Le refroidissement liquide est-il nécessaire pour des performances CPU élevées sur des périodes prolongées?

24

Je prévois de construire un système pour des performances CPU et mémoire élevées. Les performances graphiques ne sont pas une préoccupation majeure, car je n'ai pas l'intention de les utiliser pour les jeux. J'ai remarqué que le refroidissement liquide semble être devenu courant depuis ma dernière version, et je me demande s'il est nécessaire dans mon cas. Je ne prévois d'overclocker aucun des composants.

L'utilisation prévue du système est principalement le développement et les tâches occasionnelles de calcul intensif qui s'exécuteront sur tous les cœurs en continu pendant plusieurs jours à une semaine. Le système ne sera normalement pas utilisé en continu comme celui-ci, mais il doit être capable de périodes prolongées d'utilisation continue à pleine capacité.

J'ai inclus les principaux composants ci-dessous.

CPU: i7-5960X

Mémoire: 64 Go DDR4

Carte graphique: Nvidia GeForce GT 730 2 Go

Lecteur SSD 1: 1 To

Lecteur 2: disque dur de 4 To à 7200 tr / min

Alimentation: 700W

Un refroidissement liquide est-il nécessaire pour la construction ci-dessus? Sinon, y a-t-il un avantage à l'utiliser? J'ai lu des critiques qui mentionnaient des pannes d'unités de refroidissement liquide qui ont entraîné des fuites, donc je préfère ne pas l'utiliser si ce n'est pas nécessaire.

Merci!

Qudit
la source
J'aime les unités de refroidissement liquide en boucle fermée qui sont uniquement destinées au processeur. Ils ne rentrent pas dans tous les cas, mais ils gardent le boîtier assez frais. Par rapport aux autres fans du marché secondaire, cela ne coûte que 1,5 à 2 fois plus. (commencez environ 99 $ US)
ps2goat
Ils ne courent même pas beaucoup, newegg en a environ 60 $, ils seront en vente pour 45 $ environ une fois par an.
Perkins
Le refroidissement liquide peut également aider à réduire le bruit. En général, pour augmenter la capacité de refroidissement dans le refroidissement par air, vous devez y jeter plus de ventilateurs (plus de bruit), comme dans le refroidissement liquide, vous pouvez jeter plus de radiateurs sans nécessairement avoir besoin de ventilateurs (vous pouvez facilement vous en tirer en éteignant complètement les ventilateurs sous faible charge).
Les systèmes de refroidissement liquide ont tendance à entraîner une augmentation des températures des cartes en raison de l'emplacement éloigné du ventilateur, ce qui rend le système moins fiable à long terme dans le cas des plates-formes HEDT. Si vous utilisez un refroidissement liquide, assurez-vous qu'un grand ventilateur refroidit également la carte
Richie Frame
La réponse à cette question dépend à 100% de l'overclocking de votre processeur.
Kik

Réponses:

43

Bref, non

Le refroidissement liquide est encore principalement pour les droits de vantardise. Obtenir ces MHz supplémentaires à partir du matériel et pousser pour des points de référence supplémentaires.

Aurez-vous besoin de quelque chose de rechange pour refroidir votre système? Absolument .

Bien sûr, maintenir des températures aussi basses que possible est toujours une chose pour laquelle nous nous efforçons, mais vous devez peser les coûts et les risques en termes de performances.
Les pompes, les radiateurs, les réservoirs, les dissipateurs de chaleur, les ventilateurs, les tubes et le liquide de refroidissement ajoutent de grandes quantités au coût d'une construction.
Même les tout-en-un sont assez chers (et peuvent causer des problèmes, une ébullition, des pannes de pompe, etc.).

Un autre inconvénient du refroidissement par eau est qu'il est difficile de dire que quelque chose a échoué. Ils peuvent fonctionner presque silencieusement et les fuites peuvent ne pas être détectées jusqu'à ce que quelque chose explose.
Cela ne veut pas dire qu'ils sont moins fiables que les systèmes refroidis par ventilateur, mais au moins vous savez si vos ventilateurs forts ont cessé de fonctionner et il y a très peu de chances qu'ils emportent autre chose avec eux si vous êtes en train de surveiller.

Fondamentalement, j'obtiendrais un dissipateur de chaleur costaud avec au moins un ventilateur de 120 mm, quelque chose comme un Noctua ou Zalman (je ne suis pas affilié), puis une entrée et un échappement pour garder l'air frais en mouvement. Le refroidissement RAM est rarement nécessaire, mais des solutions sont disponibles auprès d'entreprises telles que Corsair.

Obtenez des noms de qualité garantie avec de nombreuses critiques. Ce PC semble assez critique pour la mission, alors investissez judicieusement pour le faire fonctionner.

Ctrl-alt-dlt
la source
12
Bien que je conseille vivement et achète toujours une glacière après-vente, je conteste la prétention qu'elle est requise; le refroidisseur intégré devrait être suffisant. Néanmoins, cette réponse atteint les points forts et obtient mon +1.
ChrisInEdmonton
11
D'après mon expérience, les processeurs Intel haut de gamme à 6+ cœurs (et plus encore les équivalents AMD) sont livrés avec des refroidisseurs qui, oui, les gardent au frais mais pas selon des normes qui éviteront d'affecter la durée de vie. Je crois que tout ce qui dépasse 60 degrés sous charge maximale est trop chaud pour qu'un processeur fonctionne 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.
Ctrl-alt-dlt
@Jamie Willetts Merci pour la réponse détaillée et informative! Je pense que j'irai avec des ventilateurs puissants et des dissipateurs comme vous le suggérez.
Qudit
1
@ MichaelMiles-Stimson Cela dépend cependant énormément du CPU et du refroidisseur. J'ai un Xeon quad-core avec un refroidisseur qui est incroyablement silencieux (sérieusement, vous ne pouvez pas faire la différence entre l'ordinateur qui fonctionne ou non, même la nuit) et qui fonctionne parfaitement - sous une charge de 100%, je peux courir pour heures sans aucun problème. Et le dissipateur thermique et le ventilateur sont en fait assez minuscules. Bien sûr, j'ai également un grand étui, et la température ambiante dans la pièce dépasse rarement 20 ° C. Je m'attends à une baisse au cours de l'été et au fil du temps.
Luaan
2
Le refroidisseur standard convient pour fonctionner à des vitesses standard. Un refroidisseur plus grand est approprié pour l'overclocking. Cette situation est rendue légèrement trouble par le fait que le mode turbo sur-horloge par défaut dans les derniers processeurs. Cela utilise des vitesses conservatrices, de sorte que cela devrait également convenir au dissipateur thermique à une température ambiante fraîche. Mais en cas d'overclocking, d'environnement à haute température ou de forte utilisation continue, il vaut mieux aller en toute sécurité avec un refroidisseur plus gros. Idéalement, vous voulez être à 60 ° C ou moins, mais toute température jusqu'à 80 ° C devrait convenir même pour une utilisation prolongée.
JamesRyan
6

Pour plus de fiabilité, vous pouvez envisager de refroidir passivement le CPU avec un dissipateur thermique surdimensionné et d'installer des ventilateurs extra-larges dans le châssis.

La raison est que la panne du ventilateur du processeur a tendance à entraîner un temps d'arrêt beaucoup plus long que le remplacement d'un ventilateur de châssis. Si vous exécutez le ventilateur du châssis directement sur le bloc d'alimentation au lieu du mobo, vous pouvez même les changer sans éteindre votre ordinateur.

Les plus grands fans durent également plus longtemps car il n'a pas besoin de tourner aussi vite pour pousser le même volume d'air. Il sera également naturellement plus silencieux pour la même raison.

Nelson
la source
Et n'oubliez pas que le ventilateur est responsable de l'entraînement de la poussière et des fibres qui se coincent dans les grilles et réduisent l'efficacité au fil du temps. La plupart des bons boîtiers ont suffisamment de ventilateurs pour faire circuler suffisamment d'air (climatisé) pour rendre les dissipateurs de chaleur passifs viables ... du côté négatif, le poids supplémentaire peut incliner la carte mère et des fractures de stress peuvent se produire - les dissipateurs de chaleur passifs sont beaucoup plus lourds que les actifs ceux. Soit le soutenir avec une sangle ou poser le boîtier afin qu'il ne traîne pas perpendiculairement à la carte mère.
Michael Stimson
1
Avec un TDP de 140 W, un dissipateur thermique passif devrait être comiquement surdimensionné, et le flux d'air dans le cas dirigé à l'aide de chicanes pour un refroidissement approprié
Richie Frame
Le TDP à lui seul ne peut pas vraiment rendre compte de la viabilité de la configuration. Cela dépend vraiment des positions disponibles des ventilateurs du châssis.
Nelson
5

La raison principale pour laquelle le refroidissement liquide est tellement plus courant est qu'il est devenu beaucoup plus simple, moins cher et plus fiable. Ce n'est pas parce que les nouvelles constructions nécessitent un refroidissement liquide. Cela dit, il y a des moments où cela vaut la complexité de configuration supplémentaire.

Cela dépend en partie de la carte mère. S'il s'agit d'une publicité pour l'overclocking / les jeux et ainsi de suite, elle peut avoir été conçue avec l'hypothèse qu'il y aurait un refroidisseur de liquide en jeu. Je suis tombé sur là où il y avait une batterie de condensateurs juste à côté du CPU, alors que le CPU n'a jamais dépassé 70C, la batterie de condensateurs a entravé le flux d'air du ventilateur du châssis et a finalement cuit.

De plus, le refroidissement liquide est plus silencieux, plus efficace et vous permet d'extraire la chaleur complètement du châssis au lieu de simplement sortir du CPU. Si l'ordinateur va être un endroit où les gens se trouvent régulièrement (bureau, maison, etc.), la réduction du bruit est agréable; si c'est sous un bureau, garder le châssis au frais est bien. De plus, si vous commencez avec un kit tout-en-un et remplacez les tuyaux par des plus longs, vous pouvez potentiellement monter le radiateur à l'extérieur, ce qui peut faire que le refroidisseur de liquide se rentabilise en été. Le coût de vente d'un kit tout-en-un est souvent similaire au coût d'un ventilateur de châssis + d'un meilleur dissipateur de chaleur, il se résume donc principalement à un compromis entre une maintenance supplémentaire et un refroidissement plus silencieux.

Perkins
la source
1
Merci pour le conseil sur les cartes mères conçues pour les refroidisseurs de liquide. Je ne me soucie pas du coût des systèmes de refroidissement liquide car il est négligeable par rapport au reste du système de toute façon. Cependant, je n'aime pas l'idée de l'eau à proximité des appareils électroniques coûteux.
Qudit
L'électronique moderne n'est pas aussi sensible à l'eau que les systèmes plus anciens. Habituellement, les traces sur la carte mère sont recouvertes d'une fine couche de plastique; quelques gouttes se retrouvant sur une section de la carte ne nuiront pas, tant qu'elle ne se regroupera pas ou ne traversera aucun composant (une carte mère verticale, avec le CPU pas au-dessus des emplacements d'extension est un must pour le refroidissement liquide). Le problème des fuites provient principalement de la perte de refroidissement, alors assurez-vous d'être configuré pour l'arrêt automatique, et utilisez des capteurs de débit et de niveau. Un système à basse pression élimine le risque de projection d'eau sur toute la surface, une fuite ne fera que couler.
Perkins
J'ai l'impression que vos expériences avec les fuites se trouvent dans les systèmes de refroidissement personnalisés plutôt que dans les tout-en-un scellés disponibles de nos jours. Est-ce correct?
Qudit
C'est exact. Le boîtier que j'utilise a une fente pour faire passer les tuyaux à l'extérieur du boîtier. Quoi qu'il en soit, l'unité personnalisée que j'utilise était tout-en-un, mais je voulais des tuyaux plus longs et une ampoule de décantation. La partie à l'intérieur du boîtier est toutes les pièces d'origine et où il est apparu une fuite lors des tests. J'ai dû débrancher les tuyaux de la pompe et je ne les ai pas tout à fait serrés lorsque je les ai reconnectés. Un mot d'avertissement, certains des (anciens) tout-en-un sont remplis de liquide de refroidissement qui peut gélifier s'il surchauffe, donc si le flux d'air du radiateur est bloqué, vous pourriez avoir des problèmes (d'où l'ampoule de décantation maintenant).
Perkins
Fwiw, j'ai construit un radiateur sur un côté du boîtier afin que les mêmes ventilateurs qui poussent l'air à travers cela aspirent également l'air du boîtier. C'est quelque chose que vous n'obtenez pas avec les unités externes raccordées au tuyau. Plus de cas sont vendus dans cet esprit, ou un petit radiateur peut se visser à l'extérieur de l'endroit où irait un ventilateur de cas.
JDługosz
5

Oui.

Je viens de monter un nouveau carte Xeon E3-1276 v3 (Haswell) (comme la i7-4790 avec plus de cache et de capacité de mémoire ECC). Avec le refroidisseur fourni, même sans étui, il a surchauffé (100 degrés Celsius!) Après une minute de fonctionnement du Prime95 64 bits. (PAS d'overclocking, BTW)

Même un simple refroidisseur de liquide en boucle fermée déplace essentiellement le radiateur encombrant extérieur et supprime les restrictions de taille et de poids pour le montage et l'ajustement de la carte mère à l'intérieur d'un boîtier avec circulation d'air.

Je n'ai jamais eu de fuite une fois qu'un système est testé et mis en service, depuis que je me suis tourné vers le refroidissement par eau à l'époque du Pentium Prescott.

Pour les systèmes banals, j'utilise quelque chose comme le grand radiateur carré Coolermaster qui se trouve sur le dessus du CPU avec un ventilateur de 140 mm sur le côté. Mais pour un refroidissement de performance soutenu, vous auriez également besoin (au moins) de ventilateurs ou de conduits pour aller avec cela, et je ne sais pas combien il pourrait gérer sans être très bruyant et prendre un énorme volume d'air.

D'après les discussions dans les commentaires , il apparaît que le code performant peut le pousser bien au - delà des limites thermiques, donc le refroidissement par eau est nécessaire pour utiliser cette capacité de performance.

Pour être clair: ce n'est pas l'overclocking et exécute le Mo, la mémoire et le CPU selon les spécifications du stock. Le code de calcul de nombre peut dépasser considérablement ce que le refroidisseur de stock fourni peut gérer.

De même, le noyau turbo n'est pas applicable car (avec les paramètres standard) elle ne sera pas activée à moins que certains des cœurs ne soient inactifs, et simplement ne pas booster ne sera pas considéré comme une erreur si le boosting le pousserait au-delà de la limite.

Un dissipateur de chaleur après-vente qui maximise le poids qui peut être supporté en toute sécurité par la carte mère pourrait gérer plus de chaleur si vous lui donnez suffisamment de flux d'air, mais je ne peux pas dire avec certitude ce dont il est capable avec une utilisation au cas où. Mon instinct est que s'il ne fait pas autant de bruit qu'un aspirateur, il ne suivra pas.


Considérations: certains processeurs similaires ont moins de cœurs ou une vitesse d'horloge inférieure , et cela ferait une différence.

J'ai également un E3-1245v3 (3,4 GHz au lieu de 3,6) exécutant un serveur de fichiers et il n'a aucun problème avec un dissipateur de chaleur carré de 5 " . Le oui catégorique à refroidissement liquide est pour l' utilisation de calcul haute performance (nombre de CPU crissement).

De plus, si vous testez l'efficacité avec votre cas d'utilisation réel, veillez à ne pas le sous-estimer. Le logiciel pourrait être mis à jour pour utiliser de nouvelles instructions ou être optimisé pour cette architecture, et vous ne seriez pas en mesure de profiter des améliorations des performances, si cela vous poussait maintenant à 20W au-delà de votre limite thermique.

JDługosz
la source
Pour info, les versions plus récentes de Prime95 utilisent les instructions FMA dans les tests de résistance (et vraisemblablement la chasse aux amorces aussi) le faisant fonctionner plus comme un outil de test de virus de puissance / brûlure à court terme que le testeur de stress à long terme qu'il était historiquement. Pour mon 4790k, IIRC, ils l'ont poussé d'environ 20 W au-dessus du TDP à des vitesses / horloges d'origine; et 15 ° C au-dessus de la charge thermique d'une ancienne version non FMA. (Je courais refroidi à l'eau, donc mes thermiques étaient raisonnables; je ne serais pas si sûr que le refroidisseur Intel se porte bien.)
Dan Neely
N'est-ce pas un jeu équitable pour tout code de calcul de performances? C'est pour ça que les instructions sont là. La suite de tests de stress est juste une exécution normale avec des réponses déjà connues, pas un code conçu pour l'analyse comparative ou la gravure. Je suppose que cela signifie que seul un code plus récent poussera le processeur si fort, et la charge peut varier considérablement en fonction du code. Je ne voudrais pas sous-refroidir une machine HPC car cela semble OK, au cas où je mettrais à jour le logiciel et qu'il a été recompilé pour utiliser les nouvelles instructions ou optimisé pour cette génération.
JDługosz
FMA est fusionné multiplier ajouter . Sous différents noms, cela a été important pour le traitement vectoriel (simd ou pipelined) sur des puces DSP à virgule flottante et d'autres solutions, pendant> 20 ans, je me souviens. Votre observation peut être interprétée comme signifiant que le refroidisseur de stock (même avec le Xeon emballé?) N'est pas adapté à une utilisation HPC (calcul haute performance). La plupart des serveurs sont des serveurs de base de données et des serveurs Web qui, pour la plupart, font du pain.
JDługosz
5

Honnêtement, en tant que propriétaire du même processeur dans un système similaire, je dirais très certainement . Ne vous y trompez pas, le 5960X est un processeur très rapide et efficace, mais il est également trompeusement chaud car il est en fait tellement plus petit que le 3930k dont j'ai été mis à niveau et la chaleur est donc beaucoup plus concentrée. Et même le 3930k était très sensible à la chaleur.

J'ai RMA mon 3930k en raison de dommages causés par la chaleur alors qu'il fonctionnait sur l'air et en ai parlé directement à Intel, donc je vais en parler plus que le 5930k que j'ai maintenant.

Si vous regardez réellement les spécifications du CPU, ce que personne ne semble jamais faire de nos jours , il n'est évalué qu'à 66 degrés max (pratiquement le même que le 3930k). Selon Intel, c'est parce que le processeur est si loin du dissipateur de chaleur et des capteurs de température du boîtier (CPU) que lorsque le capteur indique 66, les cœurs sont nettement plus élevés par endroits. J'ai RMA mon 3930k en raison d'une défaillance induite par la chaleur et il n'a jamais dépassé 75 ° C, mais cela doit avoir été beaucoup plus car cela a réussi à brûler les circuits TSC dans la puce et ses fonctionnalités d'auto-déclaration ont refusé de démarrer tout système d'exploitation.

C'était sur un Arctic Freezer i30 avec des horloges de stock. Il est en fait sacrément presque impossible de garder le 3930k sous 62C (il est au maximum un peu plus bas que le 5960X) sous charge sans un système très bruyant, et je préfère en fait alt-tab des jeux parfois pour laisser le CPU refroidir, alors ajoutez deux les noyaux, faites-les tous plus petits (pour que la chaleur soit plus dense) et vos problèmes ne font qu'augmenter, même avec une consommation d'énergie inférieure.

J'ai acheté un refroidisseur d'eau en boucle fermée. Je vous conseille de faire de même. (H80 FYI) Je n'ai jamais essayé d'overclocker au préalable, mais après je peux exécuter le 3930k @ 4.3 @ 63C sous charge, et un stock bas des années 50 sous charge. C'est ma seule boucle fermée, donc j'attends la même chose des autres, mais elle est très solide et je doute fortement qu'elle puisse jamais fuir. Je recommanderais de ne pas construire le vôtre pour cette raison.

J'ai utilisé le même refroidisseur sur mon 5930k, et il atteint 56 ° C maximum. Je ne vois pas vraiment de point dans l'atmosphère, donc je n'ai pas essayé. Mon bébé est encore nouveau lol. Je dirai que vous voudrez peut-être envisager la RAM ECC et un Xeon si vous faites quelque chose comme la programmation. J'ai rencontré des gars qui avaient des erreurs de bit unique lors de la compilation, ce qui a provoqué la sortie de leur logiciel avec un bogue qui leur a pris un temps incroyablement long pour comprendre et corriger.

user1901982
la source
Merci d'avoir donné votre point de vue ici. J'ai lu quelques critiques sur newegg à propos d'un refroidisseur de liquide défaillant et qui fuit. (Je pense que c'était le Corsair H55.). Quoi qu'il en soit, si elle est si sensible à la chaleur, cela en vaut peut-être la peine. Je cherchais à utiliser un dissipateur thermique Noctua NH-C14, qui a deux ventilateurs de 140 mm, ce qui refroidirait probablement plus que ce que vous avez utilisé ci-dessus. C'est toujours préoccupant.
Qudit
1
@Qudit note que deux ventilateurs dans le même débit (pousser / tirer, côtés opposés du radiateur) n'augmentent pas beaucoup le débit d'air et peuvent être beaucoup plus forts. Il réduit la résistance à l'écoulement, mais ne double pas le débit. Pour un radiateur à dissipateur thermique conçu pour fonctionner avec un ventilateur OK, son seul point est la redondance à sécurité intégrée.
JDługosz
Je ne pourrais jamais dire qu'il ne peut pas fuir, mais honnêtement, sans couteau, je ne pense pas que je pourrais tirer les tuyaux du bloc CPU du H80 si j'essayais aussi fort que possible, ils sont tellement incroyablement serrés. Je ne m'en inquiéterais pas, mais un H80 est nettement plus haut de gamme qu'un H55, ce qui peut ne pas être le cas pour tous.
user1901982
@ JDługosz Je peux le vérifier, c'est principalement parce que j'utilise un contrôleur de ventilateur manuel old school avec le ventilateur silencieux et que j'ai le bip du BIOS s'il atteint 60c, au cas où j'oublierais de le mettre en charge. Si je le fais, je peux faire exploser les deux fans à 100% pendant un moment. Sinon, je trouve le tout beaucoup plus silencieux avec seulement le ventilateur entre le rad et la grille de ventilateur arrière sur le boîtier en marche.
user1901982
3

Pensée 1

Mes deux centimes sur le refroidissement liquide sont que si vous voulez un système "installez-le et oubliez-le", optez pour un refroidisseur d'air surdimensionné.

Même si vous pensez que vous allez nettoyer la poussière, considérez souvent le fait que la plupart des refroidisseurs de liquide nécessitent également un ventilateur et que leur efficacité diminue également avec l'accumulation de poussière.

Dans la plupart des cas, le refroidisseur de stock devrait être suffisant pour refroidir le processeur, mais en règle générale; la chaleur tue.

Théoriquement, exécuter un CPU à 40 ° C peut avoir une durée de vie de 10 ans.

L'exécution de ce même processeur à 60 ° C peut donner une durée de vie de 6 ans.

Aucune de ces estimations n'est figée, mais c'est pourquoi vous devriez toujours viser des températures plus basses.

Pensée 2

Compte tenu de votre scénario d'utilisation, il pourrait être utile d'étudier la création d'un système prenant en charge la RAM ECC.

MonkeyZeus
la source