Ybris ACS-G .... e oltre

[Alex Ta]

appena sarà " martedi' "








....e cercate di pensare semplice

[Alex Ta]

par. 1 : le origini di ACS ( ovvero quello che non avete mai visto )


Ricordate questa foto ?



E' la matrice dell'ACS , o per meglio dire una delle infinite varianti del progetto.....


LA matrice "originale" dell'ACS non è quella che abbiamo visto tutti nelle presentazioni del wb ma in realtà è composta da semisfere molto piu' piccole e disposte in modo differente da come le conosciamo. Per ovvi motivi non ho mai mostrato a nessuno la base originale ma sempre e solo le evoluzioni "ammorbidite" della struttura. ( l'immagine si riferisce ad uno dei primi modelli già modificati )


Il rendimento di quella matrice è devastante ma allo stesso tempo risulta molto impegnativo usare quella base con pompe normali in quanto le portate sarebbero troppo penalizzate.
Attenzione , ho detto le portate , non il rendimento.
All'esterno si vedrebbe un rigagnolo d'acqua circolare nei tubi ma dentro il wb ci sarebbe un inferno di salti talmente ravvicinati da provocare un sibilo nettamente udibile.
La versione "commerciale" è stata "degratata" nelle prestazioni per consentire un uso normale in attesa di evoluzioni ulteriori che consentano di spingersi oltre.
Ovviamente si è trovato un compromesso tra portate utili e prestazioni e a quel punto è nato il wb che tutti conosciamo.



L'immagine mostra il modello di un ACS dotato di matrice mediamente restrittiva ed è da questa simulazione che nasce lo studio di ACS-G.


All'inizio infatti si era pensato di utilizzare una base molto simile a quella del wb per cpu, sia perche' avevamo a disposizione una grande quantità di dati già elaborati e pronti all'uso , sia per facilitare la fase di confronto delle prestazioni simulate.

L'obiettivo era ottenere prestazioni elevate, grande capacità di smaltimento, grande reattività per assorbire istantaneamente i forti picchi di calore generati dalle GPU.

Lasciando pressoche' inalterata la forma della matrice inferiore, si mise a punto il modello e la struttura della base per poter chiudere il waterblock e osservare la dinamica dei flussi interni.

Nello screen vediamo la base in una delle primissime versioni e sopra, leggermente in trasparenza, il diffusore contenente la semimatrice superiore opportunamente orientata.




A questo punto nasceva il primo grosso problema: la matrice era pensata per ricevere l'acqua dall'alto mentre invece qui eravamo costretti a indirizzare i flussi lateralmente.

Si penso' quindi di realizzare un top dotato di una camera cilindrica con un diametro sufficiente a intercettare uno dei fori dei raccordi.
L'acqua , entrando dal raccordo di sinistra avrebbe invaso la camera di espansione e da qui sarebbe stata "sparata" verso il basso sul diffusore centrale.




Apparentemente il problema era abbastanza semplice ma in realtà , quando poi si passo' alla simulazione fluidodinamica, si vide che esistevano zone del WB che non venivano adeguatamente alimentate.

In questa immagine vediamo la matrice da sotto ( in pratica l'acqua entra da sinistra , si fa un giretto in circolo nella camera cilindrica di distribuzione e viene sparata verso di noi)





Come si vede, la zona a sinistra non veniva adeguatamente alimentata anche se, spostando il punto di analisi al livello di quota della base, l'effetto complessivo sulle semisfere presentava aree di accelerazione tutto sommato accettabili.



Bisognava quindi operare sul lato sinistro del waterblock e cercare di eliminare le zone a basso rendimento.
Lavorando sul diffusore superiore della matrice sarebbe stato possibile forzare una porzione del flusso totale disponibile e indirizzarlo esattamente nella zona "morta" ma questa sarebbe stata una soluzione poco pulita, anche perche' non possiamo sapere oggi come saranno le GPU di domani e non volevo ritrovarmi un waterblock sbilanciato su alcune schede video in futuro.

Ho preferito quindi prendere alcuni spunti dai modelli originali della matrice ACS (concettualmente la matrice NON ha una dimensione limite ma puo' essere estesa a piacere entro limiti ragionevoli ) e da li' sono partito per "adattare" il waterblock alle esigenze di una GPU con tutti i problemi legati alle dimensioni dei core , wattaggi piu' elevati ecc... modificando di fatto l'intera struttura.

Uno dei principi di base della matrice ACS è che NON esiste un punto di ingresso definito e obbligatorio ma è possibile scegliere arbitrariamente un qualsiasi punto per entrare e , ovviamente , per uscirne.
Altrettanto ovvio ( pensare semplice ... ) è il passaggio subito successivo, ovvero possiamo decidere di utilizzare piu' punti di ingresso e chiaramente decidere di scaricare l'acqua in piu' punti di uscita riunendo poi i singoli filetti fluidi in un unico condotto di scarico.

Queste caratteristiche ( sembrano ovvie ........ ma solo dopo che qualcuno ci ha pensato ...) permettono una grandissima elasticità e libertà di progettazione e su queste basi fondamentali ci siamo mossi per riprogettare completamente la base e il percorso dei filetti fluidi.

Ricordiamoci l'obiettivo principale: bisognava uniformare assolutamente il rendimento su TUTTA l'area di dissipazione e avere la possibilità di ESTENDERE questa superficie senza degradare le prestazioni totali del waterblock.

La matrice è stata cosi' completamente rielaborata, ovviamente si sono saltati tutti i passaggi "primordiali" e si è scelto di utilizzare un diametro delle cave che permettesse una elevata velocità interna unita ad una buona portata su singola cella.

[Alex Ta]

Con questi nuovi presupposti si è sviluppata cosi' per prima la matrice di ingresso e si sono fissati i punti di uscita.

Per garantire una distribuzione assolutamente uniforme era necessario obbligare l'acqua a seguire percorsi determinati, ovvio quindi partire dal top e fissare i confini entro cui bisognava muoversi....



LA matrice nel top assume cosi' una forma regolare e quadrata. L'ingresso dell'acqua puo' avvenire indifferentemente da un lato o dall'altro e questo permette simmetria nel disegno e maggiori libertà in fase di montaggio. Il diffusore viene direttamente ricavato nella struttura del Top e assume una forma quadrata.
I fori di comunicazione piu' esterni intercettano i condotti dei raccordi e ricevono in modo ordinato una porzione esattamente calibrata di liquido, quelli interni rappresentano la matrice superiore del waterblock e garantiscono l'accoppiamento perfetto con le semisfere della base..



Quest'ultima viene completamente rifatta , viene eliminato il quadrifoglio interno, variato il diametro delle semisfere ( inizialmente portato da 2 a 3 mm , successivamente modificato a 4 mm ) , la base ha cosi' preso una forma completamente differente rispetto al primo modello ed ora si presenta perfettamente simmetrica.

I primi test di simulazione sono sconcertanti , l'accelerazione interna è praticamente identica in tutti i punti , l'acqua viene immessa nelle due file di semisfere piu' esterne e inizia una serie di rimbalzi "vincolati" fino all'uscita sul lato opposto.



Tutta l'area prevista viene uniformemente coinvolta alla stessa identica maniera, il block è talmente reattivo che è possibile addirittura rinunciare ad una quota di pressione e scaricare a vuoto una porzione del flusso totale in ingresso. ( vedremo piu' avanti questa caratteristica )

[Alex Ta]

Era giunto il momento di provare sul campo il frutto del lavoro teorico.
Viene cosi' realizzato un prototipo funzionante per poter effettuare le prime rilevazioni reali.



Nell'immagine vediamo il top della versione 3 in forma grezza e non ancora rifinita.

Se osservate con attenzione l'immagine noterete che ci sono i due canali piu' esterni che vengono lasciati "liberi" dalle semisfere, in seguito vedremo di capire il motivo di questa particolare forma..

Ovviamente la base è capovolta , possiamo osservarla in una vista di assieme ma la esamineremo meglio inseguito perche' poi nel corso di questi mesi ha subito varie modifiche...

Questo era il waterblock assemblato , non rifinito ma comunque già ad un livello accettabile per poter fare qualche prova di compatibilità sulle varie schede video.



Come si vede a prima vista, il block è senza staffa.
IL motivo è semplice : il fissaggio alle varie schede è reso possibile dotando il waterblock di fissaggi dedicati che permettano un'ampia possibilità di upgrade futuri anche in caso di variazioni consistenti negli interassi dei fori di bloccaggio alle video ( cosa che poi si è puntualmente verificata con l'arrivo delle Nvidia 280GTX)

La staffa viene ricavata da una lamiera di acciaio da 1,5 mm di spessore e tagliata opportunamente a Laser. ( la vediamo dopo )

Le misure del waterblock sono tali per cui gli stessi fori utilizzati per il fissaggio della staffa possono essere usati quando si va a montare il block su schede ATI tipo 3870X2





Problemi riscontrati in questa fase : la base in rame è oggettivamente un po' troppo sottile e crea qualche difficoltà in fase di realizzazione delle sedi della staffa.
Alcuni rumors nel frattempo fanno pensare ad un consumo molto elevato delle schede di prossima uscita ( 280 GTX ) ed è necessario prevedere anche questa variabile.
Inoltre il TOP è effettivamente un po' troppo pieno di fori ed è difficile ottenere una buona finitura in queste condizioni.
I quattro fori di serraggio del WB sono troppo vicini ai bordi esterni e questo impedisce di arrotondare gli spigoli dando all'insieme un aspetto un po' troppo grezzo.

[Alex Ta]

Il progetto ACS-G viene cosi' ripreso per correggere i piccoli difetti e cercare di migliorare la sicurezza del waterblock.

La base viene modificata in altezza passando dai 3,3 mm originali ai 6,6 mm della versione finale e recuperando cosi' una buona resistenza alla flessione e alle deformazioni meccaniche.






Il diametro della zona di contatto viene ridotto di un mm per permettere il montaggio delle viti di fissaggio direttamente dalla base.

Questo elimina completamente la necessità di avere i fori superiori sul TOP e permette allo stesso di essere migliorato nelle finiture superiori.

Tutte le viti presenti nel waterblock vengono sostanzialmente capovolte permettendo cosi' di far scomparire totalmente tutti i fori superiori.



Il risultato finale è il seguente :

La staffa viene assemblata fissando le viti dall'interno della base. Le teste delle viti verranno poi coperte dal top e risulteranno invisibili.

[Alex Ta]

Anche il TOP viene completamente rifatto . Ai quattro lati vengono ricavati dei fori ciechi da 6 mm per contenere le molle nel caso il waterblock sia utilizzato su schede 3870X2 oppure per nascondere le viti di bloccaggio della staffa in tutti gli altri casi .







Il bloccaggio avviene sempre da sotto ed è ottenuto tramite 4 viti da 3MA .
Le lamature sulla base servono a far scomparire la testa delle viti e a non farle sporgere oltre la zona di contatto.




Le differenze rispetto alla prima versione sono piu' che evidenti :




LE linee finali sono estremamente pulite, nelle immagini vediamo il prototipo lucidato ma ancora mancante di tutta la parte relativa al trattamento estetico di finitura piu' le scritte Laser con il logo e il serial number di riconoscimento.

[Alex Ta]

CARATTERISTICHE PRINCIPALI Ybris ACS-G

Ormai è tradizione : tutti i nostri waterblock vengono realizzati in modo tale da essere completamente smontabili , per una pulizia ottimale e minuziosa di tutte le parti.

Rame , ottone e acciaio Inox (per staffa e viterie) sono i componenti principali di Ybris ACS-G.

* La struttura a semisfere contrapposte è stata adattata per sfruttare interamente tutto il flusso disponibile dalla pompa e concentrarlo solo dove realmente serve, ovvero sul core del processore grafico.

* Diffusore direttamente integrato nel TOP del wb, nessun componente plastico nel waterblock: questo permette la massima sicurezza in caso di blocco pompa e consente una enorme resistenza a eventuali surriscaldamenti anche prolungati.

* Nel progetto ACS-G il corpo del diffusore viene realizzato direttamente nel monoblocco del TOP tramite fresatura , ha il compito di distribuire l’acqua proveniente dalla prima fila di fori di ingresso matrice e dirigerla esattamente in sette punti ben precisi della matrice inferiore.

* L'unione con la base permette la canalizzazione dell'acqua e la successiva accelerazione su una superficie quadrata da 30 mm di lato ma le caratteristiche di questa variante della matrice permettono di estendere o ridurre a piacimento la zona di dissipazione senza penalizzarne il rendimento.


* fissaggio di tutti i componenti tramite un unico Oring .
Le operazioni di manutenzione sono facilitate al massimo e non è richiesto l'uso di colle o sigillanti per il rimontaggio del wb.

* Viterie in acciaio Inox da 3 mm di diametro. Posizionate al centro dei 4 lati del wb , permettono un fissaggio sicuro e una corretta distribuzione del carico sulla struttura del TOP.

* Il TOP è realizzato da una mattonella di ottone di prima qualità da 25 mm di spessore successivamente portata alla misura di 23,5 mm.
Al suo interno trova posto la struttura di distribuzione del diffusore che viene ricavata da una lavorazione specifica tramite fresatura di precisione.
L’adozione di uno spessore elevato per il coperchio ha inoltre contribuito a migliorare le caratteristiche di rigidità meccanica del wb e lo rende praticamente indeformabile per sempre.

* struttura della base in rame elettrolitico purissimo .

La disposizione delle semisfere è stata studiata per garantire il migliore sfruttamento dei flussi interni e la massima velocità di scorrimento possibile.
Da un blocchetto 60x60x10 mm di spessore si ricava tutta la matrice, la camera di recupero dell’acqua, la sede oring e le sedi per le viti di fissaggio.

La base finita viene poi portata alla misura finale e rettificata a specchio, secondo consuetudine.

Ybris ACS-G finito, completo di raccorderia e molle di fissaggio pesa circa 500 g.

· Tutte le parti del wb sono smontabili e intercambiabili in modo da garantire una perfetta manutenzione in caso di necessità o durante le normali operazioni di pulizia.

Staffa universale in acciaio inox da 1,5 mm realizzata in due varianti e adatta ad essere montata su tutte le schede video di ultima generazione comprese le ultimissime schede Nvidia 280GTX.


specifiche tecniche principali di YBRIS A.C.S.

Base :
Materiale : Rame Elettrolitico da 51x51x9.0 mm
Struttura interna : matrice a semisfere contrapposte
Lavorazioni interne interamente tramite fresatura cnc
Lavorazioni esterne : levigatura , spazzolatura, lucidatura superiore.
Rettifica, lappatura e lucidatura del fondo
Chiusura tramite viterie in acciaio Inox anticorrosione
Lucidatura finale manuale
Trattamento antigraffio di indurimento e finitura PVD per un effetto specchio senza precedenti.

Coperchio :
Ottone di prima qualità da 51x51x23,5 mm
Lavorazioni interne realizzate tramite fresatura cnc .
Lavorazioni esterne tramite fresatura cnc e levigatura estetica finale.
Lucidatura finale superiore.
Trattamento antigraffio di protezione e finitura estetica PVD.
Logo Ybris e Serial Number inciso a Laser

Fissaggio alla base tramite 4 viti in acciaio inox

Raccordi :
Raccordi in ottone cromato con O-ring di tenuta per uno smontaggio rapido in fase di manutenzione.
Filettature da ¼ G
Fori interni 9 mm , esterno 13 mm adatti a tubazioni da 12/17



Peso finale :
WB Top Ottone finito , completo di staffa e raccordi : 500 g

[Alex Ta]

[Alex Ta]

alcune immagini provvisorie del WB in versione Full Chrome definitiva.












Ed eccolo accoppiato alla sua piastra dissipante X280

[Alex Ta]

Allora... stasera ho fatto due test con una 4870.
Visto e considerato che andava smontata per il discorso delle piastre passive bla bla bla ... ne ho approfittato per fare due verifiche su una scheda già presente e che hanno in molti qui sul forum.
I dati quindi saranno facilmente verificabili da chiunque.

Un giretto ad aria e mi sono inorridito quando ho aperto il pannello di controllo :




Dati della temp. ambiente : 26,4°
GPU in idle : 73°
GPU in full load : 83°
Ho misurato la temperatura dell'aria in uscita dalla presa di scarico anteriore della scheda... 75° !!!
Impossibile tenerla in mano , roba da ustioni di 2° grado..

Ho spento tutto e staccato il dissipatore originale.

Secondo test effettuato con un K7 e contorno di dissipatorini vari a raffreddare tutto il raffreddabile.
Ventola da 120 a 1000 giri per dare un po' di aria al fronte scheda e via con un altro test, questa volta a liquido.

Dati ambientali:
Waterblock K7
T° Ambiente 26,6°
T° Acqua 31,1°
T° GPU in idle oscillante tra i 37 e i 38°
T° GPU in full 42° ( qualche saltino sui 41° ogni tanto )

IDLE :



Full load



Ovviamente il terzo giro l'ho fatto con l'ACS-G
La temperatura dell'acqua ormai era a regime per cui non ho dovuto attendere molto ...

Dati ambientali:
Waterblock ACS-G
T° Ambiente 26,5°
T° Acqua 31,0°
T° GPU in idle oscillante tra i 35 e 36°
T° GPU in full 40° ( qualche saltino sui 39° ogni tanto )

Temperature in idle con acqua a 31°


E sotto carico massimo :



Alla prima occasione prendo le temperature con la 280GTX e man mano con tutte le varie schede cosi' abbiamo un quadro piu' completo anche se non troppo preciso.
Non è possibile mettere sensori sulle GPU per cui bisogna affidarsi ai programmi di monitoraggio. Un idea pero' ce la possiamo fare.

[Alex Ta]

discussione aperta , rispondo a tutte le vostre domande.

[BIO_HAZARD]

belloooooooooo complimenti Alex
quando sara invendita???

[diablos88]

ALEX
subito 2 domande:
la portata del wb com'è?
la staffa è sostituibile?

[Prosdocimo]

Quelle canaline senza semisfere nel top servono per aumentare o diminuire la portata? Magari tappandole in qualche modo....

[RsX]

fantastico!!!

[Pulcifero]

che dire... rotolol!!!

[RedWolfwere]

Alex, la finitura resta quella?
Non si poteva riprendere il disegno del quadrifoglio scavando il bordo superiore di un paio di mm?
Per quanto riguarda la staffa , io avrei preferito solo 4 viti che reggevano la staffa, base ed il top; così mi pare troppo... "troppo"
Attendo un pezzo completamente finito per valutarne la resa estetica (quella prestazionale mi pare, anche senza grafici, piuttosto buona)

[F.O.G.N.A.]

Bello veramente, la staffa ha anche un che di accattivante.

Una domanda, avevi detto (se non vado errando) che lo si poteva rendere accattivante questo waterblock, quale parte andrebbe cambiata, superiore o inferiore ?

[RsX]

qua è molto carino



qua un pò meno...però come ha detto redwolfwere aspettiamo il trattamento finale... altrimenti lo si monta al contrario
tra l'altro mi preoccupa un pò il costo
mezzo kilo di materiale puro e di un certo valore fresato, pvdizzato e marchiato al laser...
un lavoro degno dell'orificeria Ybris

[Sim89one]

Bellissimo davvero...come sempre alex ti sei superato nelle tue già geniali invenzioni rendendo questo wb unico nel suo genere