Společnost Sapphire je výrobcem grafických karet ATI Radeon. Její technologická značka Vapor-X je známa hlavně z grafických karet vyšší třídy. Jedná se o pokročilé chlazení čipů podobné technologii heatpipes. Jak to funguje, kde vzniklo a proč je tak výkonné?
Na začátek si musíme ujasnit, jak se to vůbec s Vapor-X má. Vapor-X je jen reklamní název používaný společností Sapphire. Samotná technologie chlazení se ale jmenuje Vapor Chamber, po česky Parní komora. Jejím stvořitelem však není Sapphire Technology, nýbrž společnost Microloops. Sapphire jen jako první začal v roce 2007 s touto společností spolupracovat a integrovat technologii Vapor Chamber do svých chlazení na grafické karty.
Sapphire HD3870 512MB TOXIC Edition - první karta s Vapor-X chladičem
Vůbec první kartou, která Vapor Chamber využívala, byla ATI Radeon HD3870 512MB TOXIC Edition. Jednoslotové chlazení bylo pro takovou kartu opravdu nečekané, ale oproti referenčnímu dvouslotovému modelu dokázalo i přes více než poloviční velikost snížit teploty skoro o 30°C! Průměrně se u dvouslotového referenčního chlazení držely při maximálním zatížení nad 90°C, u jednoslotového TOXIC Vapor-X to bylo okolo 65°C.
Jak vidíte, s tím už se určitě dá něco dělat. Navíc když HD3870 byl vlastně první pokus o uplatnění Vapor Chamber v praxi na grafických kartách. Předtím se systém používal pouze v high-endových serverech společností HP nebo IBM. Zabraňovalo se tím vzniku vysokých teplot v těchto složitých systémech.
Po velkém úspěchu a hlavně zjištění zákazníků, že Vapor-X je prostě pecka, na sebe vylepšení a další modely nenechaly dlouho čekat. Série Sapphire Vapor-X se u modelů ATI Radeon HD48xx výrazně rozrostla a na výběr jsme měli, a ještě ve zbytcích máme, opravdu z široké nabídky.
I někteří ostatní výrobci tuto technologii začali používat. Ve většině případů však nešlo o tah, který by marketingově zvýrazňovali. Co si pamatuji, tak dokonce společnost MSI použila na svých prvních HD4870, vypadajících jako referenční, podobnou technologii, avšak zmínka o tom byla snad jedna na stránkách výrobce. Při testech jsem sám nemohl pochopit, jak to, že mi na stole leží dvě právě vydané „referenční" HD4870 a přesto má jedna (MSI) o 20°C nižší teploty než druhá. V diskuzích se pak dlouho vedly spory, zda má karta Vapor Chamber či nemá. To ostatně nevím ani do teď.
V čem je tedy Vapor Chamber tak dobrá a proč?
Vapor Chamber je technologie velmi podobná heatpipes. Obě mají základ v odpařování a srážení kapaliny uvnitř. Heatpipes jsou ale jen trubičky, a ať už jsou jakkoliv široké, nemají tak dobrý odvod tepla na plochu. Musí jich být více, aby dokázaly pokrýt celou plochu čipu a mohly tak efektivně odvádět teplo. Vapor Chamber je oproti tomu jedna celistvá destička, placka.
Na první pohled je Vapor Chamber měděná destička s minimální výškou a velkou plochou. Uvnitř destičky je komora, tedy prostor, vysoký jen pár milimetrů, ve kterém všechen tepelný přenos probíhá. Komora je po stěnách obložena knotovou strukturou, uprostřed je místo volné.
Zde bych se trochu zastavil. Nevím, jak moc se slovo knot (anglicky wick) v tomto smyslu používá, či zda už je pro to jiný název. Každopádně knotová struktura je odpovídající název i v češtině, neb jde o strukturu vsakující a přenášející kapalinu. Je možné také strukturu nazývat pórovitou. Taková struktura je koneckonců i pohonem uvnitř heat-pipes. U Vapor Chamber si ale zase nesmíme představovat hmotu podobnou tampónu. Primárně se totiž jedná o měděná vlákna protkaná do sebe.
Obě technologie jsou funkčně stejné, a proto bude následující vysvětlení platit jak pro heat-pipe, tak pro Vapor Chamber:
Na začátku je tekutina uvnitř rozprostřena po okrajích, v podstatě vsáknuta do knotové struktury. Při zahřívání se tekutina z místa nejblíže teplému jádru odpařuje a uniká do vnitřního volného prostoru v plynné formě. Na její místo se vsakuje nová kapalina z knotové struktury dále vzdálené od tepelného vyzařování (viz třetí názorný obrázek). Odpařená kapalina (pára) se na opačné chladnější straně sráží a zpětně se vsákává do knotové struktury po obvodu. Tou v tekuté formě plyne zpět po obvodu k místu s největší tepelnou zářivostí (tedy k jádru vydávajícímu teplo).
Kapalinou uvnitř systému je překvapivě voda. Knotové struktury uvnitř jsou různě prostupné,, různě velké, podle potřeby. Díky velmi nízkému tlaku uvnitř komory je možné odpařování vody při mnohem nižší teplotě než je bod varu, a proto celý systém funguje, jak má. Navíc je stejně jako heatpipes imuní vůči položení. Je jedno, zda budete mít kartu chladičem dolů, nahoru či jakkoli jinak, výsledek chlazení bude pořád stejný. Systém Vapor Chamber má oproti heatpipes výhodu v tom, že přenos tepla je rovnoměrný - všude po velmi tenké komoře stejný. Tekutina se vrací k nejteplejšímu místu z obou stran. U heatpipes je přenos pouze jednosměrný a tím méně rovnoměrný.
Shrnutím jsou výhody Vapor Chamber tři základní:
1. Teplo od jádra je rozšiřováno rovnoměrně k vrchnímu části měděného plátu. Je tedy možné jej dále rovnoměrně rozptylovat do hliníkových pasivů, které nemusíme chladit tak velkým proudem vzduchu jako při nerovnoměrném rozptýlení.
2. Tvar destičky, uvnitř které je Vapor Chamber, je volně přizpůsobitelný. Je možné dělat jakékoliv záhyby a nerovnoměrné tvary, aniž by to ovlivnilo funkčnost.
3. Je částí výhody 1. - kapalina přichází k nejteplejšímu místu díky tvaru komory z obou stran, na rozdíl od trubičky u heatpipe.
Výrobce Vapor Chamber má mnoho možností, jak „kvalitní" komoru vyrobit. Záleží samozřejmě na tom, kolik tepla je potřeba odvést. Při prvním použití na HD3870 byl celý chladič schopen odvádět přebytkové teplo o hodnotě 150W při 3mm šířce komory. Podle výrobce je možné bez jakýchkoliv tvarových omezení vyrábět komory o velikosti 400x400mm. Čtyřista centimetrů čtverečních je opravdu hodně. Tloušťka může být mezi 3.5 - 4.2mm. Existují dva druhy knotové struktury pro oblast odpařování a devět druhů pro oblast srážení/kondenzace. Právě na různém spojení a použití různých vrstev na sobě stojí kvalita dané Vapor Chamber. Pro některé výrobky s nižším vyzářeným teplem stačí jednoduché vrstvy, pro výrobky s vyšším vyzařováním jsou potřeba složitější vrstvy.
Jako poslední si můžeme ukázat, jak společnost Sapphire aktuálně využívá jak Vapor Chamber, tak heatpipes pro své chladiče. Spojení obou technologií v aktuální verzi karet TOXIC máme na obrázku.
Doufám, že pro Vás bylo vysvětlení funkčnosti a výhod Vapor Chamber jasné. Sám po přečtení textu nemohu odhadovat pochopení čtenářů a počítám, že se určitě vyskytnou otázky, na které, pokud budu schopen, odpovím v diskuzi a případně upravím informace v článku. Důležité je, že jsem nešel do absolutních detailů, a proto prosím znalejší o možné upřesnění, avšak ne negativní reakci na menší deatilnost, která byla smyslem. Bral jsem to tak průměrně obecně, aby se tomu dalo rozumět.
Nakonec přidávám pár odkazů, ze kterých je možno se o technologii dozvědět více informací, a ze kterých jsem v článku čerpal:
Pureoverclock.com, Vr-zone.com, Sapphiretech.com, Microloops.com
Kdo nerozumí anglicky, může si nechat zmíněné stránky přeložit přes Google translate, stačí vložit daný odkaz
| AUTOR: Tomáš "holoway" Hort |
|---|
| Snažím se usměrňovat blogy se články od Vás, čtenářů. Pište o čem chcete, co chcete a jak chcete, ale ať to má hlavu patu ;) Pokud máte dotaz či chcete urgovat vydání článku v blogu, napište mi zprávu přes web nebo na icq. |
| Starší články |
|---|
| Komentáře |
|
| ||||||
| ||||||
.
| ||||||
Ale má to i svoju nevýhodu(ktorá mnohokrát nevýhodou nemusí byť) a tou je veľkosť, pretože po zmene chladiča zaberá moja karta až tri sloty a na dĺžku narástla na cez 30cm...ako dĺžka mi môže byť ukradnutá, len ten tretí slot by som možno rád osadil trebárs PCIe SSD diskom, ale to je zatiaľ hudba vzdialenej budúcnosti(výkon božský, no cena pekelná
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
