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Montar Water Cooler em gabinete ITX: Uma boa idéia?

Algum tempo atrás, postei aqui no site uma espécie de review/worklog de uma máquina ITX montada em um Silverstone Sugo SG-13. O pequeno computador, que é atualmente usado nas livestreams e em mais alguns trabalhos, possui configuração razoavelmente forte pelo tamanho, incluindo o Ryzen 9 3900XT com seus 12 núcleos e TDP de 105W, o qual requer um sistema de refrigeração um pouco mais robusto para explorar o seu potêncial em "multithread"... Continue lendo!

Fala pessoal, tudo bem?

Algum tempo atrás, postei aqui no site uma espécie de review/worklog de uma máquina ITX montada em um Silverstone Sugo SG-13. O pequeno computador, que é atualmente usado nas livestreams e em mais alguns trabalhos, possui configuração razoavelmente forte pelo tamanho, incluindo o Ryzen 9 3900XT com seus 12 núcleos e TDP de 105W, o qual requer um sistema de refrigeração um pouco mais robusto para explorar o seu potêncial em “multithread”.

Inicialmente, essa máquina foi montada usando um WC AIO Gamdias Chione E1A com radiador de 120 mm, o qual é bastante razoável para um modelo de entrada, porém, acabou resultando em temperaturas na casa dos 90 °C rodando Blender, o que é alto, apesar de ainda ser aceitável, dadas as circunstâncias.

Claro, poderia me dar por satisfeito com isso, ou simplesmente limitar o TDP da CPU em 65W visando manter a temperatura em patamares um pouco mais “amigáveis” ou até mesmo usar um processador mais “civilizado” com menos núcleos e TDP mais baixo, porém, aqui é a The Overclock Page né? Então, isso significa que além do R9 3900XT continuar ali, para o bem da ciência, a solução encontrada foi partir para um “loop custom”, sim, um “loop custom” em um gabinete ITX!!! 😀

Então, vamos às apresentações das peças utilizadas e as que precisaram ser substituídas para tornar possível esse projeto.

  • Bloco:

O primeiro problema de querer montar um “Water Cooler Custom” em um gabinete tão compacto é com relação à bomba/reservatório, afinal, o espaço disponível para esses componentes é bastante limitado, então, trocando uma ideia com um amigo, ele acabou sugerindo o Barrow LTPRP-04, que se trata de um bloco que possui um reservatório e uma bomba DDC integrados em uma única peça!

Para quem nunca ouviu falar nessa marca, a Barrow é um fabricante de peças de water cooler chinesa fundada em 2010 e a princípio, vendia apenas bombas, reservatórios e fittings, expandindo em 2017 a sua linha de produtos, cobrindo também blocos e radiadores, de maneira que hoje é possível até mesmo montar um sistema todo usando apenas peças da marca.

Mas voltando ao bloco, ele vem uma pequena caixa com o logo do fabricante, protegido por um número generoso de folhas de espuma e acompanham o ‘kit’, parafusos, molas para instalação, cabo para RGB e alimentação da bomba, pasta térmica e uma chave torx, já que todos os parafusos são nesse padrão.

O bloco possui visual bastante distinto e por conta da bomba e reservatório integrados, suas dimensões, em especial a altura, tendem a ser maiores que a média da maior parte dos blocos disponíveis no mercado, no caso, ele possui 64,10 mm de altura da base ao topo da bomba e 85 mm de largura.

São oferecidas versões compatíveis com CPUs Intel, Intel X99/X299 e AMD, além de reservatório em POM ou acrílico, sendo necessário se atentar a esses detalhes na hora da compra, no caso, optei pelo bloco de AMD com reservatório em POM.

A base é niquelada, apresentando aspecto bastante liso e perfeitamente espelhado, o que é excelente do ponto de vista da troca de calor e também do capricho por parte do fabricante.

Ao soltar os quatro parafusos da parte de cima, a bomba pode ser removida do bloco, notem as aletas no topo do bloco, as bombas DDC, especialmente quando operando com rotação mais elevada, costumam dissipar uma quantidade razoável de calor, por esse motivo, o fabricante tratou de incluir esse “top” aletado.

Aqui é possível ver o eixo da bomba e a sua base integrada ao reservatório. Infelizmente a Barrow não disponibiliza informações a respeito das suas especificações, de modo que a única informação que tenho é a sua rotação máxima, que é de 4500 rpm e a mínima, 1800 rpm.

Ao desmontar a parte de baixo, temos base do bloco, que possui uma estrutura interna com 49 microcanais e “jet plate”, responsável por controlar o fluxo de fluido pelos canais, resultando em diferentes padrões de circulação a depender do seu formato, o que pode resultar em melhor desempenho do bloco, afinal, diferentes CPUs podem possuir “dies” com dimensões distintas, usar vários “dies”no caso de chiplets ou ter IHS com formato diferenciado, então, ao menos em tese, é possível ter uma “jet plate” otimizada especificamente para cada um desses processadores, conforme as suas características.

Já na lateral, temos o reservatório, o qual possui três entradas com rosca no padrão G1/4″, onde “A” serve para encher o reservatório, o “B” é entrada de fluido e “C” saída.

  • Radiador:

O radiador escolhido também foi um modelo da Barrow, o chamado Dabel-60A 120, que como o próprio nome sugere, trata-se de um modelo de 120 mm com largura de 60 mm, portanto, é desses modelos “gordinhos” que em tese oferecem mais superfície que os “slim”, porém, para eles de fato brilharem, é necessário ou usar uma ventoinha mais forte com maior pressão estática, ou uma configuração “push-pull”, no caso, ele foi escolhido por conta de que na época, também estar pensando em blocar a GPU, algo que acabou não acontecendo e também por esse ser o maior radiador possível de se montar no interior desse gabinete.

Assim como o bloco, o radiador vem em uma caixa com destaque a logomarca da “Barrow”, onde o conteúdo vem bem protegido com espuma. Acompanham o produto os parafusos necessários para instalação das ventoinhas e uma chave torx compatível com eles.

Sobre a sua construção, segundo a Barrow, o Dabel-60A é fabricado em cobre/latão, o que significa que ele é adequado para ser utilizado junto a um bloco de cobre sem sofrer com corrosão galvânica e em relação ao FPI, o valor informado é 15, o que está na média para radiadores de 60 mm como esse.

  • Fonte:

Como foi dito alguns parágrafos acima, por conta do bloco ser mais alto do que o normal, ele acabou conflitando com a fonte ATX que usava anteriormente, então, foi necessário recorrer a um modelo no padrão SFX, que apresenta dimensões reduzidas.

A escolhida foi a Corsair SF450, que como o nome já diz, trata-se de um modelo SFX de 450W com certificação 80Plus Platinum, cabos modulares e garantia de 7 anos com o fabricante. Além da própria fonte, acompanham o produto, parafusos para montagem, os cabos modulares e um adaptador de ATX para SFX.

Das suas especificações, segundo o fabricante, esse modelo consegue entregar até 37.5A na linha de +12V, aliás, cabe ressaltar que atualmente as fontes vêm sendo rotuladas com base na potência que elas conseguem entregar na linha de +12V, o que é interessante, afinal, essa é a linha mais importante e usada na alimentação do processador e placas de vídeo, que geralmente são os componentes com maior consumo na máquina.

Como disse acima, a SF450 é uma fonte no padrão SFX e apresenta dimensões de 127 x 65 x 103 mm, algo bem menor do que uma fonte ATX convencional, o que pode ser visto na galeria abaixo, colocando a SF450 ao lado da Silverstone ET750 750W que estava sendo utilizada anteriormente.

Caso alguém tenha interesse em mais informações sobre a SF450 Platinum, existem diversos reviews internet afora, feitos com os equipamentos corretos e por gente extremamente capacitada, onde em todos eles a conclusão foi unanime a respeito da qualidade desse modelo. Cabe ressaltar que não trago conteúdo sobre fontes aqui no site justamente pela falta dos equipamentos de teste, os quais custam alguns milhares de dólares, inviabilizando totalmente esses testes.

  • Montagem:

Da experiência de montagem, tirando certa dificuldade por conta da falta de espaço, o único ponto em que foi necessário se atentar é que existe uma certa ordem nos passos, algo que não é exatamente uma preocupação em um gabinete maior, por exemplo, foi necessário deixar os cabos da frente meio que pré-posicionados antes da instalação do radiador, pois caso contrário, ficaria muito difícil conseguir passa-los nos lugares corretos.

Um ponto negativo também foi o sistema de fixação do bloco, que peca pelo excesso de simplicidade, onde o fabricante poderia ter oferecido ao menos arruelas ou parafusos com cabeça maior, já que é necessário apertar bastante para ter contato minimamente satisfatório com a CPU e a mola acaba ficando “presa” na cabeça do parafuso.

Como não estava contente com isso, foi feito uma adaptação usando sistema de fixação dos dissipadores da Prolimatech, combinados ao backplate original da placa-mãe e molas no estilo “xoraboy”, o que definitivamente resolveu esse problema! 😀

PS: Desculpem pelas fotos com qualidade de câmera de UFO aqui.

O processo de instalação das mangueiras foi um pouco penoso por conta da falta de espaço e pela pequena distância entre o bloco e o radiador, o que obriga acertar a mão no comprimento das mangueiras, pois caso contrário, elas acabam dobrando, obstruindo o fluxo.

A propósito, foram utilizadas mangueiras EK-Tube ZMT e como fluído, uma mistura de duas partes de água destilada para uso odontológico com Motul Auto Cool Expert -37 °C.

Após o encher o loop e se certificar de que não haviam vazamentos, o que definitivamente não foi tão algo simples, rápido e indolor quanto esse texto sugere, finalmente chegou a hora de finalizar a montagem, colocando a fonte e os SSD SATA no lugar e também, fazendo a adaptação do fan de 40 mm soprando no VRM, o que por conta do novo bloco, acabou ficando mais distante do dissipador, o que possivelmente deve influenciar negativamente na temperatura do VRM, algo que veremos posteriormente se vai se confirmar.

Vamos então às configurações utilizadas e resultados

  • Configuração utilizada:

CPU: AMD Ryzen 9 3900XT (Obrigado AMD!)

MOBO: MSI B350I PRO AC

RAM: 2x8GB Patriot Viper Steel 4400 CL19 (Obrigado Patriot!)

VGA: GALAX GTX1650 Super (Obrigado Galax!)

STORAGE: SSD Crucial BX300 120 GB SATA + Goldenfir NVMe 256 GB

PSU: Corsair SF450 Platinum

REFRIGERAÇÃO: Barrow LTPRP-04 + Barrow Dabel-60A 120 + EK-Tube ZMT + fan Swiftech Helix 120 PWM

GABINETE: Silverstone Sugo SG13

SOFTWARE: Windows 10 x64 2004 (NVIDIA 461.64 ), GPU-Z 2.37.0, HWiNFO64 v6.42, Unigine Superposition, Blender 2.92 + Demo Classroom

EQUIPAMENTOS EXTRAS: UNI-T UT353

  • Objetivo dos testes:

Verificar o nível de ruído e desempenho térmico do Silverstone Sugo SG-13 com o “Water Cooler custom” e a configuração listada acima.

A temperatura ambiente no dia dos testes foi de 26,9 °C.

Maiores detalhes sobre os testes e a interpretação dos resultados podem ser encontrados nos textos a seguir.

  • Resultados – Nível de ruído:

Para realizar a medição de ruído, o UNI-T UT353 foi posicionado a cerca de 100 cm da máquina usando a configuração definida abaixo para as ventoinhas, no caso, é um ajuste que visando operação silenciosa.

A unidade utilizada é o decibel, que se trata de uma unidade em escala logarítmica, em termos práticos, isso significa que o volume dobra de intensidade a cada 3dB, portanto, o dobro de 50dB não é 100 dB e sim 53 dB, entretanto, o ouvido humano apresenta a sensação de volume dobrado com um intervalo maior, entre 8 dBA e 10 dBA. De todo modo, apenas como referência, um ambiente silencioso como uma biblioteca apresenta nível de ruído na casa dos 30 dBA.

Como não houve mudança nas ventoinhas utilizadas, o nível de ruído permaneceu praticamente igual ao registrado anteriormente, com cerca de 37dBA em idle e cerca de 39dBA durante o Blender, com ocasionais aumentos até cerca de 41dBA por conta do loop ainda ter algumas bolhas e vez ou outra a bomba fazer um ruído similar ao barulho de óleo quente enquanto fritando algum alimento, também, para essas medições, a bomba estava trabalhando em sua rotação mínima, ou seja, 1800 rpm, já que não existe necessidade ou mesmo benefício de trabalhar mais forte em um sistema como esse.

  • Temperaturas:

O primeiro teste é sobre a temperatura da CPU e do VRM da placa-mãe quando submetidos a estresse prolongado para ver como se sairia no pior caso possível.

Como é “padrão” aqui no site, foi utilizado o Blender renderizando o demo “Classroom” por 30 minutos com o HWiNFO gravando o ‘log’. As memórias estavam rodando a 3600MHz CL16 e o FCLK em 1800MHz, portanto, 1:1 e a CPU completamente em ‘stock’.

A CPU acabou por estancar nos 87 °C com frequências oscilando entre os 3925 MHz e 3900 MHz e tensão de cerca de 1.2V apresentando leitura de cerca de 86A em carga conforme a telemetria do controlador PWM e nessas condições, o VRM acabou estabilizando nos 110 °C.

Em relação aos resultados obtidos anteriormente, se considerarmos o delta da temperatura ambiente, houve um decréscimo de pouco menos de 6 °C na temperatura da CPU, o que é até razoável se for considerado que foram utilizadas as mesmas ventoinhas priorizando silêncio em detrimento de algo mais forte, algo com a qual o radiador de 60 mm se beneficiaria imensamente.

Contudo, do lado do VRM, as coisas que já não eram tão boas, acabaram ficando ainda piores, com essa região batendo 110 °C após 30 minutos de teste, o que apesar de passar longe de ser “letal” para esse VRM de seis fases usando “powerstages” IR3555, definitivamente é uma temperatura alta e por esse motivo, será necessário pensar em uma solução melhor para refrigerar essa região, pois a ventoinha de 40 mm, montada a uma maior distância do dissipador se mostrou ineficaz.

  • Conclusão:

Diante do apresentado, foi possível chegar nos seguintes pontos:

Da qualidade de construção das peças utilizadas, se alguém ainda carrega algum preconceito com os fabricantes de componentes de “Water Cooler” de origem chinesa, realmente, é só preconceito, pois ao menos em relação aos componentes da Barrow, são visivelmente de qualidade e não parecem dever em nada para os produtos de marcas ocidentais conceituadas. Evidentemente, nem tudo é perfeito, por exemplo, poderiam ter investido um mínimo a mais na elaboração de um sistema de fixação do bloco, o qual já é usável, porém, dadas as particularidades da minha máquina, optei por adaptar outra solução.

Sobre as impressões da montagem, montar um “Water Cooler custom” em uma máquina compacta como essa não é exatamente uma tarefa fácil, porém, é um desafio interessante e que requer certa paciência, seja planejando bem as etapas da montagem ou imaginando soluções para os possíveis problemas que possam aparecer, seja um ‘kit’ de fixação melhorado para o bloco ou uma forma de refrigerar o VRM da placa-mãe. Para os que estão minimamente familiarizados com preparação automotiva, é um processo parecido, em que o projeto nunca está realmente pronto e sempre tem um detalhe ou outro que pode ser melhorado.

A respeito do desempenho térmico e nível de ruído, a máquina manteve praticamente o mesmo nível de ruído em relação ao WC AIO usado anteriormente, o que já era esperado, afinal, foram utilizadas as mesmas ventoinhas. Já as temperaturas, considerando os deltas para cada um dos casos, houve uma queda de pouco menos de 6 °C na CPU em relação ao AIO, o que é bem razoável, especialmente se considerarmos que o radiador mais largo deve se beneficiar de uma ventoinha mais forte do que o Swiftech Helix 120 mm, porém, no VRM, a temperatura chegou aos 110 °C, o que apesar de não colocar essa placa-mãe em risco por conta dos componentes utilizados suportarem esse “desaforo”, definitivamente é algo alto e será necessário estudar uma solução melhor para a sua refrigeração.

Do preço de aquisição, se a ideia é “custo-beneficio”, seguramente, em mais de 90% dos casos, “Water Cooler custom” não é uma opção razoável, no caso, o investimento apenas nas peças do “loop”, descontando a fonte SFX, deve ter sido algo na ordem dos R$1000, o que seria muito mais barato e prático simplesmente usar um WC AIO igual vinha fazendo, porém, se você é o tipo de pessoa que se diverte montando essas coisas ou é fã de LEGO, não se importa de ter que fazer adaptações e o custo extra também não é problema, ai certamente digo que vale a experiência!

E o mais importante, fiquem ligados nos canais da twitch e do youtube, onde as lives devem retornar em breve!

E por hoje é isso pessoal! Dúvidas, críticas e sugestões são bem-vindas! Até a próxima!

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