martes, 12 de mayo de 2009

Sistemas de altas prestaciones. Mejora de refrigeración – ProfessionalSAT

El equipo del que trata este artículo es de los primeros sistemas Core i7 que he montado, data de finales de 2008. Dadas las circunstancias de entonces era muy difícil conseguir sistemas de ventilación adecuados y el cliente decidió configurarlo con el ventilador original Intel. Además, la torre era de su anterior equipo, el primer Core2Duo que monté, allá por 2006.

Puntualizar que este sistema no está configurado fuera de especificación sino a frecuencias nominales, en parte por las limitaciones de disipación térmica.

PIC02523 Core i7 920. El sistema con el ventilador original Intel.

Este equipo solo cuenta con 2 GB de DDR3 1333MHz en dos canales, como SVGA una ATI HD4850 512 MB y dos discos duros SATA2 de 500 GB. Aunque parezca una configuración extraña, está adaptado a las necesidades del cliente y pensad que a finales de 2008 el precio de la memoria DDR3 no era ni mucho menos el actual…

PIC02528 ATI HD4850. La suciedad habitual en la SVGA.

PIC02531 Intel DX58SO. Otra vista del sistema de refrigeración.

Como podéis imaginar, con semejante ventilador, el procesador Core i7 920 subía a temperaturas insoportables en carga máxima. Lo primero que hice fue cambiar el ventilador de salida de 12 cm por uno nuevo Xilence (se aprecia en la primera fotografía) y cambié una de las tapas de las bahía de los dispositivos ópticos por una perforada.

PIC02526 Tapa perforada para permitir mayor flujo de entrada.

Y ya en Windows me dispuse a tomar las temperaturas iniciales en carga máxima con el ventilador estándar.

TEMP_IDLE_FREQSTD1600_INTELREF Core i7 920 con ventilador estándar Intel en reposo.

Como vemos, en el escritorio sin carga de proceso, mantiene unas temperaturas satisfactorias de 35 a 42 ºC. Esto es debido al muy superior diseño de clock gating y la desconexión completa de los cores inactivos en los Intel Core i7.

Apliquemos estrés en las ocho CPUs lógicas con Prime95:

TEMP_LOAD_FREQSTD2800_INTELREFEn carga 100%, en solo cinco minutos estamos ya en 75 – 79 ºC. Inaceptable.

Los procesadores core i7 sufren de una disipación térmica extrema que pone en aprietos hasta a los sistemas de refrigeración más refinados, no digamos al pequeño ventilador referencia Intel.

PIC02533 Triton 88 sobre el referencia Intel. No es lo mismo…

PIC02542Como vemos la superficie de disipación no es ni por asomo parecida.

Me dispuse a sustituir el minúsculo y claramente insuficiente ventilador referencia por un flamante Asus Triton 88.

PIC02532 El pequeño refrigerador trabajaba al límite de su capacidad.

PIC02544 Huella de interfaz térmica. Nada más desmontar el disipador.

PIC02537 Se aprecia perfectamente la forma ovalada dejada por las zonas de mayor disipación.

Los procesadores Core i7, como detallé en un artículo anterior, por su peculiar geometría con los cuatro núcleo en línea distribuye el flujo calorífico a lo largo del heat spreader como vemos aquí:

i7

Transparencia del die de Nehalem.

PIC02540 La huella en el núcleo de cobre del disipador es similar.

PIC02534 Asus Triton 88. Seis heatpipes dobles y mucha superficie de disipación.

PIC02545 Una limpieza exhaustiva del procesador…

PIC02553 Triton 88 ya montado en la placa del cliente.

Cambio de interfaz térmica del North Bridge:

Viendo el estado de la pasta del procesador y sabiendo que el chipset Intel X58 alcanza temperaturas cercanas a los 100ºC en torres con ventilación deficiente decidí, ya que tenía la placa base desmontada, cambiar la interfaz térmica. Para ello utilicé Artic Cooling MX2.

PIC02549 Disipador de aluminio del X58 en la Intel DX58SO.

PIC02547 X58 al desnudo, todavía con los restos de thermal pad. Se aprecia un hot spot en el centro del die.

PIC02548 Restos de thermal pad en el disipador.

PIC02548b Detalle.

PIC02551 El X58 limpio y listo para aplicar la interfaz térmica.

PIC02555Tras el montaje y una limpieza general…

PIC02559 Todo ya montado y listo para pasar los tests de estabilidad.

PIC02560 Como vemos, en esta torre el Triton 88 entra verdaderamente muy ajustado.

PIC02562 Dos sistemas Core i7 en paralelo, muy diferentes pero con puntos en común.

Pruebas térmicas:

TEMP_LOAD_FREQSTD2800_TRITON88_1H40 Ya con el Triton 88 y en las mismas condiciones tras 1h y 40min de Prime95.

Las temperaturas de los núcleos en carga 100% han disminuido más de 30ºC. Con el ventilador estándar a los 15 minutos llegaba a unos 86ºC y subiendo, ahí decidí abortar el test. Según Intel, la temperatura crítica para los procesadores Core i7 se sitúa en los 100ºC.

Con carga combinada Prime95 y RTHDRIBL:

TEMP_LOAD RTHDRIBL_FREQSTD2800_TRITON88 Sobre 60ºC.

La temperatura de los cores bajaba al ejecutar concurrentemente Prime 95 junto a RTHDRIBL, ya que bajaba el IPC por polución de cachés.

TEMP_LOAD RTHDRIBL_FREQSTD2800_TRITON88_ALQUITARRTHDRIBL Nada más cerrar RTHDRIBL se produce un aumento leve de temperatura en cores.