Как уходили кумиры: история системы охлаждения на базе жидкого металла от компании Sapphire

Эта новость стала шоком для всех, кто связан с компьютерным «железом» – такого ещё никто не видел. Начались активные обсуждения на форумах, люди выдвигали множество версий о производительности системы и её цене. Инженерный образец видеокарты даже демонстрировался на одной из крупных выставок, однако в серийное производство Sapphire Blizzard так и не пошла. Вскоре после появления первых видеокарт Radeon X850XT на рынке в Сети и, в частности, на сайте Sapphire появилась информация о готовящейся к выходу видеокарте Radeon X850XT PE серии Blizzard. Изюминкой видеокарты должна была стать система охлаждения, назвать которую обычным кулером язык не поворачивается. Кулер разработан компанией NanoCoolers и являет собой эдакий продукт конверсии. В нём применён тот же принцип, что и в системах первого контура охлаждения ядерных реакторов.Принципиальное отличие системы заключается в использовании в качестве хладагента жидкого металла. В ядерной энергетике для этих нужд применяют жидкий натрий, а что использовано в системе Liquid Metal Cooling Loops – неизвестно. Однако преимущество очевидно: жидкий металл имеет намного (более чем в 65 раз) большую удельную теплоёмкость, температура кипения (то есть состояния, в котором хладагент больше не может отнимать энергию у охлаждаемого объекта) равна 2000 градусам. Таким образом, теплоёмкость больше не является сдерживающим фактором (а именно на этой теме сломаны тонны копий на специализированных форумах, где обсуждалось, что лучше: вода, тосол, компрессорное масло и т.д.). Заметим, что сдерживающим фактором в применении систем водяного охлаждения для особо «горячих» видеокарт является то, что при температурах от 100 градусов вода в водоблоках банально закипает, и система больше не справляется с охлаждением. А 100 градусов на ядре, судя по отзывам на форумах, встречается не так уж и редко. Однако вернёмся к NanoCoolers.Система на удивление проста. Она состоит из теплообменника, радиатора для охлаждения металла, электромагнитной помпы и соединительных трубок, а также всякой периферии типа вентилятора, корпуса и т.д.Электромагнитная помпа имеет очень простое строение, а главное – она не содержит движущихся частей и, как следствие, абсолютно бесшумна. Принцип её работы следующий. Так как жидкий металл – проводник, в действие вступает эффект Лоренца. Общий смысл эффекта таков: приложение постоянного тока к проводнику в магнитном поле вызывает смещение проводника под действием силы с вектором, направленность которого определяется по правилу правой руки. Помпа состоит из внешнего магнита, создающего поле в канале с металлом, и двух электродов, расположенных перпендикулярно линиям напряженности поля. Подавая напряжение на электроды, помпа заставляет массу металла двигаться в заданном направлении. Так как контур полностью заполнен и замкнут, движение массы осуществляется безостановочно. Изменяя силу тока на электродах, можно изменять интенсивность потока. По сути, это тот же электродвигатель, только электромагнитное поле движет не ротор, а проходящий сквозь него металл. Схема действия эффекта Лоренца такова:Теплообменник (Cold Plate) устанавливается на источник тепла (в данном случае – графический процессор). Его задача – максимально быстро и эффективно передать энергию с охлаждаемой поверхности в хладагент (жидкий металл). Теплообменник содержит несколько внутренних каналов, чтобы увеличить площадь теплообмена между ним и жидким металлом. При этом, учитывая выдающиеся термические характеристики жидкого металла и его текучесть, нет нужды в создании замысловатой структуры теплообменника, достаточно нескольких обычных каналов (хоть та же «змейка»). Благодаря этому резко снижается сопротивление потоку, что приводит к снижению требований к мощности помпы (гидродинамическое сопротивление – один из злейших врагов водяного охлаждения). Второй теплообменник, позволяющий охладить жидкий металл, может быть нескольких видов, в зависимости от выделяемой мощности. Это может быть обычный радиатор, который будет отдавать тепло воздуху конвекционным путём или с помощью продува вентилятором. Это может быть радиатор с установленным на нём элементом Пельтье (термоэлектрическим охлаждающим элементом). Ну и наконец, это может быть радиатор, подключённый ко второму контуру охлаждения. В таком случае получится уже каскадная система охлаждения. Кстати, именно такая система применяется на ядерных реакторах. Преимущества такой системы охлаждения: очень низкое термическое сопротивление низкий уровень шумового давления высокая надёжность в связи с отсутствием движущихся частей и простоты системы малый размер высокая эффективность поддержка сверхплотных хладагентов независимость от направления потока возможность охлаждения сразу нескольких источников тепла настраиваемая эффективность путём изменения скорости потока простота производства (общедоступные компоненты) Эта новость стала шоком для всех, кто связан с компьютерным «железом» – такого ещё никто не видел. На форумах начались активные обсуждения, люди выдвигали множество версий о производительности системы и её цене. Инженерный образец видеокарты даже демонстрировался на одной из крупных выставок, однако в серийное производство Sapphire Blizzard так и не пошла. Причина оказалась банальной и для нас уже привычной: система охлаждения, разработанная NanoCoolers, не была доведена до пригодности в коммерческом использовании, и руководство компании приняло решение о коммерческой нецелесообразности данной модели. А жаль, интересно было бы посмотреть на топовую видеокарту, работающую при температуре, близкой к комнатной.