O resfriamento líquido é necessário para o alto desempenho da CPU por longos períodos?

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Estou pensando em criar um sistema para alto desempenho da CPU e da memória. O desempenho gráfico não é uma grande preocupação, pois não pretendo usá-lo para jogos. Percebi que o resfriamento líquido parece ter se tornado comum desde a minha última compilação e estou me perguntando se é necessário no meu caso. Não pretendo fazer overclock de nenhum dos componentes.

O uso pretendido para o sistema é principalmente o desenvolvimento e tarefas ocasionais de uso intensivo de computação que serão executadas em todos os núcleos continuamente por vários dias a uma semana. O sistema normalmente não estará em uso contínuo como esse, mas precisa ser capaz de ocasionais períodos prolongados de uso contínuo em plena capacidade.

Eu incluí os principais componentes abaixo.

CPU: i7-5960X

Memória: 64GB DDR4

Placa gráfica: Nvidia GeForce GT 730 2GB

Unidade 1: SSD de 1 TB

Unidade 2: HDD de 7200 RPM de 4 TB

Fonte de alimentação: 700W

O resfriamento líquido é necessário para a compilação acima? Caso contrário, existe alguma vantagem em usá-lo? Eu li comentários que mencionaram falhas na unidade de resfriamento de líquido que resultaram em vazamentos; portanto, prefiro não usá-lo se não for necessário.

Obrigado!

Qudit
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Gosto das unidades de refrigeração líquida de circuito fechado que são apenas para a CPU. Eles não se encaixam em todos os casos, mas mantêm o gabinete bem legal. Comparado a outros fãs do mercado de reposição, custa apenas 1,5 a 2x mais. (comece em torno de US $ 99)
ps2goat
Eles nem correm muito, o newegg tem preços decentes em torno de US $ 60, eles serão vendidos por US $ 45 cerca de uma vez por ano.
Perkins
O resfriamento líquido também pode ajudar a reduzir o ruído. Em geral, para aumentar a capacidade de resfriamento no resfriamento a ar, é preciso jogar mais ventiladores nele (mais ruído), onde, como no resfriamento líquido, é possível jogar mais radiadores nele sem a necessidade de ventiladores (você pode facilmente se safar de desligar completamente) ventiladores sob carga baixa).
sistemas de refrigeração líquida tendem a resultar em aumento da temperatura da placa devido à localização remota do ventilador, tornando o sistema menos confiável a longo prazo no caso de plataformas HEDT. Se estiver usando refrigeração líquida, certifique-se um grande ventilador está esfriando a bordo, bem
Quadro Richie
A resposta para isso é 100% dependente de quanto você planeja fazer o overclock do seu processador.
Kik

Respostas:

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Em suma, não

O resfriamento líquido ainda é principalmente para se gabar. Obtendo esses MHz extras a partir do hardware e buscando pontos de referência extras.

Você precisará de algo no mercado de reposição para resfriar seu sistema? Absolutamente .

É claro que manter as temperaturas o mais baixo possível é sempre algo pelo qual nos esforçamos, mas é preciso ponderar os custos e os riscos para os benefícios de desempenho.
Bombas, radiadores, reservatórios, dissipadores de calor, ventiladores, tubulações e refrigerante adicionam grandes quantidades ao custo de uma construção.
Até o multifuncional é bastante caro (e pode causar problemas, evaporação, falha da bomba, etc.).

Outra desvantagem do resfriamento a água é que é difícil dizer que algo falhou. Eles podem operar quase silenciosamente e os vazamentos podem passar despercebidos até que algo exploda.
Isso não quer dizer que eles sejam menos confiáveis ​​do que os sistemas resfriados por ventilador, mas pelo menos você sabe se seus ventiladores altos pararam de funcionar e há muito pouca chance deles levarem mais alguma coisa com eles se você estiver monitorando.

Basicamente, eu adquiria um dissipador de calor robusto com pelo menos uma ventoinha de 120 mm, algo como um Noctua ou Zalman (não sou afiliado) e, em seguida, uma entrada e um escapamento para manter o ar fresco em movimento. O resfriamento da RAM raramente é necessário, mas existem soluções disponíveis em empresas como a Corsair.

Obtenha nomes com garantia de qualidade com muitas críticas. Esse PC parece bastante crítico, então invista com sabedoria para mantê-lo funcionando.

Ctrl-alt-dlt
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Embora eu recomendo fortemente e sempre compre um refrigerador de pós-mercado, discuto a afirmação de que é necessário; o refrigerador embutido deve ser suficiente. No entanto, esta resposta atinge os pontos altos e recebe o meu +1.
ChrisInEdmonton
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De acordo com a minha experiência, os processadores Intel de ponta com mais de 6 núcleos (ainda mais 'equivalentes' da AMD) são fornecidos com coolers que sim, mantêm-nos frescos, mas não para os padrões que evitarão afetar a vida útil. Acredito que qualquer coisa acima de 60 graus sob carga máxima é muito quente para que uma CPU esteja funcionando 24/7.
Ctrl-alt-dlt
@Jamie Willetts Obrigado pela resposta detalhada e informativa! Eu acho que vou com fãs e dissipadores de calor poderosos, como você sugere.
Qudit
1
@ MichaelMiles-Stimson Porém, isso depende muito da CPU e do cooler. Eu tenho um Xeon quad-core com um cooler incrivelmente silencioso (sério, você não pode dizer a diferença entre o computador funcionando ou não, mesmo à noite) e realmente funciona perfeitamente - sob carga de 100%, eu posso correr por horas sem problemas. E o dissipador de calor e o ventilador são realmente muito pequenos. Claro, eu também tenho um ótimo argumento, e a temperatura ambiente na sala raramente ultrapassa os 20 ° C. Estou esperando uma queda no verão e no tempo.
Luaan 14/05
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O refrigerador padrão é apropriado para funcionar em velocidades padrão. Um cooler maior é apropriado para overclock. Essa situação fica um pouco nublada pelo fato de o modo turbo fazer overclock por padrão nos cpus mais recentes. No entanto, ele usa velocidades conservadoras, de modo que também deve estar bem no dissipador de calor em uma temperatura ambiente fria. Mas se houver overclock, ambiente de alta temperatura ou uso pesado contínuo, é melhor ir em segurança com um cooler maior. Idealmente, você deseja estar a 60 ° C ou menos, mas qualquer temperatura de até 80 ° C deve ser boa, mesmo para uso prolongado.
21415 JamesRyan
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Para maior confiabilidade, convém resfriar passivamente a CPU com um dissipador de calor de grandes dimensões e instalar ventiladores muito grandes no chassi.

O motivo é que a falha da ventoinha da CPU tende a causar um tempo de inatividade muito maior do que a substituição da ventoinha do chassi. Se você executar o ventilador do chassi diretamente da PSU em vez do mobo, poderá alterá-los sem desligar o computador.

Os fãs maiores também duram mais porque não precisam girar tão rápido para empurrar o mesmo volume de ar. Também funcionará naturalmente mais silenciosamente pelo mesmo motivo.

Nelson
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E não esqueça que o ventilador é responsável por arrastar poeira e fibras que ficam presas nas grades e reduzir a eficácia ao longo do tempo. A maioria dos casos bons tem ventiladores suficientes para circular ar suficiente (via ar-condicionado) para tornar viáveis ​​os dissipadores de calor passivos ... no lado inferior, o peso extra pode curvar a placa-mãe e podem ocorrer fraturas por estresse - os dissipadores de calor passivos são muito mais pesados ​​que os ativos uns. Apoie-o com uma alça ou abaixe o estojo para não arrastar perpendicularmente à placa principal.
Michael Stimson
1
Com um 140W TDP, um dissipador de calor passivo teria de ser comicamente grandes dimensões, e o fluxo de ar no caso dirigido usando defletores para resfriamento adequado
Quadro Richie
Somente o TDP não pode realmente explicar a viabilidade da instalação. Realmente depende das posições disponíveis do ventilador do chassi.
Nelson
5

A principal razão pela qual o resfriamento por líquido é muito mais comum é que ficou muito mais simples, mais barato e mais confiável. Não é porque novas construções exigem o resfriamento líquido. Dito isto, há momentos em que vale a pena a complexidade adicional da configuração.

Depende em parte da placa-mãe. Se for anunciado para overclocking / gaming etc., pode ter sido projetado com a suposição de que haveria um resfriador de líquido em jogo. Eu me deparei com isso onde havia um banco de capacitores ao lado da CPU, enquanto a CPU nunca ficava acima de 70 ° C, o banco de capacitores impedia o fluxo de ar do ventilador do chassi e, eventualmente, cozinhava.

Além disso, o resfriamento líquido é mais silencioso, mais eficiente e permite extrair o calor do chassi, em vez de apenas sair da CPU. Se o computador estiver em algum lugar onde as pessoas estejam regularmente (escritório, casa etc.), a redução de ruído será agradável; se estiver embaixo de uma mesa, manter o chassi legal é bom. Além disso, se você começar com um kit multifuncional e substituir as mangueiras por outras mais longas, poderá montar o radiador do lado de fora, o que pode fazer com que o refrigerador de líquido se pague no verão. O custo à venda para um kit tudo-em-um geralmente é semelhante ao custo de um ventilador do chassi + melhor dissipador de calor; portanto, tudo se resume a uma troca entre manutenção extra e operação de resfriamento mais silenciosa.

Perkins
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1
Obrigado pela dica sobre placas-mãe projetadas para refrigeradores de líquidos. Não me importo com o custo dos sistemas de refrigeração líquida, pois é insignificante em comparação com o resto do sistema. No entanto, não gosto da ideia de água perto de eletrônicos caros.
Qudit 13/05/2019
A eletrônica moderna não é tão sensível à água quanto os sistemas mais antigos. Geralmente, os traços na placa-mãe são revestidos com uma fina camada de plástico; algumas gotas que terminam em uma seção da placa não machucam, desde que não se misture ou corra em nenhum componente (uma placa-mãe vertical, com a CPU não acima dos slots de expansão, é essencial para o resfriamento de líquidos). O problema com vazamentos vem principalmente da perda de resfriamento, portanto, verifique se você está configurado para o desligamento automático, além de usar sensores de fluxo e nível. Um sistema de baixa pressão elimina o risco de pulverização de água por toda parte, um vazamento simplesmente escorre.
Perkins
Tenho a impressão de que suas experiências com vazamentos são em sistemas de refrigeração personalizados, e não nos multifuncionais lacrados disponíveis atualmente. Isso esta certo?
Qudit
Está correto. O estojo que eu uso possui um slot para mangueiras externas fora do estojo. De qualquer forma, a unidade personalizada que estou usando costumava ser uma multifuncional, mas eu queria mangueiras mais longas e uma lâmpada de decantação. A parte interna do gabinete é composta por todas as peças originais e onde ocorreu um vazamento durante o teste. Eu tive que desconectar as mangueiras da bomba e não as apertei bastante quando as reconectei. Uma palavra de cautela: algumas das (antigas) multifuncionais estão cheias de líquido de refrigeração que pode gelificar se superaquecer; portanto, se o fluxo de ar do radiador for bloqueado, você poderá ter problemas (daí a lâmpada de fixação agora).
Perkins
Fwiw, eu construí um radiador em um lado do gabinete, para que os mesmos ventiladores que empurram o ar atraiam o ar para fora do gabinete. Isso é algo que você não consegue com as unidades externas conectadas por mangueira. Mais casos estão sendo vendidos com isso em mente, ou um pequeno radiador pode ser parafusado para o exterior de onde um ventilador do gabinete iria.
JDługosz 15/05
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Sim.

Acabei de montar uma nova placa Xeon E3-1276 v3 (Haswell) (como a i7-4790 com mais cache e capacidade de memória ECC). Com o cooler fornecido, mesmo sem estojo, ele superaqueceu (100 graus Celsius!) Após um minuto executando o Prime95 de 64 bits. (NÃO overclock, BTW)

Mesmo um simples refrigerador de líquido de circuito fechado move essencialmente o volumoso radiador para fora e remove as restrições de tamanho e peso para a montagem e instalação da placa mãe dentro de um gabinete com fluxo de ar.

Eu nunca tive um vazamento depois que um sistema foi testado e comissionado, desde que virei para o resfriamento a água na era Pentium Prescott.

Para sistemas mundanos, uso algo como o radiador quadrado grande da Coolermaster que fica no topo da CPU com uma ventoinha de 140 mm na lateral. Mas, para um resfriamento de desempenho sustentado, você também precisaria (pelo menos) de ventiladores de gabinete ou dutos para acompanhar isso, e eu não sei o quanto ele aguentaria sem ser muito barulhento e tomar um volume enorme de ar.

A partir das discussões nos comentários , parece que o código de desempenho pode ir muito além dos limites térmicos, de modo que o resfriamento a água é necessário para fazer uso dessa capacidade de desempenho.

Para deixar claro: isso não é overclock e está executando o MB, a memória e a CPU nas especificações de estoque. O código de processamento de números pode exceder significativamente o que o cooler fornecido pode suportar.

Da mesma forma, o recurso turbo core não é aplicável porque (com as configurações padrão) ele não será ativado, a menos que alguns dos núcleos estejam ociosos e, simplesmente, não impulsionar não será considerado um erro se o impulso forçar o limite.

Um dissipador de calor pós-venda que maximiza o peso que pode ser suportado com segurança pela placa-mãe pode lidar com mais calor se você fornecer fluxo de ar suficiente, mas não posso dizer com certeza do que isso é capaz de usar no caso. Meu pressentimento é que, se não fizer tanto barulho quanto um aspirador de pó, não o acompanhará.


Considerações: alguns processadores semelhantes têm menos núcleos ou menor velocidade de clock , e isso faria diferença.

Também tenho um E3-1245v3 (3.4GHz em vez de 3.6) executando um servidor de arquivos e não há problemas com um dissipador de calor quadrado de 5 " . O enfático sim ao resfriamento líquido é o uso da computação de alto desempenho (processamento de número de CPU).

Além disso, se estiver testando a eficácia com seu caso de uso real, tome cuidado para não subestimá-la. O software pode ser atualizado para usar novas instruções ou ser otimizado para essa arquitetura, e você não seria capaz de tirar proveito das melhorias de desempenho, se isso agora o levasse 20W além do seu limite térmico.

JDługosz
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As versões mais recentes da Prime95 da FYI usam as instruções da FMA no teste de estresse (e provavelmente a caça primária normal também); fazendo com que funcione mais como uma ferramenta de teste de vírus de energia / queima de curto prazo do que o testador de estresse de longo prazo que era historicamente. No meu 4790k, IIRC, eles aumentaram ~ 20W acima do TDP em velocidades / relógios de estoque; e 15C acima da carga térmica de uma versão mais antiga não-FMA. (Eu estava correndo watercooled então meus térmicas foram razoáveis, eu não seria tão confiante sobre o estoque Intel refrigerador fazendo bem.)
Dan Neely
Não é um jogo justo para qualquer código de cálculo de desempenho? É para isso que estão as instruções. O conjunto de testes de estresse é apenas uma execução normal com respostas já conhecidas, não um código projetado para benchmarking ou gravação. Suponho que isso signifique que apenas o código mais novo forçará a CPU com tanta força e a carga poderá variar consideravelmente, dependendo do código. Eu não gostaria de deixar de esfriar uma máquina HPC porque parece OK, caso atualize o software e ele tenha sido recompilado para usar as novas instruções ou otimizadas para essa geração.
JDługosz 15/05
FMA é fundido multiplicar adicionar . Sob nomes diferentes, isso é importante para o processamento vetorial (simd ou em pipeline) em chips DSP de ponto flutuante e outras soluções, há mais de 20 anos que me lembro. Sua observação pode ser interpretada como significando que o cooler de estoque (mesmo com o Xeon fornecido) não é adequado para uso em HPC (computação de alto desempenho). A maioria dos servidores são servidores de banco de dados e da Web, que são principalmente pão.
JDługosz 15/05
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Honestamente, como proprietário da mesma CPU em um sistema semelhante, eu diria definitivamente . Não se engane, o 5960X é um CPU muito rápido e eficiente, mas também é enganosamente quente porque é na verdade muito menor do que os 3930k de que atualizei e, portanto, o calor é muito mais concentrado. E até o 3930k era muito sensível ao calor.

Eu gravei o meu 3930k devido a danos causados ​​pelo calor enquanto ele estava funcionando no ar e conversei diretamente com a Intel sobre o assunto, então vou falar mais sobre isso do que o 5930k que tenho agora.

Se você realmente olhar para as especificações da CPU, que ninguém parece fazer hoje em dia , ela tem apenas 66 graus no máximo (praticamente o mesmo que o 3930k). De acordo com a Intel, isso ocorre porque a CPU está tão longe dos sensores de temperatura da caixa do dissipador de calor e (CPU) que, quando o sensor lê 66, os núcleos são significativamente mais altos em alguns lugares. Eu fiz o RMA do meu 3930k devido a falha induzida pelo calor e nunca foi superior a 75 ° C, mas deve ter sido muito mais porque isso conseguiu queimar os circuitos TSC no chip e seus recursos de autorrelato se recusaram a inicializar qualquer sistema operacional.

Isso foi em um Arctic Freezer i30 em relógios de estoque. Na verdade, é quase impossível manter o 3930k abaixo de 62 ° C (é um pouco mais baixo que o 5960X) sob carga sem um sistema muito barulhento, e eu usava a tecla Alt dos jogos às vezes para deixar a CPU esfriar, então adicione duas núcleos, reduza todos eles (para que o calor seja mais densamente compactado) e seus problemas só aumentam, mesmo com menor consumo de energia.

Comprei um bebedouro de circuito fechado. Eu sugiro que você faça o mesmo. (H80 FYI) Nunca tentei fazer overclock antes, mas depois eu posso rodar o 3930k a 4.3 @ 63C sob carga e o estoque baixo de 50 s sob carga. É o meu único loop fechado, então espero o mesmo dos outros, mas ele é muito sólido e duvido que ele vaze. Eu recomendaria não criar o seu próprio por esse motivo.

Eu usei o mesmo cooler no meu 5930k e ele tem no máximo 56C. Eu realmente não vejo um ponto no oc atm, então eu não tentei. Meu bebê ainda é novo, lol. Vou comentar que você pode querer considerar ECC RAM e um Xeon se estiver fazendo algo como Programação. Encontrei pessoas que cometeram erros de bit único durante a compilação que causaram o lançamento de seu software com um bug que levou um tempo incrivelmente longo para descobrir e consertar.

user1901982
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Obrigado por dar a sua perspectiva aqui. Eu li alguns comentários no newegg sobre um refrigerador de líquidos falhando e vazando. (Eu acho que foi o Corsair H55.). Enfim, se é sensível ao calor, talvez valha a pena. Eu estava olhando para usar um dissipador de calor Noctua NH-C14, que tem duas ventoinhas de 140 mm, de modo que provavelmente esfriaria mais do que o que você usou acima. Ainda é preocupante.
Qudit
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@Qudit note que dois ventiladores no mesmo fluxo (empurrar / puxar, lados opostos do radiador) não aumentam muito o fluxo de ar e podem ser muito mais altos. Reduz a resistência ao fluxo, mas não duplica o fluxo. Para um radiador de dissipador de calor feito para funcionar com uma ventoinha OK, seu único ponto é a redundância à prova de falhas.
JDługosz
Eu nunca poderia dizer que não é possível vazar, mas sinceramente, sem uma faca, acho que não conseguiria puxar os canos da CPU bloqueando o H80 se tentasse o máximo que pudesse, eles são incrivelmente apertados. Eu não me preocuparia com isso, mas um H80 é significativamente mais sofisticado do que um H55, o que pode não ser o caso para todos eles.
User1901982
@ JDługosz Eu posso verificar isso, é principalmente porque eu uso um controlador de ventilador manual da velha escola com o ventilador silencioso e depois bipe o BIOS se atingir 60c, caso eu esqueça de aumentá-lo sob carga. Se o fizer, posso explodir os dois fãs a 100% por um momento. Por outro lado, acho a coisa toda muito mais silenciosa, com apenas o ventilador entre o rad e a grade traseira do gabinete funcionando.
User1901982
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Pensamento 1

Meus dois centavos em refrigeração líquida é que, se você deseja um sistema de "ajuste e esqueça", use um refrigerador de ar de grandes dimensões.

Mesmo que você pense que limpará a poeira, considere com freqüência o fato de que a maioria dos refrigeradores de líquidos também exige um ventilador e sua eficiência também diminui com o acúmulo de poeira.

Na maioria dos casos, o cooler padrão deve ser suficiente para resfriar a CPU, mas como regra geral; calor mata.

Teoricamente, rodar uma CPU a 40 ° C pode render uma vida útil de 10 anos.

A execução da mesma CPU a 60 ° C pode render uma vida útil de 6 anos.

Nenhuma estimativa é imutável, mas é por isso que você sempre deve procurar por temperaturas mais baixas.

Pensamento 2

Considerando o cenário de uso, pode valer a pena procurar criar um sistema que suporte ECC RAM.

MonkeyZeus
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