di  -  lunedì 20 aprile 2009

La “mania” di integrare un sistema di raffreddamento a liquido, seppur basilare, all’interno di un PC pare abbia contagiato un po’ tutti i grandi costruttori di PC, visto che anche un’altro colosso giapponese, che risponde al nome di NEC, ha deciso di farsi avanti con un sistema dedicato all’home entertainment, che sfrutta per il raffreddamento del proprio processore un sistema a liquido di propria progettazione e realizzazione.

Le caratteristiche di tale pc sono visionabili al seguente LINK, purtroppo la pagina è in giapponese, ma un translator online riesce tranquillamente a dare un senso a tutti quei strani simboli e lineette. Il sistema è stato battezzato “Valuestar W”, dove per chi non lo avesse capito, la “W” sta per water, acqua in inglese.

img_watercool_l01.jpg

Pochissime le immagini disponibili sul sito che mostrino come NEC abbia sviluppato il sistema di raffreddamento a liquido, se non contiamo uno schema di come dovrebbe funzionare un generico sistema a liquido, ed un’altra immagine che, a dire il vero, poco fa vedere.

img_point1_01_04.jpg

Alcune cose interessanti però vengono fuori proprio dall’immagine qui sopra riportata (e no, non si tratta del fatto che il giapponese è incomprensibile a noi europei, questo lo sapevamo già). Nello specifico, si notano la pompa, alimentata a 12V con cavetto a tre pin (e quindi la si potrà tranquillamente attaccare a qualsiasi pin header presente sulla scheda madre), il gruppo radiatore / ventola, quest’ultima da 120mm, il waterblock con base in rame, ed infine un waterblock anche per l’HDD.

Se quest’ultima scelta è decisamente inusuale, anche se molti produttori di accessori liquid cooling hanno nel tempo immesso sul mercato prodotti dedicati all’HDD, la scelta dei vari componenti è, a prima vista, basilare, anche se perfettibile.

E non solo: un componente su tutti grida l’attenzione degli esperti di liquid cooling: il radiatore in alluminio. Non per via delle sue potenziali prestazioni. La CPU scelta dalla NEC per equipaggiare questo PC non dovrebbe scaldare così tanto (sui 65W) e quindi anche un solo radiatore da 120mm dovrebbe tranquillamente farcela a smaltire tutto il calore prodotto in fase di funzionamento normale e/o stress estremo. Più che altro, è il materiale usato appunto: l’alluminio.

Scelto probabilmente per la riduzione dei costi di produzione, il radiatore in alluminio favorisce – quando usato in un circuito chiuso nel quale lo stesso liquido bagna anche metalli più nobili, come lo è appunto il rame – la formazione di ossido di alluminio che intasa in breve il circuito stesso, e quindi la corrosione delle pareti del radiatore stesso, con potenziali perdite di liquido.

Il fenomeno, noto ai chimici come corrosione galvanica, è inarrestabile, ed è una delle “bestie nere” che  tanto hanno afflitto i patiti del cooling estremo agli albori del liquid cooling. La soluzione è semplice: usare componenti i cui materiali siano chimicamente compatibili tra di loro. E non venitemi a dire che un radiatore di quelle dimensioni in rame puro (la parte in cui scorre il liquido, ovviamente le alette esterne possono, e solitamente lo sono, essere in alluminio) ha costi di produzione spropositati.

Mi chiedo come mai NEC, che avrà sicuramente investito centinaia di migliaia di dollari in progettazione e realizzazione di un PC intero che ruota proprio attorno al raffreddamento a liquido come principale caratteristica di vendita, abbia deciso di non fare quell’ulteriore piccolo passo per cautelarsi contro problemi di corrosione una volta per tutte, anche nell’ottica di potenziali detrattori concorrenti ben propensi a vedere il frutto di questo investimento cadere nell’oblio del fallimento di vendite.

La Apple aveva commesso un errore simile con le proprie workstation G5 raffreddate a liquido, affette, in quantità decisamente alta, da problemi di corrosione proprio perché a waterblock in rame affiancavano radiatori in alluminio.  Anche non volendo ascoltare qualcuno di competente, alla NEC sarebbe bastata una semplice ricerca su google per trovare indicazioni più che esaustive riguardo a questo problema che prima o poi si verificherà.

Insomma, si vuole saltare sul treno dell’innovazione tecnologica, si sforna un prodotto tecnologicamente avanzato, con tanto di raffreddamento a liquido e poi si commettono errori che già anni fa, hanno causato ingenti danni economici e d’immagine.

Si copia, ma non si impara.

21 Commenti »

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  • # 1
    Gas
     scrive: 

    Ma questi di NEC sono degli idoli.. non sapevo che anche Apple avesse fatto una baggianata (cosa poco furba) simile !
    E’ la prima cosa che impari quando fai un impianto a liquido.. questi evidentemente non ne hanno mai visto uno vero nemmeno da lontano !

  • # 2
    Sistime
     scrive: 

    Vengo a dire che il fenomeno della corrosione così com’è esposto mi sembra esagerato. Perchè da 4 anni ho in funzione un sistema a liquido composto da radiatore in alluminio, pompa con elementi immersi realizzati in ceramica e blocchetto CPU in rame e l’acqua è sempre limpida. All’inizio ho messo nell’acqua distillata un alghicida, poi solo rabbocchi dell’acqua distillata ogni anno e nulla più, mai un problema o diminuzione dell’efficacia che facciano pensare ad una occlusione o sporcamento del sistema. Forse ho avuto fortuna o forse ho usato i prodotti giusti, anche se non mi sembra di avere particolare cura del sistema: l’unica manutenzione che faccio è togliere la polvere dal radiatore ogni 6 mesi e rabboccare l’acqua ogni anno. La corrosione a questo punto credo intervenga su impianti realizzati da sprovveduti con componenti di mediocre qualità. Mah!

  • # 3
    phabio76
     scrive: 

    Ribadisco la mia tesi:
    un pc con raffredammento a liquido sta a un’utilitaria turbo con le minigonne come un sistema fanless sta a un’auto ibrida

  • # 4
    Massimo
     scrive: 

    Sistime la parolina magica è DISTILLATA… e quindi NON conduttrice di elettricità e non fonte di corrosione galvanica :-)

    Se avessi messo acqua di rubinetto, probabilmente ora smadonneresti come i maccari col G5 :-)

  • # 5
    Massimo
     scrive: 

    (aggiungo) maa… usare OLIO al posto dell’acqua?

    L’olio minerale per oleopneumatica è molto fluido, non dovrebbe sovraccaricare la pompa (al limite si sovradimensiona) e non darebbe NESSUN problema nè di corrosione, nè di guasti in caso di perdita. E di calore ne porta quasi quanto l’acqua.

    Mi pare strano che di quest’alternativa nessuno ne parli… ???

  • # 6
    George Clarkson (Autore del post)
     scrive: 

    @ massimo

    L’unico problema nella tua affermazione è che Apple non usò acqua di rubinetto, ma una miscela in proporzioni sconosciute di glicole etilenico e acqua distillata. Per aumentarne la solubilità, e quindi diminuirne la viscosità, molto probabilmente la percentuale di acqua distillata era decisamente superiore a quanto raccomandabile per un circuito chiuso come quello usato per i G5.

    Il problema sta in fondo li: alla fine, anche l’acqua distillata favorisce la corrosione galvanica, con il tempo. Che Sistime non abbia mai avuto problemi, è solo un caso, visto che io posso dire di aver configurato, agli inizi, lo stesso sistema che lui ha descritto, e mi sono ritrovato con un radiatore bucato dalla corrosione in prossimità dei raccordi e delle vachette di compensazione del radiatore.

    Chi si ricorda poi un wb sfortunato (nelle prestazioni e nelle vendite) con base in rame e tappo in alluminio, si ricorderà anche che i raccordi si “scioglievano” con consequente fuoriuscita di acqua “a fontana”. MA stiamo parlando degli albori del raffreddamento a liquido per pc.

    Ecco perché mi stupisce che la NEC abbia sfornato un prodotto con tale potenziale problema a decretarne, tra i più informati, la morte (commerciale) ancora prima che esca dalle linee di produzione.

  • # 7
    George Clarkson (Autore del post)
     scrive: 

    @ massimo

    Sarà anche simile all’acqua (lo dubito) come proprietà termoconduttive, ma c’è anche da considerare un componente decisamente “trainante” quando si progetta un sistema: il costo a produzione. Converrai con me che un litro di acqua distillata costi decisamente meno di un litro di olio minerale.

    Ed alla fine torniamo sempre li: le decisioni vengono fatte in virtù dei costi di produzione: più bassi sono, meglio. E non in virtù della sicurezza/affidabilità del sistema. La solita solfa…

  • # 8
    Sistime
     scrive: 

    A volte quello che sembra un caso non lo è. E’ possibile che la combinazione da me usata tra materiali del dispositivo, alghicida e acqua sia tra le meno reattive dal punto di vista dell’elettrolisi e conseguente corrosione degli elementi. Alla lunga potrebbe dare corso a fenomeni di corrosione, al momento e dopo 4 anni di funzionamento quasi ininterrotto non mostra nessun segnale che lasci pensare a malfunzionamenti. I componenti da me usati li ho acquistati da una ditta tedesca che non esiste più, la 1A-Cooling, tubi e alghicida compresi, il radiatore è il modello Blacklord doppio con ventole da 120 e il blocchetto in rame, non ricordo il modello. Forse merito dell’acqua distillata di ottima qualità e degli altri componenti il mio sistema regge non mostrando di cedere! Ecco perchè dico che il caso in alcuni ambiti non esiste, se impieghi prodotti di elevata qualità i problemi arrivano più tardi rispetto all’uso di materiale economico, se arrivano! Però adesso ho una pulce nell’orecchio, uno di questi giorni smonto il sistema e controllo, giusto per scrupolo :)
    Una grande industria come NEC propone un sistema a liquido? Non so come sia qualitativamente, ma non metto subito in dubbio la sua qualità senza averlo prima esaminato e provato. Nec non è un cantinaro, dovrebbe (dovrebbe) fare le cose con un certo criterio, un errore su scala industriale non viene di certo perdonato come niente fosse!

  • # 9
    Megalosauro
     scrive: 

    Ma non ho capito, questa è una previsione del danno o ci sono stati già casi di rotture per intasamento ?
    forse il circuito è pieno di olio oppure glicole (antigelo). oppure acqua distillata e il radiatore ha un qualche tipo di riporto superficiale, un deposito come per l’anodizzato oppure un riporto chimico.

  • # 10
    George Clarkson (Autore del post)
     scrive: 

    @ sistime

    Effettivamente quanto da te prospettato dovrebbe essere la regola, e ti cito:

    “Una grande industria come NEC propone un sistema a liquido? Non so come sia qualitativamente, ma non metto subito in dubbio la sua qualità senza averlo prima esaminato e provato. Nec non è un cantinaro, dovrebbe (dovrebbe) fare le cose con un certo criterio, un errore su scala industriale non viene di certo perdonato come niente fosse!”

    Purtroppo, e come da me riportato anche nell’articolo, un’altro colosso del settore IT ha già in passato commesso lo stesso errore.

    Neanche io mi sento di mettere in dubbio la qualità costruttiva di un prodotto senza averlo prima esaminato se questo prodotto FOSSE in tutto e per tutto ORIGINALE. Ma un sistema a liquido per pc è tutto fuorché originale, di questi tempi. E il caso della APPLE dovrebbe, o almeno avrebbe dovuto, far riflettere alla NEC sul’opportunità di usare componenti incompatibili tra di loro in questo specifico utilizzo. Soprattutto alla luce del flop della casa della mela.

    @ Megalosauro:

    Né l’uno, né l’altro. Si tratta solo di una mia considerazione, condivisibile o meno, su alcuni errori madornali che alcune aziende del settore IT commettono nonostante altre aziende, dello stesso settore, abbiano commesso in passato lo stesso, identico errore. E tutto ciò nonostante ci sia abbondanza di informazioni, e mezzi per ricavarne ancora di più, attraverso internet, sul problema da me esposto.

  • # 11
    floc
     scrive: 

    ossignur quante storie per un po’ di corrosione galvanica… tra l’altro ricordo un articolo proprio su hwu (o su toms… perdonate ma non ricordo :|) dove si ridemnsionavano drasticamente le preoccupazioni x questo fenomeno tutto sommato marginale considerata la vita media di un impianto

    cio’ non toglie che in generale continui a preferire le mie ventole :P

  • # 12
    George Clarkson (Autore del post)
     scrive: 

    @ floc

    Se spendi 2000€ per un pc a liquido quantomeno vorresti che sia esente da ogni possibile causa di problema per tutta la vita lavorativa del PC nel suo insieme, e non solo quei 3-4 anni che paventi.

    Un pc del genere può, ed è stato progettato per fare ciò, durare anche più di dieci anni, se mantenuto a dovere (sto parlando di hw, non software, ovviamente). Quindi se da qui a 3 anni ho un radiatore che perde, a causa della corrosione galvanica, beh sinceramente riterrei la NEC responsabile dei danni, a causa di cattiva progettazione.

  • # 13
    gnpb
     scrive: 

    Forse il trucco sta qui: “waterblock con base in rame”. Può essere che il waterblock sia in alluminio con applicata una fetta di rame a contatto della cpu (come in molti dissi ad aria economici di qualche anno fa’).

  • # 14
    George Clarkson (Autore del post)
     scrive: 

    @ gnpb

    Questa tua ipotesi andrebbe contro due fattori: costi e performance.

    Per i costi: fare un wb in alluminio per poi attaccarci una placca in rame ha un costo considerevole in fase di produzione, poiché oltre al materiale è necessario progettare anche un sistema di accoppiamento, meccanico o fisico, tra i due materiali. Il che innalza i costi.

    Per le performance: in virtù di quanto detto sopra, avrebbe più senso, soprattutto in termini di prestazioni, avere un waterblock interamente in alluminio, piuttosto che un ibrido alluminio/placca in rame. Il calore passerebbe decisamente più velocemente dalla base alla superficie di scambio interna al waterblock e quindi all’acqua/liquido. Con la placca aggiuntiva di rame, il calore dovrebbe prima attraversarla, passare attraverso il materiale di congiunzione tra placca in rame e base wb in alluminio (leggasi: materiale termoconduttivo di qualsiasi genere) e poi finalmente arrivare all’alluminio del wb vero e proprio, e da qui essere “assorbito” dal liquido che lo attraversa.

    Quindi è decisamente più semplice, prestazionalmente valido e “cost effective” fare un wb con base completamente in rame. Il wb non è il problema. Il radiatore lo è.

  • # 15
    floc
     scrive: 

    @george clarkson: hai anche ragione eh, ma a questo punto vale lo stesso per tutti i portatili p4 dotati che sono stati venduti nel corso degli anni, almeno il 50% ad oggi e’ cotto… Concordo che non sia una scelta felice ma secondo me nessuno fara’ in tempo ad accorgersene. Contrariamente a quanto invece e’ successo a parecchi travelmate che ho visto :)

  • # 16
    gia
     scrive: 

    proprio non capisco…

    in un circuito di raffreddamento automobilistico ci sono decine di materiali diversi, eppure le specifiche per liquidi di raffreddamento TL-774 raccomandano intervalli di sostituzione da 5 a 10 anni (la mia auto, 10 anni).

    una cpu i 90°C di temperatura media non li vede neanche col binocolo, eppure tanti a fasciarsi la testa per la corrosione del circuito.

    boh…

  • # 17
    Massimo
     scrive: 

    @gia: non sono mica tanti, i materiali diversi: acciaio e lega d’alluminio. Basta scegliere due materiali con elettronegatività molto simile e non hai corrosione.

    Elettronegatività:
    Alluminio puro 1,61
    Rame elettrolitico 1,9
    Ferro puro 1,83

    quella dell’acciaio dipende da quali elementi sono in lega.

  • # 18
    AlessioF
     scrive: 

    Se è per quello anche il riscaldamento di casa è un circuito simile: tubi in rame e radiatori in alluminio.

    Nessuno però ha detto una cosa: la corrosione non è eterna, alla fine si raggiunge un punto si equilibrio (se non si sostituisce sempre il liquido).

    Solo che se fai il radiatore spesso 0.2mm …

  • # 19
    Dreadnought
     scrive: 

    Io i radiatori li ho in ghisa a casa :D

    Cmq penso che il problema stia nella velocità e la costanza della circolazione del liquido: in un impianto di raffreddamento a liquido hai molti ricambi/ora che trasportano molto più facilmente ioni.

    In un impianto di raffreddamento da auto secondo me come ricambi/h siamo poco meno, ma voglio vederti a usare l’auto quanto un PC (24hx7x2-3anni).
    Nell’impianto di riscaldamento casalingo secondo me i ricambi/ora sono molto meno che negli altri due casi.

  • # 20
    MAGNO
     scrive: 

    la mia esperienza dopo meno di due anni di liquid cooling con pompa hydra da 1500 (ok è mostruosa ma rende l’idea) radiatore in rame da 120 e SOLO i raccordi in acciaio e alluminio, nonostante l’uso di acqua distillata e liquidi ok, la corrosione di un raccordo in alluminio tale da provocare durante la manutenzione delle fascette la rottura in 3 parti del raccordo stesso e acqua ovunque. dentro l’alluminio era pieno di forellini ed era diventato carta velina. una cosa pazzesca. ovviamente questo sistema avrà solo la base in rame ma internamente in alluminio altrimenti i contando una pompa piu tranquilla i 3 anni li vede cmq col binocolo.

  • # 21
    claudio
     scrive: 

    Raga il problema non sussiste.
    In altri ambiti: i boliler, la nautica e le automobili si risolve con un andodo autosacrificante in zinco.
    Basta che nel circuito, a contatto con il dissipatore, ci sia una parte in zinco si demolira’ quella.
    I motori delle barche nello scambiatore ne posseggono di sostituibili. I Boiler, dietro alla serpentina elettrica, hanno una pinna di zinco. Proprio la massa di questo Zn fa la differenza fra un boiler fetecchia e uno serio

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