Vodní blok s integrovaným termoelektrickým článkem by mohl zvýšit přetaktování procesorů o stovky MHz
Od doby, kdy to před dvěma lety Intel použil na známém demu 5GHz 28jádra, asi víte, že pomocí podchlazené vody se dá chladit CPU tak, aby mělo nižší teploty a dosáhlo vyšší frekvence. Není to ale nic moc praktického. Ovšem alternativou by mohlo být termoelektrické chlazení s Peltierovým článkem, které se teď možná chystá na trh. Připravuje ho EKWB a už bylo ukázáno první demo toho možná průlomového chladícího výkonu.
Toto chlazení předvedl youtuber Linus Sebastian z kanálu Linus Tech Tips v tomto videu. Jde o zatím ještě neuvedený vodní blok, který by se ale měl dostat na trh snad v blízké budoucnosti. Blok je to hodně velký, těžký a „aktivní“, má vlastní přívodní kabely pro napájení. To je právě kvůli tomu, že je v něm integrovaný termoelektrický element, tedy onen Peltierův článek, jenž je zapojený jako mezistupeň v základně. Místo aby z procesoru přenášel do vody pasivní plát mědi, je zde termoelektrický článek, který z CPU takříkajíc teplo aktivně pumpuje do základny bloku.
O Peltierových článcích jsme už psali, dokonce i jako o doplňku pro vodní chlazení, což je oč tu kráčí, a obecně je asi řada z vás zná. Jde o plochou destičku využívající tzv. termoelektrický jev. Článek se při připojení k elektřině začne z jedné strany ochlazovat a z druhé strany hřát – teplo se tedy de facto nuceně přesouvá skrz článek z jedné na druhou stranu a proto ho můžete používat k chlazení třeba procesoru. Jsou zde ovšem dva problémy. Stále platí zákon zachování energie, takže teplo, které cestuje do teplé strany článku, musíte odvádět – zde nastupuje ona vodní část chladiče – vodník odvádí teplo z článku do radiátoru a odtuď jde do vzduchu.
Druhý problém je v tom, že tento jev jak řečeno nastává při připojení napájení ke článku. Peltier nefunguje logicky zadarmo, naopak má značnou energetickou cenu – příkon potřebný k „pumpování tepla“ na druhou stranu článku je velký (účinnost zařízení je poměrně nízká). Při testu byl použitý 1600W zdroj. A aby to nebylo málo, tato elektřina se také mění v teplo, které se přidá k teplu z procesoru a také ho musíte odvést. Peltier je proto poměrně nesnadné využít. Výhoda je, že dokáže snížit teplotu základny chladiče, takže mezi ní a procesorem se zvýší gradient teploty. To zvýší rychlost odvodu tepla z CPU, zvlášť když má třeba CPU malou plochu a špatně se jinak chladí. Na druhou stranu pak celkově z této soustavy musíte odchlazovat mnohem víc tepla než předtím.
EKWB zatím neukazuje celý systém chlazení, Linus předvedl jen samotný blok, ke kterému zdá se přísluší ještě další připojený komponent – buď nějaká řídící jednotka, nebo možná zdroj pro článek. Na videu ale bylo ukázáno, že po spuštění aplikace Intel XTU monitoring ukazuje, že teplota procesoru po spuštění je kolem nula stupňů Celsia a i po delší době je pod úrovní pokojové teploty.
Toto jasně ukazuje na aktivitu onoho Peltiérova článku. Protože mezi jeho stranami vzniká vynucený rozdíl teplot, může dobrým ochlazováním jeho „teplé strany“, o kterou se stará vodní okruh, v tomto případě s 360mm radiátorem, být teplota studené strany stlačena výrazně pod úroveň teploty chladící kapaliny. Což samozřejmě s normálním vodním chlazením není možné, u toho bude základna bloku mít vždy vyšší teplotu, než má kapalina. Mimochodem: termoelektrický článek by se asi mohl dát zkombinovat s podchlazenou vodou…
5,4 až 5,7 GHz?
Pomocí tohoto chladiče se údajně má dát přetaktovat Core i9-10900K až na 5,7 GHz, ale toto zatím na videu nebylo ukázáno. Intel zřejmě chystá novou verzi softwaru XTU, který bude měnit nastavenou frekvenci CPU podle teploty a pokud se teplota vleze do nastaveného limitu, bude frekvence vyšší, po překročení se sníží na bezpečnější hodnotu.
Při hraní na 5,0 GHz měl procesor například teplotu mezi 50 a 60°C. Poté Linus zvýšil limit teploty na 63°C a XTU zvýšilo frekvenci procesoru na 5,4 GHz. Na videu byl zachycen i BSOD, takže dosažení těchto úrovní není asi úplně bez problémů. Ovšem poté s upraveným napětím se zřejmě podařilo změřit benchmarky ve hrách s Core i9-10900K opravdu nastaveným na 5,4 GHz. Zda se dalším tuněním bude dát dosáhnout i ještě výš (třeba na těch 5,7 GHz), to se asi dozvíme až v momentu, kdy bude tento vodní blok odhalen či uveden na trh.
Dlužno dodat, že šlo o speciálně vybraný kus procesoru, takže u náhodně vybraného i9-10900K by se asi podařilo méně. Také je pravda, že při pouze hraní není procesor zatížený celý a jeho spotřeba může být zlomkem toho, co by způsobil Blender nebo dokonce Prime95 na všech 20 vláknech.
Jen pro Intel?
To, že Linus používal speciální beta verzi aplikaci Intel XTU ukazuje, že Intel zřejmě chystá takovéto extrémní taktování jako určitou formu odpovědi na nové Ryzeny 5000, kterým se podařilo procesory Intel porazit v herním výkonu. Není úplně jasné, do jaké míry firma EKWB vyrobila termoelektrický vodní blok přímo na zakázku Intelu. Jeho montážní systém zdá se počítá jen s uchycením na platformu Intel, kvůli rozteči děr. Zda EKWB vyrobí podobný blok i pro platformu AM4 (nebo Threadripper/sTRX4), to zatím není jasné. Negativní teplotní gradient by zrovna Ryzenům mohl dost pomoci, protože by dokázal snížit teplotu CPU čipletů, jejichž chlazení je výrazně zhoršeno jejich malou kontaktní plochou.
I pokud by se takový model neobjevil, možná by se tento blok dal použít s deskou ASRock X570 Phantom Gaming-ITX/TB3, která má montáž chladiče udělanou po vzoru Intelu, takže minimálně vyzkoušet by to jít mohlo. Ale není jisté, zda se poměrně masivní uchycovací packy bloku na tuto desku vejdou.
Inteligentní regulací článku se asi podaří zvládnout i lépe vypovídající zátěž, s mnohem méně oslnivými výsledky každopádně.