市面上存在多种特殊的芯片散热方式,例如浸没式冷却和液氮冷却。但你可能从未听说过一种用于超级计算机的喷雾冷却技术。德国著名超频玩家Der8auer在近期视频中展示了这项技术:通过向锐龙7 9800X3D处理器的集成散热盖直接喷射不导电雾滴实现降温。

Cover Image

喷雾冷却原理如其名所示——在芯片上方安装喷嘴,将冷却雾滴直接喷洒至芯片表面。根据所用冷却剂的性质,雾滴接触发热芯片后会蒸发,蒸汽返回冷却循环系统冷凝为液态,随后再次流向处理器完成循环。这套相变原理与均热板冷却技术一脉相承。

为展示专为喷雾冷却设计的处理器,Der8auer特别展示了2003年问世的克雷X1(Cray X1)超级计算机处理器。与普通带金属顶盖的处理器不同,这款处理器被封装在不锈钢夹壳中,壳体内集成了喷雾冷却所需的核心组件。

夹壳内部设有多组微型喷嘴,精准对准芯片的八个晶粒。Der8auer强调,每个喷嘴的角度与液体压力都是确保晶粒完全覆盖的关键参数。任何微小区域的覆盖缺失都可能导致局部过热。

冷却剂的选择同样至关重要。它必须兼具绝缘特性和低沸点特征,才能在适宜温度实现相变。若沸点过高,液体无法汽化将导致热量积聚在芯片内部。

在实践测试中,Der8auer搭建了一套改装系统:采用锐龙7 9800X3D处理器,将定制水冷系统改造为支持雾化装置的双循环架构。一套循环输送冷却剂,另一套提供高压空气,两者混合形成喷雾。

尽管仅覆盖部分顶盖,这套临时系统仍成功为9800X3D实现基础散热。虽然效能不及传统散热器,但足以支撑完成单轮Cinebench R23测试,取得18,164分(约95℃),而该处理器搭配常规散热器通常可达23,000分

虽然测试数据不算惊艳,但需要明确的是当前雾化装置仅覆盖小部分顶盖。若采用全面覆盖的优化系统,结果可能截然不同。喷雾冷却的效能与冷却剂流速直接相关,使其成为极具潜力的半导体散热方案。

尽管技术先进,喷雾冷却目前仍主要应用于超级计算领域,且仅有包括克雷2(Cray-2)在内的少数超级计算机采用该技术。


文章标签: #喷雾冷却 #超频技术 #处理器散热 #超级计算机 #Der8auer

负责编辑

  菠萝老师先生 

  让你的每一个瞬间都充满意义地生活,因为在生命的尽头,衡量的不是你活了多少年,而是你如何度过这些年。