jueves, 2 de febrero de 2017

AMD 6990 CrossFire Parte 2. Sistemas de Altas Prestaciones – ProfessionalSAT

Entre ayer y hoy he completado el montaje de una máquina absolutamente excepcional, se trata de uno de mis Sistemas de Altas Prestaciones pero, en este caso, debo reconocer que he tenido que echar el resto en el diseño del sistema de refrigeración.

Está dirigida a un cliente que la va a dedicar a cálculos OpenCL acelerado por las 4 GPUs Cayman con 2 GB cada una. El procesador es un Core i5 2500K Sandy Bridge de 32 nm configurado a 4.2 GHz. Su uso, como de costumbre en mis Sistemas de Altas Prestaciones va a ser continuo e ininterrumpido, aunque en este caso creo que van a haber frecuentes paradas técnicas para limpiar las tarjetas AMD 6990.

DSCF2327El diseño de la refrigeración de esta máquina ha representado un reto extremo.

1100 W de consumo continuo

Ciertamente de un equipo que cuenta con dos AMD 6990 no puede esperarse una gran economía eléctrica en su utilización y menos si se va a utilizar para proceso OpenCL en carga 100% continua e ininterrumpida.

DSCF2287Más de 800 W de consumo y disipación térmica entre las dos AMD 6990.

He llegado a medir 1100 W de consumo en el enchufe a 220 V… lo realmente difícil es extraer todo este calor de la torre y no solo hacerlo sino hacerlo rápidamente y consiguiendo que el calor que genera un componente no afecte a los demás.

Y hay únicamente una manera, extraer ese aire caliente de cada componente por separado por rutas independientes directamente al exterior de la gigantesca torre NOX Hummer.

Para lograr refrigerar dos AMD 6990 en CrossFire he tenido que invertir el giro de los dos ventiladores que vienen de serie en la Hummer, el trasero ha quedado metiendo aire y el delantero de 25 cm extrayéndolo hacia el panel frontal.

Además he añadido cuatro ventiladores de 12 cm a unas 1300 rpm:

  • Dos en el panel frontal extrayendo el aire proveniente de las GPUs 2 y 4 directamente al exterior por el panel frontal.

DSCF2312Los dos ventiladores frontales de 12 cm extraen el aire proveniente de las GPUs 2 y 4.

  • Dos en la parte superior inyectando aire fresco sobre la zona del procesador y memoria DDR3.

DSCF2321Los ventiladores superiores introducen aire para crear exceso de presión interna.

Exclusivamente para refrigerar  las 4 GPUs Cayman he destinado además tres ventiladores Scythe Slip Stream de 12 cm de alto flujo de aire y regulables por el usuario. Sus rpm máximas rondan las 3000, se trata de una serie especial que no se haya a la venta:

  • Dos de ellos están sobre las AMD 6990 inyectando aire frío sobre ellas y en el espacio por el que toma aire la turbina de la primera tarjeta. Con esta adición he reducido en 25 ºC la temperatura de la primera tarjeta AMD 6990.

DSCF2298

  • El tercero se sitúa en la salida de aire frontal de ambas AMD 6990 y dirige el flujo de salida de las GPUs 2 y 4 hacia los dos ventiladores frontales superiores que rápidamente lo expulsan de la torre.

La torre, la enorme NOX Hummer:

Viendo como queda una placa base ATX en el interior de la Hummer nos hacemos una idea de su tamaño:

DSCF2288Parece que sobra espacio por todos lados, pero todavía no están las AMD 6990…

La verdad es que el diseño de la torre es excepcional pero no es en absoluto suficiente para poder diseñar con ella un sistema con dos AMD 6990 en CrossFire. Con la torre de serie más los dos ventiladores superiores adicionales de 12 cm las GPUs llegaban a 90ºC (concretamente la tarjeta superior que incluye las GPUs 1 y 2) en solamente un minuto de test OpenCL (!!) con el ventilador tarado la 100% y un nivel de ruido increíble.

DSCF2243Vista inferior.

Realmente alarmante… menos mal que tengo un extenso surtido de ventiladores de altas prestaciones y una de mis aficiones es la física y en concreto la dinámica turbulenta de fluidos…

DSCF2253Vista frontal, todo perforado para favorecer el flujo de aire.

DSCF2248Vista trasera antes de retirar las tapas perforadas.

DSCF2246Espacio, más espacio…

DSCF2251NOX Hummer: gigantesca, a su lado una torre ATX de tamaño medio.

DSCF2254El ventilador frontal de 25 cm, antes de darle la vuelta.

DSCF2259La parte superior contiene una tapa perforada que se puede retirar.

DSCF2260Con la tapa retirada.

DSCF2262Por esta zona se enrutan todos los cables para dejar libre la parte interior.

DSCF2263Las bahías de discos de 3.5” de color blanco. Para mejorar el flujo de aire la he retirado.

DSCF2267Perspectiva trasera.

DSCF2269Perspectiva frontal.

DSCF2271Vista interior.

DSCF2273La tapa lateral perforada.

Modificación de la torre:

En primer lugar procedí a la inversión del flujo de los dos ventiladores que trae de serie, estamos buscando un flujo de aire de atrás hacia adelante.

DSCF2300El gran ventilador de 25 cm frontal.

En segundo lugar, y contrariamente al sentido común, monté los dos ventiladores superiores de 12 cm metiendo aire sobre la zona de la CPU y hacia las AMD 6990. Interesa alejar el calor de las 4 GPUs del resto de componentes…

DSCF2299Flujo de entrada sobre CPU y memoria en dirección a las 4 GPUs Cayman.

DSCF2302Esta zona está realmente “fría” con temperaturas en carga máxima en la chapa blanca sobre los 30ºC.

En tercer lugar retiré todos los “accesorios” de la torre que pudiesen obstruir el flujo de aire, entre ellos las bahías de discos duros (excepto la inferior), las tapas traseras de los slots PCI y PCIex y los curiosos sistemas de sujeción de las tarjetas (que yo sustituyo por los clásicos y más robustos y fiables TORNILLOS).

DSCF2274Muy bonitos pero más prácticos y estables son los clásicos tornillos.

DSCF2276Vía libre al aire, y con él al polvo. La limpieza del sistema será crítica, avisado queda el cliente…

DSCF2279Por mí podían ahorrarse accesorios de este tipo…

También he eliminado todos los filtros anti polvo que incluía la torre y lo he hecho por dos razones:

  • En primer lugar para aumentar el flujo de aire y disminuir las temperaturas.
  • En segundo lugar porque solamente hay filtros en las bahías de 5.25” del panel frontal y en el ventilador inferior (al lado de la fuente de alimentación (no lo he utilizado), Por todos los demás huecos entra polvo libremente incluyendo toda la tapa lateral, el ventilador frontal de 25 cm, los ventiladores superiores y resto de ranuras de ventilación.

Para poner filtros de ese modo, es mejor no hacerlo pues son inútiles.

Continuará en la tercera entrega…

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Carlos Yus Valero – informaticapremium      informaticapremium-logo-150px[3]