¿Es necesaria la refrigeración líquida para un alto rendimiento de la CPU durante períodos prolongados?

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Estoy planeando construir un sistema para un alto rendimiento de CPU y memoria. El rendimiento de los gráficos no es una preocupación importante, ya que no planeo usarlo para jugar. Noté que el enfriamiento líquido parece haberse vuelto común desde mi última versión, y me pregunto si es necesario en mi caso. No planeo overclockear ninguno de los componentes.

El uso previsto para el sistema es principalmente desarrollo y tareas ocasionales intensivas en cómputo que se ejecutarán en todos los núcleos continuamente durante varios días a una semana. El sistema normalmente no estará en uso continuo como este, pero debe ser capaz de períodos prolongados ocasionales de uso continuo a plena capacidad.

He incluido los componentes principales a continuación.

CPU: i7-5960X

Memoria: 64 GB DDR4

Tarjeta gráfica: Nvidia GeForce GT 730 2GB

Unidad 1: SSD de 1 TB

Unidad 2: 4 TB 7200 RPM HDD

Fuente de alimentación: 700W

¿Se necesita refrigeración líquida para la construcción anterior? Si no, ¿hay alguna ventaja en usarlo? He leído reseñas que mencionaron fallas en la unidad de enfriamiento de líquido que resultaron en fugas, por lo que preferiría no usarlo si no es necesario.

¡Gracias!

Qudit
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Me gustan las unidades de refrigeración líquida de circuito cerrado que son solo para la CPU. No encajan en todos los casos, pero mantienen el caso bastante fresco. En comparación con otros ventiladores del mercado de accesorios, solo cuesta 1.5 - 2 veces más. (comienza alrededor de $ 99 US más o menos)
ps2goat
Ni siquiera corren tanto, newegg tiene unos decentes alrededor de $ 60, saldrán a la venta por $ 45 aproximadamente una vez al año.
Perkins
La refrigeración líquida también puede ayudar a reducir el ruido. En general, para aumentar la capacidad de enfriamiento en la refrigeración por aire, debe arrojarle más ventiladores (más ruido), donde, como en la refrigeración líquida, puede arrojarle más radiadores sin necesidad de ventiladores (puede alejarse fácilmente con un apagado completo Los ventiladores bajo carga baja).
Los sistemas de refrigeración líquida tienden a aumentar la temperatura de la placa debido a la ubicación remota del ventilador, lo que hace que el sistema sea menos confiable a largo plazo en el caso de las plataformas HEDT. Si usa refrigeración líquida, asegúrese de que un ventilador grande también esté enfriando la placa
Richie Frame
La respuesta a esto es 100% dependiente de cuánto planea overclockear su procesador.
Kik

Respuestas:

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En resumen, no

La refrigeración líquida sigue siendo principalmente para alardear. Obtener esos MHz adicionales del hardware y presionar para obtener puntos de referencia adicionales.

¿Necesitará algo del mercado de accesorios para enfriar su sistema? Absolutamente .

Por supuesto, mantener las temperaturas lo más bajas posible siempre es algo por lo que nos esforzamos, pero debe sopesar los costos y los riesgos para los beneficios de rendimiento.
Las bombas, radiadores, depósitos, disipadores de calor, ventiladores, tubos y refrigerantes agregan grandes cantidades al costo de una construcción.
Incluso los productos todo en uno son bastante caros (y pueden causar problemas, ebullición, fallas de la bomba, etc.).

Otro inconveniente del enfriamiento por agua es que es difícil saber que algo ha fallado. Pueden operar casi en silencio y las fugas pueden pasar desapercibidas hasta que algo explote.
Esto no quiere decir que sean menos confiables que los sistemas refrigerados por ventilador, pero al menos sabe si sus ventiladores ruidosos han dejado de funcionar y hay muy pocas posibilidades de que se lleven algo más si está cerca de la supervisión.

Básicamente, obtendría un disipador de calor robusto con al menos un ventilador de 120 mm, algo así como un Noctua o Zalman (no estoy afiliado) y luego una entrada y un escape para mantener el aire fresco en movimiento. El enfriamiento de RAM rara vez es necesario, pero hay soluciones disponibles de compañías como Corsair.

Obtenga nombres de calidad garantizada con muchas reseñas. Esta PC suena bastante crítica, así que invierta sabiamente para mantenerla en funcionamiento.

Ctrl-alt-dlt
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Si bien recomiendo encarecidamente y siempre compro un enfriador de mercado secundario, niego la afirmación de que sea obligatorio; El refrigerador incorporado debe ser suficiente. Sin embargo, esta respuesta alcanza los puntos más altos y obtiene mi +1.
ChrisInEdmonton
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En mi experiencia, las CPU Intel de más de 6 núcleos de gama alta (incluso más 'equivalentes' de AMD) vienen con refrigeradores que sí, los mantienen frescos pero no a los estándares que evitarán afectar la vida útil. Creo que cualquier cosa por encima de 60 grados bajo carga máxima es demasiado caliente para que una CPU funcione a 24/7.
Ctrl-alt-dlt
@Jamie Willetts ¡Gracias por la respuesta detallada e informativa! Creo que iré con poderosos ventiladores y disipadores de calor como usted sugiere.
Qudit
1
@ MichaelMiles-Stimson Sin embargo, esto depende en gran medida tanto de la CPU como del refrigerador. Tengo un Xeon de cuatro núcleos con un refrigerador que es increíblemente silencioso (en serio, no se puede ver la diferencia entre la computadora funcionando o no, incluso de noche) y realmente funciona perfectamente: con una carga del 100%, puedo correr por horas sin problemas de ningún tipo. Y tanto el disipador térmico como el ventilador son bastante pequeños. Por supuesto, también tengo un gran caso, y la temperatura ambiente en la habitación rara vez supera los 20 ° C. Espero una disminución durante el verano y con el tiempo.
Luaan
2
El enfriador estándar es apropiado para funcionar a velocidades estándar. Un enfriador más grande es apropiado para el overclocking. Esta situación se ve ligeramente nublada por el hecho de que el modo turbo overclocks por defecto en el último cpus. Sin embargo, esto usa velocidades conservadoras, por lo que también debería estar bien en el disipador térmico de stock en una temperatura ambiente fresca. Pero si el overclocking, el ambiente de alta temperatura o el uso continuo continúan mejor para ir a salvo con un enfriador más grande. Idealmente, desea estar a 60 ° C o menos, pero cualquier temperatura de hasta 80 ° C debería estar bien incluso para un uso prolongado.
JamesRyan
6

Para mayor confiabilidad, puede considerar enfriar pasivamente la CPU con un disipador térmico de gran tamaño e instalar ventiladores extra grandes en el chasis.

La razón es que el fallo del ventilador de la CPU tiende a causar un tiempo de inactividad mucho más prolongado que el reemplazo de un ventilador del chasis. Si ejecuta el ventilador del chasis directamente desde la fuente de alimentación en lugar del mobo, incluso puede cambiarlos sin apagar la computadora.

Los ventiladores más grandes también duran más porque no necesita girar tan rápido para empujar el mismo volumen de aire. Naturalmente, también será más silencioso por la misma razón.

Nelson
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Y no olvide que el ventilador es responsable de arrastrar el polvo y las fibras que quedan atrapadas en las parrillas y reducir la efectividad con el tiempo. La mayoría de los casos buenos tienen suficientes ventiladores para que circule suficiente aire (con aire acondicionado) para hacer viables los disipadores de calor pasivos ... en el lado negativo, el peso adicional puede inclinar la placa base y pueden producirse fracturas por estrés: los disipadores de calor pasivos son mucho más pesados ​​que los activos unos. Sujételo con una correa o coloque la carcasa hacia abajo para que no se arrastre perpendicularmente a la placa base.
Michael Stimson
1
Con un TDP de 140 W, un disipador térmico pasivo necesitaría ser cómicamente sobredimensionado, y el flujo de aire en el caso dirigido usando deflectores para un enfriamiento adecuado
Richie Frame
El TDP por sí solo no puede explicar la viabilidad de la configuración. Realmente depende de las posiciones disponibles del ventilador del chasis.
Nelson
5

La razón principal por la que el enfriamiento por líquido es mucho más común es que se ha vuelto mucho más simple, más barato y más confiable. No es porque las nuevas construcciones requieran el enfriamiento líquido. Dicho esto, hay ocasiones en que vale la pena la complejidad de configuración adicional.

Depende en parte de la placa base. Si se anuncia para overclocking / gaming, etc., puede haber sido diseñado con la suposición de que habría un refrigerador líquido en juego. Me encontré con esto donde había un banco de condensadores justo al lado de la CPU, mientras que la CPU nunca superó los 70 ° C, el banco de condensadores impidió el flujo de aire desde el ventilador del chasis y finalmente se cocinó.

Además, la refrigeración líquida es más silenciosa, más eficiente y le permite extraer el calor del chasis en lugar de sacarlo de la CPU. Si la computadora va a estar en un lugar donde la gente está regularmente (oficina, hogar, etc.), entonces la reducción de ruido es agradable; si está debajo de un escritorio, hacer que el chasis se mantenga fresco es bueno. Además, si comienza con un kit todo en uno y reemplaza las mangueras por unas más largas, puede montar el radiador en el exterior, lo que puede hacer que el refrigerador líquido se amortice en verano. El costo de venta de un kit todo en uno a menudo es similar al costo de un ventilador de chasis + un mejor disipador de calor, por lo que se reduce principalmente a una compensación entre el mantenimiento adicional y la operación de enfriamiento más silenciosa.

Perkins
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1
Gracias por el consejo sobre las placas base diseñadas para enfriadores de líquidos. No me importa el costo de los sistemas de refrigeración líquida, ya que es insignificante en comparación con el resto del sistema de todos modos. Sin embargo, no me gusta la idea del agua cerca de aparatos electrónicos caros.
Qudit
La electrónica moderna no es tan sensible al agua como los sistemas más antiguos. Por lo general, los rastros en la placa base están recubiertos con una fina capa de plástico; unas pocas gotas que terminan en una sección de la placa no dolerán, siempre y cuando no se agrupe o corra a través de ningún componente (una placa base vertical, con la CPU no por encima de las ranuras de expansión es imprescindible para la refrigeración líquida). El problema con las fugas proviene principalmente de la pérdida de enfriamiento, así que asegúrese de estar configurado para el apagado automático, además de usar sensores de flujo y nivel. Un sistema de baja presión elimina el riesgo de rociar agua por todas partes, una fuga simplemente goteará.
Perkins
Tengo la impresión de que sus experiencias con las fugas están en sistemas de enfriamiento personalizados en lugar de los todo en uno sellados que están disponibles en estos días. ¿Está bien?
Qudit
Eso es correcto. El estuche que uso tiene una ranura para correr mangueras fuera del estuche. De todos modos, la unidad personalizada que estoy usando solía ser una todo en uno, pero quería mangueras más largas y una bombilla de ajuste. La parte dentro de la caja son todas las partes originales y donde surgió una fuga durante la prueba. Tuve que desconectar las mangueras de la bomba y no las apreté cuando las reconecté. Una advertencia: algunos de los (viejos) todo en uno están llenos de refrigerante que puede gelificarse si se sobrecalienta, por lo que si el flujo de aire del radiador se bloquea, podría tener problemas (de ahí el bulbo de sedimentación ahora).
Perkins
Fwiw, construí un radiador en un lado de la caja para que los mismos ventiladores que empujan el aire a través de ella también extraigan el aire de la caja. Eso es algo que no se obtiene con las unidades externas conectadas a la manguera. Con eso en mente, se están vendiendo más cajas, o un pequeño radiador puede atornillarse al exterior de donde iría un ventilador de caja.
JDługosz
5

Sí.

Acabo de armar una nueva placa Xeon E3-1276 v3 (Haswell) (como la i7-4790 con más capacidad de memoria caché y ECC). Con el enfriador suministrado, incluso sin estuche, se sobrecalienta (¡100 grados Celsius!) Después de un minuto de funcionamiento con Prime95 de 64 bits. (NO overclocking, por cierto)

Incluso un simple enfriador de líquido de circuito cerrado esencialmente mueve el voluminoso radiador hacia afuera y elimina las restricciones de tamaño y peso para mohing y ajuste de la placa base dentro de una caja con flujo de aire.

Nunca he tenido una fuga una vez que un sistema es probado y puesto en servicio, desde que recurrí a la refrigeración por agua en la era Pentium Prescott.

Para los sistemas mundanos, uso algo como el radiador cuadrado grande Coolermaster que se encuentra en la parte superior de la CPU con un ventilador de 140 mm en el lateral. Pero para un enfriamiento de rendimiento sostenido, también necesitaría (al menos) ventiladores de carcasa o conductos para ir con eso, y no sé cuánto podría manejar sin ser muy ruidoso y tomar un gran volumen de aire.

De las discusiones en los comentarios , parece que el código de rendimiento puede llevarlo más allá de los límites térmicos, por lo que es necesario enfriar el agua para aprovechar esa capacidad de rendimiento.

Para que quede claro: esto no es overclocking y ejecuta el MB, la memoria y la CPU según las especificaciones de stock. El código de cálculo numérico puede superar significativamente lo que puede manejar el refrigerador de stock suministrado.

Del mismo modo, la función turbo core no es aplicable porque (con la configuración estándar) no se activará a menos que algunos de los núcleos estén inactivos, y simplemente no aumentar no se considerará un error si impulsarlo supera el límite.

Un disipador de calor del mercado secundario que maximiza el peso que la placa base puede soportar de manera segura podría manejar más calor si le da suficiente flujo de aire, pero no puedo decir con certeza qué es capaz de usar en el caso. Mi intuición es que si no hace tanto ruido como una aspiradora, no seguirá el ritmo.


Consideraciones: algunos procesadores similares tienen menos núcleos o menor velocidad de reloj , y eso marcaría la diferencia.

También tengo un E3-1245v3 (3.4GHz en lugar de 3.6) que ejecuta un servidor de archivos y no tiene ningún problema con un disipador de calor cuadrado de 5 " . El enfático sí a la refrigeración líquida es para el uso de Computación de alto rendimiento (procesamiento de números de CPU).

Además, si prueba la efectividad con su caso de uso real, tenga cuidado de no hacerlo por debajo. El software podría actualizarse para usar nuevas instrucciones o estar optimizado para esa arquitectura, y no podría aprovechar las mejoras de rendimiento, si eso ahora lo empujó 20W más allá de su límite térmico.

JDługosz
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Para su información, las versiones más nuevas de Prime95 usan instrucciones de FMA en las pruebas de estrés (y presumiblemente la caza principal normal también); haciendo que funcione más como una herramienta de prueba de quemaduras a corto plazo / virus de potencia que el probador de estrés a largo plazo que históricamente era. Para mi 4790k, IIRC, lo empujaron ~ 20W por encima de TDP a velocidades / relojes estándar; y 15C por encima de la carga térmica de una versión anterior sin FMA. (Estaba funcionando refrigerado por agua, por lo que mis térmicas eran razonables; no estaría tan seguro de que el refrigerador Intel original funcionara bien).
Dan Neely,
¿No es un juego justo para cualquier código de cálculo de rendimiento? Para eso están las instrucciones. El conjunto de pruebas de estrés es solo una ejecución normal con respuestas ya conocidas, no un código diseñado para evaluación comparativa o grabación. Supongo que significa que solo el código más nuevo empujará la CPU con tanta fuerza, y la carga puede variar considerablemente dependiendo del código. No quisiera enfriar un equipo HPC porque parece correcto, en caso de que actualice el software y se haya vuelto a compilar para usar las nuevas instrucciones u optimizado para esa generación.
JDługosz
FMA se fusiona multiplícalo . Bajo diferentes nombres, eso ha sido importante para el procesamiento de vectores (simd o canalizado) en chips DSP de coma flotante y otras soluciones, por más de 20 años que puedo recordar. Su observación puede interpretarse en el sentido de que el refrigerador de stock (¿incluso con el Xeon empaquetado?) No es adecuado para el uso de HPC (informática de alto rendimiento). La mayoría de los servidores son servidores de bases de datos y servidores web que en su mayoría reposan.
JDługosz
5

Honestamente, como propietario de la misma CPU en un sistema similar, diría definitivamente . No se deje engañar, el 5960X es una CPU muy rápida y eficiente, pero también es engañosamente caliente porque en realidad es mucho más pequeño que el 3930k que actualicé y, por lo tanto, el calor está mucho más concentrado. E incluso el 3930k era muy sensible al calor.

RMA'd mi 3930k debido al daño por calor mientras estaba funcionando en el aire y hablé con Intel directamente al respecto, por lo que hablaré más sobre eso que el 5930k que tengo ahora.

Si realmente observa las especificaciones de la CPU, que nadie parece hacer en estos días , solo tiene una clasificación de 66 grados como máximo (prácticamente lo mismo que la 3930k). Según Intel, eso se debe a que la CPU está tan lejos de los sensores de temperatura del gabinete de distribución de calor y (CPU) que cuando el sensor lee 66, los núcleos son significativamente más altos en algunos lugares. RMA'd mi 3930k debido a una falla inducida por el calor y nunca superó los 75 ° C, pero debe haber sido mucho más porque eso logró quemar los circuitos TSC en el chip y sus características de autoinforme se negaron a iniciar cualquier sistema operativo.

Eso fue en un Arctic Freezer i30 en relojes de stock. En realidad, es casi imposible mantener el 3930k por debajo de 62C (su máximo es un poco más bajo que el 5960X) bajo carga sin un sistema muy ruidoso, y de hecho, a veces hacía alt-tab de los juegos para dejar que la CPU se enfríe, así que agregue dos núcleos, hazlos más pequeños (para que el calor esté más denso) y tus problemas solo aumentarán, incluso con un menor consumo de energía.

Compré un enfriador de agua de circuito cerrado. Te sugiero que hagas lo mismo. (H80 FYI) Nunca intenté overclockear de antemano, pero después puedo ejecutar el 3930k @ 4.3 @ 63C bajo carga, y el stock bajo de 50s bajo carga. Es mi único circuito cerrado, por lo que espero lo mismo de los demás, pero está construido muy sólido y dudo mucho que alguna vez se filtre. Yo recomendaría no construir el suyo por esa misma razón.

Utilicé el mismo enfriador en mi 5930k, y tiene un máximo de 56C. Realmente no veo un punto en oc atm, así que no lo he intentado. Mi bebé todavía es nuevo lol. Voy a comentar que es posible que desee considerar ECC RAM y un Xeon si está haciendo algo como Programación. Me encontré con tipos que tenían errores de un solo bit durante la compilación que hicieron que su software se lanzara con un error que les llevó un tiempo increíblemente largo descubrir y solucionar.

usuario1901982
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Gracias por dar tu perspectiva aquí. Leí algunas reseñas en newegg sobre un refrigerador líquido que fallaba y goteaba. (Creo que fue el Corsair H55). De todos modos, si es tan sensible al calor, tal vez valga la pena. Estaba buscando usar un disipador de calor Noctua NH-C14, que tiene dos ventiladores de 140 mm, por lo que probablemente se enfríe más de lo que usó anteriormente. Aún así es preocupante.
Qudit
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@Qudit tenga en cuenta que dos ventiladores en el mismo flujo (empujar / tirar, lados opuestos del radiador) no aumentan mucho el flujo de aire y pueden ser mucho más fuertes. Reduce la resistencia al flujo, pero no duplica el flujo. Para un radiador de disipador de calor que funciona con un solo ventilador, su único punto es la redundancia a prueba de fallas.
JDługosz
Nunca podría decir que no es posible que tenga fugas, pero honestamente, sin un cuchillo no creo que pueda sacar las tuberías de la CPU bloquean el H80 si lo intentara con todas mis fuerzas, son increíblemente apretadas. No me preocuparía, pero entonces un H80 es significativamente más exclusivo que un H55, por lo que puede que no sea el caso para todos ellos.
user1901982
@ JDługosz Puedo verificar eso, es principalmente porque uso un controlador de ventilador manual de la vieja escuela con el ventilador silencioso y luego hago sonar el BIOS si llega a 60c, en caso de que me olvide de encenderlo bajo carga. Si lo hago, puedo explotar a los dos fanáticos al 100% por un momento. De lo contrario, encuentro todo mucho más silencioso con solo el ventilador entre el rad y la rejilla del ventilador trasero en la carcasa funcionando.
user1901982
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Pensamiento 1

Mis dos centavos en refrigeración líquida es que si quieres un sistema de "configúralo y olvídalo", entonces ve con un enfriador de aire de gran tamaño.

Incluso si cree que va a limpiar el polvo, tenga en cuenta el hecho de que la mayoría de los refrigeradores líquidos también requieren un ventilador y su eficiencia también disminuye con la acumulación de polvo.

En la mayoría de los casos, el stock stock cooler debería ser suficiente para enfriar la CPU, pero como regla general; El calor mata.

Teóricamente, ejecutar una CPU a 40 C puede producir una vida útil de 10 años.

Ejecutar esa misma CPU a 60 C puede producir una vida útil de 6 años.

Ninguna de las estimaciones está escrita en piedra, pero es por eso que siempre debe apuntar a temperaturas más bajas.

Pensamiento 2

Teniendo en cuenta su escenario de uso, podría valer la pena considerar la construcción de un sistema que admita RAM ECC.

MonoZeus
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