Регулировка охлаждения компьютерных систем (стр. 6 из 11)
Рисунок 2.13 - ATI Tray Tools для видеокарты HIS X800GTO IceQ II
Создана Ray Adams новая утилита ATI Tray Tools (Рисунок 2.14).
Рисунок 2.14 - Новая утилита ATI Tray Tools
2.5 Перспективы развития систем охлаждения
Исторически так сложилось, что блоки питания обделены бесшумными системами охлаждения. Во многом это обусловлено тем, что они рассеивают 15-25% потребляемой компьютером энергии. Вся эта мощность выделяется на разных, активных и пассивных компонентах блока питания. Греются силовые диоды и ключи инверторов, трансформаторы и дроссели... Традиционная схема компоновки блока питания требует переосмысления с переходом на внешнее охлаждение. Блоки питания с возможностью подключения к водяной системе охлаждения производит только одна компания.
Начинается производство компьютерных систем с водяным охлаждением, используются двухконтурные, трехконтурные и для экстра компьютерных сетей многоконтурные системы охлаждения.
Для проверки эффективности системы охлаждения, использовались две конфигурации программного обеспечения.
Idle — загружен рабочий стол операционной системы Windows Vista Ultimate x64 SP1.
3D — выполняется тестовый пакет Futuremark 3Dmark Vantage.
В обоих режимах использовалась штатная система водяного охлаждения Koolance, без подключения к холодной воде.
Idle Water и 3D Water — в теплообменник внешнего контура подавалась холодная вода температурой около 17 градусов, вентиляторы штатной системы охлаждения не работали.
Idle Air и 3D Air — использовалась штатная, однослотовая, система охлаждения видеокарты ATI Radeon HD 3870 и процессорный кулер Neon 775 производства GIGABYTE.
Теплоносителем в первых четырех тестах является вода внутреннего контура охлаждения, а в двух последних тестах — воздух внутри системного блока. Для получения стабильных результатов, все тесты выполнялись в течении часа, а показания о максимальной температуре снимались с помощью программы HWMonitor.
Исследования показали, что охлаждение водой значительно эффективнее, чем охлаждение воздухом. В частности, в системе охлаждаемой воздухом, во время простоя, зафиксированы параметры нагрева аналогичные нагруженной системы охлаждаемой водой! Система, охлаждаемая во время работы 3D теста воздухом, достаточно быстро прогрела воздух внутри системного блока до температуры выше 45 градусов. Неудивительно, что температура процессоров приблизилась к 80 градусам, а вентиляторы зашумели на полную мощность.
При оценке экономического эффекта выяснилось, что цена переоборудования компьютера на водяное охлаждение возросла всего лишь на 1200 грн., а эффективность возросла на 100%.
С целью экономии воды, возможно изготовление трехконтурной системы охлаждения, в которой теплообменник крепится непосредственно на трубу магистрали холодной воды, и жидкость этой, промежуточной системы, прокачивается отдельной помпой. Весьма интересна возможность расположить между первым и вторым контуром полупроводниковый холодильник на эффекте Пельтье.
Применение подобных, прогрессивных решений, позволяет достигнуть рекордной производительности при полном отсутствии шума.
3. Технико-экономическое обоснование объекта исследования
3.1 Анализ различных видов охлаждения
Исследуем технико-экономические характеристики рассмотренных выше видов охлаждения (Таблица 3.1).
Таблица 3.1 – Технико-экономические характеристики различных видов охлаждения
| Вид охлаждения | Уровень шума, дБ | Стоимость, грн | Безопасность | Простота конструкции | Дополнительные сведения |
| Пассивный | отсутствует | до 50 | полная | крепление дополнительных радиаторов | |
| Воздушное: вентилятор | 15-39 | 50-200 | частичная | установка дополнительных вентиляторов | Потребление эл. энергии, повышение уровня шума, периодическая смазка подшипников |
| Воздушное: куллер | 15-39 | 150-400 | частичная | установка дополнительных куллеров | Потребление эл. энергии, повышение уровня шума, периодическая смазка подшипников |
| Вид охлаждения | Уровень шума, дБ | Стоимость, грн | Безопасность | Простота конструкции | Дополнительные сведения |
| Водяное охлаждение | до 10 | 1500-7500 | Попадание воды на электроблоки | Сложность установки, подвод воды, установка помпы | Попадание влаги, постоянный просмотр штуцеров, вентилей |
| Криогенное охлаждение | до 50 | 1200-6000 | Образование конденсата | Сложность установки | Образование конденсата, постоянный просмотр блоков, заправка фреоном, минусовые температуры |
| Нитрогенное охлаждение | отсутствует | 300-1200 | Образование конденсата, утечка азота | Сложность установки, герметичность | Образование конденсата, постоянный просмотр блоков, заправка азотом, минусовые температуры |
| Элемент Пельтье | отсутствует | 600-900 | Образование конденс. | Сложность установки, | Дополнительный нагрев |
Проанализировав таблицу 3.1 по цене делаем вывод (Рисунок 3.1):
Рисунок 3.1 – Анализ стоимости различных видов охлаждения:
1- пассивное охлаждение; 2- воздушное-вентилятор; 3 – воздушное-куллер; 4 – водяное; 5- криогенное; 6- нитрогенное; 7 - элемент Пельтье.
По стоимости самым дешевым видом охлаждения является пассивное, стоимость радиатора определяется количеством меди в нем и конфигурацией, самым дорогим является водяное охлаждение и содержит множество переделок корпуса компьютера, элемент Пельтье занимает среднюю позицию по стоимости, но оно не выгодно из-за обильного потребления электрической энергии и выделении тепла на полупроводнике, которое вызовет образование конденсата; самую выгодную позицию занимает воздушное охлаждение – простота монтажа, малая стоимость, надежность конструкции, малое энергопотребление, единственный недостаток вентиляторов – относительно высокий уровень шума.
Выгодно использовать смешанную систему охлаждения, но при использовании появятся как положительные, так и отрицательные факторы. При использовании, допустим, воздушного охлаждения (увеличении количества вентиляторов), мало того что увеличивается уровень шума самих вентиляторов, появляется эффект «резонирования», т.к. вентиляторы находятся на одном шасси.
При установке дополнительного воздушного охлаждения следует предусмотреть и систему фильтров, которая будет защищать данный компьютер от попадания пыли. Можно разработать и систему автоматического выключения электровентиляторов при охлаждении блоков компьютера до заданной величины, используя программу слежения за температурой блоков или дополнительные устройства (термореле, терморегуляторы).
Рассмотрим, во сколько обойдется усовершенствование охлаждения компьютерных систем при установке одного дополнительного вентилятора.
Первичными исходными данными для определения стоимости проекта являются показатели, которые используются на предприятии ГПО «МОНОЛИТ» г. Харьков.
Эти показатели сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Данные предприятия ГПО «МОНОЛИТ» г. Харьков.
состоянием на 01.01.2010 г.
| Статьи расходов | Усл.обоз. | Единицы измер. | Величина |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Разработка (проектирование) КД | |||
| Тарифная ставка конструктора - технолога | Зсист | грн. | 1200 |
| Тарифная ставка обслуживающего персонала | Зперс | грн. | 1200 |
| Зарплата других категорий рабочих, задействованных в процессе разработки КД | Зин.роб. | грн. | 1500 |
| Тариф на электроэнергию | Се/е | грн. | 0,56 |
| Мощность компьютера, модема, принтера и др. | WМ | квт /час. | 0,3 |
| Стоимость ЭВМ, принтера, модема для базового и нового изделия (IBMPentium/32/200/ SVG) | Втз | грн. | 3200,00 |
| Амортизационные отчисления | Ааморт | % | 10 |
| Стоимость 1-го часа использования ЭВМ | Вг | грн. | 6,5 |
| Норма дополнительной зарплаты | Нд | % | 10 |
| Отчисление на социальные мероприятия | Нсоц | % | 37,2 |
| Общепроизводственные (накладные) расходы | Ннакл | % | 25 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Транспортно-заготовительные расходы | Нтрв | % | 4 |
| Время обслуживания систем ЭВМ | То | час/год | 180 |
| Норма амортизационных отчислений на ЭВМ | На | % | 10 |
| Отчисление на удерживание и ремонт ЭВМ | Нр | % | 10 |
3.2 Расчет расходов на стадии проектирования (разработки) КД нового изделия
а) Трудоемкость разработки КД нового изделия
Для определения трудоемкости выполнения проектных работ прежде всего складывается перечень всех этапов и видов работ, которые должны быть выполнены (логически, упорядочено и последовательно). Нужно определить квалификационный уровень (должности) исполнителей.
Расходы на разработку КД представляет собой оплату труда разработчиков схемы электрической принципиальной, конструкторов и технологов.
Расчет расходов на КД выводится методом калькуляции расходов, в основу которого положенная трудоемкость и заработная плата разработчиков.
а) Трудоемкость разработки КД изделия (Т) рассчитывается по формуле: