Система жидкостного охлаждения

Строго говоря, термин «жидкостное охлаждение» не вполне корректен, так как жидкость в системе охлаждения — всего лишь промежуточный теплоноситель, проникающий в толщу стенок блока цилиндров. Роль отводящего агента в системе играет воздух, обдувающий радиатор, поэтому охлаждение современного автомобиля правильней назвать гибридным.

Устройство жидкостной системы охлаждения

Жидкостная система охлаждения двигателя состоит из нескольких элементов. Самый сложный называется «рубашкой охлаждения». Это разветвленная сеть каналов в толще блока цилиндров и головки блока цилиндров. Кроме рубашки в систему входит радиатор системы охлаждения, расширительный бачок, водяной насос, термостат, вентилятор радиатора, металлические и резиновые соединительные патрубки, датчики и контрольные приборы.

Пропилен гликоль — основа охлаждающей жидкости (антифриза) и одобренная ветеринарными врачами пищевая добавка для рациона собак

Система построена на принципе принудительной циркуляции, которую обеспечивает водяной насос. Благодаря постоянному оттоку разогретой жидкости двигатель охлаждается равномерно. Этим и объясняется применение системы в подавляющем большинстве современных автомобилей.

Пройдя по каналам в стенках блока, жидкость нагревается и попадает в радиатор, где охлаждается потоком воздуха. Когда автомобиль движется, для охлаждения достаточно естественного обдува, а когда автомобиль стоит – обдув происходит за счет электрического вентилятора, включающегося по сигналу от датчика температуры.

Подробно о ключевых элементах водяного охлаждения

Радиатор охлаждения

Радиатор — панель из металлических трубок небольшого диаметра, покрытых для увеличения площади теплоотдачи алюминиевым или медным «оперением». В сущности, оперение, это многократно сложенная лента из металла. Общая суммарная площадь ленты достаточно велика, а значит, радиатор может отдать в атмосферу в единицу времени достаточно много тепла.

Самый уязвимый элемент конструкции двигателя — турбокомпрессор (турбина), работающая на крайне высоких оборотах. При перегреве разрушение крыльчатки и подшипников вала практически неизбежно 

Таким образом, разогретая жидкость внутри радиатора циркулирует сразу по всем многочисленным тонким трубкам и охлаждается достаточно интенсивно. В крышке заливной горловины радиатора предусмотрен предохранительный клапан, отводящий пары и избыток жидкости, расширяющейся при нагреве.

В радиаторе автомобиля с автоматической коробкой передач предусмотрен второй, независимый контур, в котором охлаждается трансмиссионная жидкость.

Расширительный бачок

Расширительный бачок служит для компенсации расширения жидкости при повышении температуры. В зависимости от конструкции системы бачок может быть «простым» или «сложным». «Простой» бачок представляет из себя емкость для сбора излишков расширившейся от нагрева жидкости. К нему через крышку подведена резиновая трубка, другим концом присоединенная к патрубку в верхнем бачке радиатора. 

В более сложном варианте бачок — полноправная часть системы охлаждения. Он находится под давлением, и отводящий клапан вмонтирован в крышку бачка. В этом случае в бачке всегда должна быть жидкость, чтобы при падении температуры двигателя в радиатор не попадал воздух. Для контроля на стенку бачка, находящегося под давлением, наносят метки Min и Max. 

Водяной насос, или помпа

Водяной насос обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе. Как правило, это центробежный насос, в котором давление создает расположенная внутри корпуса на центральной оси крыльчатка с лопастями сложной формы.

Термостат 

Термостат — устройство, поддерживающее постоянную температуру в блоке цилиндров. Он не позволяет жидкости не только перегревать двигатель, но и переохлаждать его в зимний период. С его помощью регулируется объем охлаждающей жидкости, которая проходит через радиатор.

Вентилятор системы охлаждения

В ряде случаев набегающего потока воздуха может быть недостаточно для эффективного обдува радиатора. Для обеспечения отвода тепла в автомобильной системе охлаждения предусмотрен вентилятор. В автомобилях с задним приводом и продольным расположением двигателя нередко применяется механический вентилятор, который приводится в движение ремнем от переднего шкива коленвала. Скорость вращения лопастей регулирует термомуфта (разновидность вискомуфты), к которой привинчена крыльчатка.

Если прикрепить крыльчатку вентилятора к шкиву без термомуфты, при раскручивании двигателя свыше 3000 оборотов лопасти крыльчатки отломятся

В переднеприводных (и большинстве современных заднеприводных) автомобилях используется электрический вентилятор. Он соединен с диффузором, который привинчен к крепежным элементам, расположенным по контуру радиатора. Преимущество электрического вентилятора в возможности гибко управлять его работой при помощи контроллера, руководствующегося показаниями датчика температуры ОЖ.

Вспомогательные элементы

Жидкостная система охлаждения включает в себя и типовые элементы управления: электронный блок, датчик температуры и т.

д., а также приспособления для слива жидкости. Жидкость приходится сливать, к примеру, для ремонта двигателя.               

Схема работы системы жидкостного охлаждения

Циркуляция охлаждающей жидкости в системе происходит по малому и большому кругам.

Малый круг задействован при запуске холодного двигателя и обеспечивает ему быстрый прогрев. Двигаясь по малому кругу, жидкость не проходит сквозь радиатор.

Когда температура охлаждающей жидкости повышается до 80 градусов, приоткрывается основной клапан термостата, и циркуляция продолжается по большому кругу, включающему в себя радиатор. (Термостат может быть градуирован и под другую температуру открытия).

При достижении отметки в 94 градуса, начинает закрываться дополнительный клапан термостата, ограничивающий доступ охлаждающей жидкости к малому кругу — от двигателя к насосу. Таким образом термостат не дает чрезмерно разогретой жидкости попадать в стенки блока цилиндров, препятствуя перегреву.

В зависимости от режима работы ДВС цикл движения охлаждающей жидкости в системе может меняться. Объем жидкости, циркулирующей в каждом круге напрямую зависит от того, в какой степени открыты основной и дополнительный клапаны термостата. Эта схема обеспечивает автоматическую поддержку оптимального температурного режима работы двигателя.

Преимущества и недостатки жидкостной системы охлаждения

Главное достоинство жидкостного охлаждения заключается в том, что охлаждение двигателя происходит равномернее, чем в случае обдува блока потоком воздуха. Это объясняется большей теплоемкостью охлаждающей жидкости по сравнению с воздухом.

Жидкостная система охлаждения позволяет значительно снизить шум от работающего двигателя за счет большей толщины стенок блока.

Инерционность системы не дает быстро остывать двигателю после выключения. Разогретая жидкость используется для обогрева салона автомобиля и для предварительного подогрева горючей смеси.

Наряду с этим, жидкостная система охлаждения имеет ряд недостатков.

Основной недостаток заключается в сложности системы и в том, что она работает под давлением после прогрева жидкости. Жидкость, находящаяся под давлением, предъявляет повышенные требования к герметичности всех соединений. Ситуация осложняется тем, что работа системы подразумевает постоянное повторение цикла «нагрев — остывание». Это вредно для соединений и резиновых патрубков. При нагреве резина расширяется, а затем сжимается при остывании, что становится причиной течей.

Кроме того, сложность и большое количество элементов сама по себе служит потенциальной причиной «техногенных катастроф», сопровождаемых «закипанием» двигателя в случае выхода из строя одной из ключевых деталей, например, термостата.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля: виды, устройство, неисправности

В фокусе внимания — виды и устройство систем охлаждения двигателя (жидкостная и воздушная), а также распространённые  неисправности.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля (СО) – это конструктивное решение, которое отводит от двигателя транспортного средства излишки тепла и передаёт их в окружающую среду, а также позволяет двигателю оперативно прогреться.

Именно возможность быстро прогреться, достигнув оптимального уровня рабочей температуры, и поддержка этой температуры на заданном уровне — одни из важнейших факторов эффективной работы ДВС. 

Назначение системы охлаждения двигателя — предотвращение повреждений деталей двигателя автомобиля в результате его перегрева и износа, охлаждение отработавших газов, масла в системе смазки.

Виды систем охлаждения двигателя (жидкостная и воздушная)

Системы охлаждения  (СO) ДВС транспортных средств бывают разных видов:

• Воздушными.
• Жидкостными (функционирующими на воде, антифризах).
• Гибридными.

Воздушная СО – это конструкция, которая обеспечивает отвод излишек тепла от цилиндров и стенок камер с помощью принудительного потока воздуха. Принуждение возникает за счет вентиляторов. Они могут быть автономными или объединёнными с маховиком. Воздух может нагнетаться или просасываться.

 

 
Наиболее активно воздушные системы охлаждения двигателя устанавливались на авто в шестидесятые годы прошлого века. В том числе, такое решение было популярно у заводов, выпускающих Volkswagen, Citroën, Honda, Porsche. Но со временем у легковых автомобилей двигатели с воздушным охлаждением стало возможно встретить всё реже. Это легко объяснить тем, что большинство легковых авто, появившихся позже, в том числе, современные легковые авто – это, преимущественно, переднеприводные модели с поперечным расположением ДВС. При такой системе трудно организовать эффективную систему воздушного охлаждения.

К тому же, при воздушном охлаждении производители вынуждены существенно увеличивать габариты двигателя, а вместе с ним возрастает и уровень шума.

Но на сельскохозяйственные, коммунальные машины, скутера, мотоблоки такие СО по-прежнему ставят. Правда, даже у тракторов их можно встретить уже очень редко.

Вторая же разновидность СО –  жидкостная система охлаждения двигателя – это система, где есть промежуточный теплоноситель (жидкость – антифриз). Именно антифриз основательно «прорабатывает» толщь стенок блока цилиндров. Роль отводящего агента у большинства СО такого типа при этом опять-таки играет воздух. Поэтому часто системы называют не просто жидкостными, а комбинированными, гибридными. С точки зрения физики, это действительно верно (и более грамотно), но при этом, так как жидкостные системы в чистом виде (без отводящего агента в виде воздуха) сейчас не используются (первые системы были именно непосредственно жидкостными и работали исключительно на воде), в том, что жидкостными и гибридными МО называют на практике одни и те же решения, ничего зазорного нет. 

И современные автомобилисты, и механики жидкостными СО называют, как правило, именно гибридные решения. Те, где задействован и воздух, и антифриз.

Потоки жидкостной СО

Жидкостные системы охлаждения двигателей могут быть с параллельными, последовательными и смешанными потоками.

Параллельные потоки. Антифриз под давлением поступает в блок цилиндров, проходит через отверстия прокладки головки блока и в головку блока.  

Последовательные потоки. Жидкость поступает к задней части блока цилиндра, а затем перетекает в головку блока цилиндров. Здесь она течет вокруг каждого цилиндра и только потом через перекрестные проходы попадает во коллектор впуска.

Смешанные потоки. У некоторых ДВС потоки теплоносителя объединены. Вентиляционные отверстия берут на себя функцию выпуска пара.

Устройство системы охлаждения двигателя

Сначала затронем конструирование устройства системы охлаждения. При конструировании системы охлаждения производители учитывают целый комплекс факторов: 

• тепловая мощностью ДВС (быстрота выделения тепла),
• габаритов радиатора, вентилятора и водяной помпы, 
• давления в СО,
• конструктивных особенностей термостата.

Если проектируется жидкостная система, учитывается тип охлаждающей жидкости – антифриза: этиленгликолевый (карбоксилатный, лобридный, комбинированный), пропилен-гликолевый.  

Если проектируется воздушная СО, обязательно учитывается температура и влажность окружающего ДВС воздуха.

При конструировании воздушных систем специалисты заинтересованы, в первую очередь, обеспечить подачу воздуха к:

• перемычкам между гнездами клапанов (самым горячим местам головки цилиндров), если речь касается бензиновых ДВС.
• форсункам, если в фокусе внимания – дизельные двигатели.

Обязательно учитываются параметры оребрения двигателя. Идеальный вариант – брать в расчет показатели аэродинамического сопротивления оребрения двигателя, но на практике чаще берется всё-таки удельная поверхность оребрения. Учитывать показатели аэродинамического сопротивления, когда речь идёт о достаточно простой и недорогой технике достаточно нерационально. И проще пожертвовать именно этим параметром.

Как устроена система охлаждения двигателя автомобиля, работающего на антифризе?

В зависимости от того, какое охлаждение – воздушное или на антифризе, отличается схема системы охлаждения двигателя.

Итак, общее устройство системы охлаждения двигателя автомобиля, работающего  на антифризе состоит из следующих элементов:

1. «Водяная рубашка».  Полости между двойными стенками двигателя, имеющие сообщение друг с другом. Расположены в зонах присутствия избытка тепла. Фактически это всё пространство вокруг цилиндров ДВС, заполненное охлаждающей жидкостью.

 
 
2. Термостат. Специальный клапан между «рубашкой» ДВС и входным патрубком устройства радиатора. Когда клапан открывается, для охлаждающей жидкости возникают все условия, чтобы она беспрепятственно попадала в радиатор. Излишки жидкости возвращаются в водяную рубашку через обводный канал. В зависимости от конструктивных особенностей СО, модели силового агрегата, компоновки ДВС термостат может иметь разную локацию. Чаще всего термостат расположен в зоне выхода антифриза из головки блока цилиндров.
 

 
3. Радиатор. Устройство, предназначенное непосредственно для отдачи (отвода) тепла в атмосферу и охлаждения жидкости внутри каналов. Представляет собой конструкцию из трубок, спаянных в виде прямоугольника, крепящегося на двух бачках. Изготавливается из металла (меди, алюминия), нескольких металлов (медь + латунь), комбинации металла и пластика. Большинство современных радиаторов – с алюминиевой сердцевиной с бачками из армированного пластика. В этом случае деталь обладает более высокими показателями коррозионной стойкости и теплопроводности. Устройство монтируется в зоне, которая лучше всего обдувается. Идеальный вариант – зона в подкапотном пространстве спереди автомобиля (причем к такому конструкционному решению инженеры нередко прибегают даже, если ДВС имеет заднее расположение). У некоторых автомобилей радиаторы устанавливаются возле боковых стенок авто. Но как правило, в этом случае о обдуве заботится воздухозаборник, а радиаторов – несколько. Такой вариант можно встретить у спорткаров. 

 

Теплоноситель может поступать в радиатор сверху и направляться вниз в основной бочок, а может двигаться от одной стороны устройства к противоположной его стороне (СО с поперечным потоком). На подавляющее большинство современных СО монтируют радиаторы именно с поперечным потоком.

У большинства радиаторов горловина имеет крышку, оснащённую подпружиненным клапаном, предназначенного для герметичного закрытия вентиляционных каналов СО. Это конструктивное решение необходимо для поддержания оптимального рабочего давления. Наиболее распространёнными и внушающими доверие пользователям радиаторами являются устройства торговых марок Behr Hella, DENSO, LUZAR, Stellox, SAT, AVA.

4. Вентилятор – устройство, помогающее усилить поток набегающего воздуха на радиатор. Воздушный поток направлен по направлению к двигателю.  Запускается за счёт муфты (электромагнитной, гидравлической от сигнала датчика при превышении порогового значения температуры охлаждающей жидкости.  На большинстве современных транспортных средств стоят электровентиляторы: один или несколько (один непосредственно для охлаждения, другой – для работы с высокими температурами).  На транспортных средствах с продольным расположением ДВС и задним приводом также можно встретить термостатический вентилятор охлаждения (вентилятор с термостатической пружиной). Он запускается ремнем от коленчатого вала.
 
    
5. Помпа — центробежный насос. Именно от помпы зависит, будет ли в системе обеспечена бесперебойная циркуляция жидкости (запускаются, чаще всего ремнем – от коленчатого или распределительного вала, шестернями или дополнительной помпой , работающей от электронного блока управления.

6. Расширительный бачок с подпружиненными клапанами. Присутствует у систем с радиатором без заливной горловины.

7.Температурный датчик. Присутствует у авто с электронным блоком управления. Сигналы с датчика поступают непосредственно на ЭБУ, а затем на исполнительные устройства (например, вентилятор).  

Устройство воздушной СО

Если же перед нами устройство воздушной системы охлаждения, где теплоносителем выступает непосредственно поток воздуха, то устройство включает следующие элементы:

• вентилятор, состоящий из диффузора с неподвижными лопастями (направляют воздух) и ротора. Как правило, запускается при помощи ремня и работает от шкива коленвала охладительные ребра цилиндров и головки (или головок), 
• съемный кожух, 
• дефлекторы (монтируются непосредственно над вентканалом) и контрольные приборы. 

Принцип работы системы охлаждения двигателя автомобиля на антифризе

Принцип работы системы зависит от того, что является теплоносителем.

Работа системы охлаждения двигателя на антифризе:

• Антифриз циркулирует (движется по маршруту) принудительно. 
• Движение жидкости производится через «рубашку охлаждения» двигателя.
• Охлаждение ДВС и нагрев охлаждающей жидкости осуществляются синхронно. 
• Антифриз к водяной рубашке движется от первого цилиндра к последнему или от выпускного коллектора к впускному (в зависимости от потоков)
• Жидкость циркулирует по малому (до нагрева) или большому кругу (после нагрева).Свой путь антифриз начинает  по большому кругу. Путь к маломому кругу до достижения определённой температуры  жидкости недоступен, это происходит благодаря закрывающемуся клапану. Когда температура, напротив, падает, то клапан  срабатывает снова, и рабочим путем антифриза, как и в начале работы, становится  малый круг.
• В момент запуска ДВС антифриз  – холодный. При включении системы он нагревается, проходит через радиатор, охлаждается встречным потоком воздуха, в том числе, при необходимости  –  потоком воздуха от вентилятора.

Проходя путь через рубашку охлаждения блока цилиндров и головки цилиндров, жидкость в СО сначала увеличивается, а затем после прохождения радиатора охлаждается до начального уровня. 

• Чаще всего у ДВС горячая охлаждающая жидкость выходит из корпуса термостата (температурно-регулирующего клапана), протекает через радиатор поток жидкости охлаждается потоком воздуха, 
• Назад жидкость возвращается через выходной патрубок основного бачка и через шланг идёт к входному патрубку циркуляционного насоса. Он и прогоняет поток жидкости через рубашку охлаждения двигателя. На некоторых двигателях (например, Chrysler и General Motor’s) альтернативой термостату выступает водяной насос. 

Воздушное охлаждение

Схема работы СО следующая:

• Вентилятор создает поток воздуха
• Наружная область блоков цилиндров и головки омываются мощным потоком воздуха,
• Излишки тепла направляются в атмосферу.

Важно! Воздушный поток целенаправленно направляется на наиболее нагреваемые детали – цилиндры и головки. Степень интенсивности охлаждения зависит от того, какие стоят вентиляторы, и как организовано направление потока воздуха. Распределить воздух на все детали ДВС помогают тонкие пластины-дефлекторы.

Степень интенсивности охлаждения, а значит, и результат, напрямую зависит от организации направления потока воздуха и расположения вентилятора.

Неисправности в системе охлаждения

Не секрет, что именно на СО приходится около 25 – 30% неисправностей ДВС. И, если регулярно не проводить диагностику, не принимать меры, можно «нарваться» на дорогостоящий ремонт. 

Если же всё делать своевременно, то решением проблемы может стать замена небольшой детали или даже просто регулировка одного из узлов.

Популярные неисправности в системе охлаждения:

• Проблемы со шлангами. Износ, потеря герметичности, повреждение, расслаивание,  набуханием материала, влекущее за собой изменение диаметра шланга. Если шланг получит повреждение во время работы двигателя, вся охлаждающая жидкость будет утеряна. Для того, чтобы решить проблему со шлангом, чаще всего требуется его замена, но иногда достаточно решить проблему только с хомутовым соединением.
• Нарушение герметичности радиатора. Чаще всего под воздействием камней, противогололедных реагентов. Практика показала, что чаще радиатор «летит» в системах без кондиционера (если он есть те же на себя часто берет теплообменник).
• Зависание» термостата. Если «зависание» происходит в закрытом состоянии, ДВС начинает перегреваться, если открытом – будет проблема с нагревом. Иногда для решения проблемы достаточно регулировки, но часто может потребоваться и замена этого устройства.
• Течь расширительного бачка (нередкое явление для тех схем системы охлаждения двигателя, где бачок работает под давлением).
• Потеря герметичности пробки радиатора.  При этой неисправности система не сможет обеспечивать повышение температуры кипения жидкости. В зависимости от ситуации проблема может решаться механическим способом, или требуется замена пробки. К пробке ни в коем случае нельзя относится халатно. Именно от неё зависит, удастся ли удержать нужное давление в СО.
• Воздушная пробка. Приводит к перегреву двигателя либо нарушению прогрева салона (то есть двигатель может хорошо прогреваться, а тепло в салон перестаёт поступать). Для диагностики проверяют уровень антифриза в расширительном бачке, проводят визуальный осмотр. Для решения проблемы ус старых транспортных средств на радиаторе откручивают  отточенных навыков: нужно снять пластиковую защиту, демонтировать хомут, подать в бачок воздух посредством компрессора, провести проверку на отсутствие пузырьков воздуха, накинуть на штуцер патрубок, монтировать специальную пробку и запускают двигатель, у современных авто в большинстве случае решение проблемы требует затянуть хомут, довести антифриз до оптимального уровня.
• Обрыв ремня вентилятора. Распространённая поломка у мототехники, коммунальной техники, где стоит воздушная СО. Об этой неисправности у большинства транспортных средств сигнализирует контрольная лампа. Проблема решается путём замены ремня.
• Загрязнение патрубков, влекущее за собой попадание в СО посторонних примесей и её выход из строя. Проблема решается путём промывки, удаления ржавчины, шлака, накипи, остатков масла, силикатного геля.

Как систематизировать знания и получить практические навыки по теме?

Изучить тему «Системы смазки и охлаждения» подробно поможет лицензионный обучающий продукт «Автомобильные основы» на платформе LCMS ELECTUDE.

Видеообзор этого обучающего продукта для вас доступен прямо сейчас:

Огромное преимущество использование платформы состоит в том, что вы не просто последовательно получаете необходимый набор знаний, а имеете возможность поработать с устройствами на практике, отточить навыки диагностики и ремонта (платформа располагает встроенным тренажёром).

Платформа адаптивна как для проведения занятий в аудитории, так и дистанционного обучения. Очень удобно, что система располагает продуманной системой тестов. Можно не просто изучить материал, а проконтролировать, как он усвоен, какой реальный прогресс при изучении системы охлаждения двигателя.

Иммерсионное охлаждение майнинг ферм — Системы вентиляции

В данной статье мы разберем такую тему, как однофазное иммерсионное охлаждение майнинг ферм.
Его иногда называют водяное охлаждение майнинг ферм, можно также назвать это погружным жидкостным охлаждением с применением такого вещества как «сухая вода».

Как известно, проблема охлаждения ферм для майнинга является одной из самых актуальных в нашем нелегком деле, поскольку перегрев приводит к ряду таких проблем, как понижение производительности, нестабильность работы, высокий износ и просто банальное отключение по перегреву.

Если речь идет о мощностях 5, 10 или 15 кВт это еще можно пережить и справляться с тепловыделениями самостоятельно. Открывать окна, ставить бытовые кондиционеры, выносить оборудование на балконы и т.д.

Но что делать, когда речь идет о промышленных фермах и соответственно мощностях, таких как 50, 100, 500 кВт или даже несколько МВт?

Наша организация разработала систему иммерсионного охлаждения майнинг ферм, ознакомиться с ней вы можете на странице «Установка иммерсионного охлаждения майнинг ферм». 

В данном контексте иммерсионным охлаждением называют процесс отвода тепла от работающего оборудования путем его погружения в контейнер с иммерсионной жидкостью

Иммерсионная жидкость – это техническая жидкость, имеющая определенную формулу (у многих производителей они запатентованы), имеющая такие уникальные свойства как:
Негорючесть, низкую токсичность, инертность, высочайшие диэлектрические свойства.

Таким образом, данная жидкость не вступает в химическую реакцию практически ни с чем и является абсолютным диэлектриком, что позволяет использовать ее в контакте с любым электронным оборудованием без последствий для него.

ВАЖНО! Применение данной жидкости абсолютно безопасно для любого оборудования, а также для людей работающих с ней.

Применение данных жидкостей в промышленных масштабах началось много лет назад и по сей день имеет очень широкий спектр. Например, для охлаждения стоек оборудования в дата-центрах (ЦОД), в системах пожаротушения опасных и ценных объектов (архивы, дата-центры и т.д.), где последствия пожаров наносят часто гораздо больше вреда, чем сам пожар.

Традиционно при строительстве нового дата-центра около 35% капитальных затрат расходуется на охлаждающее оборудование, а впоследствии на него приходится еще 50% эксплуатационных расходов. Количество данных, которые необходимо хранить растет в геометрической прогрессии, стимулируют спрос на более и более крупные центры обработки данных (ЦОД), наряду со значительными инвестициями, понятно, что необходимо искать все более экономичные и эффективные технологии охлаждения.

Многочисленные исследования доказывают, что процесс жидкостного охлаждения имеет очень высокий коэффициент эффективности использования энергии (Power Usage Effectiveness; PUE) это позволяет добиться феноменальных показателей с точки зрения эффективности и экономичности данной технологии.

Таким образом, жидкостное охлаждение подходит для абсолютно любых майнеров — асиков (Antminer S9, L3+, D3 и др.) и видеокарт NVIDIA Geforce 1070 GTX, 1060 GTX, AMD Radeon RX 470, 480 ,580 и т.д.)

Принцип достаточно простой для понимания. Поскольку охлаждающая жидкость абсолютно инертна, нетоксична и является диэлектриком, мы без каких-либо опасений погружаем работающую ферму, будь то ASIC (асик) Antminer S9 или блок из видеокарт в контейнер жидкостью. Оборудование работает и выделяет тепло, которое нагревает жидкость. Теплоемкость жидкости в 4000 раз выше теплоемкости воздуха, что позволяет отводить тепло гораздо меньшим объемом теплоносителя.

В данном случае основная задача сводится к тому, чтобы качественно отводить тепло от самой жидкости и поддерживать температуру такой, чтобы температура на чипах майнеров не превышала допустимую и позволяла работать на максимальной производительности без перебоев.

Рис. 1 – Пример работы электроники в охлаждающей жидкости

Проводя первые эксперименты в нашей лаборатории, мы нервно наблюдали, как компьютерная система под напряжением, включенная и мигающая, медленно погружалась в чистую, водянистую жидкость. Каждый ребенок с детства знает, что жидкость и электричество несовместимые вещи, поэтому было совершенно невообразимо наблюдать за безупречной работой компьютера, полностью погруженного в то, что казалось ничем иным, как водой.

Во всем мире существует достаточно много производителей жидкостей, предназначенных для многих целей работы с электронной техникой, которые позволяют в том числе и охлаждать ее.

Собственно сам эксперимент с майнинг фермой:

Мы провели ряд испытаний с применением нескольких видов жидкостей. Основной задачей при подборе жидкости было скорее найти состав с наиболее хорошими теплофизическими свойствами, что соответственно повышает эффективность теплообмена.

Эксперимент проводился на стендовом образце с фермой из 6 видеокарт Nvidia Geforce GTX 1070 с суммарной мощностью около 1,2 кВт. Охлаждение жидкости было реализовано с помощью обыкновенной системы холодного водоснабжения.

Оборудование было погружено в аквариум и полностью залито жидкостью. Для большей равномерности охлаждения и температуры самой жидкости была обеспечена циркуляция, с помощью циркуляционного насоса. Испытания проводились на протяжении нескольких дней. Были исследованы все возможные режимы работы.

Рис. 2 – Пример работы видеокарты Nvidia Geforce в охлаждающей жидкости

Результаты подтвердили все наши ожидания и расчеты:

• Оборудование работает стабильно и без перегревов.
• Меняя различные параметры нам без особых усилий удается добиться повышения производительности карт на 15%, но мы уверены, что и это далеко не предел.
• Регулируя систему охлаждения мы легко смогли установить необходимый тепловой режим с минимальным расходованием холодной воды и соответственно минимизировать затраты.
• Для охлаждения чипов видеокарт не нужны вентиляторы

На основании ряда фактов:

• Многолетний мировой опыт применения технических жидкостей в различных сферах промышленности
• Гарантийные обязательства производителей технических жидкостей
• Наши лабораторные испытания
• Анализ и расчеты

Мы нашли несколько существенных преимуществ данного способа охлаждения применительно к оборудованию для майнинга:

• Производительность оборудования повышается минимум на 10-15%.
  Этот показатель зависит от самих майнеров – асики или видеокарты. Различные модели имеют ряд собственных особенностей и ограничений для разгона, но приложив некоторые усилия при возможности поддержания температуры на чипе не больше 40-50°С можно достичь даже больших показателей.
• Срок службы оборудования
  Асики и видеокарты гораздо медленнее изнашиваются, когда находятся при постоянной температуре в рабочем диапазоне и не перегреваются. При отсутствии системы охлаждения, майнеры постоянно отключаются по перегреву.
• Бесшумность работы
  Майнеры в жидкости работают совершенно бесшумно. Помимо того, что вентиляторы самих асиков или карт отключены, также отсутствует шум от воздушной системы охлаждения, которая по уровня шума для больших мощностей сопоставима с мощностью вентиляции промышленных цехов.
• Размеры ферм
  В контейнере с иммерсионной жидкостью размерами к примеру 1,5х1,5 м можно плотно разместить оборудования на 20-30 кВт без каких-либо сложностей. Таким образом, мощность фермы на 100 кВт можно разместить на площади 5-10 м2.
• Снижение стоимости видеокарт
  Для качественного жидкостного охлаждения асиков или видеокарт нет надобности в вентиляторах (кулерах) на самих майнерах. Соответственно можно заказывать с завода по сути голые чипы — без вентиляторов, корпусов и т.д. Таким образом, стоимость самих карт снижается как минимум на 20-30%, к тому же уменьшаются ее габаритные размеры, что позволяет компоновать ферму еще более плотно.

Для наглядности преимуществ и недостатков можно сравнивать жидкостное и воздушное охлаждение — классическая система вентиляции и кондиционирования. В данном случае все преимущества, о которых мы уже рассказали и являются по сути преимуществами в сравнении с воздушным охлаждением.

В целом конечно воздушное охлаждение вполне хорошо выполняет свою функцию, и требует не менее серьезных и качественных расчетов. С его помощью можно обеспечить также абсолютно бесперебойную и надежную работу оборудования круглый год, хотя как известно летом охлаждение майнинг ферм осуществляется более трудным путем, нежели в зимний период года.

Из недостатков иммерсионного охлаждения, можно отметить:

• Высокая сложность расчетов
• Малое количество компетентных специалистов на рынке
• Труднодоступность необходимой жидкости
• Высокая цена

Тем не менее, при грамотном проектировании, стоимость данной системы будет сопоставима со стоимостью системы воздушного охлаждения, а если учесть еще все преимущества, о которых мы писали выше, то окупаемость данного решения не заставит себя ждать.

Как мы выяснили, иммерсионное охлаждение более энергоэффективно и является передовой технологией для такого рода задач.

Как известно, большая часть потребляемой энергии в процессе работы оборудования переходит в тепловую энергии. При больших мощностях майнинг ферм разумеется сразу появляется желание как-то использовать тепло, которое они производят. Мы приведем примеры нескольких способов, которые можно применить как в бытовом, так и в промышленном масштабе. Каждый интересующийся возможно найдет для себя какую-то идею.

• Подогрев какого-либо водоема – рыбхозяйство, бассейн и т.д.
  В данном случае, мы передаем тепло от внутреннего контура охлаждающей жидкости во внешний контур через водяной теплообменик, что позволяет нам получить теплую или горячую воду на выходе из него.
• Обогрев воздуха в помещении – офис, цех, частный дом, теплица и т.д.
  В данном случае мы охлаждаем внутренний контур жидкости через теплообменник вода-воздух и используем горячий/теплый воздух для наших целей
• Теплые полы в доме
  По сути как и в первом примере, мы используем теплообменник вода-вода и это позволяет нам использовать горячую воду для подогрева полов.

Разумеется все способы утилизации тепла необходимо индивидуально рассчитывать и продумывать саму схему работы. Трудно найти какое-то универсальное решение. Мы в наших проектах, как правило подбираем и просчитываем индивидуальную схему отвода тепла от майнинг фермы и его полезное использование на проектах, где есть такая задача.

Для решения подобных задач, применяются промышленные установки жидкостного охлаждения. Ознакомиться с подбробным описанием и приницпом работы данных систем вы можете на странице «Установки иммерсионного охлаждения майнинг ферм». 

В заключение хотелось бы отметить, что жидкостное охлаждение это «мэйнстрим» в сфере IT технологий и энергоэффективности.

Получить бесплатную консультацию инженера

Получить!

решений и систем охлаждения для ПК от мирового лидера EKWB

Новый графический процессор Nvidia серии RTX 4000

Оптимальное решение EK для охлаждения графического процессора RTX 4090 Founders Edition скоро поступит в продажу

Подробнее Создание — от вдохновения к реализации

Начало работы

Большой импульс для больших данных

Полностью автономный сервер с жидкостным охлаждением GPU EK-Fluid Works Compute Series X7000-RM

Расскажите мне подробнее

Ударопрочная гарантия

Водоблок EK-Mana MSI MAG Z690 TORPEDO EK X D-RGB

Узнать больше

Решения

Жидкостные охладители AIO

Универсальные решения, не требующие обслуживания ведущее выступление.

Комплекты жидкостного охлаждения

Высокопроизводительные комплекты жидкостного охлаждения со всем необходимым в одной упаковке.

Custom Loop

Полностью настраиваемые решения для жидкостного охлаждения, обеспечивающие превосходную производительность и эстетику.

Игровые ПК

Высококачественные, экономичные ПК с функцией plug & play, созданные специально для геймеров.

Все продукты EK в одном месте

Легко в использовании конфигуратор охлаждения

Мировой доставка

Бесплатная доставка ЕС по заказу более 250 €

Магазин

EK-Quantum Vector² FE RTX 4090 D-RGB — Nickel + Plexi

Новые водоблоки Vector² легко решают проблему чрезмерного тепловыделения при высокой нагрузке на ядре GPU, модуле регулирования напряжения и видеопамяти GDDR6X видеопамяти. Издание для основателей RTX 4090 Графические карты.

239,9 €

Купить сейчас

EK-Quantum Reflection² PC-O11D XL D5 PWM D-RGB — Plexi

EK-Quantum Reflection² PC-O11D XL D5 PWM D-RGB — это специальный резервуар для водяного охлаждения, маршрутизация, и насосное решение, которое легко помещается в передней части корпуса.

419,9 €

Купить сейчас

EK-Quantum Vector² FTW3 RTX 3090 Ti D-RGB ABP Set — никель + плексиглас единый корпус.

389,9€

Купить сейчас

EK-Quantum Surface P360M — черный

Поверхностные радиаторы EK-Quantum серии P толщиной 44 мм являются абсолютным универсалом, обеспечивающим низкий уровень шума и высокую производительность во всех режимах работы вентилятора. Ассортимент

119,9€

Купить сейчас

Новый

Магазин

Водоблок EK-Classic GPU Strix RTX 3070 D-RGB

Водоблок полного покрытия для ROG Strix RTX 3070. Охлаждает все важные области: ядро ​​графического процессора, видеопамять и VRM.

139,90€

Купить сейчас

EK-Quantum Torque 6-Pack HDC 12 – Red Special Edition

Premium, специальная серия, компрессионные фитинги с жесткой трубкой ярко-красного цвета.

44,90€

Купить

EK-Quantum Vector Trinity RTX 3080/3090 Active Backplate D-RGB — Plexi

Активно охлаждает заднюю часть графических процессоров ZOTAC GeForce RTX 3080/3090 Trinity. В комплекте 8 индивидуально адресуемых RGB-светодиодов.

139,90€

Купить сейчас

Активная задняя панель EK-Quantum Vector Trinity RTX 3080/3090 — ацеталь

Мощная задняя панель, активно охлаждающая заднюю часть графических процессоров ZOTAC GeForce RTX 3080/3090 Trinity.

134,90€

Купить сейчас

Клиренс

Магазин

-25%

EK-AC GeForce RTX D-RGB

Водоблок с полным покрытием, разработанный и разработанный совместно с NVIDIA для эффективного охлаждения нескольких высокопроизводительных карт RTX.

109,90€

82,42€

Купить сейчас

Создайте ПК своей мечты

С помощью конфигуратора EK Cooling Configurator вы можете спланировать свой следующий контур жидкостного охлаждения. Мы ежедневно добавляем новое оборудование в базу данных, чтобы вам было проще выбрать наилучшее оборудование для ПК вашей мечты.

Настройте свой цикл

Бьорн, BHB Mods, Швеция

«Я работал с несколькими различными брендами в области водяного охлаждения и нестандартных контуров на протяжении многих лет. За это время у меня был смешанный опыт. Однако всякий раз, когда мне приходится работать с продукцией EK, будь то блоки, фитинги, трубы или жидкости, все всегда на высшем уровне. Хорошо спроектирован, отличное качество сборки и идеально подходит. Добавьте первоклассный дизайн, который соответствует моему вкусу, и вы получите EKWB!»

Джон, США

«Спасибо, что нашли время ответить!!!! Я был прав, выбрав EKWB для своего проекта».

Майкл, США

«Водоблок 3090 FE потрясающий! Жаль, что я не решился на вертикальный монтаж сейчас».

Стивен, США

«Очень нравится этот блок 3080 FE! Спасибо, Э.К.!»

Медиа-уголок

Новости

Все новости

Блог

Просмотреть все блоги

EK Tree на ПК

С праздником от EK! Мы хотим помочь вам проникнуться духом, предложив. ..

Читать далее

Направляющие

См. все руководства

Почему жидкостное охлаждение?

Жидкостное охлаждение, также обычно называемое водяным охлаждением, является лучшим решением для быстрого отвода тепла благодаря своим непревзойденным тепловым характеристикам.

Подробнее

Как работает жидкостное охлаждение?

В системе жидкостного охлаждения используется основной принцип термодинамики — тепло передается от более нагретого объекта к более холодному.

Подробнее

Глоссарий по жидкостному охлаждению

Этот список содержит все основные аббревиатуры, портмоне и другой важный жаргон, используемый сообществом компьютерного жидкостного охлаждения.

Подробнее

Испытайте всю мощь жидкостного охлаждения

Благодаря непревзойденным тепловым характеристикам водяное охлаждение является единственным решением, позволяющим успешно отводить тепло от важнейших компонентов современного ПК. По сравнению с воздухом вода более эффективно передает тепло, поэтому жидкостное охлаждение — единственный способ держать разогнанное оборудование под контролем и наслаждаться тишиной. Кроме того, только жидкостное охлаждение поможет вам превратить ваш ПК в визуальный шедевр.

Узнать больше

Передовые решения

Высококачественные продукты и решения для жидкостного охлаждения являются областью деятельности EK. Ассортимент нашей продукции не имеет себе равных по дизайну, качеству и эстетике. Собираетесь ли вы собрать ПК своей мечты на заказ или установить свое самое первое решение для жидкостного охлаждения, мы обеспечим вас.

Более 15 лет опыта

EK — это больше, чем бренд. Мы являемся пионерами жидкостного охлаждения и ведущими экспертами в этой области. Обладая более чем 15-летним опытом разработки инновационных решений для водяного охлаждения ПК, мы гордимся своей продукцией и всегда стремимся удовлетворить потребности наших клиентов.

Всегда к вашим услугам

Что бы вам ни понадобилось, вы можете положиться на нашу службу поддержки — до, во время и после покупки. Мы здесь, чтобы помочь вам насладиться опытом жидкостного охлаждения и сделать его легким. Поскольку мы сами являемся энтузиастами, вы также можете найти нас в различных сообществах жидкостного охлаждения.

YouTube

Instagram

Facebook

Twitter

LinkedIn

Следуйте за нами

Обслуживание и поддержка

Варианты оплаты

Служба быстрой доставки

Спасибо!

Благодарим вас за то, что выбрали EK в качестве поставщика решений для охлаждения. EK стремится к совершенству во всех аспектах – от наших продуктов до наших услуг. Если по какой-либо причине вы не удовлетворены или вообще нуждаетесь в помощи, сообщите нам об этом.

Эдвард Кениг, основатель

Жидкостное охлаждение

или воздушное охлаждение: какой вариант лучше?

Жидкостное охлаждение или воздушное охлаждение.

Какое решение для охлаждения лучше для энтузиастов ПК и геймеров?

Ознакомьтесь с нашим мнением о жидкостном и воздушном охлаждении, если вы ищете лучшие тепловые характеристики для разгона и улучшения общего вида вашей системы.

Различия между жидкостным и воздушным охлаждением

Система охлаждения вашего компьютера является одним из наиболее важных компонентов его общей производительности. Выбранный вами тип системы охлаждения может оказать существенное влияние на общую производительность вашего компьютера, а также на срок его службы.

 

Существует два основных типа систем охлаждения для компьютеров: воздушное охлаждение и жидкостное охлаждение. Системы воздушного охлаждения используют вентиляторы для циркуляции воздуха вокруг компонентов компьютера, а системы жидкостного охлаждения используют жидкость для отвода тепла от компонентов.

 

Но как решить, какое решение лучше? Мы пытаемся ответить на этот вопрос, внимательно изучив основные различия в производительности, возможностях разгона и эстетике, и выберем истинного победителя между жидкостным охлаждением и воздушным охлаждением.

1. Жидкостное охлаждение обеспечивает преимущества в производительности и красивый внешний вид

ПК-энтузиасты требуют высочайшей производительности от любой системы, будь то бюджетная сборка или дорогая машина-монстр. Почти столь же важна привлекательная эстетика, чтобы строители могли демонстрировать свои творения как продолжение своего самовыражения.

 

 

Значение этой тенденции трудно переоценить. Прозрачные боковые панели очень популярны среди любителей ПК и киберспортивных систем. Таким образом, более крутая покупка связана как с производительностью, так и с представлением. Это одна из областей, в которой наши AIO имеют преимущество перед объемными воздухоохладителями.

 

Оснащенные поддержкой RGB, наши жидкостные охладители ЦП обеспечивают яркий и миниатюрный блеск, который поможет превратить ваш ПК в высокопроизводительное произведение искусства. Это распространяется и на охлаждение графического процессора  , которое также становится предметом гордости благодаря появлению горизонтальных монтажных кронштейнов, поддерживаемых в некоторых корпусах ПК.

2. Жидкостное охлаждение обеспечивает запас по разгону

Приемлемая тактовая частота может поддерживаться практически бесконечно за счет надлежащего охлаждения ЦП и ГП, в то время как более агрессивное охлаждение дает больше возможностей для разгона.

 

Разгон увеличивает базовую тактовую частоту, что приводит к более быстрой обработке ЦП и повышению производительности любого программного обеспечения, зависящего от ЦП, — от Adobe Premiere pro до видеоигр CS:GO. Разгон графического процессора делает то же самое для повышения производительности приложений, связанных с графическим процессором, таких как многие современные видеоигры, такие как Apex Legends.

 

 

Кроме того, адекватное охлаждение этих компонентов предотвратит троттлинг процессора и/или графического процессора. Дросселирование — это автоматическое снижение или уменьшение тактовой частоты процессора для уменьшения количества выделяемого тепла.

 

Это снижает производительность труда профессионалов и негативно влияет на игровой процесс с эффектом присутствия для игроков. Таким образом, адекватное охлаждение необходимо как для работы, так и для игр на любой системе ПК. Здесь жидкостное охлаждение обычно превосходит большинство решений воздушного охлаждения.

3. Жидкостное или воздушное охлаждение — что лучше?

Учитывая теплоемкость воды по сравнению с воздухом, водяное охлаждение может выступать в качестве буфера для задержки разгона вентиляторов корпуса, что обеспечивает равномерную кривую нагрева и, в конечном итоге, более тихую работу компьютера. А жидкостное охлаждение ограничивает тепловое троттлинг ЦП из-за скачков тепла, связанных с воздушным охлаждением.

 

 

Воздушное охлаждение с радиаторами и вентиляторами лучше всего подходит для пользователей с очень ограниченным бюджетом. Воздушное охлаждение дешевле и, следовательно, имеет более высокую производительность на доллар (количество охлаждения, которое вы получаете на каждый потраченный доллар). Однако воздушное охлаждение имеет свои ограничения.

 

Агрессивно высокие скорости разгона невозможны. Оценка компонентов вокруг сокета процессора может быть очень сложной с большими громоздкими воздушными охладителями. Также известно, что дополнительный вес со временем изгибает и деформирует материнские платы.

 

Жидкостное охлаждение с герметичным контуром представляет собой простое, элегантное и удобное в использовании решение, которое очень эффективно отводит тепло от кристалла и рассеивает его через радиатор. Вентиляторы радиатора отводят тепловую энергию от корпуса, помогая регулировать температуру окружающей среды. Это помогает жидкостному охлаждению обеспечить преимущества производительности за счет рассеивания тепла и значительно снижает скачки температуры. Кроме того, мы видим более постоянную кривую вентилятора, чем при воздушном охлаждении, что ограничивает возможность появления шума, связанного с разгоном вентилятора.

 

Радиатор или теплообменник (HEX) в жидкостном охладителе может рассеивать больше тепла, чем это возможно в воздушном охладителе. Поскольку радиатор имеет большую площадь поверхности, чем радиатор, следовательно, большая способность отводить тепло от корпуса.

 

Дополнительным преимуществом жидкостного охлаждения является то, что радиатор можно расположить в различных местах внутри корпуса для лучшего отвода окружающего горячего воздуха. При жидкостном охлаждении можно получить устойчивый поток рассеивания тепла наряду с эффективными средствами отвода лишнего тепла из системы по сравнению с воздушным охлаждением.

4. Эстетика

Энтузиасты и геймеры, как правило, делают AIO с жидкостным охлаждением центральным элементом своих систем, поскольку они намного привлекательнее, чем воздушные кулеры. Эстетика блока помпы процессора является ключевой, поскольку сокет процессора виден в центре, если смотреть через окно корпуса.

 

 

Благодаря обновленной эстетике, такой как RGB-подсветка ASUS ROG Aura Sync, индивидуальный брендинг на крышке и плетеные рукава, кулеры «все в одном» на базе Asetek обеспечивают энтузиастам и геймерам превосходный внешний вид в сочетании с превосходными тепловыми характеристиками.

5. Заключение

Для высокопроизводительных процессоров, предназначенных для разгона, универсальное жидкостное охлаждение более целесообразно, чем воздушные кулеры. Компания Asetek изобрела жидкостный охладитель с герметичным контуром и продолжает оставаться предпочтительной технологией для премиальных моноблоков на рынке, таких как ASUS ROG, Dell-Alienware, NZXT, EVGA, Thermaltake и других.

 

 

Дополнительную информацию по этой теме можно найти в статье «Воздушное или жидкостное охлаждение: поговорим об охлаждении графического процессора».

Почему жидкостное охлаждение Asetek?

Asetek предлагает высокопроизводительные и надежные решения жидкостного охлаждения для охлаждения процессора и графического процессора.

• Решения для охлаждения ЦП
  Наши кулеры обеспечивают необходимое охлаждение даже для сильно разогнанных ЦП

• Решения для охлаждения графических процессоров
  Наши кулеры для графических процессоров разработаны для улучшения акустических характеристик и повышения потенциала разгона по сравнению со стандартными решениями воздушного охлаждения
.

Новинка от Asetek

Инструменты для торговли — 11 полезных инструментов для сборки ПК

Представляем педали Asetek SimSports® Pagani Huayra R Sim Racing

Сэкономьте 50% на гоночных ботинках Invicta Sim — комплект GamesCom

Преимущества использования обуви Sim Racing

Читать больше новостей

Gamescom Expo Успех бренда Challenger Asetek SimSports™

Asetek и Pagani Automobili представляют гоночные педали Pagani Huayra R Sim от Asetek SimSports™

Комплект высокопроизводительных и дорогих педалей Forte™ Sim Racing от Asetek SimSports™ уже поставляется

Asetek SimSports™ и Hardpoint представят педали Invicta™ в Sim Rigs на IMSA Endurance Races и в магазине Hardpoint Race Shop

Пресс-релизы

Sim Racing ASMR — быстросъемное колесо и колесная база, Asetek SimSports®

Педали Asetek SimSports™ Pagani Huayra R Sim Racing – Интервью: Орасио Пагани и Андре Эриксен

Asetek SimSports Quick Release Sim Racing Wheel

Стоит ли покупать педали Invicta™? Не верьте нам на слово! (Реакция пользователей от Sim Racers)

Видео

Nvidia переходит на жидкостное охлаждение, чтобы снизить потребление энергии крупными технологиями

Перейти к основному содержанию

The VergeЛоготип Verge.

Домашняя страница The Verge

The VergeЛоготип Verge.

• Технология/
• Nvidia

/

Это обещает снижение энергопотребления на 30 процентов

Митчелл Кларк

24 мая 2022 г., 4:00 UTC |

Поделитесь этой историей

Если вы покупаете что-то по ссылке Verge, Vox Media может получить комиссию. См. наше заявление об этике.

Стойка, полная всего этого, может вместить столько жидкости (и вычислительной мощности). Изображение: Nvidia

Nvidia объявила о своем новом плане по снижению энергопотребления центров обработки данных, обрабатывающих огромные объемы данных или обучающих моделей искусственного интеллекта: видеокарты с жидкостным охлаждением. Компания объявила на Computex, что представляет версию своей вычислительной карты A100 с жидкостным охлаждением и говорит, что она потребляет на 30 процентов меньше энергии, чем версия с воздушным охлаждением. Nvidia также обещает, что это не просто единичный случай, в ее дорожной карте уже есть больше серверных карт с жидкостным охлаждением, и намекает на то, что технология будет использоваться в других приложениях, таких как автомобильные системы, которые должны охлаждаться в закрытых помещениях. Конечно, недавний отзыв Tesla из-за перегрева чипов показывает, насколько это может быть сложно, даже с жидкостным охлаждением.

По данным Nvidia, снижение энергопотребления, необходимого для выполнения сложных вычислений, может оказать большое влияние — компания заявляет, что центры обработки данных используют более одного процента электроэнергии в мире, и 40 процентов этого объема приходится на охлаждение. Уменьшить это почти на треть было бы большим делом, хотя стоит отметить, что видеокарты — это только одна часть уравнения; ЦП, хранилище и сетевое оборудование также потребляют энергию и нуждаются в охлаждении. Nvidia утверждает, что с жидкостным охлаждением системы с ускорением на графическом процессоре будут намного эффективнее, чем серверы только на ЦП, при выполнении ИИ и других высокопроизводительных задач.

Дорожная карта Nvidia для устройств и карт с жидкостным охлаждением. Изображение: Nvidia

Жидкостное охлаждение популярно в высокопроизводительных приложениях, от суперкомпьютеров до нестандартных игровых ПК и даже некоторых телефонов: жидкости поглощают тепло лучше, чем воздух, согласно Asetek, крупному производителю системы водяного охлаждения. И когда у вас есть теплая жидкость, ее относительно легко перенести в другое место, чтобы она могла остыть, по сравнению с попыткой охладить воздух во всем здании или увеличить поток воздуха к определенным компонентам на карте, которые сбрасывают все тепло.

Помимо энергоэффективности, карты с жидкостным охлаждением имеют еще одно преимущество по сравнению с аналогами с воздушным охлаждением — они занимают значительно меньше места, а значит, на том же пространстве можно разместить больше карт.

Стремление Nvidia к снижению энергопотребления за счет жидкостного охлаждения происходит в то время, когда многие компании рассматривают количество энергии, потребляемой их серверами. Хотя центры обработки данных далеко не единственный источник выбросов углерода и загрязнения для крупных технологий, они представляют собой часть головоломки, которую нельзя игнорировать, и критики отмечают, что компенсация использования энергии за счет кредитов не так эффективна, как сокращение расход вообще. Такие компании, как Microsoft, экспериментировали с полным погружением серверов в жидкость и даже размещали целые центры обработки данных в океане, чтобы использовать меньше энергии и воды.

Конечно, эти решения довольно экзотичны — в то время как тип жидкостного охлаждения, предлагаемый Nvidia, не обязательно является нормой для центров обработки данных, он не так хорош, как размещение ваших серверов в океане (хотя до сих пор эксперименты Microsoft с этим имели ошеломляющий успех). Nvidia явно рекламирует свои графические процессоры с жидкостным охлаждением как предназначенные для «массовых» серверов, а не как передовое решение.

Но когда я смогу получить карту RTX с жидкостным охлаждением без моддинга?

Это действительно поднимает вопрос о том, сможем ли мы увидеть, как Nvidia попытается сделать жидкостное охлаждение еще более мейнстримом, встроив жидкостное охлаждение в эталонные дизайны своих игровых карт. Компания не упоминает о каких-либо планах по этому поводу, заявив лишь, что планирует «поддерживать жидкостное охлаждение в наших высокопроизводительных графических процессорах для центров обработки данных» в «обозримом будущем».

Тем не менее, серверные технологии все время переходят на технологии домашних ПК, и игровые карты, поставляемые прямо с завода с универсальным жидкостным охладителем, не являются чем-то совершенно неслыханным — у AMD было несколько эталонных дизайнов, которые контур жидкостного охлаждения, и третьи лица уже продавали карты Nvidia с жидкостным охлаждением. По мере того, как карты Nvidia потребляют все больше и больше энергии (запас 3090 Ti может потреблять до 450 Вт), я не удивлюсь, если Nvidia анонсирует карту серии RTX 5000, которая поставляется с жидкостным кулером.

Что касается карт Nvida, ориентированных на центры обработки данных, компания заявляет, что такие компании, как ASRock, Asus и Supermicro, будут включать карты с жидкостным охлаждением в свои серверы «позднее в этом году», а слотовые карты PCIe A100 появятся в третьем квартале 2019 года.