Мероприятие EK Technology Day — это возможность поделиться видением наших экспертов по исследованиям и разработкам, чтобы продемонстрировать, как разработка новых и экологически чистых методов производства является единственным способом продвижения отрасли вперед.
Мы также обсуждаем, как EK планирует реализовать независимое снабжение сети на нескольких континентах и снижают затраты на производство решений для водяного охлаждения, тем самым делая их более экологичными.
Что нового в технологиях водяного охлаждения?
В настоящее время одна из самых обсуждаемых тем – как сократить производственные затраты и приблизить их к воздушному охлаждению?
Наверное, не самая захватывающая тема, но довольно важная с
точки зрения технического развития. Особенно сейчас, когда затраты
на сырье достигают рекордных высот. Поэтому сейчас, мы проводим базовые исследования и тестируем различные подходы к проектированию и сборке водоблоков.
Стандартная конструкция и сборка водоблоков, к которым мы все привыкли, всегда будет иметь место. Тем не менее, рассматриваются и другие подходы, поскольку мы стремимся к более широкому спектру применений с точки зрения как снижения затрат, так и повышения надежности. Мы достигаем этого, разрабатывая новые технологии, которые включают пайку труб, паяных водоблоков, лазерно-сварных водоблоков, использование алюминия и так далее…
Например, в автомобильной промышленности основное внимание должно уделяться прочности водоблоков, а не их способности разбираться или хорошо выглядеть. Именно здесь особенно актуальны технологии пайки металлов.
Используя лазерную сварку или пайку, мы можем снизить затраты на сборку и в то же время значительно повысить устойчивость к ударам и вибрации. Одним из новых подходов к проектированию водоблоков, которые вписываются в это повествование, является использование глубокой вытяжки из медного листового металла для формирования деталей водоблоков. При достаточно больших объемах было бы экономически целесообразно изготовить матрицу, которая могла бы, например, штамповать верхнюю часть блока со всеми каналами, позволяя сделать холодную пластину как можно более тонкой. Впоследствии сплавляя их вместе с помощью сварки, мы можем сделать водоблок с минимальной механической обработкой и материальными отходами. Это помогает нам производить высокоэффективные решения по разумной цене.
Подобные технологические инновации часто просачиваются в нашу
потребительскую сферу для решения той или иной проблемы.
Решение с паянными трубками для ASUS
Одним из недавних примеров использования промышленных технологий является случай с Ultra block для флагманской материнской платы ASUS. Цель состояла в том, чтобы покрыть как можно большую часть платы при очень ограниченном пространстве между верхней частью процессора, нижним M.2 и чипсетом. Мы порылись в нашем банке технологических приемов, чтобы понять, как бы мы могли преодолеть проблему с поперечным сечением, достаточным для оптимального использования потока охлаждающей жидкости.
Сделать это с помощью одного куска меди или стандартного фрезерования было невозможно. Но почему бы нам просто не использовать процесс пайки для соединения верхнего и нижнего водоблоков с помощью медных труб?
Он подходит под все критерии: вписывается в пространство, создает прочную герметичную связь, обеспечивает максимально возможное поперечное сечение потока, и у нас уже есть доказательство концепции - так что никаких неизвестных.
Звучит как легкая победа, не так ли? Но нет! Как всегда, дьявол кроется в мелочах, и деталь, которая доставляла нам настоящую головную боль, заключалась в использовании промышленного метода для высококачественного продукта, который должен был выглядеть премиальным.
Хотя мы думали, что у нас есть все строительные блоки, чтобы собрать вещи воедино, нам не хватало одного важного компонента: как большие поверхности меди будут реагировать на никелирование при наличии паяного соединения в смеси. Партии образцов прошли без каких-либо серьезных проблем, но, когда началось крупномасштабное производство, проблемы начали появляться одна за другой.
В конечном счете мы решили все вопросы, достигли желаемой эстетики
и доставили необходимое количество товара. Но не обошлось и без задержек, которые – вполне понятно - не слишком обрадовали нашего клиента. Мораль здесь такова: каждый раз, когда внедряются новые технологии, существует неотъемлемый риск неудачи.
Но без риска, не было бы никакого прогресса.
История MSI (Opti Socket)
Однако в некоторых случаях все звезды сходятся, когда вы пробуете
что-то новое. Это произошло с нашей новой конструкцией EK-LiteBlock.
Нам предложили создать экономичный моноблок. Всегда был вариант пойти с классическим подходом использования отдельных медных пластин для CPU и VRM. Однако, мы решили, что это слишком очевидный и ленивый подход к проектированию.
Поэтому, мы вернулись к чертежной доске и спустя пару мозговых штурмов придумали то, что теперь называем Opti-socket.
Вот как это работает: гибридный моноблок обычно монтируется для охлаждения процессора. Кроме того, на стоковом радиаторе материнской платы, прямо над VRM, есть ровная площадка. Используя термопрокладки, моноблок также контактирует с установленным радиатором VRM. Эта конструкция проста и экономична, а также позволяет нам использовать новейший охлаждающую структуру Velocity² и, хотя и косвенно, охлаждать водой цепи питания процессора.
Прелесть этого подхода заключается в том, что потребитель все еще может использовать стандартный воздушный охладитель или AIO для охлаждения процессора, а стандартный радиатор обеспечит достаточное охлаждение VRM. Но также есть возможность использовать водяное охлаждение и lite-блок для обеспечивает VRM на 20 градусов ниже.
Сейчас самый подходящий момент отметить, что мы снова оказались в неизведанных водах, поскольку никто еще не пробовал ничего подобного. Если бы наши расчеты и симуляции оказались неверными, мы бы вернулись к исходной точке, не имея ничего, что можно было бы показать (кроме двух месяцев напрасной работы и отсутствия времени на переделку). К счастью, на этот раз наш расчетный риск не только оправдался, но и проект превзошел все наши ожидания.
Этот дизайн дает еще одно преимущество. Если бы все стандартизировали расположение сокета по отношению к контактной поверхности радиатора, то это удобное решение не ограничивалось бы одной платой.
Надежность и тестирование
Чтобы было ясно, мы никогда не внедряем новые решения и
технологии без тщательного тестирования. Это может быть в форме численного анализа потока и термического анализа или прототипирования с учетом необходимого масштабирования.
С чем мы довольно часто сталкиваемся, так это с жесткими временными рамками и отсутствием стандартизации методологии тестирования в нашей области. Иногда можно использовать стандартизированные тесты из других отраслей промышленности, если они подходят для наших целей. Но чаще всего нам просто приходится придумывать свой собственный внутренний стандарт, который сопряжен с собственным набором проблем.
Чтобы убедиться, что тестирование проходит на высшем уровне, мы располагаем собственным персоналом, а также тесно сотрудничаем с сертифицированными партнерами, научно-исследовательскими институтами и лабораториями. Используя такое оборудование, как климатические камеры, аэродинамические трубы, стендовые испытательные станции и другие технологии, мы можем выполнять специализированные испытания, такие как удары, вибрации, электростатические разряды и другие моделирования, которые позволяют нам создавать превосходные охлаждающие решения.
Проверка метода и результатов, а также обеспечение повторяемости - не совсем быстрая и легкая задача. Поскольку время всегда имеет важное значение и ограничено, чистое творчество — это название игры.
EK Sandbox
Хотя случаи неудач иногда расстраивают, все это стоит того, когда наши инженеры по НИОКР получают полную свободу действий. Когда позволяет время и крайние сроки, мы работаем над нашими проектами Quantum X. Это что-то вроде песочницы, где мы экспериментируем с нестандартными идеями, которые обычно не проходят стадию концепции.
Есть некоторые текущие проекты на более безопасном конце спектра, такие как разработка с помощью искусственного интеллекта 3D-печатного медного блока или испарительное охлаждение, которое не требует использования компрессора. С другой стороны, мы играем с ламинарным потоком бескамерных блочных соединений.
В принципе, ни одна идея не является слишком дикой.
Забота об экологии
Сейчас, как никогда, вопрос сохранения окружающей среды является
одним из самых приоритетных для бизнеса во всем мире. Это касается
как производственного процесса, так и дизайна продукта. Независимо
от отрасли, мы стараемся спроектировать наши блоки таким образом, чтобы при разборке на их основные части ни один оставшийся компонент не был сделан из двух различных прочно связанных материалов.
В конце срока службы изделия потребителю требуется выполнить некоторую дополнительную работу по разборке, отделению и безопасной утилизации различных материалов. Тем не менее, это не должно представлять большой проблемы для тех, кто заботится об окружающей среде.
Тот же менталитет применяется и к нашей упаковке, где мы почти полностью исключили одноразовые пластмассы, такие как пакеты, например, но всегда есть компромисс между устойчивостью и доведением функциональности и опыта распаковки до более высокого уровня.
Одним из важных шагов на пути к тому, что мы проповедуем, является
внедрение нашей новой станции рендеринга. Расположенная в штаб-квартире EK, рабочая станция Fluid Works будет интегрирована в нашу систему отопления. Мы будем использовать отработанное тепло от сервера для нагрева водопроводной воды в нашей системе в течение всего года и помогать отапливать офисы зимой.
Еще одной важнейшей движущей силой после производительности и надежности является дизайн. Дизайн является неотъемлемой частью разработки наших технологий и решений, это видно из эволюции нашей продукции за последние 15 лет.
Водоблоки превратились из прагматичных и простых форм 2.5D в идеально подогнанные чистые сборки с широким спектром функций и материалов. Воплотить эти требования в минималистичный дизайн - настоящая задача, особенно если стремиться к совершенству в каждой детали.
EXACT MOUNT
В случае нашего последнего процессорного блока Velocity² мы хотели
добиться полностью гладкой верхней части без видимых винтов или монтажного механизма. Поначалу необходимое решение звучало просто: прикрепите его из-за материнской платы. Однако все становится довольно сложным, когда мы учитываем технические характеристики гнезд и допустимые зазоры.
Достижение постоянного монтажного давления для процессорного блока означает, что необходимо использовать спиральные пружины. Если давление слишком низкое, термопаста не будет растекаться и работать должным образом, а если оно слишком высокое, то изделие не будет соответствовать требуемым спецификациям гнезда.
Кроме того, на обратной стороне печатной платы материнской платы имеется ограничение по высоте. Было очевидно, что пружины должны быть на лицевой стороне, а гайки нужно было переместились на обратную сторону.
Чтобы сделать его практичным для установки в ситуациях, когда видна только одна сторона, натяжные винты удерживаются под нагрузкой и фиксируются для предотвращения вращения. Это уникальное решение позволяет им достигать длины нагрузки пружины с очень небольшим зацеплением резьбы. Такое короткое зацепление обеспечивает равномерный монтаж блока, а простые фланцы предотвращают чрезмерную затяжку, устраняя распространенные ошибки пользователя и любые вращающиеся детали, которые могут повредить печатную плату.
В совокупности эти улучшения привели к созданию монтажной конструкции, которая сохраняет и улучшает все ожидаемые функциональные возможности. Он может быть реализован с несколькими сокетами с идентичными деталями и, что крайне важно, остается эстетически верным концепции.
Охлаждающая структура
Самые успешные проекты элегантно сочетают эстетику, производительность и надежность.
Один из примеров можно увидеть в нашем водоблоке GPU Vector², элементе, который постоянно фокусируется на производительности, но в этом случае нам удалось улучшить решение, основанное на эстетике.
Охлаждающая жидкость сама по себе является самым отличительным визуальным элементом в системе, который мгновенно сообщает, что внутри находится что-то особенное и мощное. Вторым по значимости элементом являются ребра охлаждения, поэтому было вполне естественно устранить струйную пластину из нержавеющей стали, которая не позволяет увидеть все целиком.
Но реактивная пластина является неотъемлемой частью охлаждающего двигателя, увеличивая скорость потока через ребра и она не может быть удалена полностью. Поэтому мы решили объединить его со вставкой plexi, которая раньше была очень простой формой 2.5D. Поскольку это делало необходимым обработку детали, мы могли бы развернуть более сложную геометрию и сужать впускную полость, чтобы лучше распределять поток.
Результат - простое визуальное и материальное изменение
одной детали и улучшение гидравлических и тепловых характеристик на 1,6 °C.
DIRECT LINK
Наши самые значительные изменения за последний год произошли не с одним продуктом, а скорее с тем, как они соотносятся друг с другом. Поскольку любой индивидуальный контур жидкостного охлаждения должен быть построен из нескольких продуктов EK, самое большое эстетическое и простое в использовании различие исходит от суммы всех частей. Для решения этой проблемы, мы создали Matrix7 - систему заранее определенных координат, размеров и направлений, которая определяет расположение каждого порта на каждом продукте, обеспечивая их удобное выравнивание.
Чтобы продвинуться вперед со стандартом, как обычные, так и блоки, оснащенные активной задней панелью, должны были взаимодействовать точно так же, поэтому был реализован многосоставный терминал Direct Link.
Ничего нового со стороны. На самом деле он выглядит как стандартный терминал, но это именно то, что было нужно. Вторичная внутренняя пластина позволяет соединять первичный и вторичный блоки по диагонали, освобождая таким образом пространство над ними для обеспечения противоположных или смежных соединений, как в обычном блоке.
Вентиляторные кабели
Наши усилия по оптимизации процесса строительства не ограничиваются самим контуром. Еще одним ключевым нововведением стало внедрение соединителей вентиляторов daisy-chained. На первый взгляд это может показаться старомодным, но, присмотревшись к новинкам повнимательнее, вы увидите, что это не так.
Каждый кабель соответствует длине вентилятора и имеет как MALE, так и FEMALE разъемы. Каждый вентилятор или устройство имеет все 8 своих контактов, соединенных последовательно, независимо от того, использует ли этот продукт их или нет, поэтому последовательность освещения D-RGB не прерывается вентилятором без D-RGB подсветки.
Кроме того, на самом деле существует два канала ШИМ, так что насосами и вентиляторами можно управлять независимо с помощью одного и того же кабеля. Высокий номинальный ток от всех кабелей и разъемов гарантирует, что
вся система может быть подключена из одной серии кабелей.
Поскольку проприетарных деталей или сигналов нет, такие аксессуары, как разветвители, удлинители и адаптеры, могут быть обратно совместимы с существующими продуктами и взаимодействовать с любой стандартной материнской платой или контроллером.
Заключение
Мы надеемся, что нам удалось немного приблизить к вам волшебный мир водяного охлаждения. Поскольку эволюция компьютерных систем движется рекордными темпами, важно опережать пресловутую кривую, о которой мы упоминали ранее.
И самый безопасный способ сделать это в индустрии водяного охлаждения – это оставаться в пользовательском цикле вместе с нами.
В EK нам нравится поднимать компьютеры на новый уровень производительности, стабильности и визуального дизайна. Но нам не нравится делать это в одиночку. Каждое начинание приносит гораздо больше удовольствия, когда вы делитесь им со своими друзьями и партнерами, поэтому обязательно посетите наш веб-сайт и / или свяжитесь с нами для потенциального партнерского сотрудничества.
