Ryzen 7 9800X3D bez wentylatora. Ten szalony komin obniżył temperaturę aż o 19°C

Wentylatory w komputerze? Ten modder pokazał, że da się bez nich. Wystarczy ogromny komin, trochę fizyki i procesor Ryzen 7 9800X3D. Efekt eksperymentu der8bauera jest zaskakujący: temperatura układu spadła z około 90 do 71 stopni Celsjusza.

W świecie komputerów osobiste chłodzenie procesora zwykle kojarzy się z potężnymi radiatorami, pompami, wentylatorami i coraz bardziej rozbudowanymi układami chłodzenia cieczą. Niemiecki modder der8auer postanowił jednak zrobić coś zupełnie odwrotnego. Zamiast zwiększać liczbę wentylatorów, zbudował ogromny, drukowany w 3D komin, który miał wykorzystać naturalny ruch gorącego powietrza.

Eksperyment wygląda absurdalnie prosto. Na stanowisku testowym pojawił się Ryzen 7 9800X3D oraz chłodzenie wodne połączone z radiatorem. Następnie nad radiatorem zaczęła rosnąć konstrukcja z kolejnych elementów wydrukowanych w technologii 3D. Początkowo miała zaledwie 10 centymetrów wysokości. Ostatecznie osiągnęła aż 110 centymetrów.

Wynik był znacznie lepszy, niż można było oczekiwać.

Ryzen 7 9800X3D dostał własny komin

Punktem wyjścia dla eksperymentu była naturalna konwekcja. Gorące powietrze ma mniejszą gęstość niż chłodne, dlatego unosi się do góry. W zwykłej obudowie komputerowej ten efekt jest zbyt słaby, aby skutecznie odprowadzać duże ilości ciepła z wydajnego procesora.

Der8auer postanowił jednak stworzyć warunki, w których naturalny ruch powietrza zostanie dodatkowo wzmocniony.

Tak działa efekt stosu, znany również jako efekt kominowy. Im wyższy pionowy kanał powietrzny, tym większa może być różnica ciśnień pomiędzy jego dolną i górną częścią. Ciepłe powietrze może wtedy szybciej uciekać do góry, a jego miejsce zajmuje chłodniejsze powietrze.

Brzmi jak lekcja fizyki, ale w praktyce modder wykorzystał tę zasadę do stworzenia pasywnego systemu chłodzenia.

Pierwszy komin prawie nic nie dał

Eksperyment rozpoczął się od niewielkiego elementu o wysokości 10 centymetrów. Efekt był skromny. Temperatura spadła o około 0,5 stopnia Celsjusza. Na tym etapie trudno było mówić o przełomie. Naturalny przepływ powietrza nadal był zbyt słaby.

Der8auer dołożył więc kolejny fragment. Całkowita wysokość konstrukcji wzrosła do 30 centymetrów. Tym razem rezultat był znacznie bardziej interesujący. Po około 30 minutach stabilizacji temperatura spadła o kolejne 5 stopni.

Nadal nie było jednak widać spektakularnego przepływu powietrza. Do tego potrzebna była znacznie większa konstrukcja.

110 centymetrów zrobiło różnicę

Najważniejsza część eksperymentu rozpoczęła się po dołożeniu kolejnych segmentów. Der8auer wykorzystał cztery elementy o wysokości 20 centymetrów, zwiększając komin do 110 centymetrów. Wtedy sytuacja zmieniła się bardzo szybko.

Temperatura wody w układzie zaczęła spadać poniżej 55 stopni Celsjusza. Po kolejnych pięciu minutach osiągnęła około 50 stopni. W porównaniu z wcześniejszym stanem różnica była ogromna.

Najciekawszy moment eksperymentu przyszedł jednak wraz z użyciem wytwornicy dymu. Dzięki niej można było zobaczyć, jak faktycznie zachowuje się powietrze w pobliżu radiatora.

Dym zaczął być wyraźnie zasysany w kierunku komina. Gorące powietrze unosiło się przez pionowy kanał, a od dołu napływało chłodniejsze. Konstrukcja zaczęła działać niemal jak naturalny wentylator.

Tyle że bez silnika.

Temperatura procesora spadła z 90 do 71 stopni

Najbardziej efektowny wynik dotyczył samego procesora. Ryzen 7 9800X3D wcześniej osiągał w teście około 90 stopni Celsjusza. Po zastosowaniu 110-centymetrowego komina temperatura maksymalna spadła do około 71 stopni. Różnica wyniosła więc 19 stopni Celsjusza.

To imponujący rezultat jak na rozwiązanie, które nie wykorzystuje żadnego dodatkowego wentylatora do wymuszania przepływu powietrza. Całą pracę wykonuje tutaj różnica temperatur i konstrukcja kanału powietrznego.

Nie oznacza to jednak, że właśnie znaleziono idealny sposób na chłodzenie współczesnych komputerów.

Jest tylko jeden problem: ten komputer potrzebuje ogromnej wieży

Największą wadą rozwiązania jest jego rozmiar. Komin o wysokości 110 centymetrów trudno uznać za praktyczny element typowego komputera gamingowego.

Nowoczesne obudowy projektuje się tak, aby zajmowały możliwie mało miejsca, a jednocześnie mieściły wydajne karty graficzne, radiatory, dyski i układy chłodzenia. Dodanie ponad metrowego pionowego kanału powietrznego całkowicie zmieniłoby konstrukcję zestawu.

Problemem jest również przewidywalność takiego systemu. Naturalna konwekcja zależy od temperatury otoczenia, geometrii kanału oraz warunków panujących wokół komputera. Wentylator jest znacznie łatwiejszy do kontrolowania. Można regulować jego obroty, mierzyć temperatury i dostosowywać przepływ powietrza do obciążenia procesora. Komin nie ma takiego komfortu.

Fizykę można wykorzystać zamiast kolejnych wentylatorów

Eksperyment der8bauera jest jednak ciekawy z innego powodu. Pokazuje, że w chłodzeniu komputerów nie zawsze trzeba walczyć z fizyką. Czasem można ją wykorzystać.

Wentylator tworzy różnicę ciśnień i wymusza przepływ powietrza. Odpowiednio zaprojektowany komin może osiągnąć podobny efekt dzięki naturalnej konwekcji. Nie potrzebuje do tego silnika, przewodów ani energii elektrycznej.

W praktycznym komputerze nadal trudno konkurować z klasycznym wentylatorem. Jeden niewielki wiatrak jest znacznie tańszy, mniejszy i prostszy niż ponadmetrowa konstrukcja drukowana w 3D.

Der8auer nie próbuje więc udowodnić, że wentylatory stały się zbędne. Eksperyment pokazuje raczej, jak ogromny potencjał może mieć dobrze wykorzystany efekt stosu.

Czy pasywny komputer ma jeszcze sens?

Wraz ze wzrostem wydajności podzespołów rośnie również ilość ciepła, którą trzeba odprowadzić. Dotyczy to szczególnie procesorów i kart graficznych przeznaczonych do wymagających zastosowań.

Pasywne chłodzenie ma jednak jedną ogromną zaletę. Nie generuje hałasu. Brak wentylatorów oznacza również mniej ruchomych elementów i brak charakterystycznego szumu, który dla wielu użytkowników jest nieodłączną częścią pracy wydajnego komputera.

Eksperyment z Ryzenem 7 9800X3D pokazuje, że odpowiednio zaprojektowany układ może wykorzystać naturalne zjawiska fizyczne znacznie skuteczniej, niż sugerowałby jego prosty wygląd.

Pozostaje tylko pytanie, ilu użytkowników byłoby gotowych postawić obok biurka ponadmetrowy komin, aby pozbyć się kilku wentylatorów.