Wasser direkt auf dem GPU-Chip: Youtuber zeigt, was möglich ist
Warum nicht das offene Silizium einer GPU direkt kühlen? Das 3D-Druck- und Epoxidharz-Experiment geht im Youtube-Video auf und beschert niedrige Temperaturen.
Haben Sie sich auch schon einmal gefragt, warum man einen GPU-Chip nicht direkt mit Wasser umspült, anstatt den Weg über einen Wasserblock mit Kupferplatte zu gehen? Der Youtuber TrashBench zeigt anhand einer RTX 2060 Super, wie einfach das gehen kann und wie gut die Konstruktion performt – vorausgesetzt, man traut sich an CAD-Programm, 3D-Drucker und Wasser auf der Platine heran.
Eine gute Idee?
Vollkommen abwegig ist es nicht, den Wärmeübergang zwischen Chip, Kupferplatte und Wasser zu umgehen und das Wasser direkt auf den Chip zu leiten. Vor allem bei einer GPU ist dieser Ansatz interessant: Der direkte Zugang zum Silizium und die potenziell hohe Wärmeabgabe bieten gute Voraussetzungen für eine starke Kühlung. Im Falle des Experiments von TrashBench besteht die Konstruktion lediglich aus einem 3D-gedruckten Deckel, in den zwei Schlauchanschlüsse geschraubt und geklebt werden. Die Auflagefläche des Deckels wird dabei sauber geschliffen – ebenso wie die Fläche um den GPU-Chip. Nach der Versiegelung der umliegenden, wasseranfälligen SMD-Komponenten wird der Deckel mit Epoxidharz auf der Platine befestigt und auf Dichtigkeit geprüft. Für den Betrieb bekommen die Spannungswandler noch einen Passivkühler spendiert, eine Aquarien-Tauchpumpe im Wasserbecken sorgt für kühles Nass. Zwar läuft zunächst nicht alles ohne Probleme, doch schlussendlich gelingt ein funktionsfähiges und weitgehend sicheres System.
Quelle: TrashBench
Kühlt das?
Im Heaven-Benchmark konnte die luftgekühlte Standardvariante der RTX 2060 Super 70 Grad erreichen. Eine improvisierte AIO-Wasserkühlung erreichte dagegen deutlich niedrigere 33 Grad Celsius und die selbstgebaute Direktkühlung 28 Grad Celsius. Das ist eine sehr deutliche Verbesserung mit Zukunftspotenzial. Der zusätzliche Extremtest bei –28 Grad Wassertemperatur ergab eine Chiptemperatur von 13 Grad Celsius. Wer den gesamten Prozess sehen möchte, kann sich das verlinkte Video von TrashBench anschauen.
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Chance und Grenze
Der positive Effekt ist nicht von der Hand zu weisen, doch es gibt auch Grenzen – wie ein zusätzlicher CPU-Test zeigt. Die geköpfte und mit einem eigens gedruckten Wasserkühler versehene CPU konnte sich nicht so gut schlagen wie die GPU. Während letztere mit direktem Wasserkontakt kühler als mit einer AIO ist, vverhält es sich bei der CPU umgekehrt. Warum? Die Vermutung einer zu kleinen Kammer im Kühler liegt nahe, es gilt hier jedoch noch vieles herauszufinden und zu optimieren.
Meinung
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