantaggi: lavora meglio con chip impilati (ne vedremo sempre di più in futuro, per certi versi sarà il nuovo "multicore") e necessita di pompare molto meno liquido.

Si parla quindi di un circuito super blindato riempito di acqua "super distillata"..
non è che sia proprio proprio una passeggiata.
Siamo lontani kilometri dai grezzi circuiti a liquido dei pc normali.
Se possono realizzare degli hard disk sigillati con Elio per il mercato consumer, possono fare anche questi senza problemi.
Francamente non mi sembra nulla di difficile da fare per chi realizza oggetti di questo genere, patto di fornire il tutto in una soluzione già pronta e sigillata.

+Benito+
13-10-2015, 16:03
35W, e la deionizzata non va bene, dopo poco tempo corrode perchè è troppo aggressiva..

Mparlav
13-10-2015, 16:05
IBM ci stava lavorando su nel 2008:
http://www.cnet.com/news/ibm-to-cool-layered-chips-with-water/

così come questi ricercatori in Irlanda:
http://www.cnet.com/news/cooling-chips-with-fluid-from-the-inside/

in pratica stanno cercando di perferzionare un'idea sostanzialmente vecchia e per ora inapplicata.

Forse perchè il traguardo dell'affidabilità a lungo termine è ancora lontano :)

s-y
13-10-2015, 16:29
Oltretutto mi pare di capire che rispetto al raffreddamento a liquido tradizionale ci siano due vantaggi: lavora meglio con chip impilati (ne vedremo sempre di più in futuro, per certi versi sarà il nuovo "multicore") e necessita di pompare molto meno liquido.

questo potrebbe in effetti essere uno scenario che puo' rendere sensata una tecnologia di questo tipo

keroro.90
13-10-2015, 17:09
Interessante ma non credo verrà mai messo in commercio qualcosa che sfrutta questa tecnologia.
Intel per risparmiare ha pure tolto la saldatura fluxless per metterci del dentifricio figuriamoci se si mettono a incidere i canali di raffreddamento nel die.
E se mai dovessero farlo quanto costerebbe! :sofico:

E poi la tecnologia si evolverà in qualcosa che scalda meno, non in nuovi modi di dissipare il calore.

non credo proprio...forse non hai idea di quanto grosso è il settore ricerca riguardante scambi termici in microscambiatori....

Balthasar85
13-10-2015, 17:17
Mi sembra eccessiva la soluzione di incollare sul die i raccordi e creare micro-canali.

Per come la vedo io sarebbe più che sufficiente un "banale" IHS con due raccordi e la predisposizione a far passare del liquido già incollato sul DIE con una impermeabilizzazione. Certo meno avanzata ma più comoda e di facile realizzazione.
Ovviamente il tutto dovrebbe esser venduta come versione specifica, ad esempio i7 6700 per la liscia, l'i7 6700k per l'overclock, l'i7 6700L con un IHS modificato per far passare il liquido. Fine.


CIAWA

bobafetthotmail
13-10-2015, 18:08
Ma poi non fanno prima a inserire un materiale termoconduttivo direttamente a contatto con il die?Ti sei mai chiesto perchè nonostante l'acqua sia una brutta cosa da tenere vicina all'elettronica, tutti i sistemi watercooling sono ad acqua?

L'acqua è uno degli scambiatori di calore migliori.


E poi ovviamente la quantità di calore che porti via con un sistema di raffreddamento attivo è ordini di grandezza maggiore che quello che ottieni con il raffreddamento passivo, senza tirare fuori il grafene e i nanotubi, ovvio. :read:

Prova a togliere le ventole ai dissi del PC. :D

aled1974
13-10-2015, 18:32
di semplice uso e a buon mercato aggiungerei ;)

ciao ciao

Zenida
13-10-2015, 19:19
Il mio pensiero non è tanto se l'acqua faccia le alghe xD
ma il fatto che in caso di una microperdita, si rischia di friggere tutto. La conduttività è bassissima fin quando resta PURA, ma credo che una volta all'esterno la sua conduttività possa variare acquisendo minerali dalle varie superfici.

Il secondo problema è che l'acqua bolle a 100°C... mi sembra una soglia troppo bassa per un dissipatore. I microcanali possono raggiungere molto velocemente quella temperatura (anche se in un singolo punto) e l'espansione del liquido è permessa? C'è un vaso di espansione dove la pressione può scendere (oltre a disperdere calore)?

marchigiano
13-10-2015, 19:43
ma farci delle heatpipe? almeno sono sigillate una volta fatte non dei pensare alle alghe al calcare alle perdite...

gioffry81
13-10-2015, 21:51
Solo a me sembra una grande idea ed anche fattibile? Cosumi minori, ingombro minore (finalmente potrò fare il superpc in 50cm 😂) e maggior efficienza. È chiaro che se va in porto sta cosa siamo a cavallo. L'uomo ne ha fatte di invenzioni, qui si parla solo di un po' d'acqua hehe

rockroll
13-10-2015, 23:24
Interessante ma non credo verrà mai messo in commercio qualcosa che sfrutta questa tecnologia.
Intel per risparmiare ha pure tolto la saldatura fluxless per metterci del dentifricio figuriamoci se si mettono a incidere i canali di raffreddamento nel die.
E se mai dovessero farlo quanto costerebbe! :sofico:

E poi la tecnologia si evolverà in qualcosa che scalda meno, non in nuovi modi di dissipare il calore.

Questa tecnologia a canali microscopici, secondo me resterà un esercizio di laboratorio alla ricerca di limiti estremi.
Non l'ha ordinato il dottore che i canali devono essere microscopici, e neppure ha ordinato che i die debbano essere piccolissimi: posso benissimo utilizzare tecologia a 14 nm, e non al disotto, il gioco non vale la candela, ma SPAZIARE opportunamente i singoli transistor, a tutto vantaggio della dissipabilità termica...
Non mi venite a dire che piccolo è bello, è solo una mania modaiola che fa figo, o che più silicio fa lievitare i costi (il silicio è sabbia/vetro fuso!) e neppure che i consumi aumentano, la circuiteria è la stessa ma solo fisicmente più spaziata; a meno che la maggior prestazione dipenda proprio dalla maggior vicinanza dei transistors e quindi dal minor percorso del segnale elettrico che li interconnette: non sono ferrato sull'argomento, sto solo lavorando di logica.

Se ho detto castronerie, cancellato tutto come se non fossi intervenuto.

Mparlav
14-10-2015, 08:25
Si fanno questo genere di ricerche non solo per stabilirne la fattibilità, ma per scoprirne anche i limiti.
Ci stanno lavorando da tempo ormai.

Ipotizzo che un sistema basato su "waterblock" tradizionali, fino ad ora sia stato preferito perchè più facile da manutenere, affidabile ed economico.

Hanno sperimentato anche i sistemi immersi completamente nell'olio minerale e ricordo che erano un discreto "sbattimento" le operazioni di manutenzione.

IBM questa "roba tradizionale a liquido" la usa da 6 anni:
http://www.zurich.ibm.com/images/st/energy/zeroemission_aquasarQS22.jpg

probabilmente non sono stati i primi, e ormai negli anni sono usciti sistemi ancora più evoluti basati sulle esperienze precedenti.

Unrealizer
14-10-2015, 09:38
Ti sei mai chiesto perchè nonostante l'acqua sia una brutta cosa da tenere vicina all'elettronica, tutti i sistemi watercooling sono ad acqua?

beh, se è water cooling cosa vuoi usare se non l'acqua? :read:

(per il resto quoto tutto il post, mi ha solo fatto sorridere questa cosa :asd:)

Niksettanta
14-10-2015, 10:31
...ma una semplice domanda: hanno tenuto conto della per la temperatura ambientale?

randorama
14-10-2015, 11:40
se non hanno usato il grafene di sicuro non funziona bene.

Piedone1113
14-10-2015, 12:34
Il secondo problema è che l'acqua bolle a 100°C... mi sembra una soglia troppo bassa per un dissipatore. I microcanali possono raggiungere molto velocemente quella temperatura (anche se in un singolo punto) e l'espansione del liquido è permessa? C'è un vaso di espansione dove la pressione può scendere (oltre a disperdere calore)?
In un circuito sigillato l'acqua non Bolle a 100°, anzi, non va proprio in ebollizione fintanto che resta in un circuito perfettamente sigillato e stagno.

bobafetthotmail
14-10-2015, 13:45
Lo stesso senso lo avrebbe un blocco di rame direttamente a contatto con il die e con scanalature per aumentare la superficie, qualche millimetro sopra puoi tranquillamente avere questo blocco di sezione doppia o quadrupla e dissipare il calore come meglio credi però intanto hai migliorato la dissipazione di molto.
Non so, ma secondo me non ci siamo.

I microscopici canali sono stati incisi nel silicio, dove sono poi stati incorporati piccoli cilindretti di 100 micron di diametro, grossomodo simile allo spessore di un capello umano. I canali si trovano ad una distanza di poche centinaia di micron dai transistor del chip.

Cioè, questi fanno dei canali per un raffreddamento a liquido che in quanto attivo è sempre tassativamente meglio di un raffreddamento passivo per semplice conduzione come appoggiarci un blocco di rame (perchè il calore nel blocco di rame come ci entra? entra da solo, passivo, per contatto, diffusione, quella roba lì, non c'è movimento di atomi del rame che quelli caldi fanno "scusa son caldo fammi andare su" mentre quelli freddi scendono come avviene anche solo per convezione in un liquido ma a maggior ragione in un fluido a ricircolo dove quelli caldi li fai sparire tu con la pompa), e li mettono a 0,1 millimetri dai transistor stampati sul silicio.

E tu me lo compari con l'appoggiare un blocco di rame sul die? :mbe:

Basta andare a vedere quanto migliore la temperatura di una cpu intel scoperchiando l'his e sostituendo la pasta termica sotto di esso.la velocità di trasferimento del calore a 24 gradi (temp del die qui) vs la velocità di trasferimento del calore a boh, 60-70 gradi e oltre (un i7 caricato), è diversa.

the liquid-cooled FPGA operated at a temperature of less than 24 degrees Celsius, compared to an air-cooled device that operated at 60 degrees Celsius.

Ora, non ho la minima voglia di mettermi a fare calcoli. :D

Quindi, qui un i7 delidded in idle + dissi da OC sta sui 29 gradi. http://forums.overclockers.co.uk/showthread.php?t=18605867

Qui un i7 non delidded in idle + dissi da OC sta sotto i 35.
http://www.overclock.net/t/1472291/is-34c-to-36c-a-goog-idle-temp-for-a-i7-4770k-not-overclocked

Differenza spannometrica, 5-6 gradi a parità di consumo.

Prendiamo lo stesso i7 delidded/non delidded dal forum sopra,

stock caricato arriva a 90 gradi (:muro:)

delidded caricato arriva a 70.

Differenza spannometrica, 20 gradi a parità di consumo.

Quindi un delid senza una temperatura elevata non è che dia sto gran beneficio a livello dissipazione.

...ma una semplice domanda: hanno tenuto conto della per la temperatura ambientale? l'acqua di raffreddamento era tenuta artificialmente a 20 gradi fissi, quella è la temp del lato freddo del circuito.

Come poi il calore venisse rimosso dal circuito di raffreddamento (=tenere l'acqua a 20 gradi) è irrilevante per l'esperimento.

a meno che la maggior prestazione dipenda proprio dalla maggior vicinanza dei transistors e quindi dal minor percorso del segnale elettrico che li interconnettequello, quindi puoi tenere più basso i volt del vcore perchè maggiore distanza tra i componenti = maggiore resistenza = maggior voltaggio per connetterli = più calore da dissipare.

Zenida
14-10-2015, 17:36
In un circuito sigillato l'acqua non Bolle a 100°, anzi, non va proprio in ebollizione fintanto che resta in un circuito perfettamente sigillato e stagno.

Non ho detto che bolle... Intendevo che l'aumento di pressione avviene più velocemente rispetto ad altri liquidi... Non stiamo parlando di riscaldare un waterblock desktop dove la quantità d'acqua da scaldare è tale per cui è impossibile raggiungere pressioni elevate.
Ma in questi micro tubi (con micro pareti) la pressione sale decisamente più velocemente