Liquid Metal Asus грає алхіміків, щоб охолодити процесори своїх ігрових ПК
Нещодавно Asus оголосив про купу нових ігрових ноутбуків. Всі вони оснащені найновішими процесорами Intel 10-го покоління. Потужні мікросхеми, які Asus охолоджує новим процесом для кращої роботи: рідкий метал.
Цього літа в наші улюблені магазини завітають Asus 2020 ROG Zephyrus (Duo, S та M) та ROG Strix. І за умови, що COVID-19 не буде трохи більше грати в спойлер. Ці нові портативні машини, розроблені для задоволення потреб геймерів, мають кілька спільних речей. Назвіть лише три, всі їх екрани Full HD оновлені між 144 і 300 Гц. Всі вони оснащені відеокартами Nvidia GeForce RTX Super, найпотужнішими з нової лінійки мобільних 3D-чіпів цієї марки. Третім загальним моментом є процесори Intel Core 10-го покоління (сімейство Comet Lake-H), які виконують роль провідників. Вони наповнені дуже мускулистими гігагерцами, одягненими сердечками, і для виконання своїх місій їх потрібно надмірно добре охолоджувати.
Обміняйте термопасту на метал
Навіщо гартувати їх запал по максимуму? З одного боку, оскільки ядра зможуть довше працювати в режимі Turbo, режимі, яким користуються багато ігор і який деякий час буде насолоджуватися (див. Рамку). З іншого боку, оскільки хороше охолодження тримає процесор у повній мірі. Особливо, коли всі його серця дуже довго використовуються. Таким чином, це захищає його від явища дроселювання (зниження швидкості, щоб уникнути теплових ударів) і гарантує дуже хорошу стабільність системи, а отже і ігор.
Побачивши технічну інформацію про нові чіпи Intel Core і після деяких випробувань на місцях, Asus зрозумів, що традиційна термопаста почне демонструвати свої межі. Особливо, якщо ми закривали чіпси в трохи тонкі коробки.
Інженери прагнули оптимізувати якість тіста, елемента, який має велике значення в ланцюзі охолодження. Однак, зізнавшись, вони зрозуміли, що вже використовують найкраще на ринку. Що стосується огляду алюмінію та міді, що використовуються для виробництва системи охолодження, знову неможливо. Вони вже були найкращим співвідношенням продуктивності та ціни для ігрового автомата.
Тому вони шукали рішення, яке б замінило найслабшу ланку ланцюга - тісто, зберігаючи при цьому їх охолоджуючі пристрої. Рідкий метал нав’язався їм, оскільки він уже широко використовується в дуже конфіденційному світі розгону, щоб охолодити чіпси і змусити їх підніматися на запаморочливі швидкості, не пошкоджуючи їх.
Після запуску нового Zephyrus ми мали змогу довго поговорити з одним з інженерів Asus, що базується на Тайвані, Сашею Кроном. Він детально описав міцність рідкого металу як каталізатора та те, що багато в чому відрізняє його від термопасти.
Він також розповів нам історію розвитку техніки нанесення рідких металів, успіхи та ускладнення, з якими стикалися інженери Asus, прагнучи освоїти цей новий матеріал. Матеріал, який, крім того, можна буде все більше демократизувати в ноутбуках для геймерів.
(продовження після поля)
Процесори, у яких є серця, ігри, які не завжди виграють від них
01net.com: Чому ви вибрали рідкий метал для охолодження нових процесорів Intel у Zephyrus та Strix? Які переваги ?
Саша крон: Ми вирішили використовувати рідкий метал на наших нових ігрових автоматах, оскільки ми хотіли зберегти обмежену товщину, не роблячи жодних поступок щодо потужності, доступної гравцям. Рідкий метал забезпечує кращу провідність тепла, що виділяється друкованою схемою процесора (матриці) до основи системи охолодження, ніж звичайна термопаста. Це дуже добре перевірено на ядрах Intel із сімейства Comet Lake-H.
Ми зайняли більше двох років, щоб знайти формулу для використання та засоби для її реалізації, яка відповідає нашим сподіванням. Ми раніше використовували цей матеріал на одній із наших машин, Mothership, представленій на виставці CES 2019, але ми ще не володіли однаковим рівнем майстерності, ані машинами, щоб широко використовувати його. Результати підбадьорювали, але кілька інженерів з моєї команди думали, що ми можемо піти ще далі. Тож ми повернулися до роботи.
Що стоїть за рідким металом? Один хімічний компонент? Багато? І при якій вартості матеріалу ?
Це просто. Це суміш двох так званих бідних металів: в основному галію та індію. Вони залишаються рідкими до тих пір, поки вони піддаються впливу навколишнього або навіть жарких температур. Лише при дуже низьких температурах їх стан починає змінюватися. Що насправді не відбувається в ігровому ПК !
Перевага цих металів полягає в тому, що вони є високоякісними матеріалами, добре відомими в галузі, але не надто дорогими. При повній прозорості, вони - більше, ніж термопаста, не будучи недоступною для запобігання стрибку кінцевих цін.
Для наших команд також було важливо знайти матеріали, які не потребують великих хімічних установок для зберігання, і, нарешті, їх рівень токсичності набагато нижчий, ніж у міді або алюмінію, наприклад. Ми можемо легше переробити їх та переконатися, що обмежимо вплив їх використання на навколишнє середовище.
Які обмеження накладаються і, перш за все, проблеми, які вам довелося подолати, щоб узагальнити його використання? ?
Перш за все, давайте уточнимо один момент: рідкий метал надзвичайно провідний. І з теплової, і з електричної точки зору. Отже, якщо найменша крапля рідкого металу стикається з неізольованим компонентом материнської плати, це забезпечує коротке замикання. Це необхідна преамбула, щоб повністю зрозуміти решту та пояснити, чому цей тип охолодження ще не демократизований. Перш ніж розробляти власні машини, саме наші працівники застосовували матеріал до рідкісних ноутбуків, які використовували охолодження рідким металом, щоб уникнути найменшої помилки в дозуванні.
Після більш ніж двох років досліджень та розробок нам вдалося спроектувати роботів для виконання маніпуляцій, але наші техніки залишаються важливими. Знайдіть відповідну механіку, правильний аплікатор, розробіть правильну програму управління роботом, розподілом матеріалу тощо. була довгою роботою.
Також слід визнати, що ми протестували різні методи на декількох сотнях процесорів. Морські свинки, які вже мали дефекти на базі, або моделі, які ми витягували з наших ремонтних центрів, на машинах, які збиралися бракувати, щоб уникнути безладу.
Як це застосовується до процесора ?
Як ми бачимо на нашому рекламному відео (нижче), це велика щітка, яка відповідає за нанесення матеріалу, витриманого при кімнатній температурі.
Робот наносить його в кілька дуже і дуже тонких шарів. І щоб запобігти виливанню речовини - рідини на материнську плату, нам довелося знайти рішення. Для захисту від будь-якого ризику, ми розробили знімний корпус, який наші технічні працівники розміщують на кожній материнській платі перед тим, як розташувати її в машині, що застосовує рідкий метал.
В кінці нанесення насадка відкладає дві додаткові краплі у верхній частині схеми. Після закінчення ми знімаємо цей захист. Технік відповідає за те, щоб взяти ноутбук і розташувати систему охолодження, що складається з вентиляторів і теплових труб (мідні труби).
Користуючись нагодою, з’ясую цікавий момент. Основа радіатора, яка розміщена на схемі процесора, покрита шаром нікелю. Чому? Оскільки на відміну від міді або алюмінію, нікель не діє як «губка» на рідкий метал. Під час наших випробувань ми помітили, що під дією тиску та тепла мідь та алюміній потроху поглинали рідкий метал. Нікель, ні. Тому ми вирішили використовувати його, щоб гарантувати найкращу стійкість та більшу ефективність процесу.
Оскільки ми говоримо про ефективність рідкого металу, які вигоди спостерігають ваші команди? ?
Згідно з нашими тестами, рідкий метал на 20% ефективніший за традиційну термопасту. Особливо на великих моделях ноутбуків, таких як Mothership. Але, звичайно, все залежить від моделей ПК і, насамперед, процесорів Intel, що є в машинах. А також сценарії використання. Ми виміряли різницю між 5 і 10 ° C з еквівалентною категорією процесорів, укладених в одному корпусі, з однаковою конфігурацією компонентів.
Ще одна вигода: шум. Вентилятори працюють повільніше, оскільки процес розсіювання вгору за течією краще контролюється та ефективніший. Ми отримуємо від 2 до 3 дБ в нашій безеховій камері. Ймовірно, це буде трохи менше в реальних умовах використання, з навколишнім шумом та коливаннями зовнішніх температур.
Чи псується рідкий метал з часом ?
Так, як і будь-який матеріал. Але повільніше, ніж термопаста, і наші прогнози вказують на те, що коефіцієнт корисної дії та довговічності важливіший. Однак неможливо навести точні цифри, оскільки ми ще не маємо достатньої перспективи щодо використання такої техніки.
Asus - єдина марка, яка використовує рідкий метал? Або інші також використовують це на вашу обізнаність ?
Наскільки мені відомо, HP використовувала його на дуже висококласному Omen минулого року [Примітка редактора: Omen X 2S]. Але, як і нам, їм довелося вдаватися до програми вручну. Що, мабуть, було дуже дорого, і я не знаю, чи будуть вони продовжувати ним користуватися. Хіба що вони, як і ми, не розробили спеціальних машин. Нам доведеться дивитись їх наступні анонси.
Тому що є ймовірність того, що тенденція йде до демократизації рідкого металу. З огляду на нашу роботу, Intel надіслала пам’ятку всім своїм партнерам по галузі, закликаючи використовувати рідкий метал у найпотужніших ноутбуках. Ми не трохи цим пишаємося.
Чи плануєте ви використовувати його на графічних процесорах на портативних ПК? Зрештою вони також є процесорами.
Використання рідкого металу на чисто обчислювальних процесорах має більше сенсу, ніж на графічному процесорі. Для аналогії легше охолодити полум’я запальнички - процесора - ніж вогонь від керамічної плити - графічного процесора. Гарячі точки більш концентровані і набагато менше на процесорі процесора, ніж на графічному процесорі. І це ще більше стосується моделей ноутбуків. Крім того, архітектура графічного чіпа має, по суті, управління та циркуляцію калорій, які дуже відрізняються від процесорів Intel або AMD, наприклад, які, приблизно, працюють однаково на цьому рівні.
На графічному процесорі калорії та їх концентрацію важче орієнтувати. І споживання енергії теж не однакове. Це в кінцевому рахунку може знизити ефективність використання рідкого металу та спричинити додаткові витрати. Тут, як це виглядає, термопасти та інші лопаті (клейка ізоляція, що використовується на пам’яті та етапах живлення відеокарти) все ще дуже ефективні, оскільки вони часто підтримуються іншими елементами системи тепловіддачі машини.
І перед тим, як ви запитаєте мене, використання рідкого металу на настільних відеокартах можливо. Але наразі ми не плануємо цього робити. З тих самих причин, що й згадані вище. Однак ми продовжуємо проводити тести та дослідження в цьому напрямку.
Інтерв’ю Аймерік Сімеон