Классический форум-трекер
canvas not supported
Нас вместе: 4 135 280

Компьютер с кипящим охлаждением представлен на семинаре в ИПС РАН


Страницы:  1, 2, 3  След. 
 
RSS
Начать новую тему   Ответить на тему    Торрент-трекер NNM-Club -> Компьютеры и комплектующие -> Компьютерные новости
Автор Сообщение
Implode Sch ®
Стаж: 9 лет 5 мес.
Сообщений: 4037
Ratio: 30.91
Поблагодарили: 165782
100%
6 октября 2020 года на семинаре в Институте программных систем РАН (Переславль-Залесский) была показан экспериментальный компьютер, охлаждаемый кипящей жидкостью. Конечно, кипящей при невысокой температуре (40°C). По словам исследователей, это позволяет в тысячи раз улучшить отбор тепла на процессоре и создать одинаково холодные условия во всей установке.

Компьютер не перемещает никаких грузов, не обрабатывает сырья, не выпекает хлеб или керамику — то есть не тратит электрическую мощность на производство продукции. Вся эта мощность должна быть рассеяна компьютером без перегрева, всё его тепло надо сбросить в окружающую среду. Поэтому охлаждение электроники становится очень важной, ключевой задачей. Шаг за шагом было придумано воздушное охлаждение, потом изолированное жидкостное (охладитель в трубках), потом погружное (электроника плавает в охладителе). А теперь сделан следующий шаг — фазовый переход.

Стенд работает

Бросим взгляд на экспериментальную установку. Вот аквариум с материнской платой. В него налита фторкетонная жидкость. И да, она совсем сухая на ощупь, потому что мгновенно испаряется с ладони. На процессоре эта жидкость кипит пузырьками и превращается в пар.( )

Чуть выше стоит конденсатор, в нём течёт холодная вода и собирает всё тепло, которое несёт этот пар. Отдав тепло, пар конденсируется и капает вниз, а вода, нагревшись, течёт в теплообменник в нижней части стенда. Здесь тепло из воды уходит на улицу, а холодная вода возвращается в конденсатор.( )

Говорит один из разработчиков, кандидат технических наук Сергей Анатольевич Амелькин:
    — Мы погружаем процессор в кипящую жидкость, и его тепло передаётся кипящей жидкости. Если кипение происходит при достаточно низкой температуре, процессор не будет сильно греться, а тепло будет собрано жидкостью. При этом жидкость изменит фазовое состояние, станет паром. Этот пар сам поднимается через слой жидкости наверх к конденсатору. Экспериментальная установка и работает, и жидкость в ней кипит, и дождик капает!( )
На 140 ваттах мощности, которые отдаёт экспериментальный вычислительный узел, разница температуры между процессором и жидкостью составила 35 градусов. Это соответствует коэффициенту теплопередачи 2500 Вт/(м²×К).

По расчёту в этом аквариуме можно утилизировать в окружающую среду 15 кВт мощности при температуре окружающей среды 20 градусов. Сейчас, подключённый к обычной розетке, стенд выводит в воздух 2,5 кВт мощности. (Таково ограничение электрической сети в лаборатории.) Кипеть начинает за пять минут. Опыт сделан на комплекте резисторов, включённом через ЛАТР.

Снова дадим слово разработчику. Говорит доктор технических наук Анатолий Михайлович Цирлин
    — Опуская компьютер в кипящую жидкость, мы фиксируем температуру всех элементов. Они будут иметь ту температуру, при которой жидкость кипит. Это стабильная температура, не надо никакого регулирования.( )
Коэффициент теплообмена теперь резко увеличился. За счёт этого процессор теперь охлаждается напрямую, без радиатора. Однако площадь самого процессора невелика, поэтому не удаётся снимать с него очень уж большую мощность. Есть мысль создать специальный радиатор, который будет контактировать с процессором в нескольких точках. Хотя площадь контакта у него будет маленькой, но ведь поверхность теплообмена будет значительно больше.

Что будет дальше

Лабораторная установка, показанная в ИПС РАН, позволит учёным экспериментально изучать режимы и процессы двухфазных охладительных систем. Тут можно сравнивать различные охлаждающие жидкости и хладагенты, проверять работу радиаторов, продолжая исследования в области кипящего охлаждения.

О продолжении этих исследований мы спросили Анатолия Михайловича Цирлина, и вот что он рассказывает.
    — Наша следующая цель — кипящий струйный компьютер, в котором струя кипящей жидкости обтекает горячие элементы, чтобы распределять её на самые горячие места. За счёт движения жидкости можно увеличить коэффициент теплоотдачи в три раза. Но ещё важнее, что за счёт движения жидкости можно управлять переходом кипения от пузырькового режима к плёночному, когда образуется плёнка пара. Такой переход в плёночный режим опасен, при нём всё перегревается.
В перспективе эти работы могут быть использованы при разработке суперкомпьютеров. К сожалению, сейчас в России не строят коммерческих суперкомпьютеров, а недавно запущенный суперкомпьютер Сбербанка «Кристофари» был разработан и построен американской компанией Nvidia.( )

Кто придумал и построил всё это

В работе участвовали четыре человека: дтн Анатолий Михайлович Цирлин, ктн Сергей Анатольевич Амелькин, аспиранты Алексей Анатольевич Петров и Алексей Алексеевич Демидов. Они трудятся в Институте программных систем имени Айламазяна РАН в городе Переславле, Ярославская область.( )

Анатолий Михайлович Цирлин придумал эту идею (DOI) и предложил её в 2016 году, выступая на Национальном Суперкомпьютерном Форуме в Переславле.

Кандидат технических наук Сергей Анатольевич Амелькин разработал математическую модель системы охлаждения, основанной на фазовом переходе. Выбран оптимальный режим, соответствующий минимальной необратимости процесса охлаждения. Опираясь на модель, он предложил конструктивные решения, которые обеспечат реализацию такого режима, и разработал алгоритмы для управления погружными двухфазными системами охлаждения.

Аспирант Алексей Алексеевич Демидов проводил расчёты, проектировал инженерную 3D-модель экспериментальной установки. Исходя из гидравлической схемы, он расположил в столе и в «аквариуме» все компоненты гидравлики — конденсатор, драйкулер, насосы, теплообменник, расширительный бак. Он моделировал вычислительный узел и испытательный блок с нагрузочными резисторами, подготовил чертежи и конструкторскую документацию. Наконец, он контролировал весь процесс сборки и наладки стенда в лаборатории.

Аспирант Алексей Анатольевич Петров уже несколько лет создаёт системы управления для погружного охлаждения фирмы «Иммерс». Такая система управляет насосами и вентиляторами через программируемые контроллеры. Задача тут непростая — надо поддержать в каждом контурне системы охлаждения постоянный температурный режим. С одной стороны, надо обеспечить низкую температуру, а с другой стороны, хочется тратить минимум энергии на работу охладительной системы при самой разной температуре окружающего воздуха, куда, собственно, всё тепло в конечном счёте уходит. Здесь он писал SCADA-систему, которая слушает датчики температуры и давления, включает и выключает вентилятор, выводит сведения на экран оператора — то есть управляет всей аппаратурой.

Вот такой был семинар и вот такие достижения. Надеюсь, не в последний раз.

Хабр

_________________
WIN10/x64(20H2/*.662)
aforte
Uploader 100+
Стаж: 10 лет 10 мес.
Сообщений: 2061
Ratio: 296.638
Раздал: 128.3 TB
100%
Откуда: гадюкино
ussr.gif
а я то все думаю... как же мне охлаждение на мой новый дистиллятор, (заводик атисептика) сделать... :респект:
zz13
Стаж: 8 лет 9 мес.
Сообщений: 730
Ratio: 3.583
23.05%
идея хорошая, но практического применения в быту ей нет и не будет. так и останется уделом лабораторий или крупных производств.
Qawer20
Стаж: 10 лет 5 мес.
Сообщений: 837
Ratio: 1.957
Поблагодарили: 99
100%
andorra.gif
zz13 писал(а): Перейти к сообщению
идея хорошая, но практического применения в быту ей нет и не будет. так и останется уделом лабораторий или крупных производств.


Наверное можно и борщ сварить пока игру проходишь :смех: Пустить воду в батареи в зимний период тоже не плохо.
color2015
Стаж: 5 лет 5 мес.
Сообщений: 25
Ratio: 7.224
100%
Qawer20 писал(а): Перейти к сообщению
Пустить воду в батареи

Это нашатырь с водой.
karpol
Стаж: 4 года 1 мес.
Сообщений: 993
Ratio: 8.531
Поблагодарили: 3
100%
russia.gif
Если охлаждать процессор фреоном (как в холодильнике), то температура будет не выше +15-20
Sitlix
Стаж: 5 лет 8 мес.
Сообщений: 128
Ratio: 4695.498
Поблагодарили: 380
100%
Давно уже в системах пожаротушения применяют сухую воду, некоторые энтузиасты собирали ДОМА компы с охлаждением сухой водой по такому же принципу, а тут о её существовании только узнали. Прогресс, ну...
RenderG
Стаж: 10 лет 3 мес.
Сообщений: 19
Ratio: 28.741
0.66%
russia.gif
А если к процу радиатор прикрутить хоть ако без вентилятора - система станет в 4-5 раз эффективнее.
grazzt
Стаж: 9 лет 7 мес.
Сообщений: 24
Ratio: 38.996
3.01%
zz13 писал(а): Перейти к сообщению
идея хорошая, но практического применения в быту ей нет и не будет. так и останется уделом лабораторий или крупных производств.

ой да ладно, когда-то ЭВМ были уделом крупных производств...

сделать бытовой герметичный корпус (читай: квадратное ведро), который портами будет вверх материнку размещать - и готово. ни пыли/грязи и главное нет шума. вытащить поменять что-то тоже никаких проблем - вынул всю плату (пусть там будут салазки например). знай жидкость подливай иногда
Bio95
Стаж: 8 лет 6 мес.
Сообщений: 423
Ratio: 21.5
100%
Откуда: Антиутопия
russia.gif
Представил такой "синхрофазатрон" у себя на столе))
alex12nnm
Стаж: 8 лет 4 мес.
Сообщений: 955
Ratio: 0.311
100%
ussr.gif
и чего только дармоеды для майнинга не придумают.
Max_Alekseyev
Только чтение
Стаж: 9 лет 8 мес.
Сообщений: 13318
Ratio: 42.333
Раздал: 124.4 TB
Поблагодарили: 2566
100%
Откуда: Kharkov, UA
ukraine.gif
grazzt писал(а): Перейти к сообщению
сделать бытовой герметичный корпус (читай: квадратное ведро), который портами будет вверх материнку размещать - и готово. ни пыли/грязи и главное нет шума. вытащить поменять что-то тоже никаких проблем - вынул всю плату (пусть там будут салазки например). знай жидкость подливай иногда

Капец как удобно, уже хочу, ведро в подарок :смех:
Green Daemon
Стаж: 3 мес. 12 дней
Сообщений: 72
Ratio: 25.915
75.64%
Откуда: FreeBSD 12.1
russia.gif
zz13 писал(а): Перейти к сообщению
идея хорошая, но практического применения в быту ей нет и не будет. так и останется уделом лабораторий или крупных производств.

Вот лучше бы сделали смартфон без аккумуляторов, который можно заправить бензином или другим горючим.
То есть топливный элемент на бензине, который вырабатывает электроэнергию напрямую.

В теории можно сделать электрогенератор (топливный элемент), который работает на глюкозе и не имеет движущихся частей.
creature40
Стаж: 3 года 8 мес.
Сообщений: 43
Ratio: 77.468
100%
Пф-ф-ф... Все равно охладнение водой, которая в свою очередь охлаждается в радиаторе с вентилятором или пассивно. Та же СВО для ПК только больше и дороже :убится ап стену:
Green Daemon
Стаж: 3 мес. 12 дней
Сообщений: 72
Ratio: 25.915
75.64%
Откуда: FreeBSD 12.1
russia.gif
Хотя зачем.
Вот смартфон или ноутбук такой штукой не охладить, также как и сервера в дата центрах, где всегда ровно 18 градусов Цельсия, потому как работает кондиционер. Бесполезное изобретение.
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Торрент-трекер NNM-Club -> Компьютеры и комплектующие -> Компьютерные новости Часовой пояс: GMT + 3
Страницы:  1, 2, 3  След.
Страница 1 из 3