7. Проект 5 гГц: охлаждение процессора с помощью жидкого азота

7.1 Рекордная попытка: проект 5 гГц

За несколько недель до Нового года команда THG консолидировала свои усилия, чтобы дать нашим читателям, а особенно харкорным геймерам, что-то действительно особое. Мы быстро пришли к общему мнению - это должен быть новый проект экстремального "разгона". Так мы начинали наш новый сложный проект, потребовавший немало усилий по координации и планированию. Рабочее название нашего проекта пришло сразу: проект 5 ГГц.

Опыт, полученный в предыдущих проектах, показывает, что подобные тактовые частоты могут быть получены только на платформе P4. В любом случае, как и бывает при начале какого-либо теста, мы не имели представления, какие тактовые частоты мы можем достичь с выбранными компонентами. Наш последний рекорд по скорости был поставлен в точности год назад. Тогда мы смогли добиться стабильной работы Intel Pentium 4/3,06 на частоте 4,1 ГГц. Через несколько дней мы показали, как AMD Athlon XP может работать на 2,8 ГГц. Основой для теста послужила мощная компрессорная система охлаждения от Chip-cop с небольшими модификациями. Через десять месяцев на той же базовой конфигурации мы смогли "разогнать" первый 64-битный процессор для настольного рынка - AMD Athlon64 FX. Мы достигли 2,8 ГГц.

7.2 Экстремальное тепловыделение: 1600 кВт на квадратный метр!

Ничего не выделяет столь много тепла на квадратный метр, как современный процессор. Действительно, вряд ли в нашей повседневной жизни встречается что-то, выделяющее больше тепла. В случае с Intel Pentium 4 (3,2-ГГц версии в нашем примере), чья поверхность кристалла имеет площадь 112 квадратных миллиметров, тепловыделение при максимальной нагрузке достигает 84 ватт. Ещё раз повторим: 84 ватта на поверхности 112 квадратных миллиметров - площадь кончика пальца! Если экстраполировать до квадратного метра, то мы получим 840 000 ватт или 840 кВт. Для сравнения: хороший бытовой утюг имеет максимальное тепловыделение 2 000 ватт и распределяет его на площадь, примерно, 200 квадратных сантиметров. В результате мы получаем до 10 ватт на квадратный сантиметр. Наш обычный 3,2-ГГц процессор P4 выделяет более чем в восемь раз больше тепла.

При "разгоне" выделяемое тепло увеличивается в экспоненциальной зависимости. Раньше мы фиксировали тепловыделение, примерно, в 135 Вт с помощью компрессора Chip-con и процессора на 4,1 ГГц. При охлаждении жидким азотом мы смогли преодолеть барьер в 5 ГГц, когда тепловыделение выросло до 180 Вт с кристалла площадью 1,12 квадратных сантиметра. Таким образом, тепловыделение оказалось 1 600 000 ватт, 1 600 кВт или 1,6 МВт на квадратный метр. Теперь вам должно быть понятно, насколько важно хорошо охлаждать процессор. Но простыми средствами этого не достичь. По сравнению с нашими прошлыми экстремальными тестами по "разгону", требования процессора к охлаждению существенно возросли.

Здесь показана тактовая частота, которую мы достигли с нашим P4. Однако при данной частоте программные тесты невозможны.

Видео отчет представлен на CD в приложении! (статья взята с сайта http://www.thg.ru)

И в конца своего реферата я хотел бы рассмотреть интересные технологические решения за которыми, по мнению многих специалистов, будущее компьютерной индустрии. А именно, о многопроцессорных машинах…