Czy kolejność pętli ma znaczenie w przypadku chłodzenia wodą?

To pytanie często pojawia się w Internecie i choć krótka odpowiedź brzmi "nie", to długa odpowiedź brzmi "tak".

Aby udzielić właściwej odpowiedzi na to pytanie, musimy najpierw przeprowadzić kilka podstawowych testów. Zróbmy to na przykładzie układu z pompami pracującymi z bardzo małą prędkością, więc przepływ przez układ nie jest zbyt szybki (w tym przypadku około 60 litrów na godzinę). Gdy płyn chłodzący przepływa powoli przez układ, odbiera więcej ciepła z poszczególnych komponentów, a następny komponent w kolejce otrzyma cieplejszy płyn chłodzący.

W naszym przykładowym systemie chłodziwo nagrzewa się o około 5 stopni Celsjusza po przejściu przez nasz RTX 4090 działający w furmarku, gdy chłodziwo pracuje tylko z prędkością 60 l/h.

Teraz spróbujmy ustawić wyższy przepływ - co się stanie? Zwiększenie natężenia przepływu oznacza, że woda ma teraz mniej czasu na podgrzanie przez karty graficzne, ponieważ będzie płynąć szybciej przez blok wodny, mając mniej czasu na odebranie ciepła z gorącej zimnej płyty. Nasz przepływ wynosi teraz 170 l/h, a różnica w temperaturze wody wpływającej do bloku karty graficznej i wody wypływającej z niego spadła do 2 stopni. Wyobraź sobie, że puszczasz zimny kran ze zlewu nad gorącą patelnią - jeśli puszczasz wodę bardzo, bardzo powoli, zostanie ona natychmiast podgrzana, ale jeśli puszczasz ją z pełną prędkością, to oprócz zniszczenia patelni zauważysz, że woda spływająca z patelni ledwo się nagrzewa.

To, czego możemy się z tego nauczyć, to to, że możemy mieć kilka przykładów pętli:

• Pętla 1, która biegnie od chłodnicy -> karty graficznej -> procesora i ma pompy działające z bardzo niskimi prędkościami
• Pętla 2 ma taką samą konfigurację, ale z pompami pracującymi z dużą prędkością
• Pętla 3 przechodzi od chłodnicy -> procesora -> karty graficznej

W pętli 1 karta graficzna znacznie podgrzeje chłodziwo, zanim dotrze ono do procesora, a prawie każdy dodatkowy stopień chłodziwa równa się dodatkowemu stopniowi temperatury procesora. W tym przykładzie temperatura procesora byłaby o 5 stopni wyższa niż w przypadku użycia pętli 3 lub o 3 stopnie wyższa niż w przypadku pracy pomp na wysokich obrotach.

Dlaczego ma to znaczenie? Procesory są zwykle komponentami, które stają się najcieplejsze w systemie, ponieważ mają tak małą powierzchnię do rozpraszania ciepła. Nie jest niczym niezwykłym, że współczesne procesory high-end osiągają temperaturę 85+ stopni, a gdy osiągniesz te zakresy, obniżenie temperatury o dodatkowe 3-5 stopni tylko poprzez ustawienie procesora jako pierwszego w kolejności pętli jest oczywiste. Ponieważ temperatura chłodzonej wodą karty graficznej wynosi zazwyczaj około 40-60 stopni, chłodzenie tego komponentu najzimniejszym możliwym chłodziwem jest znacznie mniej krytyczne.

Czy to koniec świata, jeśli procesor nie znajduje się bezpośrednio po radiatorach w pętli? Nie do końca, istnieje wiele sytuacji, w których kolejność pętli będzie po prostu wyglądać znacznie lepiej lub będzie łatwiejsza, jeśli karta graficzna będzie pierwsza, i to też jest w porządku, ale jeśli gonisz za każdym stopniem, jaki możesz uzyskać, to umieszczenie procesora przed GPU może trochę pomóc.