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LN2-Kühlung wandert ins Gehäuse und ist dennoch nicht alltagstauglich (Update)

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ln2Bereits vor zwei Jahren stellte Vince Lucido alias Kingpin ein System vor, über das er den flüssigen Stickstoff für die Kühlung von Prozessoren und GPUs genauer dosieren konnte. Üblicherweise greifen Extreme-Overclocker auf Pots zurück. Dabei handelt es sich um speziell angefertigte Kupferkühler, die eine massive Bodenplatte besitzen und in die mehrere hundert Milliliter an flüssigem Stickstoff gefüllt werden. Bohrungen sollen dafür sorgen, dass der Stickstoff die Abwärme besser aus dem Kupfer führen kann. Ansonsten werden diese Pots einfach nur noch auf den Prozessor oder die GPU gedrückt und diese damit gekühlt.

Kingpin wird nun zur Computex ein System ausstellen, bei dem der Prozessor und die Grafikkarte, bzw. die GPU, mittels flüssigem Stickstoff gekühlt werden. Doch anstelle eines offenen Aufbaus hat er sich an einer „cleaneren" Optik versucht. Das System ist in einem Gehäuse untergebracht, die Kühler wirken eher wie die einer Custom-Wasserkühlung. Die Schläuche sind allerdings entsprechend dick isoliert und auch die Hardware wurde sicherlich behandelt, damit das Kondenswasser nicht zu einem Problem wird.

Wir kennen derzeit keinerlei technische Daten des Systems. Es handelt sich aber scheinbar um ein EVGA X299 Dark und dementsprechend sicherlich auch um einen Intel-Prozessoren aus der Extreme-Edition-Serie. Als Grafikkarte dürfte eine GeForce GTX 1080 Ti zum Einsatz kommen – sehr wahrscheinlich eine GeForce GTX 1080 Ti Kingpin Edition.

Im Hintergrund sind aber auch zwei große LN2-Tanks zu sehen, von denen einer das notwendige Kühlmittel bereithalten. Kingpin hat sein System derart ausgelegt, dass der flüssige Stickstoff nach dem Verdampfen wieder aufgefangen wird. Theoretisch ergibt sich keinerlei Verlust – zumindest aber kann dieser reduziert werden. Üblicherweise verflüchtigt sich der komplette Stickstoff in der Luft.

Wir werden uns das System von Vince auf der Computex genauer anschauen und dann auch einige weitere Details in Erfahrung bringen. Interessant wäre unter anderem wie lange ein solches System laufen kann und wie hoch der Verbrauch von LN2 pro Stunde ist. Alltagstauglich wird eine solche Kühlung sicherlich nie werden, interessant ist die nun erstmals gezeigte Umsetzung aber schon.

Hintergrund zur Kühlung mittels LN2

Jeder, der einmal einem Extreme-Overclocking beiwohnen durfte oder dies selbst durchführt, kennt das Problem der Handhabung des flüssigen Stickstoffs. Nicht nur ist diese als solches gefährlich, bzw. kann bei Missachtung einiger Sicherheitsmaßnahmen gefährlich werden, sondern es bedarf auch einer extrem genauen Kontrolle des LN2. Viel hilft nicht immer viel – so lässt sich dies in etwa beschreiben.

Ziel der Kühlung mittels flüssigem Stickstoff ist es, die Temperatur von CPU und GPU weiter zu senken. Je tiefer die Temperatur, desto höher können Takt und Spannung nach oben getrieben werden. Dies ist aber nur die graue Theorie, denn nicht nur sind dieser Kühlung Grenzen durch Kondensation und andere Einflüsse gesetzt, auch reagieren die Chips sehr unterschiedlich auf niedrige Temperaturen. So gibt es den Cold Bug, der dafür sorgt, dass eine CPU oder GPU bei Unterschreitung einer bestimmten Temperatur fehlerhaft arbeitet. Liegt dieser Cold Bug bei einer Temperatur von sagen wir einmal -160 °C vor, darf nicht weiter als -160 °C heruntergekühlt werden. Dennoch versucht der Overclocker natürlich so nahe wie möglich an diese Temperatur heran zu kommen, ohne sie zu unterschreiten.

Dann gibt es oft aber auch den sogenannten Cold Boot Bug. Dieser sorgt dafür, dass ein Prozessor erst ab einer bestimmten Temperatur wieder bootet. Liegt der Cold Boot Bug also bei -50 °C, kann das System für einen Neustart (ob freiwillig oder gewollt durch einen Absturz des Systems) nicht ständig auf den niedrigsten Temperaturen gehalten werden, sondern muss erst auf -50 °C und darüber aufgeheizt werden. Ein häufiger Wechsel zwischen Abkühlen und Aufheizen sorgt aber nun dafür, dass mehr und mehr Kondenswasser entsteht und zusätzlich kosten diese Vorgänge natürlich Zeit.

Kingpin hat das gezeigte System seit mehr als zwei Jahren im Einsatz. Es soll ihm dabei helfen, den flüssigen Stickstoff schnell und einfach zu den zu kühlenden Komponenten zu befördern. Technische Details verrät er natürlich nicht, aber das Grundprinzip ist einfach. Statt mit Thermoskannen zu arbeiten, befördern Schläuche das LN2 direkt auf dem großen Vorratsbehälter zu den Pots, die sich auf der GPU und oder dem Speicher befinden. Vermutlich verwendet Kingpin noch eine Art Zwischenspeicher mit mehreren Ventilen, um das LN2 besser verteilen zu können.

Per Knopfdruck wird das LN2 dann abgefragt und direkt in den Pot befördert. Dies kann auch sehr feingranular erfolgen. Soll ein Prozessor also nur ganz genau bei -160 °C (oder besser -158 °C, um noch etwas Luft zum Cold Bug zu haben) gehalten werden, kann dies mittels der Apparatur recht einfach passieren. Die Gefahr, unter die Schwelle des Cold Bugs zu kommen, in dem versehentlich etwas zu viel LN2 in den Pot gekippt wird, ist deutlich geringer. Das System, bzw. die Kühlung kann also länger auf der gewollten Temperatur gehalten werden. Außerdem müssen die Thermoskannen mit einem Fassungsvermögen von 1 l nicht ständig nachgefüllt werden, da sich die Apparatur einfach aus einem großen LN2-Tank bedienen kann.

Update: EVGA hat mittlerweile ein Video nachgereicht. Das enthüllt den überaus aussagekräftigen Namen des LN2-Übertaktungssystems - ROBOCLOCKER. Kingpin macht aber auch das Ziel des Projekts noch einmal deutlich. Am Ende soll eine Lösung stehen, die möglichst unkompliziert nutzbar ist und die Jagd nach Übertaktungsrekorden massiv vereinfacht. Ob es den ROBOCLOCKER dann vielleicht sogar als Nischenprodukt im Handel geben wird, wird allerdings nicht klar.

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Kommentare (12)

#3
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Flottillenadmiral
Beiträge: 5173
Kommt doch genau richtig für den Luxxkompensator.
Ihr bekommt das schon hin. ;)
#4
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Zitat Shariela;26328649
Kommt doch genau richtig für den Luxxkompensator.
Ihr bekommt das schon hin. ;)


Das erinnert mich an die Projekte mit der Kaskade - das war ein Aufwand ...
#5
Registriert seit: 08.05.2018

Oberstabsgefreiter
Beiträge: 486
alsoxich meine dass man eine 3fach kaskade als tisch baut, darauf kommt der pc und in einel 5l abg der stickstoff. danach nur noch den "abfluss" wieder in den komoressor und ab geht der spass. aber das wäre wirklich top-tier die hw würde das sowieso nicht lange mitmachen. nach 100h zocken ist die grafikkarte durch, bei 1.78V
#6
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Zitat DeckStein;26328634
ein komplett geschlossenes system wäre interessant.


Dann funktioniert es aber nicht mehr. Durch das Verdunsten von Flüssigkeiten wird der Oberfläche Wärme entzogen. Wenn nichts mehr verdunstet/verdampft, weil komplett geschlossen, dann wird auch nichts mehr kalt. Das wäre dann nichts anderes wie eine Wakü, nur mit Stickstoff, anstatt mit wasser.
#7
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Beiträge: 486
Zitat Mo3Jo3;26330638
Dann funktioniert es aber nicht mehr. Durch das Verdunsten von Flüssigkeiten wird der Oberfläche Wärme entzogen. Wenn nichts mehr verdunstet/verdampft, weil komplett geschlossen, dann wird auch nichts mehr kalt. Das wäre dann nichts anderes wie eine Wakü, nur mit Stickstoff, anstatt mit wasser.


ja das wäre es, und würde deshal funktionieren. wieso sollte es nicht klappen wenn der erwärmte stickstoff aufgefangen wird und erneut abgekült durch eine kaskadierte kühlung?
#8
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Aah, du stellst dir das vor wie das Exhalare Projekt von der8auer.
Auch so wäre eine technische Umsetzung extrem schwer. Der Grund ist, dass du eben nicht einfach mit einem kalten Radiator das Zeug einfach verflüssigt bekommst, wie das M3 Novec. Der Flussigkeitsdruck von Stickstoff beträgt 20-30bar, in Gasform kann stickstoff ohne Probleme 300bar und mehr aufbauen. Wie will man diesen Druck sicher einschließen, außer in Gasflaschen? Danach brauchst du einen sehr leistungsfähigen Kompressor im Gehäuse, um das ganze wieder zu verflüssigen. Und je wärmer der Stickstoff, desto mehr Druck braucht der Kompressor zum verflüssigen.
Das poplige Acrylgehäuse von Roman würde dir sofort um die Ohren fliegen. Die ganzen anderen Probleme, wie Gas, dass durch die Kabelisolierung nach draußen wandert sind dann auch wieder schwer zu lösen.
#9
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Beiträge: 486
die rohre lassen sich vakuumlöten und das hält auch 40bar aus, das acrylgehäuse sieht nicht mehr als umgebungsdruck.
#10
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Beiträge: 1078
Mit den 40bar schaffen wir also zumindest schonmal den Stickstoff überhaupt flüssig zu halten, das aber OHNE die dreifache Sicherheit, welche im Stahlbau idr. das mindeste sind.
Sobald das Gas siedet, möchte ich dann aber nicht mehr in der Nähe sein ^^
#11
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überdruckventil und gut ist ;)
#12
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Beiträge: 303
Die Idee ist uralt, fertige PC-Gehäuse mit Unter-Null-Kühlsystem (Kompressorkühlung) gibt es schon seit fast 20 Jahren (ca. im Jahr 2000 ist Vapochill auf den Markt gekommen).
Neu ist lediglich die Nutzung von LN2 im geschlossenen System :)
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