Existem muitos métodos exóticos para resfriar chips, desde o resfriamento por imersão até o nitrogênio líquido. Outro método menos conhecido é o resfriamento por spray, usado em alguns supercomputadores. O renomado overclocker alemão Roman Hartung, mais conhecido pelo apelido Der8auer, demonstrou seu funcionamento usando um processador Ryzen 7 9800X3D.
Fonte da imagem: youtube.com/@der8auer-en
O princípio do resfriamento por spray fica claro em seu nome: bicos estão localizados acima do processador ou da placa de vídeo, de onde um fino fluxo de fluido dielétrico é pulverizado sobre a matriz. Após atingir a superfície do chip, o fluido evapora, é direcionado para um circuito de resfriamento, condensa novamente em líquido e, em seguida, retorna ao processador.
Como exemplo, a Der8auer demonstrou um processador de um supercomputador Cray X1 de 2003, projetado especificamente para uso com um sistema de resfriamento por spray. Alguns componentes deste sistema são integrados diretamente em sua carcaça de aço inoxidável. No interior da carcaça desmontável, há conjuntos de bicos conectados às oito matrizes do processador. Para este sistema, a direção dos bicos e a pressão na qual o líquido é aplicado são cruciais — se o líquido não for pulverizado em pelo menos uma pequena área da matriz, ele pode superaquecer.
Para manter a temperatura necessária do chip, o próprio líquido também deve ser selecionado corretamente. Ele deve ser não condutor e ter um ponto de ebulição baixo para garantir que ocorra uma transição de fase a uma determinada temperatura. Se o ponto de ebulição for muito alto, o líquido não vaporizará e o calor se acumulará dentro do chip.
Para testar o resfriamento por spray, Der8auer construiu um sistema para um processador AMD Ryzen 7 9800X3D com dois circuitos separados: um fornece líquido para o evaporador e o outro bombeia ar de alta pressão, que se mistura com o refrigerante para formar um fluxo finamente disperso. O sistema montado às pressas acabou sendo…Embora não seja tão eficaz quanto um cooler de CPU tradicional, ele lidou bem com o Ryzen 7 9800X3D — passou no teste Cinebench R23 sem superaquecimento, marcando 18.164 pontos a uma temperatura de cerca de 95 °C. Em comparação, com um cooler adequado, o chip marca cerca de 23.000 pontos neste teste. Um sistema de resfriamento por spray poderia ter um desempenho melhor se o líquido de resfriamento tivesse sido aplicado em toda a superfície do processador.