Metodologie di test

[Alex Ta]

Le seguenti metodologie di test vengono attualmente utilizzate nel laboratorio di PcTuner per l'esecuzione dei test comparativi tra waterblock di marche diverse. Si tratta di alcune semplici regole che ci siamo dati per assicurarci affidabilità e ripetibilità nelle misure, non contengono condizioni inapplicabili e, con un minimo di attrezzatura , sono facilmente replicabili da chiunque sia interessato a questo tipo di verifiche.


IL LOCALE :
E' assolutamente necessario fare in modo che la temperatura ambiente rimanga costante durante tutto il test. Bisogna fare in modo che non ci siano correnti di aria provocate da finestre aperte o getti di aria fredda diretti .
Qualora si utilizzi un climatizzatore per mantenere costante la temperatura del locale bisognerà evitare che l'area di test sia investita direttamente dall'aria fresca proveniente dallo stesso.
Possibilmente i test vanno effettuati in una stanza ampia, con una grossa volumetria. Questo farà si che il riscaldamento dell'aria sia ininfluente ai fini del mantenimento della T° ambiente.
Tenere presente che se verranno utilizzati radiatori di vario tipo per il raffreddamento dell'acqua il calore emesso nell'atmosfera puo' influenzare l'esito della misura .
Si dovrà pertanto tenere conto di questo particolare e limitare al massimo l'influenza dell'aria esausta in uscita dal radiatore.
In ogni caso una variazione di 1,0° nella temperatura ambiente comporta l'annullamento del test e il rifacimento della prova.

Data la tendenza dell'aria a creare zone di stratificazione a temperature differenti alle varie altezze (ci possono essere anche 2° di differenza tra la temperatura a 20 cm da terra e quella presa sul tavolo di lavoro ) si posiziona una sonda ambiente di precisione alla stessa altezza del piano di lavoro e a distanza non superiore al metro lineare.
La sonda è in posizione tale da risultare non investita da correnti d'aria apprezzabili.
Qualora venga utilizzato un radiatore la sonda ambiente viene posizionata nei pressi dello stesso alla sua stessa altezza , in modo da rilevare i valori della temperatura dell’aria che investe il radiatore.

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Durante l'esecuzione della misura bisogna evitare nel modo piu' assoluto assembramenti di personale attorno al tavolo di prova in quanto si provocano facilmente delle variazioni di temperatura locali difficili da controllare e monitorare.




LA PIATTAFORMA DI TEST:

Attualmente vengono utilizzate due piattaforme di test:
Piattaforma AMD per le misurazioni di precisione
mother board : DFI NF3 250 UT
processore : una coppia di CPU AMD A64 socket 754 serie ADA2800AEP4AX FC0 DH7-CG da 89 W di potenza alla frequenza di 1800 mhz a 1,5 volt.
A una delle due cpu è stata rimossa la placchetta di protezione in rame in modo da garantire misure piu’ precise senza problematiche legate al contatto tra base del wb e processore.
L’altra viene mantenuta in condizioni standard per simulare i normali montaggi .

Nell’immagine , la tabella di riferimento dei processori A64 utilizzati:





Mother board Abit Fatality AA8X + P4 serie 660 .
Piattaforma P4 775 per misurazioni meno precise in cui è richiesta solo una verifica indicativa del funzionamento degli scambiatori .
Questo a causa del fatto che su socket 775 è impossibile piazzare sensori di precisione e bisogna affidarsi esclusivamente a quelli presenti sulla scheda madre.



I test vengono effettuati su Mother board completamente aperta e messa in piano.

Se la scheda madre non è provvista di raffreddamento autonomo nella zona dei mosfet viene usata una sola ventola da 80mm di diametro alimentata dalla stessa scheda madre e tenuta sulla verticale dei mosfet in modo da creare un flusso d'aria che investa tutta la sezione di alimentazione della cpu e tutta la componentistica intorno al socket . Si ricorda che sotto carico tali componenti raggiungono temperature superiori ai 100° se non adeguatamente raffreddati e possono provocare instabilità nel sistema di test nonchè rotture dell'hardware. Su alcune schede madri per piattaforma P4 e A64 di ultima generazione tale accorgimento è inutile in quanto la scheda stessa è provvista di opportune canalizzazioni a ventilazione forzata. Con queste piattaforme pertanto la ventilazione dei mosfet puo' essere omessa.

Le cpu utilizzate per le prove di comparazione devono essere sempre le stesse e vanno utilizzate solo a questo scopo in abbinamento con le proprie schede madri.
A causa delle tolleranze nelle alimentazioni infatti , si sono riscontrati comportamenti termici diversi dello stesso processore su mother board diverse, pur dello stesso tipo e modello.
Questo fatto obbliga ad utilizzare sempre lo stesso hardware e gli stessi processori allo scopo di garantire la ripetibilità della misura in caso di bisogno o controverifica.
La frequenza di funzionamento e le tensioni di alimentazione vengono decise volta per volta e registrate per opportuna verifica in caso di ripetizione della misura.


Fissaggio del waterblock:
La tendenza attualmente è quella di utilizzare le staffe fornite dal costruttore anche se spesso si preferisce utilizzare prevalentemente un sistema di fissaggio che sfrutta i fori della scheda madre e che permette di ottenere pressioni di contatto leggermente migliori senza rischi di rottura dei gancetti di ritenzione.



continua .......

[Alex Ta]

SUPPORTO SOFTWARE:
La macchina in test viene configurata con Windows XP e con i piu' comuni bench normalmente usati.
Per le prove di massimo carico viene utilizzato un programma chiamato TOAST in grado di portare il processore alla massima potenza reale.
Test di stress come S.Pi o 3dmark200X non sono significativi in quanto NON impegnano in modo costante la CPU e non vengono utilizzati per le prove di full load.

LA RISERVA DI ACQUA:

Qualora sia necessario ricavare i valori di potenza scaricati in acqua si utilizza una tanica termica da 15 litri di acqua oppure , in alcuni casi, una tanica da 2 litri , sempre coibentata e termicamente isolata dall'ambiente.
Si tratta di un normale frigobox da campeggio con pareti in polistirolo da 4 cm di spessore e rivestito in plastica.
Ha un'ottima tenuta meccanica e permette di mantenere al suo interno l'acqua a temperatura praticamente costante per diverse ore senza dispersioni verso l'esterno. La tanica è completamente chiusa , tranne le uscite dei due tubi e il foro per l'ingresso della sonda del termometro.
Viene riempita a seconda delle prove che si devono effettuare con una quantità variabile da 7 a 15 litri.
In alternativa, se non c’è la necessità di verificare la potenza effettivamente assorbita dallo scambiatore durante il test, viene utilizzata una normale tanica in plastica da 7 litri.
E' importante utilizzare una discreta quantità di acqua in quanto cosi' facendo si ottiene una buona inerzia termica del sistema e lo si rende nel contempo insensibile ad eventuali piccole variazioni repentine della temperatura ambiente.
A seconda delle prove che devono essere effettuate si utilizza o un refrigeratore per mantenere costante la temperatura del liquido di raffreddamento oppure un sistema composto da radiatori in grado di mantenere un delta T° tra aria/acqua non superiore ai 3° con ventole di raffreddamento a bassa velocità.
Questo evita di avere componenti dell'impianto (pareti esterne del wb e tubazioni ) a temperature troppo diverse da quelle dell'aria circostante innescando fenomeni di dissipazione naturale che possono alterare la misura in corso
Nel caso debba utilizzare un radiatore si effettua il test in una stanza ampia e con una grossa volumetria in modo da minimizzare le variazioni di temperatura ambiente introdotte dal calore rilasciato dal radiatore stesso .
In ogni caso una variazione nella temperatura ambiente di 1° comporta l'annullamento della prova e il rifacimento della stessa.

LE GRANDEZZE MISURATE:
Le grandezze fondamentali misurate sono queste:
T° ambiente
T° dell'acqua
T° della CPU
Portata in lt/ora nel WB



STRUMENTI DI MISURA :

Normalmente viene utilizzato un triplo termometro a sonde LM35 dotato di un circuito di correzione degli errori e tarato con uno strumento campione di precisione. Lo strumento è stato interamente realizzato da Omega3 e successivamente tarato con un termometro campione in un range di temperatura di +- 20° dalla soglia di riferimento dei 25° ambiente.
Viene utilizzato per la misura della T° ambiente e dell’acqua di raffreddamento.
( per chi non lo conoscesse questi sono i link con le caratteristiche dello strumento costruito da Paolo Omega )



http://www.pctuner.net/php/Articoli/Articolo.php?ID=257

http://forum.pctuner.net/forum/showthread....uovo+termometro






Con questo termometro si misura la temperatura ambiente e quella dell'acqua di raffreddamento.
Su piattaforma AMD socket A la terza sonda è utilizzata per la rilevazione della temperatura CPU ed è posizionata all'interno del socket in modo da trovarsi al centro del core.
Su piattaforma P4 478 (ora non piu’ utilizzata ) , a causa della presenza di componenti smd sul retro del processore non c'è la possibilità di garantire un contatto adeguato alle sonde lm35 e si è optato per dei sensori miniaturizzati di tipo pt100 classe 1/3 usati in abbinamento ad un doppio termometro di precisione Delta OHM HD9117 e posizionati sotto il core della cpu. :

http://forum.pctuner.net/forum/showthread....uovo+termometro

Tutti gli strumenti sono tarati e allineati al decimo di grado in modo da garantire precisione e ripetibilità nelle misurazioni.




Perche' viene utilizzata una piattaforma 754 ?

Semplice, è l'unica attualmente (oltre alla vecchio socket per A32 e p4 478 ) che consente di piazzare dei microsensori di precisione all'interno del socket e permette di incollare la sonda direttamente a contatto con la cpu.

Se a qualcuno puo' interessare, si mostra la sequenza per montare un sensore di precisione pt100 da 2 mm su A64 754.

Il socket è a contatto del pcb della mobo ed è impossibile far passare i fili wire rap al di sotto ma ....con un colpetto di dremel ......









continua …….

[Alex Ta]

Le immagini si riferiscono al montaggio fatto a suo tempo su mother board Abit KV8 ma ovviamente il discorso vale per qualsiasi mobo 754.


Lo strumento , corredato dalla sua sonda , è stato successivamente tarato e verificato con un termometro campione di riferimento mod.HD8601P usato anche per le verifiche precedenti i test e per controllare l’allineamento di tutti i termometri prima di iniziare le prove.
Non è possibile utilizzare i sensori senza un opportuno circuito di compensazione degli errori , diversamente avremo una risposta non lineare nell'esecuzione della misura e si commetteranno degli errori.

Utilizzando i sensori posizionati sotto il socket infine si ha la possibilità di sostituire i WB senza correre il rischio di spostamenti indebiti delle sonde, garantendosi cosi’ una maggiore ripetibilità nelle misure effettuate .

In abbinamento al Triplo termometro di Omega3 , la temperatura dell'acqua viene rilevata anche con un termometro Delta Ohm HD8601P con sonda al platino, tarato e verificato almeno ogni anno.
Non è il miglior termometro esistente , intendiamoci, ha una precisione di 0,2° ma garantisce una’ottima stabilità nel tempo e riesce a mantenere la taratura per tantissimo tempo senza necessità di essere ritoccato.






METODOLOGIA DI TEST:

La pasta dissipante utilizzata è sempre di ottima qualità, generalmente AS5 oppure Dow Corning 340.

Ne viene utilizzata una quantità pari alla capocchia di un cerino e viene stesa solo sulla superficie del WB con movimenti circolari fino a formare un cerchio di 30 mm di diametro circa.
La superficie del processore viene pulita perfettamente ad ogni montaggio/smontaggio.
Viene fotografato il fondo del wb prima e dopo il montaggio in modo da poter verificare l’impronta e poterne controllare il corretto montaggio.

Vengono effettuati sostanzialmente 2 tipi di test a frequenze e valori di Vcore variabili per un range di potenza indicativamente compreso tra i 90 e i 180 W:

1 ) A portata variabile e temperatura dell’acqua rigorosamente costante:
E’ il test che piu’ assomiglia a quelli normalmente effettuati anche oltreoceano.
Si ricava un grafico che mostra il comportamento del wb alle varie portate , generalmente in un range tra i 150 e i 700 lt/ora Per questo tipo particolare di test viene utilizzata una pompa speciale funzionante in CC e servita da un apposito alimentatore variabile.
Con questa pompa (una SANSO Mod. PD31 ) è possibile variare in modo preciso la portata nel circuito indipendentemente dal wb utilizzato e si ha la certezza di effettuare il confronto esattamente alle stesse portate di acqua. La pompa ha una portata nominale di 800 lt/ora con una prevalenza di 8 mt (otto metri) a 24 V ma è possibile spingerla anche oltre i 30 V aumentando la portata e la prevalenza in modo considerevole.
Questo test è utile per capire il comportamento del wb una volta noti i valori di portata del proprio impianto.

2) A temperatura dell’acqua costante e portata tipica con una serie di pompe campione.
Questo test è molto interessante in quanto permette di vedere come si comporta un wb rispetto ad un altro alimentandolo di volta in volta con pompe diverse e lasciandolo lavorare alla portata tipica data dalle pompe utilizzate.
Vengono usate per questa prove le seguenti pompe :

NJ1200
NJ1700
Seltz L30
Swiftech MCP 650
Sanso PD 31
Eventuali altre pompe in funzione delle evoluzioni del mercato.


Il pc viene acceso e lasciato a riposo , con il solo S.O caricato e senza idle attivo. Il test vero e proprio inizia dopo una ventina di minuti circa dall’accensione.
Il wb deve essere montato da almeno 6 ore in quanto bisogna attendere l’assestamento della pasta termica , diversamente si otterranno risultati non attendibili e scarsamente ripetibili , con errori che possono arrivare anche a oltre 3° ..


Si lancia il programma di burn e si lascia girare la macchina per almeno 30 minuti . Si rilevano a questo punto tutte le grandezze interessate , T° ambiente, T° acqua e T° del processore .
Eseguito il test si spegne il sistema e si rileva la portata del wb con quella specifica pompa.
IL tutto poi viene rappresentato in un grafico che mostra il comportamento di ogni singolo scambiatore con tutte le pompe disponibili.


Per una regola interna, se durante il test la T° ambiente varia piu' di 1,0° si sospende la prova e si ricomincia da capo.
Questo perché dove è necessario raffreddare i mosfet con una ventola , le variazioni di T° ambiente possono influenzare la lettura della temperatura sulla CPU.
Il problema in realtà non si pone su piattaforma P4 e A64 per quelle schede madri che hanno un sistema di raffreddamento delle sezioni di alimentazione canalizzato ma per rigore si mantiene inalterata la regola.
La sonda che rileva la T° ambiente è posizionata a circa 1 mt di distanza dalla mother board e si trova alla stessa altezza della cpu oppure , nei casi in cui si utilizza un sistema di radiatori per il mantenimento delle temperature, viene posizionata alla stessa altezza degli stessi.
Anche in questo caso , come in tutte le altre prove , la sala è climatizzata e regolata tra 23° (in inverno) e i 25° (in estate ) in quanto questi sono valori facilmente ottenibili senza troppo sforzo.
Vengono eseguiti almeno 3 test e a distanza di almeno 2 ore uno dall’altro. SE si riscontrano differenze nelle letture superiori a 2 decimi di grado sulla cpu significa che il periodo di assestamento della pasta termica non è ancora terminato e si annulla la prova.
In questo caso si rimanda la prova alle 12 ore successive, diversamente il test viene considerato accettabile e registrato.
Tutta la procedura viene ripetuta fino ad ottenere una serie di almeno tre test completi per ogni wb, dopo di che viene fatta una media dei valori registrati e ricavato il grafico finale.
Si precisa comunque che queste non sono le uniche misure che vengono effettuate. A seconda delle necessità potranno essere svolti dei test specifici differenti da quelli elencati , a condizione che vengano rispettate le condizioni a contorno e che sia verificata la ripetibilità degli stessi con sufficiente attendibilità.

[Alex Ta]

il 3ead è aperto per eventuali commenti o richieste di chiarimenti.

[Phate]

ho 2 cose da dire:
1 - PRIMO!!!!!!
2 - ottima guida, devo ancora finire di leggerla ma è molto utile dato ke nell'ultimo periodo si è discusso abbastanza nel forum su questo argomento

[Alex Ta]

Piu' che una guida questa è la fotografia di come facciamo le prove Clock.

Sarà utile piu' avanti ..

[Phate]

ho finito di leggerla, veramente una metodologia di test professionale, al limite del maniacale, già immagino a cosa servirà e non vedo l'ora di vedere i nuovi grafici
ci puoi dire se sarà una cosa a breve (entro un mese) o più lunga (entro la fine dell'anno) oppure si andrà ancora oltre?

[Alex Ta]

veramente potrei iniziare anche fra 5 minuti se lo volessi..

[francesco]

che aspetti allora ?

sono curioso

[Phate]

Originariamente inviato da Alex Ta

veramente potrei iniziare anche fra 5 minuti se lo volessi..

io non chiedevo quando iniziavi ma quando mostrerai i grafici a noi comuni mortali
cmq hai pvt

[ENGINE]

e' scoccata l'ora X Alex ?

[Alex Ta]

Originariamente inviato da ENGINE

e' scoccata l'ora X Alex ?

Quella è scoccata da un pezzo Engine... ma l'argomento esula da questo 3ead per cui ne parleremo in sede appropriata.

[jok3r]

bhe i wb in esame quali saranno ?
dangerden asetek k11 storm monoblock v6 e ultimo lunasio ke nn so neanke qual'è

[Phate]

Originariamente inviato da Alex Ta

Quella è scoccata da un pezzo Engine... ma l'argomento esula da questo 3ead per cui ne parleremo in sede appropriata.

ecco, aspettiamoci un'altro stard topic a breve
@jok3r l'ultimo lunasio è l'XR-1

[ENGINE]

Eppure mi sembra di aver letto gia' quello che hai scritto Alex... piu' o meno...

[Alex Ta]

Si Engine , quella che utilizziamo è la metodologia a suo tempo proposta nella famosa discussione su HwUp, pur con qualche variazione inserita successivamente per semplificarla un po' e renderla piu' semplice da seguire.

[F1R3BL4D3]

Veramente professionale il metodo di comparazione adottato.
Ho letto tutta la descrizione della metodologia non trovando niente di "lasciato al caso".
Adesso riguardo con più attenzione il tutto comunque.....

[85kimeruccio]

beh.. solo a leggerlo attentamente mi ci è voluto un po

precisione da sfizzero... ottimo ottimo tony

[Agathodaimon]

Doverosi i complimenti non solo per la precisione, ma pure per la strumentazione, e soprattutto per il tempo e la passione che dedicherete a questa attesissima comparativa.
Non vedo l'ora di leggere qualcosa!

PS. quel famoso thread sulle metodologie, in seguito naufragato, me lo ero letto anche io

[Alex Ta]

Aga , questa è una metodologia di lavoro.

Sulle comparative leggo troppo nervosismo in giro, si stanno scatenando flame prima ancora di averne parlato ... figuriamoci che clima sereno si sta preparando...