Компьютер в аквариуме: создана новая система водного охлаждения

Разработана инновационная технология охлаждения компьютера, при которой весь системный блок погружается в особую жидкость. Она не наносит вреда электронным компонентам при контакте с ними и эффективно охлаждает компьютерные платы. Такой метод значительно снижает расходы энергии по сравнению с воздушным охлаждением и позволяет избежать проблем, возникающих при традиционном водном охлаждении. Математическая модель новой системы была создана в академическом Институте программных систем им. А.К. Айламазяна.

Все компьютеры, как домашние персональные, так и сверхмощные, установленные в научных лабораториях, нуждаются в охлаждении. Любая электронная техника нагревается, так как потребляемое ей электричество превращается в тепло. У персональных компьютеров оно рассеивается в воздухе с помощью вентиляторов-кулеров. Но в случае сверхмощных машин тепло необходимо выводить на улицу, иначе оно может вызвать фатальный перегрев микросхем.

Традиционно для охлаждения суперкомпьютеров используют кондиционеры, снижающие температуру в помещении. Однако у такой системы есть ряд недостатков. Если использовать для охлаждения воздух с улицы, то пыль и влага оседают на электронных компонентах и портят платы. Кроме того, осевшая на процессоры пыль не дает воздуху эффективно их охладить. А водяные пары, содержащиеся в воздухе, при попадании на электрические контакты могут вызвать короткое замыкание.

Еще один недостаток — сильный шум, который издают кондиционеры и вентиляторы. Но главный минус воздушного охлаждения в том, что оно не способно справиться с повышением производительности техники и растущим выделением тепла от становящихся всё более мощными процессоров.

Решение проблемы появилось несколько лет назад — были созданы водяные системы охлаждения компьютеров. Они имеют  значительно более высокий КПД по сравнению с воздушными. Например, для охлаждения одного и того же процессора необходимо пропустить через его радиатор два-три кубометра воздуха или всего один стакан воды. Но существующие схемы основаны на погружении в жидкость отдельных компонентов, и малейшее нарушение герметичности водяных шлангов приводит к потере работоспособности компьютера.

Поэтому важной задачей было создание хорошо охлаждающей жидкости, в которую можно будет погрузить любую часть компьютера без всякого вреда для машины. Хладагент разработала российская компания «СТОРУС», а реализовать конечный продукт помогла «ИММЕРС».

— По сути, в эту жидкость можно опустить обычный системный блок, и он будет надежно работать, — рассказывает гендиректор «ИММЕРС» Сергей Амелькин. — Должное снижение температуры самых горячих мест достигается особой системой направления потоков в жидкости.

Хладагент, названный Сторус-ОХЛ14, сделан на базе синтетического масла на основе силикона, которое является диэлектриком и химически нейтрально. Благодаря таким свойствам жидкость не оказывает никакого влияния на работу электроники. Ряд дополнительных компонентов обеспечивает хладагенту повышенную относительно масла текучесть для ускорения отведения тепла.

— Уникальность нашего проекта не только в хладагенте, так как в мире существуют его аналоги, а в создании на его основе принципиально новой системы охлаждения, — добавляет представитель компании «СТОРУС» Иван Хребтовский. — У нас запатентована технология целостной схемы с использованием этой жидкости. Для создания максимально эффективной технологии охлаждения была решена многопараметрическая математическая задача.

Система охлаждения представляет собой емкость, наполненную хладогентом, в который погружены вычислительные платы. Со стороны конструкция напоминает погруженный в аквариум компьютер без корпуса. Насос заставляет жидкость циркулировать, а установленные на улице вентиляторы охлаждают ее, выбрасывая тепло в окружающую среду. После этого Сторус-ОХЛ14 снова возвращается в аквариум.

Жидкостное охлаждение позволяет плотнее размещать вычислительные ресурсы, экономит электроэнергию и сохраняет чистоту воздуха в помещении. Насос издает звук в 40 децибел — примерно такой же уровень шума стоит в читальном зале библиотеки. Таким образом, в помещении, где расположен компьютер, можно спокойно разговаривать, не повышая голос.

На сегодняшний день технология водяного охлаждения не слишком популярна у обычных пользователей, так как они не хотят доверять новым непроверенным методам, — считает директор центра компетенций по инженерной структуре компании «Техносерв» Алексей Карпов.

По словам эксперта, новая технология не получила популярности, так как люди боятся рисковать дорогостоящей аппаратурой. Есть сомнение, что система водяного охлаждения завоюет рынок.

Коленцова Ольга