Raffreddamento a spruzzo: il folle test su Ryzen 7 9800X3D funziona!

Lo Spray cooling è una delle tecniche di raffreddamento più particolari mai sviluppate per l’elettronica ad alte prestazioni. Utilizzata in alcuni supercomputer come il Cray X1, si basa sulla nebulizzazione di un fluido non conduttivo direttamente sulla superficie del chip. L’evaporazione del liquido consente la dissipazione del calore in modo estremamente efficiente, sfruttando lo stesso principio fisico delle camere di vapore, ma in scala più diretta.

Il funzionamento è semplice: il liquido refrigerante viene nebulizzato sulla CPU o GPU per poi evaporare alla stessa temperatura operativa del chip. Il vapore viene poi raccolto in una camera in cui viene raffreddato per tornare allo stato liquido e circolare nuovamente all'interno del loop.

Il celebre overclocker tedesco Der8auer ha voluto provare questa tecnologia in un ambiente piuttosto comune, su un processore Ryzen 7 9800X3D. Per l’esperimento ha costruito un sistema artigianale composto da due circuiti separati: uno per il fluido refrigerante e uno per l’aria compressa ad alta pressione, responsabile della formazione della nebbia.

Durante il test, solo una porzione dell’IHS del processore è stata raggiunta dal getto nebulizzato. Nonostante ciò, la CPU è riuscita a completare un benchmark di Cinebench R23 totalizzando 18.164 punti con una temperatura massima di circa 95 °C.

Per avere un termine di paragone, la stessa CPU raggiunge normalmente 23.000 punti con un buon dissipatore a liquido. Se, però, il risultato potrebbe sembrare deludente, in realtà le capacità del sistema artigianale elaborato da Der8auer si sono rivelate piuttosto efficaci.

Va sottolineato, infatti, che i sistemi come il Cray X1 sono progettati appositamente per questo sistema di dissipazione e vantavano una struttura in acciaio inossidabile con decine di micro-ugelli che puntavano perfettamente su ogni singolo die delle CPU in modo da ricoprirli completamente con la nebbia refrigerante.

Uno degli aspetti più critici del sistema, inoltre, riguarda il tipo di fluido utilizzato. Deve essere totalmente non conduttivo e avere un basso punto di ebollizione, in modo che l’evaporazione avvenga esattamente alla temperatura operativa del chip. Se il punto di ebollizione fosse troppo alto, il liquido resterebbe in fase liquida troppo a lungo, accumulando calore invece di dissiparlo.

Nonostante l’efficacia teorica, lo spray cooling resta una tecnologia poco diffusa e confinata al settore del supercomputing, principalmente per la complessità dell’impianto e i costi elevati dei fluidi utilizzati. Ma esperimenti come quello di Der8auer dimostrano che la nebulizzazione diretta potrebbe tornare di attualità in un futuro in cui la densità dei chip continua ad aumentare.