3º Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas
Instalación de un sistema de refrigeración líquida
Autores: César Muñoz Oreña, Ignacio Barrientos Arias
Fecha: 11 de abril de 2006
Objetivos
Este proyecto comprende la elección, instalación y puesta en marcha de un sistema de refrigeración líquida en un procesador Intel Pentium IV.
Teoría básica
La refrigeración líquida es un sistema que permite enfriar los componentes de un ordenador de una forma más rápida y silenciosa. Consta de los siguientes elementos:
- Líquido refrigerante
- Depósito de agua
- Tubos por los que circulará el líquido refrigerante
- Sujeciones para fijar el bloque de cobre a la placa base
- Regulador de velocidad del ventilador
- Sujeción de los tubos para pinchar en salida de tarjeta PCI
- Bomba
- Radiador
- Bloque de refrigeración de la CPU
Configuración de partida
En un principio la máquina refrigeraba el procesador con un disipador+ventilador de gama media, el aire caliente era expulsado al exterior mediante otro ventilador de 8 cm.
A la hora de elegir el kit a utilizar surgieron varios problemas, todos ellos debido a que el ordenador en el que se iba a instalar la refrigeración líquida era de marca y no un clónico.
El primer problema fue la falta de documentación de la placa base. Las sujeciones metálicas para fijar el bloque a la CPU funcionan con un tipo de socket determinado, y para ello nada mejor que mirarlo en el manual de la placa base. Sin embargo, el fabricante decidió que en vez de incluir ese manual era mejor adjuntar uno marca de la casa, en el cual se explicaba, entre otras cosas, cómo grabar un cd.
En vista del percal, hubo que recurrir a los conocimientos adquiridos en I.C.C.P. El ordenador tiene un procesador Pentium IV a 3'2GHz con HT, aparte de una antigüedad de unos dos años. Por lo tanto, el núcleo debía ser un Northwood, y no un Prescott. Sólo quedaba por saber qué tipo de socket utilizaban los Northwood, y esa información fue proporcionada por Wikipedia, que advirtió de que se trataba de un socket 478.
Tras todo eso fue un verdadero jarro de agua fría ver que toda esa información estaba disponible en el Sisoft Sandra, pero al menos sirvió para confirmar lo que ya sabíamos.
Con todos esos datos, el kit elegido fue el ThermalTake Big water, puesto que este kit permite instalar el radiador (que incluye un ventilador de 12cm) en el exterior de la torre.
Otra de las lindezas del ordenador es que el ventilador trasero era de 8cm, impidiendo instalar uno de 12cm dentro de la caja. Eso se trata de un grave problema, puesto que la gran mayoría de equipos de refrigeración líquida incluyen un ventilador de 12cm para ganar en rendimiento y silencio. Por esas dos razones, el Big water era la elección perfecta.
Desarrollo
Preparación previa a la instalación
De aquí parte todo: la caja abierta antes de hacer nada y todos los componentes al aire. Pueden verse el ventilador tras ero de 8cm, así como el otro ventilador que refrigera el procesador.
Tras desmontarlo todo y dejar la placa base con tan sólo el procesador y la memoria pinchados, el aspecto era éste:
El siguiente paso era retirar las sujeciones para el ventilador y disipador que estaban antiguamente instalados:
Veamos un primer plano del bloque encargado de disipar la CPU junto con los fijadores de metal:
Lo siguiente era limpiar el procesador de la pasta térmica.
Con todo eso, ya estaba todo preparado para comenzar la instalación propiamente dicha.
Instalación del equipo de refrigeración líquida
Lo primero es enganchar las sujeciones tanto por debajo de la placa como por arriba, aunque antes de ponerlos arriba habrá que poner pasta térmica para evitar la existencia de superficies sin contacto con el disipador.
Como se ve, los tornillos para las sujeciones son realmente largos. Al fin y al cabo, aún quedaban bastantes cosas por añadir.
Aquí puede observarse el procesador tras aplicarle la pasta térmica.
Finalmente, había que colocar el bloque disipador encima del procesador junto con la sujeción. Aparte de eso, era necesario ir colocando los tubos por los que iba a circular el líquido refrigerante. Es especialmente importante que los tubos queden bien fijos, puesto que si se produce algún escape de agua los daños pueden ser terribles.
Una vez instalado el bloque junto con sus tubos había que volver a introducir la placa base en la caja e instalar las tarjetas. Ese fue el momento de añadir la sujeción para los tubos y el cable de alimentación (abajo) y el regulador de velocidad del ventilador del radiador (encima). Todo ello pertenece al radiador. Tras eso, había que conectarlo a la alimentación. En este caso, la de la fuente de alimentación, no la de la placa base.
Este es el aspecto de la placa base tras hacer todas las conexiones.
Ese fue el momento de añadir la sujeción para los tubos y el cable de alimentación (abajo) y el regulador de velocidad del ventilador del radiador (encima). Todo ello pertenece al radiador.
Tras eso, hay que conectarlo a la alimentación. En este caso, la de la fuente de alimentación, no la de la placa base.
Este es el aspecto de la placa base tras hacer todas las conexiones.
Lo siguiente era conectar el radiador a la parte externa de la caja. Por un momento surgió un imprevisto que podía haber causado serios problemas. Como se ve en la siguiente imagen, el radiador dejaba muy poco espacio para la salida al moni tor de la tarjeta gráfica. Sin embargo hubo suerte y fue posible conectar el cable. Eso sí, no sobró ni un milímetro.
Puesta en funcionamiento del sistema
Tras eso, quedaba por distribuir el ciclo que debía seguir el líquido. Tras muchas deliberaciones la decisión fue ésta:
- Bloque CPU
- Radiador
- Depósito de agua
- Bomba de agua
Puede verse esa disposición (no con mucha claridad, pero puede imaginarse) en la siguiente foto:
Y finalmente, la prueba de fuego: poner en marcha el sistema de refrigeración líquida. Obviamente no era plan de conectarlo sin más, ya que primero había que purgar el sistema. Eso consiste en llenar los tubos de líquido refrigerante para evitar que haya aire dentro del circuito, lo cual podría ser fatal. Pero claro, desenchufar la alimentación de la placa base no vale, ya que para que la fuente de alimentación proporcione energía unos determinados pines de la conexión eléctrica a la placa base tienen que estar puenteados. Tras indagar, descubrimos que eran los pines 14 y 15, así que bastó con puentearlos con una grapa para así conseguir poner en marcha el sistema de refrigeración líquida sin arrancar el procesador. En la foto se puede ver el instante en el que se llenaba el depósito con líquido refrigerante.
Tras purgar el siguiente paso era conectarlo todo y comprobar que funcionaba bien. No hubo ningún problema, así que era fácil concluir que los pasos dados habían sido los correctos.
Pruebas de rendimiento
Como última muestra, comprobar la mejora obtenida. Antes de instalar la refrigeración líquida, la temperatura del procesador rondaba los 40 grados centígrados. Después de su instalación, y con el ventilador al mínimo para evitar el ruido, la ganancia es clara, dejando el procesador en unas condiciones inmejorables para hacer overclocking y mejorar su rendimiento.
Vídeos
Advertencia: los vídeos mostrados acontinuación pueden poner en entredicho la seriedad de los participantes en la instalación.
- Aplicando la pasta térmica [3GP: 2,8M]
- Primer intento de la puesta en funcionamiento del circuito [3GP: 688K]
- El circuito funcionando [3GP: 1,2M]
Nota: para ver los vídeos se puede utilizar Apple Quicktime Player o Real Player.
Referencias
Conclusiones
Los sistemas de refrigeración líquida son eficientes y elegantes, pero resulta una opción bastante cara además de costosa de instalar, que promueve serios problemas si había que actualizar el hardware, ya que hay que vaciar el circuito y retirar todos los componentes instalados para poder trabajar cómodamente.
El sistema ofrece un rendimiento realmente bueno, y más teniendo en cuenta que se trata de un equipo de gama baja, aunque una buena opción en cuanto a mejoras posibles sería añadir un bloque para refrigerar tanto la tarjeta gráfica como el Northbridge, que genera bastante más calor que el Southbridge. Sin embargo, esas opciones fueron desechadas porque la tarjeta gráfica no es de última generación y ni siquiera necesitaba un ventilador para disipar el calor. Lo mismo puede decirse del Northbridge, que con sólo el disipador consigue dejar la temperatura del chip en unos 35º. Realizar estos cambios implicaría tan solo añadir el bloque correspondiente y añadir los tubos al circuito, aunque en este caso cabrían más configuraciones posibles (primero a la CPU y luego a los otros elementos o al revés, hacer la conexión en serie o en paralelo).
Preguntas de uso frecuente (PUF/FAQ)
-
¿Y cúanto os ha costado todo esto?
Unos 95 EUR, portes incluidos.
-
¿Qué otras opciones habéis barajado para el montaje?
Tras mirar en alguna tienda de Gijón (en la que había más bien poco a escoger) y en otras tiendas de Internet, la opción escogida fue esa porque había algunas demasiado caras, otras demasiado sencillas de montar y otras que no eran compatibles con el socket del procesador en cuestión. Se podían haber comprado los componentes por separado, pero dado que era el primer sistema de refrigeración líquida con el que tratábamos hubiera sido muy sencillo cometer algún error. Además, la mayoría no permitían instalar el radiador fuera de la caja, que al fin y al cabo es lo que más ocupa.
-
¿Para qué es necesario el regulador de velocidad del ventilador?
¿Es un extra? ¿Hasta cuánto podéis bajar las revoluciones?
El regulador de velocidad sirve para subir o bajar las RPM a las que funciona el ventilador del radiador. A más RPM más calor disipado, pero también más ruido. El ventilador se mueve entre 1200 y 2200 RPM, y hasta aproximadamente 1400 RPM no hace ruido alguno. El regulador de velocidad suele ser un habitual entre los kits de refrigeración, ya que tal vez para un benchmark o porque se practica overclocking interesa disipar más calor a costa de hacer más ruido, o tal vez en un momento dado interesa tener poco sonido y se quiere tener el ventilador al mínimo. El único pero es que el regulador está en la parte de atrás, teniendo que levantarse para poder hacer uso de él. En general, estos reguladores suelen ocupar una bahía de 5.25 para hacer su manejo más fácil.
-
¿Qué hay que conectar realmente a la alimentación?
En el sistema, hay que conectar a la alimentación la bomba y el ventilador del refrigerador. Existe también la posibilidad de conectar los leds de la bomba y el bloque de la CPU, pero no es obligatorio (obviamente).
-
Sobre el orden del circuito... ¿Podría escogerse un orden distinto?
Depende de varios factores como la potencia de la bomba, la capacidad del depósito o la cantidad de calor disipado por el radiador.
-
¿Por fin puedes dormir tranquilamente sin ruido en tu habitación?
El único ruido permantente existente es que el produce la fuente de alimentación, por lo que también se aconseja la instalación de una fuente de alimentación menos ruidosa o incluso un silenciador de discos duros.
Agradecimientos
Agradecemos la ayuda prestada por Carlos Díez para la instalación, a veces resultaron necesarias las seis manos, también a Joaquín por aportar su grano de arena en la elaboración del FAQ.
Contacto
- César Muñoz Oreña (uo166793 EN uniovi PUNTO es)
- Ignacio Barrientos Arias (uo165635 EN uniovi PUNTO es)
