Mr3D - Project Tatami (datorchassi från scratch)

[E Kafeman]

Vissa I7 har problem med värme-avgivningen, då den har pasta internt mellan chip och kylplatta som kan ge delvis dålig termisk kontakt med yttervärlden, istället för som tidigare direkt lödd mekanisk kontakt till yttre kylplatta.
Kraftig yttre kylning kan då inte sänka inre temperaturen.
Typisk felindikering är förhållandevis stor temperatur-skillnad mellan olika kärnor och yttre kylplatta blir värms långsamt trots hög inre temperatur.
Första träffen vid googling hur man fixar problemet:
Verkar hur som helst vara tålig processor med tanke på ESD. Rekommenderar bättre hantering än i videon vad gäller risken för att skada processorn med statisk elektricitet. Äkta gummiduk (helst med förbättrad ledningsförmåga, esd-duk) i stället för papper som underlag och handledsband kopplat till duken är minimum när jag gör liknande jobb.
Gummi-klistret släpper mycket lättare om man värmer upp kapseln till 50-60 grader.
Om du ändå tänkt planslipa, så ska du väl ändå plocka av locket.
Passa då på att mäta/justera spelet mellan chip och lock. Man kan mäta mha en liten sudd modellera.
Limma dit locket efteråt med syrafri silikon eller själv-vulkande gummiklister.
Gummiklister finns det att köpa som tejp från 3M. Finns även helflytande variant.
De som sysslar med reparation av mobil-telefoner brukar ha bägge varianterna hemma, så där kan man nog tigga detta, det är ju inte så stor mängd som går åt.

[Mr3D]

Tack för tipset! Dock så är 5960Xen lödd. Brukar vara de billigare processorerna som har kylpasta istället för att de är lödda. Så att plocka bort IHS helt out of the question.

http://hexus.net/tech/news/cpu/72585-a- ... -spreader/

Om jag slipar den kommer jag kasta upp han i ett skruvstycke i planslipen bara. Spänna på PCBn. Och innan jag gör det på 5960Xen testar jag på en död prolle, tror inte jag har nån men nån polare borde ha nått.

[thewho]

Jag skulle inte våga sätta upp min processor i en planslip
Kan du inte göra "som vanligt" och slipa den manuellt med sandpapper på en planskiva?

[hubben]

Laminärt flöde? Är det inte turbulent flöde man vill ha vid flänsarna för att öka värmeöverföringsförmågan?
...

Japp, man vill ha turbulent flöde, jag tror inte du har laminärt flöde mellan flänsarna på kopparbiten du har så jag tror den är ok.

Koppar har väldigt lågt termiskt motstånd, vilket gör att hela kopparbiten hjälper till att kyla, så om du är orolig för att det är vatten/koppar som leder för dåligt kan du absolut ha flänsar på en större area.
Men om vattnet håller 30 grader och CPU över 60 så känner du ju lätt skillnad med fingret, så peta på kopparkylaren nästa gång du testar så känner du ju ifall kopparklumpen är närmare 30 eller 60 grader (vid 60 grader känns det otrevligt varmt, och man vill inte hålla fingret kvar någon längre stund).

Om kopparn är sval så behöver du inte bekymra dig om att fräsa andra kopparbitar utan då är problemet mellan koppar/CPU - vilket oxxo skulle förklara hur det kan skilja så mycket som 10 grader mellan kärnorna i processorn. Att du får ner tempen på CPU och varmare vatten med annan kylpasta pekar även det på att det är dålig termisk kontakt mellan CPU/koppar..

Ang. planslipningen så ska väl kylpastan ge en rätt okej kontakt ändå, eller fungerar den mest bara som klister? Hur hårt spänner du fast kylaren mot processorn? Spänner du så att kopparen deformeras, om än så lite, så blir det ju ett hålrum mellan koppar/CPU där du först har trängt undan kylpastan när du lägger dit kylaren - bara en tanke.

Jag har ett gäng 1mm fräsar och mindre, sticker på semester imorgon men hojta till om du vill ha någon att testa med.

[Mr3D]

Jag skulle inte våga sätta upp min processor i en planslip
Kan du inte göra "som vanligt" och slipa den manuellt med sandpapper på en planskiva?

Först testar man ju på en död gammal processor. Funkar det bra så kan man ge sig på den riktiga.
Att slipa emot en planskiva tar evigheter...

Japp, man vill ha turbulent flöde, jag tror inte du har laminärt flöde mellan flänsarna på kopparbiten du har så jag tror den är ok.

Koppar har väldigt lågt termiskt motstånd, vilket gör att hela kopparbiten hjälper till att kyla, så om du är orolig för att det är vatten/koppar som leder för dåligt kan du absolut ha flänsar på en större area.
Men om vattnet håller 30 grader och CPU över 60 så känner du ju lätt skillnad med fingret, så peta på kopparkylaren nästa gång du testar så känner du ju ifall kopparklumpen är närmare 30 eller 60 grader (vid 60 grader känns det otrevligt varmt, och man vill inte hålla fingret kvar någon längre stund).

Om kopparn är sval så behöver du inte bekymra dig om att fräsa andra kopparbitar utan då är problemet mellan koppar/CPU - vilket oxxo skulle förklara hur det kan skilja så mycket som 10 grader mellan kärnorna i processorn. Att du får ner tempen på CPU och varmare vatten med annan kylpasta pekar även det på att det är dålig termisk kontakt mellan CPU/koppar..

Ang. planslipningen så ska väl kylpastan ge en rätt okej kontakt ändå, eller fungerar den mest bara som klister? Hur hårt spänner du fast kylaren mot processorn? Spänner du så att kopparen deformeras, om än så lite, så blir det ju ett hålrum mellan koppar/CPU där du först har trängt undan kylpastan när du lägger dit kylaren - bara en tanke.

Jag har ett gäng 1mm fräsar och mindre, sticker på semester imorgon men hojta till om du vill ha någon att testa med.

Gick på semester idag, så imorrn hade jag tänkt dra ner till jobbet och mätt upp ojämnheterna på både vattenblocket och processorns kontaktytor i mätmaskinen. Då får man ju det svart på vitt.

Senare hade jag tänkt fräsa fram ett liknande testblock jag redan har, men med vågiga flänsar istället för raka, då kan jag se om vågorna gör någon skillnad eller inte. Det som även hade behövts gjorts är att sätta 3-4 tempsensorer på blocket precis ovanför processorn(borra hål ifrån sidorna), då kan man se hur mycket det faktiskt skiljer över ytan.

Jag vet inte hur man simulerar med både temperatur och vattenflöde i CAD, men jag har testat lite med att sätta en specifik värmeavledningsförmåga på flänsarna och simulera processorns värmegeneration, då skiljer det faktiskt rätt mycket över hela ytan. (Se bilden nedan)

Untitled-1.jpg

Men det är ju som sagt bara simulationen, om det stämmer i verkligheten vet jag ej.

Nästa steg att förbättra prestandan sen är nog att prova med någon typ av jet-plate och låta vattnet flöda in från toppen.


Tack för erbjudandet, men 1mm fräsar har vi gott om på jobbet. Just 0.4mm fräsen jag inte vill använda allt för mycket. Tror dock det borde ligga några 0.5or som jag kanske kan använda. Ska kolla imorrn. Nu blir det sängen!

[MadModder]

Jag tror inte flänslängden gör någon nytta ovanför halva när de är så tunna, utan blockerar bara vattenflödet så det går långsamt nere i botten där kylning verkligen behövs. Simulera hur korta de kan vara utan någon skillnad i temp på själva blocket.

[Mr3D]

Jag tror inte flänslängden gör någon nytta ovanför halva när de är så tunna, utan blockerar bara vattenflödet så det går långsamt nere i botten där kylning verkligen behövs. Simulera hur korta de kan vara utan någon skillnad i temp på själva blocket.

Då mina simuleringskunskaper inte är tillräckligt bra, så kan jag inte simulera både vattenflöde och termodynamik än. Så jag får testa mig fram istället.

159.JPG

160.JPG

Håller på att köra fram en drös olika block.

Första blocket känner ni redan till, det har jag ju provat förut. Men jag blästrade det idag, får se om en något grövre yta gör någon skillnad(fortfarande väldigt fin dock).

Andra blocket har jag kört vågiga flänsar i. Bredd, delning, djup, antal osv. är desamma som blocket med raka flänsar, men jag har har gjort de vågiga. Det tog 6h att bara köra själva flänsarna i detta blocket...

3:e blocket står fräsen och tuggar flänsar nu. Maskintiden beräknas ta 13h. Hade tänkt testa köra som det första blocket, men att gå 8mm djupt istället för 4mm. Vi får dock se om det funkar, jag har bara en 0.5mm fräs med 8mm frigång, om den går av inatt så kan jag inte testa med så djupa flänsar.

4:e blocket är som första blocket, men 2mm djupt istället.

Genom att köra fram lite olika block så kan jag pussla mig fram till hur blocket ska se ut. Första steget är att ta fram lite olika designer på flänsar, det andra steget får bli med jet-plate och optimering av vattnet. Det är min teori till att det kan funka bra, eller så är jag helt ute och cyklar.

157.JPG

158.JPG

När vi ändå är igång med vad jag gjort idag, mätte upp planheten på processorn lite mer noggrant, jag ville ha den sittandes i moderkortet, för det är ju då den deformeras när den är monterad. Jag tog 64 punkter med mätmaskinen och den är konvex med lite under tiondelen. Precis i centrum så känns det faktiskt rätt bra.

[E Kafeman]

Väldigt intressant med uppmätningen. Ser ut som hållarens inspänning böjer locket en hel del.
Nu var locket jämnt tempererat. Inget brukar bli rakare när det värms, i synnerhet inte om t.ex. ytterkanter på locket får annan temperatur än på mitten.
Kan gå att testa med kylspray eller tryckluft.
Fast det är kanske en marginell påverkan då kopparlocket borde ge sig själv rätt homogen temperatur och det är kanske bara bra med högsta kontakttrycket i mitten.

[hyperion]

Har inte riktigt hängt med på slutet här men ser att du testar olika designer av kylflänsarna.

Har du funderat något på att låta vattnet passera genom vattenblocket "flera gånger" istället för endast en gång som nu.

T.ex. som de gör här:

http://www.customthermoelectric.com/Water_blocks.html

WB-1.62-1.62-block_cover-1_600.jpg

[MadModder]

Den där principen tror jag de flesta block använde sig av då vattenkylningen började bli populär.
Jag är dock lite skeptisk till snirklarna som sitter i locket. Om de inte löds fast i botten så gör de ju ingen nytta alls förutom att göra gångarna smalare?
Och vill man ha högt flöde på vattnet bör man såklart se till att tvärsnittsarean på gången inte är mindre än in- och utloppet. Arean i nipplarna som skruvas dit alltså.

Glöm inte att det bör finnas både korrosionskydd för att förhindra bildandet av ett oxidskikt och antialgmedel för att förhindra tillväxt av mikroorganismer i vattnet.
Annars kan det bli såhär:

block.jpg

Och flänsarna är inte så himla täta ändå:

block2.jpg

Waterwetter som jag använde funkade över förväntan. Inte en gnutta oxid, och ingen tillväxt alls under flera år utan vattenbyte.
Nackdelen är att det är aggressivt mot vissa plaster, särskilt akryl. Och det färgar slangarna röda.

[GeekJoan]

Den här datorn kommer snart vara omodern om du inte får ihop den...

[Mr3D]

Den där principen tror jag de flesta block använde sig av då vattenkylningen började bli populär.
Jag är dock lite skeptisk till snirklarna som sitter i locket. Om de inte löds fast i botten så gör de ju ingen nytta alls förutom att göra gångarna smalare?
Och vill man ha högt flöde på vattnet bör man såklart se till att tvärsnittsarean på gången inte är mindre än in- och utloppet. Arean i nipplarna som skruvas dit alltså.

Glöm inte att det bör finnas både korrosionskydd för att förhindra bildandet av ett oxidskikt och antialgmedel för att förhindra tillväxt av mikroorganismer i vattnet.
Annars kan det bli såhär:

Och flänsarna är inte så himla täta ändå:

Waterwetter som jag använde funkade över förväntan. Inte en gnutta oxid, och ingen tillväxt alls under flera år utan vattenbyte.
Nackdelen är att det är aggressivt mot vissa plaster, särskilt akryl. Och det färgar slangarna röda.

Jag hade tänkt använda bara destillerat vatten/batterivatten sen lite silver i det. Anti korrision hade jag inte tänkt ha nått, men försöker blanda så få material som möjligt med ett så lågt index som möjligt. Just acryl har jag inte i loopen, men Acetal/POM har jag, och även o-ringar. Som slang hade jag tänkt använda kopparrör.

Den här datorn kommer snart vara omodern om du inte får ihop den...

Haha, ja, tyvärr...

Jag brukar dock ha mina datorer länge så det är lungt. Sitter fortfarande på X58/980X...



Jag kan uppdatera er lite om testningen av blocken också. Det gick inte riktigt som tänkt...

161.JPG

162.jpg

Har kört fram 4 olika block. Flänsarna är väldigt lika, de 3 blocken med raka flänsar är likadana, bara att höjden skiljer. 2/4/6mm (hade ju tänkt köra 8mm, men fräsen gick av vid ca 6mm... )

Topp höger: Vågiga varianten. Utrymme för vatten, delnign, antal, osv. är densamma som blocken med de raka flänsarna. 4mm flänshöjd.
Topp vänster: 6mm höga flänsar.
Botten vänster: 4mm höga flänsar, blocket är även blästrat.
Botten höger: 2mm höga flänsar.

Vattenflödet har jag från ena till andra sidan. Senare ska jag prova att gå in med vattnet från mitten och ut till sidorna.

Skillnaden då? Jag har inte studerat resultaten jättenoga men jag såg ju lite vad som hände medan jag körde testerna. Varje test har jag kört 2 gånger, för att eliminera faktorn med min montering.
Jag är väldigt besviken på resultaten faktiskt, det skiljer endast 2C mellan alla dessa designer. Och det verkar vara mellan de olika raka blocken, det vågiga blocket presterade densamma som dess raka motsvarighet. Kaaaaaannnske 1C bättre, men det är överkomligt.

[MadModder]

Ska du inte ta och testa en mycket enkel modell också? För statistikens skull. Vem vet, du kanske blir överraskad? Ibland går praktiken stick i stäv med teorin. Den här går ju dessutom rätt snabbt att göra.

Inlopp i mitten.

image.jpg

image.jpg

[thewho]

De där låter ju inte så bra med tanke på min design..

[Mr3D]

Ska du inte ta och testa en mycket enkel modell också? För statistikens skull. Vem vet, du kanske blir överraskad? Ibland går praktiken stick i stäv med teorin. Den här går ju dessutom rätt snabbt att göra.

Jag hade tänkt prova en helt slät yta. Göra en platta som jag har nu, men istället för flänsar, göra en spalt på ~0.5mm eller nått.

De där låter ju inte så bra med tanke på min design..

Tänk på att jag bara provar vattenflöde igenom blocket nu. Ska snart börja köra med flöde i mitten, med jet-plates osv. Jag tror det kan ge en rätt bra boost, hoppas på 5C minst.

Å andra sidan, jag har en heat output på ~240w(8 kärnor, 16 trådar som tuggar på i 4.4GHz, blir rätt bra med värme... ) och en vatten/cpu delta på ca 40C Så det är ju egentligen inte såååååå dåligt. Men jag har sett vattenblock som presterar bättre än så, så jag nöjer mig inte här.(eller det gör jag ju om jag verkligen inte kan få till det bättre, men vi får se. )

Vad har du för tjocklek på flänsarna och vilken delning?



Nått som jag funderade på dock, att jag inte såg större skillnad mellan flänshöjden på de 3 liknande blocken. Lite det du var inne på MadModder.

På nippeln in har den en innerdiameter på 7mm, det blir 38.5mm2 area.

Vattenblocket med 2mm höga flänsar har en tvärsnittsarea på 38.4mm2.
Vattenblocket med 4mm höga flänsar har en tvärsnittsarea på 76.8mm2.
Vattenblocket med 6mm höga flänsar har en tvärsnittsarea på 115.2mm2.

2mm blocket presterade sämst, och 4/6mm varianterna verkade vara rätt lika med ~2C bättre än 2mm varianten. (Nu har jag inte studerat närmare på rådatan, men det jag såg medan jag testade iaf) Hur kommer det sig att det blev så, några tankar?