Vannkjølt spillmaskin

Kjell Erik Budalen

Lagre artikkel

Idéen og utstyr

De av dere som har lest mine tidligere artikler vet at jeg er en innbitt overklokker som hele tiden prøver å presse mere ytelse ut av hardwaren min. Som dere også vet er det slik at overklokking fører med seg høyere varmeutvikling, som igjen fører til at vi må kjøle ned komponenter med kraftige vifter. I mitt HX08 kabinett har jeg stappet inn 5x80mm og 2x60mm vifter samt en Swiftech MC462-kjøler på prosessoren, så med tanke på støy kunne jeg like gjerne bodd ved siden av Gardermoen :) Min bedre halvdel har mang en gang mast på meg og bedt meg gjøre noe med bråket, så for å bli kvitt alle de bråkete viftene bestemte jeg meg for å teste et skikkelig vannkjølingssystem. Okay da, så var det for å få enda bedre kjøling også ;)

Jeg valgte å bruke diverse vannkjølingskomponenter levert fra Microplex for å lage et komplett system med bl.a. Swiftech vannblokk, Hayden radiator og en Eheim vannpumpe. Dette er kvalitetsprodukter som jeg har lest mye bra om, og forventningene til det ferdige resultatet var meget store da jeg begynte på arbeidet med ombyggingen av maskinen.

Når delene var vel i hus fant jeg ut at skulle jeg først bygge en bra maskin med vannkjøling så måtte jeg ha et godt kabinett også. Jeg bestilte meg derfor et Chiftech DA01W servertower, med en 340watt Chiftech strømforsyning. Også dette ble levert av Microplex.

Som ansvarlig for Overklokking.no's CaseMod-avdeling syntes jeg det bare var rett og rimelig at kabinettet ble "moddet" noe, spesielt ettersom jeg allikevel skulle skjære hull i kabinettet for å feste radiatoren. Jeg valgte å plassere radiatoren på toppen av kabinettet der den ville være minst i veien for andre komponenter og tilkoblinger. Selve monteringen var ganske enkel, og var gjort på en snau halvtime.

Da jeg hadde bestemt meg for hvor radiatoren skulle plasseres, la jeg den ned på topplata og tegnet rundt.

Når alt var målt og tegnet opp, boret jeg et par 12mm hull tett intil strekene og skar ut med en stikksag.

Da jeg virkelig har fått smaken på å modifisere og bygge om kabinetter klarte jeg ikke å stoppe sagingen her - når jeg først var i gang gikk jeg løs på sidedekslet også. Etter en del tegneforsøk kom jeg fram til et vindusfasong jeg syntes så bra ut.

Etter nok en runde med stikksagen ser kabinettet ganske så annerledes ut. Nå gjenstår det å sprøytesparkle og slipe det, før det skal få noen strøk signalgul lakk og et par lag med klarlakk.

Da alle delene var lakkert var det på tide å begynne med litt montering. Rundt åpningen til vinduet og radiatoren monterte jeg pyntelister i krom for å dekke den skarpe kanten, samtidig som de pynter opp kabinettet en god del. Deretter var det bare å montere inn vinduet, ei sota glassplate jeg fikk ganske billig hos den lokale glassmesteren. Da gjensto bare brytere til pumpe og vifter før kabinettet var ferdig til å ta i mot alt av hardware og vannkjølingskomponenter.

Microplex har ikke et spesielt vannkjølingssett, så vi har plukket ut de mest interessante delene og laget et system selv. På de neste sidene kan du lese litt om de forskjellige delene og hvordan vi har satt det sammen.

Siden vi har valgt å ikke bruke noe peltierelement falt valget av vannblokk på Swiftech MCW462 (ville i så fall vært MCW462TEC med ekstra coldplate). Oversiden av blokken en uthult aluminiumsblokk med to Parflex hurtigkoblinger til vannslangene. Det kalde vannet fra pumpen kommer inn gjennom hullet i senter av kjøleblokken, rett over prosessorkjernen, og går videre ut i det ene hjørnet.

Undersiden av kjøleblokken er en 5mm tykk kobberplate som leder varmen fra prosessoren og over til vannet. Bunnen er maskinert slik at den har en helt jevn og fin overflate.

Som vi kan se på skissen over benytter MCW462 seg av de fire hullene rundt prosessorsocketen på hovedkortet for å sikre en stabil og trygg montering. De fire skruene er fjærbelastede for å sikre riktig press på prosessoren.

Mer inngående informasjon om kjøleblokken finner du på Swiftech's hjemmesider.

Swiftech bruker en Hayden 676 radiator til sine vannkjøligssett, og det er liten grunn for oss å endre på det. Den er bygget opp på samme måte som en bilradiator, så vannet passerer gjennom mange tynne vannkanaler i hele radiatorens bredde samtidig. Det gjør at den tynne radiatoren på bare 140x280x13mm blir like effektiv som større in-line radiatorer, hvor vannet går gjennom en rørsløyfe påmontert kjølefinner. Når den blir så flat er den også betydelig enklere å plassere enn in-line radiatorene, men koster noe mer - 620 kroner ligger denne på.

For at radiatoren skal klare å kjøle ned vannet er den avhengig av tilstrekkelig luftgjennomstrømning. Derfor monterte vi først to 80mm vifter som blåser ut gjennom radiatoren og ut av kabinettet. Det viste seg å bli litt i minste laget på den 280x140mm store radiatoren, så vi klemte til med en 120mm i tillegg.

Noe av det viktigste med vannkjøling er å ha god og stabil sirkulasjon på kjølevannet. Det finnes mange forskjellige pumper å velge mellom, men som med radiatoren valgte vi å følge Swiftech's valg - Eheim 1048. Den er en mye brukt og stabil pumpe til vannkjøling, og med sine 600 liter pr. time flytter denne akvariepumpen nok vann til et godt vannkjølingssystem. Med denne pumpen kan du velge om den skal stå inne i en vanntank eller som en frittstående del av vannsløyfen. Den leveres med utstyr til begge deler, og hvis du skal bruke annet vannkjølingsutstyr fra Microplex kan den bestilles med Parflex hurtigkoblinger ferdig montert.

• Pumpekapasitet: 600 liter pr. time
• Mottrykk: 0,15 bar
• Effektforbruk: 10W
• Tilkobling sugeside:Ø13mm
• Tilkobling trykkside: Ø13mm
• Dimensjoner (LxBxH): 147x75x118mm

Da vi har valgt å bruke en ganske stor vanntank til dette systemet passet vannpumpen perfekt nede i tanken. Dette gjør at pumpen ikke tar noen ekstra plass i kabinettet samtidig som det reduserer støyen betraktelig.

Før vi monterte vanntanken la vi inn ei myk gummipute på 5mm i bunnen av kabinettet som vanntanken skulle stå på. Den vil dempe eventuelle vibrasjoner fra vannpumpen og gjøre den så godt som støyfri.

Deretter var det bare å sette inn tanken og feste den til kabinettet med patentbånd - en enkel, funksjonell og billig festemetode ;-) Mellom kabinettet og patentbåndet satt vi også inn noen små gummimuffer for igjen å hindre at vibrasjoner sprer seg til kabinettet.

I et vannkjølingssystem skal det være vann, ikke luft. For å eliminere alt som heter luft i vannkretsen har Swiftech benyttet seg av tre ventiler som gjør at du ganske enkelt kan få fjernet all luft. Dette er spesielt viktig på lukkede systemer der du ikke har noen vanntank, men bare det vannet det er plass til i selve kretsen.

Slangene som fulgte med sette fra Microplex er av en solid plastkvalitet. Problemene med en del billigere slanger er at de ganske lett kan bli klemt flate hvis de blir bøyd for mye, og at de kan bli myke og rett og slett kollapser når de blir varme. Da kan de lett gli løs fra festene, og du har plutselig flere liter vann i datamaskinen din... Microplex' solide slanger er derfor en billig forsikring.

De solide slangene til dette settet har en ytterdiameter på 10mm og en innerdiameter på 6mm. Alle delene i dette vannkjølins settet er utstyrt med Parflex hurtig koblinger, som gjør monteringen av slangene veldig enkel. Man dytter bare slangen godt inn i koblingen, så sitter den godt fast. Selve hurtigkoblingene skrus inn i elementene som en vanlig rørkobling.

Før jeg installerte noe som helst av hardware i maskinen lot jeg vannkjølinga gå for full maskin i 12 timer. Det er først og fremst for å være sikker på at alt var tett og uten lekkasjer, men også for å få ut all luft før vi satte det på en varm prosessor. Det lønner seg å vippe kabinettet litt frem og tilbake mens pumpa er i gang så alle hulrom fyller seg helt med vann.

Siden vi bruker en egen vanntank i dette systemet bestemte vi oss for å droppe å bruke lufteventilene som fulgte med. De er ikke nødvendige på systemer med vanntank så lenge man lar systemet gå med vanntanken som høyeste punkt i sløyfen i innkjøringsperioden. Ventilene vi mottok hadde også opplevd postverkets vrede, så vi tok ikke sjansen på at de fortsatt var helt tette...

Ettersom denne maskinen i all hovedsak skal benyttes til spilling har jeg satset mye på en kraftig prosessor og et rått grafikkort. DDR-minne gir også en hyggelig ytelsesøkning uten å koste altfor mye. Delene jeg benyttet er som følger:

• MSI KT7 266Pro-R hovedkort
• AMD Athlon 1,33GHz 266FSB prosessor
• 256MB TwinMos DDR CL2,5 PC2100 RAM
• Cardexpert GeForce3 PowerPack !!! skjermkort
• 2x 30GB IBM 75GXP ATA100 harddisker
• SoundBlaster Live! Player lydkort
• Billion ISDN-kort

Med alle delene på plass er maskina klar til første prøvetur. Det har vært ganske mye jobb med den, men med et slikt resultat syns jeg absolutt det er verdt det :)

Før vi går på hva denne kjølingen klarer, passer det vel å nevne hva jeg klarte uten vannkjøling. I min forrige maskin brukte jeg en Swiftech MC462 som prosessorkjøler i tillegg til 5stk. 80mm og 2stk. 60mm kabinettvifter for å holde temperaturen nede i kabinettet. Med alt dette var maksimal stabil overklokking 1600MHz ved 1,89 volt.

Etter at alt var montert og klart var tiden inne til å starte opp maskinen for første gang. Det første jeg la merke til var hvor fabelaktig stille maskinen var når alle viftene gikk på laveste hastighet. Jeg valgte å begynne pent og startet opp med en lett overklokking til 1400MHz. Maskinen var stabil og alt virket bra så jeg bestemte meg for å kjøre på! Jeg gikk tilbake til BIOS for å overklokke den stakkars prosessoren min alt det den kunne klare...

For å gjøre en lang historie kort kom jeg fram til at 1656MHz var det raskeste jeg kunne kjøre 100% stabilt, etter å ha prøvd en myriade av forskjellige multiplier-, FSB- og voltkombinasjoner. Kan ikke si annet enn at jeg er godt fornøyd med det, det er jo 56MHz kjappere enn den bråkete luftkjølingen klarte!

Ettersom det er et kjølesystem vi tester er det ikke bare hastigheten som er interessant, temperaturforskjellen har vel så mye å si. I sammenligningene under er Idle-temperaturene målt etter at maskinen har stått ubrukt i 1 time etter oppstart, mens Load- temperaturene er målt etter at å ha kjørt 4 runder med 3DMark 2001. Romtemperaturen ved alle testene var på 25°C, og grafene er laget med det som utgangspunkt for å vise forskjellene mest mulig realistisk.

Idle-temperaturer

Selv ved null belastning på prosessoren ser vi hvor mye mer effektiv vannkjølingen er. Ved standard hastighet og spenning er temperaturforskjellen mellom luft og prosessor så mye som 7,5°C lavere enn den allerede råe MC462 - det er faktisk så mye som 44,6% kjøligere! Etterhvert som vi øker hastighet og spenning blir forskjellen enda større, hele 46,2% ved 1600MHz og 1,89V. Det ser vi også resultatet av ved at vi når helt opp til 1656MHz med MCW462 vannkjøling, og det bare med 0,4°C økning i temperatur. Men vi er ikke kjent for å la prosessorene våre stå stille, la oss heller ta en titt på hvordan temperaturene ser ut ved max belastning:

Load-temperaturer

Også her ser vi en markant forskjell allerede ved standard hastighet, vannkjølinga leder med hele 9,4°C - det vil si 46,3% med utgangspunkt i lufttemperatur. Det er også verdt å legge merke til at temperaturen med vannkjøling bare har økt med 1,6°C i forhold til Idle, mens luftkjølingen spretter opp 3,5°C.

Som tidligere ser vi enda hyggeligere resultater om vi overklokker, til å begynne med opp til 1600MHz ved 1,89V. Med tretten grader lavere temperatur kjøler vannkjølinga hele 47,5% bedre enn luftkjølinga - nesten dobbelt så god kjøling skal man ikke klage på! Den stiger heller ikke mer enn en halv grad opp til 1656MHz, en hastighet vi ikke hadde mulighet til å nå med MC462, så det er gode kjøleressurser vi har til rådighet her.

For de av dere som lurer på om overklokking fra 1333 til 1656MHz har noen særlig betydning for ytelsen har vi selvsagt kjørt noen tester. Valget falt på CPU Mark99, 3DMark 2000 og 3DMark 2001:

CPUmark99

CPUmark måler direkte prosessorytelse i vanlige applikasjoner, og avhenger i all hovedsak av prosessorens hastighet.

Økningen på 22 poeng, fra 116 ved 1333MHz til 138 ved 1656MHz, var ikke fullt så høy som vi hadde ventet. Mens økningen i prosessorhastighet var på 24,2% fikk vi bare 19% høyere ytelse i CPUmark. Hva dette skyldes har vi dessverre ingen god forklaring på.

3DMark 2000

Gode, gamle 3DMark 2000 er fortsatt en god benchmark for dagens systemer. Programmet stresser stort sett hele systemet uten å legge altfor stor vekt på kraftige grafikkort med alle de nyeste funksjonene. Testen ble kjørt i standard oppløsning, 1024x768x16.

Her fikk vi en økning på 818 3DMarks, eller 8,7% om du vil. Det er kanskje ikke så imponerende med nesten 25% overklokking, men det viser bare at det er mange variabler her - det går ikke bare på rå prosessorkraft.

3DMark 2001

3DMark 2001 er den relativt ferske oppfølgeren til 3DMark 2000. Den baserer seg på mer avansert teknologi og avhenger mer av grafikkort og minnebåndbredde enn forgjengeren. Testen ble kjørt i standard oppløsning, 1024x768x32.

Vi ser en økning på 250 3DMarks her, det vil si 4,3%, noe som bekrefter at det ikke er prosessorkraften det står på her. Med et GeForce3-kortet skikkelig overklokket som i Prosjekt GeForce3 ville nok resultatet vært et annet :-)

Alle delene til dette vannkjølingssettet later til å være av meget høy kvalitet i tillegg til et godt utseende og god finish. Selve kjøleblokken er med sin kraftige festeanordning meget enkel å montere, samtidig som man alltid er sikret riktig og stabilt trykk mot prosessorkjernen. Det at alle delene er utstyrt med Parflex hurtigkoblinger slik at man enkelt kan koble til slangene ser vi på som et stort pluss. Slangene er også av en slik kvalitet at det ikke er fare for at de kollapser eller løsner hvis de blir varme, noe enkelte silikonbaserte billigslanger kan gjøre.

En stor fordel med vannkjøling generelt er at det støyer vesentlig mindre, ettersom man kan bruke betydelig større og mer støysvake vifter. Varmen går også direkte ut av kabinettet (selvfølgelig avhengig av montering) så systemtemperaturen blir betydelig lavere, noe som bidrar til høyere overklokkingspotensiale for skjermkort og systemet ellers. Vannkjøling har også mulighet til å effektivt transportere mye MER varme enn konvensjonell luftkjøling, og er derfor en selvskreven kompanjong til peltier-kjøling.

Skal vi si noe negativt om dette settet må det være at vi godt kunne tenkt noe kraftigere dimensjon på slangene, for å få enda bedre gjennomstrøming på vannet. Prisen på dette settet er kanskje også litt i drøyeste laget for den normale bruker, men normale brukere tenker ikke på vannkjøling uansett :-)

Settet kan kjøpes hos Microplex for totalt kr. 1930,- uten lufteventiler, slanger og vifter til radiatoren.