Ватер блок для такой карты - вещь очень полезная. А стоимость в рознице заводских моделей зашкаливает. Между тем, если есть умелые руки, вполне можно сделать аналог, не уступающий по характеристикам.
Для начала взглянем на саму карту. Производители постарались, скомпоновав все детали на поверхности карты достаточно удачно. Это намного упрощает дело. Охладить нужно чипы памяти, мосфеты питания, микроконтроллер слева, парочку транзисторов и микросхем ну и конечно само ядро GPU
Стандартная система охлаждения достаточно стандартная для этой и нескольких предшествующих моделей. Обладающая достаточно плохими характеристиками отвода тепла (в простое больше 40 градусов, в нагрузке 80).
Конечно, самый идеальный вариант, это взять цельный кусок меди и выточить на фрезерном станке весь блок. Но у меня нету, ни такого большого куска меди, ни знакомых у кого был бы станок. В одной из статьи, в которой были описаны опыты по теплопроводности металлов, в которой так же были приведены тесты теплопередачи двух листов меди спаянных оловом друг с другом. Тесты показали, что спайка практически не влияет на теплопередачу. По этому я решил, что применю этот же принцип и у себя. Для этого была куплена медная шина 4х40х4000
Спаивая её, я добьюсь нужной жесткости и решу проблему с выпиливанием канавок для потока воды. Сделав замеры, я решил, что будет три слоя. Центральный слой будет располагаться продольно длины карты, он будет основой для распределения тепла. Нижний слой будет располагаться только над необходимыми деталями, которые ниже уровня GPU (оперативная память, мосфеты и т.д.) этот слой придется немного стачивать до 2.8 мм. Третий слой будет располагаться перпендикулярно и в нем же будут выпилены сквозные канавки. В завершение будет тонкий слой листовой меди, который будет закрывать каналы.
Общая толщина ватер блока (вместе с самой картой) не будет превышать размера одного слота. То есть из двух слотовой карты мы получим одно слотовую.
После отпиливание нужной длины, медную шину проще всего выправить ударами молотка, между двумя деревянными брусьями. Так удар будет распределяться равномерно и не будет вмятин от молотка.
Сначала укладываем средний слой и делаем приблизительные отметки.
Затем, поверх, подгоняем перпендикулярно третий слой.
Разметку я делал на глаз, без всяких чертежей. Начинаем выпиливать в первой пластине, сверлим отверстие и делаем пропилы вправо.
Ну и так же выпиливаем все остальные по очереди.
Дальше начинаем скреплять это всё винтами. Делаем приблизительную разметку, так чтобы эти винты не попадали на швы и на отверстия крепящие ватерблок на видео карте.
Винты использовались трех миллиметровые. Во втором и третьем слое делаются сквозные отверстия сверлом 2.5мм. Затем во втором слое отверстие рассверливалось до 3мм, а в третьем слое нарезалась резьба.
Чтобы при сверлении отверстия не сдвинулись необходимо отверстия делать по очереди. Просверлить, нарезать резьбу, ввернуть винт, затем приступить к следующему.
С обратной стороны это выглядит так. Осталось только шляпки углубить, высверлив на глубину шляпки сверлом большего диаметра.
Дальше начинаем спайку. Каждая сторона, которая будет участвовать в спайке, должна быть полностью пролуженной, в момент спайки всей конструкции этого уже не удастся сделать. Пролудить всю поверхность можно паяльником от 100 ват и больше, при этом, скорее всего, придется разогревать медь горелкой. Медь при этом нельзя перегревать, если слишком перегреть, то она начнет окисляться, что будет мешать лужению. Предварительно поверхность необходимо обработать любым раствором для пайки. Дальше без усилия сворачиваем всю конструкцию. Осталось только её нагреть до температуры плавления олова. Легче всего это сделать на газовой плите. После того как олово начнет плавиться, винты можно начать затягивать. Лишнее олово вытечет, а все швы будут крепко прижаты друг к другу.
Для увеличения теплоотдачи, в районе GPU, следует увеличить площадь отдаваемой поверхности. Самый простой способ это установка штырьков. Делаются они из обычной медной проволоки, я выбрал диаметр 3 миллиметра. В корпусе ватер блока делаются отверстия в шахматном порядке сверлом с диаметром чуть больше чем толщина проволоки, я использовал сверло 3.2 миллиметра.
Как и в случае, когда мы спаивали медные пластины, следует пролудить спаиваемые поверхности перед спайкой. При этом у штырьков облуживается только 4 миллиметра, чтобы на штырьках не было лишнего олова, и теплоотвод был максимальным.
Впаять облуженные штырьки очень легко. Достаточно просто нагреть место спайки до температуры плавления олова и вставить их. Чтобы штырьки не провалились на основание должно стоять ограничение. Я нагревал конструкцию паяльной горелкой, а сам ватер блок положил на ровную доску.
После впайки можно удалить лишнее олово с обеих сторон. И сточить штырьки под один уровень.
Пришло время сделать первый уровень. Для этого вытачиваются медные полоски. Поскольку расположение их должно быть максимально точным, а 4 из них находятся на одном уровне (для мосфетов и памяти), располагаем их на видеокарте, на верхнюю часть наносим немного клея и поверх прикладываем сам ватер блок. После того как клей сцепится, можно будет снять конструкцию с видео карты и нанести разметку расположения теплоотводящих пластин. После этого они так же припаиваются.
Из медного листа вырезается, под размер ватер блока, крышка.
После того как будут сделаны отверстия под фитинги и нарезана резьба крышку можно будет припаять. Для этого на ровной поверхности (опять же на доске) вся конструкция нагревается до температуры плавления олова и сверху ложится груз, который плотно прижмет крышку и ватер блок. Самое главное при этом не сдвинуть припаянные медные полоски сверху. Чтобы олово не попало внутрь ватер блока, следует предварительно заполнить её просеянной землей, смоченной в воде. Смоченная земля не будет рассыпаться и следовательно частички не попадут в спаиваемый шов, а после спайки легко вымывается.
Основная работа проделана. Дальше спиливаются и шлифуются края. Медные пластины, расположенные на первом уровне, стачиваются на нужную высоту и полируются. Просверливаются крепежные отверстия, и нарезается в них резьба.
В отполированной поверхности видна берёза
Даже синички прилетели посмотреть ;)
А вот ватер блок установленный на видео карте.
Теперь что касается производительности. Карта имеет заводской разгон (в скобках показаны частоты на картах без разгона), частота чипа 702 МГц (648 МГц), частота памяти 1296 МГц (1242 МГц). На воздушном охлаждении, в простое, было 40 градусов при прогреве карты, вычислениями проектом «Folding@home-gpu», температура возрастала до 80 градусов. С водяным охлаждением эти цифры 36 и 55 соответственно.
