Introduction

Je me lance dans le watercooling avec un truc pas ordinaire qui regroupe plusieurs idées/techniques.

• Direct die
• Impression 3D
• Fixation intra-socket

Le direct die
C'est un truc qui me trotte dans la tête depuis une dizaine d'années : le watercooling direct die, le vrai*, où l'eau est en contact avec le die.
Brièvement pour ceux qui ne connaitraient pas, il s'agit d'envoyer l'eau directement sur la puce du processeur. L’intérêt d'éviter toutes les interfaces pour que le processeur soit le plus proche possible de la température de l'eau.
La difficulté c'est que l'eau elle même forme une interface : elle a tendance a stagner le long des surfaces, or l'eau n'est pas un bon conducteur de chaleur. Pour luter contre ce phénomène le mieux est d'envoyer des jets d'eau qui vont venir s'écraser contre la puce. Le même principe est valable pour les waterblocks normaux (depuis le milieu des années 2000). Mais eux peuvent tricher en usinant leur base pour augmenter la surface de contact. Pour le direct die il n'y a pas 36 solutions : il faut que l'eau aille plus vite. Pour accélérer l'eau il suffit de réduire la section, mais ça augmente la perte de charge dans le dispositif. A l'heure actuelle je ne sais pas si les pressions courantes dans le milieu du watercooling sont suffisantes pour que le direct die soit performant.
Mais OSEF, le but est de se faire plaisir  
Notes :
- bien sûr il faut un processeur sans IHS. Dans mon cas ca sera un Ivy bridge qui a l'avantage de n'avoir aucun composant sur le dessus du packaging hormis le die du CPU.
- pour ceux qui se poseraient la question, l'eau ne peux normalement pas entrer en contact avec des parties électriquement alimentées de la puce. Déjà le die nous expose en fait la partie arrière du silicium : la partie active est gravée de l'autre côté. Ensuite il y a une espèce d'epoxy, l'underfiller, qui vient remplir l'espace entre le die et le substrat. C'est cette "colle" que l'on voit des fois dégouliner autour du die. Du temps des substrat en céramique des gens ont remarqué que l'eau pouvoit imprégner le substrat et causer des problèmes. Sur les packaging organiques je n'ai pas trouvé d'info à ce sujet, je pense que c'est bon.

* Des usurpateurs appellent direct die le fait de poser un rad/waterblock normal sur le die d'un cpu dont l'IHS a été enlevé, ce qui à tendance à rendre difficile les recherches sur le net. Pour compliquer un peu plus les choses vous ne devez pas être sans savoir que les adeptes du changement de phase parlent de "direct on die". Bref ressembler les rares infos sur le sujet n'est pas aisé, j'ai du trouver moins de 10 blocs direct die sur le net !

L'impression 3D
Je me débrouille en CAO 3D, par contre j'ai pas énormément d'outils à ma disposition. Naturellement je me suis tourné vers l'impression 3D que j'ai déjà pu manipuler pour le boulot.
Là encore ce moyen de fabrication me semble peu (pas ) utilisé dans notre domaine.
J'ai tout fait fabriquer chez Shapeways qui est basé à Eindhoven aux Pays-Bas car ils proposent beaucoup de sortes de matériaux et notamment en ce qui me concerne : du laiton.
Le prix est lié au volume des pièces : il faut donc mieux faire des pièces creuses, ca tombe bien pour un waterblock, ou petites. Et là j'aborde mon dernier point.

La fixation intra-socket
L'idée est simple : les cpu en socket LGA sont maintenus par le mécanisme du socket qui vient appuyer sur les bords de l'IHS.
C'est un inconvénient pour tous ceux qui veulent mettre un système de refroidissement conventionnel sur un cpu décapsulé.
Pour moi c'est un avantage : il me suffit se concevoir un waterblock ayant vaguement la forme de l'IHS.
Ainsi le mécanisme du socket viendra appuyer sur mon waterblock qui sera pressé contre le substrat du CPU !

Phase 1 : préparation

Voilà les pièces que j'ai fait imprimer en 3D.

• la base en laiton
• le corps en résine polymérisée aux UV
• la plaque de buses dans la même résine

La base
Elle a 5 fonctions :
- reprendre la forme de l'IHS pour que le mécanisme du socket vienne presser dessus. Ca explique le choix d'un métal car va appuyer fort sur l'espèce d’ailette qu'on voit en bas à gauche. Le point de contact est tout petit et la pression pas négligeable. Je pense que du plastique ne tiendrait pas. Ensuite le laiton parce qu'avec de l'eau et un radiateur en cuivre ça va bien
- assurer l'étanchéité entre elle et le substrat : il y a une gorge sur la face intérieure pour un joint torique, vu que le montage se fait naturellement par la pression du socket ça devrait le faire.
- assurer l'étanchéité entre elle et le corps : on voit la gorge pour un autre joint torique. Cette fois la fixation se fait par des vis/écrous.
- permettre la fixation du corps : le waterblock ne peux pas forcement être en une seule partie car il doit pouvoir passer dans le mécanisme du socket. Ma solution c'est de le faire en deux parties : d'abord j'installe le CPU et la base, je ferme le socket. Puis je viendrait mettre le reste par dessus et il n'a plus de contrainte de dimensions.
- former une "baignoire" : et oui en direct die quand on retire le waterblock y a rien pour retenir l'eau. La forme est choisie pour retenir quelques millilitres d'eau quand le corps sera enlevé, c'est déjà ça de pris.

Voilà comment ça s'assemble, manque les vis/écrous.

Le corps
C'est lui qui défini le parcours qu'empruntera l'eau. Le matériau est choisi non pas par esthétique, mais simplement parce que c'était un des rares "étanche".
Il y a en principe beaucoup de liberté sur la forme, mais avec 3 contraintes :
- le circuit de l'eau ne doit pas être trop biscornu car à la fabrication cet espace sera remplis par un matériau sacrificiel qu'il faudra enlever.
- l'épaisseur en tout point doit être suffisante, du genre >1,5mm. Vu la taille de la pièce c'est pas si évident, surtout qu'on cherche à limiter les pertes de charge.
- à la réception les trous doivent pouvoir être taraudés pour y fixer les embouts, il faut donc une hauteur minimale de matière. Ça explique que mes deux embouts ne sont pas à la même hauteur : le trou du centre peux être taraudé dans l'épaisseur de la pièce qui descend au milieu de la base. Pour l'autre j'ai du augmenter l'épaisseur. Remarque je n'ai pas osé imprimer le taraud, je ne sais pas si c'est faisable.
 

L'eau arrive par le centre, directement au dessus du die. Puis elle part sur les côtés et est guidée jusqu'à l'embout excentré

La plaque de buses
Elle vient s'insérer dans un logement prévu pour dans le corps. Le matériau est le même que pour le corps car c'est également celui qui à la meilleure résolution.
J'en ai fait fabriqué 4 avec des designs différent. Celle en photo est celle avec les plus petits trous : dessinés à 0.6mm de diamètre, il y en a 133.
J'avais peur que l'impression ne soit pas assez résolue mais à l’œil ça a l'air pas mal. Vu qu'il s'agit juste d'une plaque de 1.6mm d'épaisseur, je dois pouvoir en fabriquer facilement sans passer par de l'impression 3D.

Phase 1 bis : test à l'arrache juste pour voir

Je voulais juste voir la tête des jets pour avoir une idée du débit, car pour rappel c'est mon premier watercooling et je n'ai aucune notion intuitive du débit que je devrais obtenir.
Qualitativement ça ressemble a un pommeau de douche miniature qui débite moyennement : j'aurais espéré plus, mais je ne redoutais pas un tel débit. J'avais peur que l'obstruction soit vraiment forte.
Y a aussi des jets qui se barrent un peu de travers...
J'ai mis du savon pour voir si ça aidait les jets à ne pas former des goutes : rien de probant. Par contre mon seau est rempli de mousse, preuve que ça débite un minimum.

De toute façon ça n'est que peu représentatif de l'usage réel qui sera immergé et avec seulement quelques mm de distance entre les buses et le die.

Phase 2 : premier test sur socket

Voilà comment se déroule l'installation.

D'abord j'installe le CPU, puis la base avec le joint torique placé entre les deux.
Remarque : il s'agit d'un celeron qui a un die bien plus petit que le I5 3570K qui sera utilisé au final.

Puis je ferme le mécanisme du socket qui vient plaquer la base sur le CPU.

Maintenant je peux placer le corps muni de sa plaque de buses. Plus qu'à visser. Note : ce sont des vis M2, c'est vraiment petit mais j'ai l'outil qu'il faut.

Et l'heure fatidique : allumage !

Pas de fuite désastreuse
Mais y a de l'eau qui suinte au niveau du raccord central que je n'ai pas du visser suffisamment.
Le passage de l'eau dans le bloc est visible, c'est la zone en blanc : vu que j'ai mis du savon mon eau est pleine de microbulles

Phase 3 : premier démontage = le point noir

Note le bloc sera utilisé à l'horizontale tant pour les tests que dans la machine finale.

Avant d'aller plus loin j'ai voulu tester LE point noir d'un bloc direct die : le démontage.
J'ai copieusement garni le pourtour du socket de sopalin et j'ai commencé par débrancher un tuyau de son embout en prenant soin de pincer le tuyau. Ca marche pas trop mal : l'eau reste dans le bloc et seulement quelques goutes tombent. Je fous ce tuyau dans un seau et j'attaque le deuxième.
Au moment ou j'ai fini de dévisser le second tuyau, le premier se fait la malle du seau et commence à se vider sur le parquet  
Réflexe... je lâche le deuxième pour choper le premier...  
Comme le PC de test est astucieusement placé en haut du système il n'y a pas tant que ça d'eau répandue sur la carte mère, la plus part a été contenue dans le socket sous le CPU  
Par contre j'ai du sortie la serpillère pour le sol  

Après cette mésaventure le démontage continue par le retrait du bloc, laissant la base en mode piscine :

Des heures de cogitation ont pondues une solution hightech pour vider ce restant d'eau  

Pour le reste il a fallu emprunter du matos à madame...

Stop à la débrouille et place à une vraie solution : les QDC (Quick DisConnect) ou raccords obturant.
J'ai des modèles noname acheté chez un VPCiste en watercooling. Je m'étais renseigné et connaissait leur forte restriction : diamètre intérieur 4mm.

Je pensais que c'était cette restriction qui expliquait leur faible prix.
Et ben non !
En fait c'est juste de la grosse daube parce que ca ne marche pas DU TOUT.
Premier branchement : splatch quelques centilitres en profitent pour inonder la carte mère...

Bon, admettons.
Je lance la pompe : plouc, plouc, plouc...
Ça fuit, tout simplement, rien à y faire.  
Je n'ai même pas essayé la déconnexion, j'ai préféré vider entièrement le système.

J'avais de toute façon pensé à les remplacer à cause de la restriction.
Koolance fait des modèles dédiés au watercooling : http://koolance.com/help-quick-dis [...] -couplings
Je veux mettre des modèles filetés directement à la place des embouts. Mais l'écartement actuel entre mes deux embout n'est pas assez grand : ça passe pas. Je vais devoir fabriquer un nouveau corps.
A noter : Koolance fournis les modèles 3D de ses embouts, ce qui est bien pratique... si on le sait à temps  

Pour l'instant je vais me contenter de faire sans QDC et vidanger mon système à chaque fois.

C'est tout pour l'instant  

Petit tour d'horizon des blocs direct die ayant existé

-----------------= Eraserr, le précurseur  =-----------------
L'histoire du direct die semble commencer au printemps 2000 en Slovénie, avec un overclocker du nom d'Eraserr.
Il refroidit un celeron 333@500MHz. Techniquement ca n'est pas du direct die vu le packaging du CPU. Mais l'idée de refroidir sans intermédiaire entre l'eau et le CPU est là.
Pour la conception des embouts en plastique, un morceau de tube, le tout siliconé sur le CPU.

URL : https://slo-tech.com/clanki/ocp1/ocp1.shtml

Fin 2000, après le bloc de Dr. Surlyjoe ci-dessous, il reprend son concept et l'adapte à un Duron 600MHz.
Avec quelques plaques de plexi, du silicone et des embouts il crée ceci :

Mais ca fuit et décide de recommencer avec du métal, ce qui donne un waterblock à l'aspect robuste. C'est encore un monojet mais qui débouche proche du die.

Il rapporte des performances bien meilleures qu'avec un bloc traditionnel. Note : à l'époque on est à peine aux "maze".
La fixation semble utiliser les 4 trous autour du socket A, mais il n'y a pas de gorge pour un joint. J'imagine qu'il était collé au CPU et que les vis ne servaient qu'à supporter le poids de la bête.
A noter qu'à côté de ça il s'essaye à différentes méthodes de refroidissement, watercooling "normal", changement de phase et peltier.

URL : https://slo-tech.com/clanki/ocp3/ocp3.shtml

Note : vu mon niveau en slovène et la qualité de la traduction de google je n'ai peut-être pas saisi tous les détails donnés sur ses pages.

-----------------= Dr. Surlyjoe, le 1er direct die publié en anglais =-----------------
Courant 2000, Dr. Surlyjoe se lance dans le watercooling direct die : c'est lui le premier à vraiment avoir envoyé de l'eau sur un die nu*. Il sert à refroidir un celeron 533A @ 800 MHz.
Fait important : c'est le premier anglophone à publier sa création. Sa page est donc mille fois plus simple d'accès que celle d'Eraserr : mieux référencée et accessible au plus grand nombre. N'oubliez pas qu'on est en 2000, rien que pour trouver les pages c'est pas évident, mais imaginez les traductions slovène-anglais à l'époque...
Le bloc est basé sur un cube d'acylique percé et muni d'embouts. La conception est simple, un embout sur la face supérieure et le jet unique part de là, soit à 2-3cm du die. Le tout est siliconé sur le CPU (indémontable).
*Apparemment l'intégralité du CPU en contact avec l'eau est recouvert d'une couche "d'epoxy", même le die, ceci n'a pas du aider à dissiper la chaleur mais il a tout de même obtenu de meilleures températures qu'avec son refroidissement précédent.

URL : http://www.spodesabode.com/archive [...] e/dunkchip

-----------------= Spode, la légende =-----------------
Dr. Surlyjoe à fillé son bloc à Spode pour qu'il le teste sur un Duron 700 mais sans epoxy sur le die.
Il indique par contre des résultats mauvais, accessibles à des ventirads normaux. Autre problème, AMD à placé des éléments sur le dessus du packaging, notamment les ponts qui codent le Vcore et qu'il... aurait fallu... isoler.
Notez la pâte d’époxy pour l'étanchéité, c'est beau

Sur cette lancée Spode conçoit son propre bloc à base de... bouteille de Sunny Delight !  
Bouteille de Sunny Delight pour ceux qui connaitraient pas :  

D'ailleurs 2001 voit l'apparition de cette boisson en France.

Cette solution supra-cheap du plus pur style honteux bidouillage aura au moins eu le mérite de marquer les esprits : la plupart des gens qui ont abordé le direct die connaissent ce fameux bloc en bouteille de jus d'orange et le mentionneront par la suite !
Côté conception Spode à l'intuition qu'il faut rapprocher l'eau du die et rajoute pour cela un tuyau à l'intérieur du bloc qui arrive à 2mm du die.
Avantage technique de la bouteille découpée : elle est si légère qu'il n'y a pas besoin de fixation autre que le silicone qui sert à coller le bloc sur le CPU.

Pour ce qui est des performances il compare son bloc à un ventirad : le direct die gagne. Juste pour situer le contexte le rad est bon pour l'époque et correspond à ça :

URL : http://www.spodesabode.com/archive [...] directdie1

En septembre 2001 il poste un nouvel article : il fait un test sur la durée avec un Duron 600 poncé en le laissant 1 mois 24h/24 sous folding@home.
Ca foire... l'eau du robinet à déposé du tartre sur le die...  Ce type est malade, plus que les autres qui font du direct die
Un coup de papier de verre sur le die et ça repart ! Conclusion de Spode avec une logique bien à lui : aucun danger avec le direct die

Il décide donc de continuer ses expérimentations en comparant son bloc à un bloc DangerDen (même pas encore nommé maze 1 ?) sur un Duron et un Thunderbird.
Le bloc direct die à base de bouteille de jus d'orange met la pâtée au waterblock standard  

URL : http://www.spodesabode.com/archive [...] directdie2

-----------------= Dr. Surlyjoe revient pour des blocs plus pratiques =-----------------
Le créateur du concept de direct die revient avec un raffinement bien pratique : le joint torique.
Comme je vous l'ai dit avant il fallait mettre du joint silicone partout pour étanchéifier, pas pratique pour changer de CPU ensuite.
Durant l'été 2001 le Surlyjoe modifie son bloc et ajoute une gorge pour le joint. Il faut maintenant appliquer une pression sur le bloc pour l'étanchéité, il utilise donc la fixation à travers la carte mère via les 4 trous autours du socket.
Il reprend bien sûr l'idée de Spode en mettant l'arrivée d'eau au plus proche du die et est satisfait des performances.

Par contre un point noir apparait : peu importe les produits qu'il mets pour protéger le packaging en céramique, l'eau fini toujours par faire dysfonctionner le CPU.
Il conclu que le packaging céramique est poreux et absorbe l'eau contrairement au packaging plastique déjà utilisé par Intel, puis repris par AMD.

Pour l'anecdote après un défaut de sa pompe il observe pour la première fois un CPU en train de faire bouillir de l'eau !

URL : http://www.spodesabode.com/archive [...] directdie3

-----------------= Doctor Ice, du grand art =-----------------
Début 2002 Doctor Ice est inspiré par les travaux de Dr. Surlyjoe et Spode. (Comme dit précédemment ceux d'Eraserr semblent avoir connu une diffusion limitée)
Il reprend le concept en y apportant tout le raffinement technique imaginable : ses création sont je pense de la meilleure qualité ayant existé jusqu'à présent en direct die.
Il est le premier à utiliser la CAO, l'usinage dans du plastique, de trous taraudés, bref le premier à faire de la vraie mécanique.

L'usinage de ses blocs est impressionnant, il ira même jusqu'à usiner les embouts en plexi !
Il utilise de manière astucieuse la fixation du socket A ce qui permet à son bloc d'être compact sans qu'il soit collé de manière définitive au processeur.

Admirez le travail :

Notez le logo perso  

Point très important : son système à tourné pendant 6 mois sur un Duron 750 sans rencontrer de problème ! La preuve que le packaging et l'underfill du CPU tiennent finalement sous l'eau.
Ce qu'indiquait Dr. Surlyjoe était donc faux, la céramique n'est pas poreuse. Il a simplement du avoir de l'eau sur les ponts/composants qui étaient immergés, alors que ceux de Doctor Ice ne sont pas dans la partie immergée.
Encore une fois cette page de Doctor Ice est quasiment inconnue, cette conclusion également. C'est dommage car ça à laisser trainer cette idée que l'eau pouvait s'infiltrer.

Avec ses blocs Doctor Ice enregistre de très bonnes performances mais note que ce type de refroidissement ne laisse pas de place à l'erreur : les performances changent rapidement si on s'écarte du design optimal.

URL : http://www.3dnet.hr/dr-ice11-en-01.html
URL archivée : https://web.archive.org/web/2003020 [...] en-01.html
URL archivée, galerie photo, un must (survoler les miniatures) : https://web.archive.org/web/2004101 [...] ice11.html

-----------------= Un bloc direct die de la part d'un HFRien : Elgringorrible  =-----------------

Il a fait plusieurs topics dédié à des waterblocks, au direct die et à son PC outdoor (que je recommande, il y mentionne son WB direct die avec des photos en pages 2 et 4).
Voici donc une réalisation qui date de septembre 2002 :

Réalisation artisanale et conception monojet à l'ancienne, mais tout de même quel look !
On sent une petite inspiration Sunny Delight vous trouvez pas ?

URL :
http://forum.hardware.fr/hfr/Overc [...] 8938_1.htm
http://forum.hardware.fr/hfr/Overc [...] 2904_1.htm
http://forum.hardware.fr/hfr/Overc [...] 4605_1.htm

-----------------= Volenti, le multijet =-----------------
Fin 2002 Volenti passe son Pentium 4 en direct die après avoir fait sauter l'ihs.
Faute de moyen d'usinage il n'utilise pas de joint et colle le bloc directement sur le CPU.
C'est à ma connaissance le premier à utiliser plusieurs buses au lieu d'une. Il compare avec une version monojet de son cru : le multijet est toujours meilleur.
De plus son bloc est meilleurs que tous les waterblocks dont une copie personnelle du cascade.

Et puisqu'on est en pleine époque tuning voici le premier waterblock direct die avec LED bleue

URL : http://forums.procooling.com/vbb/s [...] 650&page=4
URL avec les images pour la première page : https://web.archive.org/web/2003102 [...] eadid=4650

-----------------= wakuebau.de, pleins de blocs dont du direct die  =-----------------

En 2003 d'après mes estimations, un inconnu crée le site wakuebau.de et y poste ses nombreuses réalisations dont certaines en direct die voir plus exotiques encore.
Il cite Volenti comme inspiration mais commence par construire un bloc monojet en plaques de cuivre brasées pour refroidir un Thoroughbred . L'usinage est remarquable par sa compacité, surtout que c'est fait au dremel, il n'y a pas un gros volume d'eau stocké dans le bloc.
Il ne tombe pas dans le côté obscur du direct die et utilise des joints. Après avoir corrigé quelques fuites il indique obtenir des performances similaires à un waterblock standard à impact de jet sur ailettes : un clone du white water.

Il réalise ce que personne n'a fait avant lui : des waterblock direct die pour GPU et il parle aussi du northbridge. On devrait plutôt dire direct packaging vu que le die n'est pas exposé, mais j'accepte quand même ^^
Cette fois c'est du multijet réalisé avec trois petits tuyaux incustés dans le bloc dont deux avec un angle.

Finalement il passe au Barton concoit un nouveau bloc CPU également en multijet, cette fois en percant 7 trous dans une plaque pour l'arrivée et 2 trous plus éloignés pour l'évacuation.
Par peur des infiltration d'eau mentionnées auparavant il renonce à utiliser ce bloc à long terme et passe au waterblock normal qui en plus est plus performant que son direct die
Côté GPU et chipset il garde quand même ses blocs direct die car il n'a pas peur de ce problème d'infiltration et obtiens d'excellentes performances.

URL : http://www.wakuebau.de/index.php3? [...] wer_cat=21

-= Bonus waterblock de l'espace par wakuebau.de =-

Cette personne a été prolifique dans la fabrication de waterblocks. Dans sa galerie on trouve des pièces uniques qui méritent le détour même s'il n'y a pas beaucoup d'indication.
Je fais donc une petite exception et inclus deux waterblocs qui ne sont pas des direct die.

Le premier est exactement ce que j'expliquais à la page précédente : un waterblock muni d'un rotor de pompe pour enlever l'eau stagnante, sauf que lui fait ca au dessus d'une plaque froide et pas directement du die.
Je n'ai jamais vu ca nulle part et là je tombe par hasard dessus en parcourant la galerie


Malheureusement il n'y a aucune indication sur le comportement de ce bloc

Pire encore, voici LE waterblock le plus dingue que j'ai jamais vu.

Un moteur... ca doit encore être une pompe...

C'est quoi ces morceaux blancs ? Des buses ?
Non, ca monsieur c'est une brosse...
Oui oui, une brosse qui va brosser le fond du waterblock pour que la surface fraichement raclée entre en contact avec de l'eau fraiche.
Il y a mille questions que j'aurai envie de poser sur ce bloc mais malheureusement il n'y a rien, quelle torture !

URL : http://www.wakuebau.de/index.php3?upper_cat=10

-----------------= Dominic Hofer, direct die par confinement  =-----------------

A une date que j'estime être 2003, Dominic Hofer réalise un mod basé sur les Simpsons.
Pour ce mod il utilise un bloc direct die de sa fabrication à base de plaques de plexiglass.
Son bloc est unique car il ne repose ni sur des jets, ni sur une simple immersion du CPU : son idée est de forcer l'eau à entrer en contact avec le die en créant un canal de faible épaisseur au dessus de celui-ci.
Le bloc est séparé en deux chambres avec un mince espace pour que l'eau passe sous la paroi centrale refroidissant au passage le processeur.
Pour la fixation il l'a collé sur le PCB du CPU qu'il a du poncer pour que ça tienne  

Aucune info sur les performances. A mon avis ca doit pas être terrible vu que l'eau va passer de chaque côté du die.
Comme c'est un coppermine ça devait suffire.

URL : http://n.ethz.ch/student/dohofer/simpsonsmod.html

-----------------= kat, un système à haute pression  =-----------------

Toujours en 2003, sur AOA Forums un membre nommé kat s'est lancé dans une version spécifique du direct die : le "spray cooling".
Le principe est d'atomiser l'eau comme le ferait un spray pour déposer des micro gouttes individuelles sur le die. Ces goutes doivent ensuite s'évaporer, refroidissant ainsi le processeur.

Son bloc est composé de deux parties :
- une base qui est siliconné sur le CPU (un thoroughbred)
- une partie supérieure avec embouts et buse
Toujours pas de joint entre les deux, donc il a du utiliser du silicone.
Le tout est vissé au travers de la carte mère.

Une particularité de son circuit c'est qu'il utilise une pompe à carburant : c'est une pompe volumétrique qui peut donc délivrer beaucoup de pression, 20 fois plus que nos pompes centrifuges.

Il utilise des buses du commerce, il n'a qu'une buse par bloc.

A cette pression le tuyau armé est de bon ton et l'alim dédiée pour la pompe ne devait pas être de trop : à l'époque rajouter 100-200W sur le 12V n'était pas anodin.
La pompe c'est le cylindre gris entre la vanne et la jauge de pression.

Il n'a jamais obtenu un "spray cooling" mais juste un bloc direct die monojet : le cpu est totalement immergé dans le liquide.

Finalement sa pompe à carburant à lâché en larguant de l'huile dans son circuit et il est passé à une ,grosse, pompe centrifuge.

Je ne l'ai pas vu rapporter de performances enthousiasmantes, peut-être que sa buse était trop éloignée du die.

URL : http://www.aoaforums.com/forum/coo [...] -pics.html

-----------------= Gizmo, du simple au multi-jet et au split flow  =-----------------
Voici le bloc de Gizmo, publié sur AOA Forums. Topic actif de janvier 2004 à Novembre 2004.
Il s'agit ici de refroidir un Barton 3200+ @ 2.5GHz.
Point de vue construction on est sur de l'artisanal avec des plaques de plexi collées de manière à faire un cube, lui même collé sur le CPU.
L'auteur mentionne une première version avec la conception classique : monojet de la taille du tuyau 1/2" et indique des perfs inférieures à un mauvais aircooling de l'époque.
Dans une deuxième version il tente le concept de jet plus petit, puisqu'il passe à un diamètre de 3/8" : gain de perfs mais toujours pas terrible.

Enfin il est passé à du multijet en brasant plusieurs tubes de cuivre plus petits et il a noté que la distance entre les buses et le die avait un impact sur les performances.
Il semble aussi avoir rencontré un problème de hotspot : son bloc refroidissant de manière uniforme alors que le CPU chauffe de manière non uniforme. Problème observé par le changement d'aspect de la puce !!! La solution fut de diriger des buses vers cet endroit là.

Il a un temps abandonné le direct die pour un SLK-800 puis un Danger Den RBX
Il a replongé en réalisant que son block était plus performant que le Danger Den Il l'a même amélioré en passant de quelques jets à une fente de la longueur du die.

Ca ressemble au "split flow" breveté par Coolit mais sur une coldplate à microcanaux.

Je pense qu'il a eu une bonne compréhension de ce qu'il se passait.
Je le cite en train de citer pour la postérité de la petite lignée des direct coolers

URL : http://www.aoaforums.com/forum/amd [...] oling.html

-----------------= Ben "ZENNZZO" Obligacion, un bloc de marin garanti sans fuites  =-----------------

Cette réalisation semble dater de 2003-2004.
ZENNZZO est marin pêcheur et la chose qui semblait lui tenir à coeur était l'étanchéité d'un bloc direct die composé de plusieurs plaques de plexiglass empilée pour obtenir du volume.
Apparement il a scellé l'ensemble incluant le processeur (barton 2500+) à l'aide de résine et de Kevlar pour obtenir un rendu lisse “boat-like".
D'après la description c'est un mono-jet de 3/8 de pouce = 9.5mm.

Avant le scellement Il a réalisé la même chose que moi (ou plutot l'inverse finalement), c'est à dire remplacer le processeur par une plaque de plexi, et à l'aide d'une entrée d'air il a créé des bulles pour visualiser l'impact de son jet tel qu'il serait sur le die.

Au final il tourne avec un overclocking moyen (2.43GHz au lieu de 1.82GHz) mais à seulement 27°C (probablement mesuré dans le socket à l'époque).

Malheureusement je n'ai pas de meilleure photo que ca :

URL :
http://guides.pimprig.com/special_ [...] php?page=1
https://web.archive.org/web/2004060 [...] php?page=1

-----------------= M4vrick, sandwich de plexi multi-minijet  =-----------------

Début 2004 sur cooling-masters M4vrick se lance dans la réalisation d'un bloc direct die pour P4 décapsulé, basé sur un empilement de 4 plaques de plexiglas.

Je trouve l'idée superbe puisque qu'elle permet d'obtenir une structure 3D en usinant des plaques en 2D. (à vrai dire c'est la même philosophie que toputes les techno d'impression 3D actuelles)
Ca s'est vu en cuivre pour des WB standards, mais en direct die l'avantage c'est qu'on peut utiliser du plastique.
Technique d'usinage abordable + plastique = parfait pour un amateur.

Voici donc l'usinage et l'assemblage plaque par plaque.
On commence par celle qui sera en contact avec le CPU.



Au niveau de l'étanchéité bloc-CPU par contre ca sera du silicone. Par contre la tenue mécanique se fait par les trous au travers de la carte mère.
Au passage M4vrick a vernis son CPU, un reste des rumeurs de porosité du packaging evoqués précédemment.

La deuxième plaque est la plus intéressante : l'eau arrive par la zone centrale percée -à la main !- de 49 buses, et autour il y a le passage pour l'évacuation de l'eau.
C'est a mon avis le premier bloc à pousser autant le concept du multijet : les blocs précédents restaient a moins de 15 jets d'un diamètre bien supérieur.
Avec un diamètre de 0.8mm on peut commencer à parler de "micro" jet. Les buses sont chanfreinées en partant d'un diamètre de 1 mm pour réduire les pertes de charge.

La troisième ne sert qu'à donner de la hauteur aux zones d'arrivée et d'évacuation.

La quatrième et dernière comporte les deux trous taraudés G1/4.

Les plaques sont collées ensembles au chloroforme et c'est le collage qui fait l'étanchéité, avec quelques soucis de mise au point ceci-dit


Ca a de la gueule, l'eau est fournie par une Hdor L30 (1200l/h et 195mmH2O de pression)

M4vrick, qui traine par ici , me résume tout en MP :

URL :
http://www.cooling-masters.com/for [...] ur-p4.html

intéressant , je suis ça part curiosité , bon courage

super sympa tout ça ! hate de voir les différentes températures.
 
Sinon en terme d'étanchéité as tu deja essayer de voir ce que ca donnait ? pas besoin d'un fort serrage pour bien compresser le joint ? j'avoue que c'est la partie qui me fait un peu peur dans ton montage...
 
et sinon, cela t'es revenu a combien par ce presta ? la piece de laiton a été réalisée par CNC non ?
 
puis a mon avis c'est interressant de suivre ce post sur un plus long terme, 6mois, 1an, pour voir l'évolution des matériaux du proco avec une utiisation prolongée d'eau... j'aurai test avec un proco low cost dans un premier temps, mais t'as l'air d'en avoir de sacrées      respect  

Drap
 
La c est du lourd!!!
De bon matin cela fait peur au premier abord,mais tu as l air de bien connaitre ton sujet.

Edit du premier post : rajout du premier test sur socket.
 
whiteblood : les pièces sont faites en impression 3D. Pour le laiton c'est d'abord un moule qui est imprimé. On voit bien l'aspect caractéristique du à la superposition de couches. Pour base + corps + 4 plaques je suis à 85€. C'est la base qui coute le plus cher, mais c'est à priori celle qu'il y a le moins de raison de changer. Par contre le corps j'ai déjà des modifications en tête...
Et comme tu l'imaginais je teste avec un celeron. Non pas que j'ai peur de détruire mon I5, mais c'est juste que pendant ce temps là je m'en sert

Ca se présente bien, tu as super bien conçu le truc

Par contre de ma petite expérience perso à l'époque où j'avais fabriqué un microjet direct die:
L'interet du microjet est d'accélérer l'eau pour qu'elle vienne frapper le die avec le plus de force possible pour diminuer la couche limite et donc améliorer l'échange thermique.

Sur ta photo en comparaison des essais que j'avais fait je dirais que tu n'as pas assez d'accélération et les jets sont trop peu précis.
- Pour le premier point tu es limité par la technologie d'impression 3D, tu ne vas pas pouvoir faire plus fin et plus dense pour les canaux. C'est pour cela que je t'avais conseillé en PM de les faire à la main.
- Le deuxième point est également dépendant de la technologie d'impression 3D, l'etat de surface en sortie des buses ne doit pas etre parfait et tu as donc de la perturbation. Comme une pomme de douche entartrée. Tu devrais essayer de les reprendre avec un petit foret.

Bon courage

je drapal ca me plait ce genre de projet

Drap,
beau projet

Bon sang c est vraiment impressionnant
Par contre ta base ne tient qu avec le système de rétention du socket?
Je ne sais pas si se sont les photos,mais les points de contacts base/socket sont vraiment petits.

HOOOOO c'est bon sa    moi aussi je me pose pour voir ce que va donner ce petit truc  

drapal!

Drap

DRAP
ça m’intéresse (j'ai déjà un 3570K décapsuler), presser de voir la suite  
température, cout ect...

Edit du premier post : rajout du premier démontage.
 
M4vrick : les trous sont vraiment de bonne qualité. Aucune différence visible avec des percages.
Je pense en fait que j'ai TROP de trous : 133 trous de 0.6mm à 200l/h ca fait 1.5m/s en moyenne. Pas assez rapide, les jets doivent s’agglutiner très vite. Je vais essayer d'en boucher.
 
yareah : oui les points de contacts sont petits, mais c'est comme ca sur les CPU dont j'ai copié la forme.

Pour ton problème d'embouts pas assez espacés pour les QDC, tu peux utiliser des raccords 45 ou 30°
Et je me dis qu'il faudrait presque siliconer la base sur le CPU

Je souhaite utiliser la version "embout" des QDC, ie ceux qui se vissent directement dans le bloc :

 
Plus le raccord est proche du bloc, moins il y a d'eau "stockée".
Par contre il faut que je trouve une solution pour évacuer un maximum de cette eau résiduelle avant de démonter le corps.
Peut être en prévoyant un trou supplémentaire dans le corps qui ne servirait qu'à ca : avec un bouchon en utilisation normale    
Autre méthode : avoir deux tuyaux avec les raccords QDC d'un côté et rien de l'autre. En injectant de l'air d'un côté ca ferait sortir l'eau du bloc.
 
Sinon ma carte mère fonctionne de nouveau après une nuit de séchage.
L'eau dans le socket ca se sèche en 5 minutes. Par contre l'eau sous les composants aux alentours c'est plus long. Hier soir elle démarrait mais crashait aléatoirement dans le bios avec des bruits de "craquement électrique" pas rassurants venant des VRM    

J'ai bouché entre la moitié et les deux tiers des trous sur ma plaque à buse de 0.6 : les jets sont bien plus nets, ils restent séparés sur environ 15 cm. Cette fois ça ressemble à une douche avec un bon débit.
A 200l/h avec 53 trous ca fait 3.7 m/s.
 
 
 
 
Pour le jet qui se barre sur le côté c'est qu'il ne passe pas par une buse : pour pouvoir insérer la plaque dans le corps j'ai du la poncer un peu. Dans la précipitation je l'ai pas fait bien droit ce qui crée un petit jour entre la plaque et son logement.

Premier allumage avec le PC alimenté.  
J'ai pas de disque dur donc je peux aller que dans le bios.
Pas grand chose à y faire hormis voir la température en idle et tester les différentes vitesses de ma pompe.
 
Plus qu'à installer un windows sur une clé usb.

chapeau le gars ! ça fait plaisir de voir des bidouilles pareil.    
 
t'es sure du coup avec la colle du PCB ? gare a l'érosions !
on parle surtout d'érosions dans l'archéologie et des millions d'années, mais le PCB et la colle ne son pas conçu
pour isoler a plus ou moins long terme de l'eau sous pression, même a 1 / 1.5 bars max.
 
dans le doute, une fine couche de vrais colle epoxy ou autre, étanche, conçu pour le milieu nautique ou aéronautique.
 
a suivre ton histoire en tous cas.

Tu veux parler de l’érosion de l'underfill ?
Il n'y a normalement pas de jet dirigé directement sur cette zone.
De plus l'impact des jet sur le die, combiné à la marche entre le die et le pcb, font que la zone où l'underfill est apparent est une zone où l'eau stagne.
L'érosion de ce matériau ne me fait donc pas peur.
 
Ce qui pourrait poser problème c'est l'absorption d'eau. L'underfill est conçu pour ne pas laisser passer l'humidité. A voir si c'est toujours vrai avec autant d'eau.

Premières températures dispos, mais ça apporte pas grand chose vu que peu de monde s'amuse watercooler des celeron.
 
CPU : celeron G1610
 
Idle
Eau : 22.7°C
CPU : 23°C vu la précision c'est la température de l'eau.
 
Full
Eau : 24°C
Cpu : 32°C
 
Il s'agit de la température des cœurs. Le full est sous linpack avx de occt.
Je n'utilise pas de radiateur, juste un seau avec un gros volume pour pas que la température de l'eau monte trop vite.
 
Difficile d'en tirer quoi que ce soit vu que je n'ai aucune idée de la puissance dissipée par un celeron stock.
Pour comparer je pourrais utiliser un rad noctua.
 
[edit] Intel power gadget indique 14W.
Ca ferait donc 0.57°C/W. C'est très mauvais, 5-7 fois moins bien que des blocs normaux.
Sur le celeron je peux en partie attribuer cette mauvaise performance au fait qu'une bonne partie des jets ne va pas sur le die : le bloc est fait pour un die de I5 qui est bien plus grand.
Va falloir se creuser la tête pour le reste.

Test sans plaque de buses pour voir.
 
Eau : 16.5°C  
Cpu : 28°C  
Delta T = 11.5°C  
 
C'est encore pire. Et pourtant la différence de débit est énorme.

Premier essai sur i5 3570k 4,7GHz 1,45V
Plaque de buses en diamètre 1,2mm
Température de l'eau : 24°C
Cœur le plus chaud : 100°C
 
C'est clairement mauvais. Mon H80i avec la pompe a 2000 tours/min et deux silentwings a 1500 tours/min maintient le cpu a 90°C. La sonde interne (=eau ?) rapporte 45°C. Et bien sur de la coollaboratory ultra partout.
 
Petite différence tout de même pour ce nouveau bloc j'ai utilisé l'igpu au lieu d'une carte supplémentaire, mais je pense pas que ça influe étant donné que le cœur le plus froid était assez loin des 100 degrés.

C'est un super projet!!!
 
Ton voltage est sacrement eleve sur ton CPU! j'espere que tu n'utilise ce Vcore que pour les tests!

aie dommage. enfin a perfectionné le bazar    
 
ça doit manqué de transfert de chaleur, tu as quel débit d'eau ? surement que l'eau n'a pas le temps d'emmagasiner la chaleur du DIE.
et comme tu n'a pas des micro canneaux sous la plaque (comme sur la base en cuivre d'un waterblock traditionnel), l'eau ce barre aussi
vite quel rentre.
 
sinon 3570K a 4.7GHz pour 1.45v    un peu feignant ce i5 ?    

C'est mon vcore habituel, j'ai juste utilisés des paramètres dont je connaissait le résultat avec le h80i. J'ai un vieil Ivy malheureusement et il lui faut cette tension pour tenir cette fréquence.
 
Je n'ai pas mesuré le débit. Et le temps de contact n'est pas un paramètre significatif.  
Pour améliorer les perfs il faut augmenter le débit pour qu'une plus grande quantité d'eau vienne s'écraser plus vite sur la puce.
 
Je vais voir si je peux adapter un tuyau directement sur un robinet.

Arf impossible de fixer mon ventilo bitfenix spectre 230 sur mon radiateur phobya 200.

Va falloir bricoler un truc et acheter des vis.

DRAP !
 
super intéressant comme projet, je me suis toujours dit que l'impression 3D allait un jour débarquer dans nos PC !
 
Après en comparaison de ce qu'il se fait sur le marché des waterblock je ne suis pas sur que l'intérêt soit énorme car le coup de l'impression 3D est quand même assez important. D'ailleurs à titre d'information ça s'élève à combien pour toi la sous traitance de l'impression de tes pièces ?
 
Mais je suis certain qu'il y a beaucoup d'idée à prendre dans l'impression 3D pour le modding ou même le tubbing. D'ici quelque temps quand les impressions auront une meilleur résolution on imprimera directement nos loop  

Cout déjà mentionné : 85€.
La résolution est largement assez bonne pour imprimer la plupart de ce qui est présent dans un watercooling. Le problème c'est le prix qui lui ne sera jamais compétitif pour des éléments comme des tuyaux.
 
Sinon du nouveau de mon système :
- je n'ai pas trouvé comment adapter un tuyau sur le réseau d'eau => pas de test a haute pression.
- la plaque qui donne les meilleurs résultats est celle avec les trous de 1.2mm.
- les trous plus gros donnent des perfs très mauvaises.
- les trous plus petits réduisent trop le débit.
- vu qu'il n'y a pas de matériau tampon j'ai des grandes différences de température qui peuvent apparaître entre les cœurs.
- je pense que je n'atteint pas un régime stationnaire car les températures varient de façon importante a l'échelle de la seconde, variations de plus de 10°C a charge constante. J'imagine qu'il y a des turbulences dans le bloc et que les jets n'ont pas la force suffisante pour passer au travers.
 
Pour améliorer le système il me faudrait donc plus de débit et a plus grande pression pour m'accommoder de plus petits trous.
Faciliter l'extraction de l'eau après impact serait également une bonne chose.
 
En gros pour l'instant la seule performance de ce bloc est sa petite taille.

et pourquoi ne pas strier la surface du proc, pour imiter les canaux des waterblock ?

Parce que c'est trop risqué par rapport au matériel dont je dispose.
Usiner le silicium ça se fait, d'ailleurs il est déjà amainci par Intel. Je n'ai pas l'équipement pour le faire donc je me cantonne a travailler sur le bloc (que je ne fais pas moi même pour la même raison)  

j'ai oublié que le proc est décapsuler  
sorry

Excellent projet.
Je vais suivre avec attention.

J'ai fais quelques expérimentations en faisant mes plaques de buses moi même a l'aide de carte plastique et d'épingles.
Ça marche bien pour faire des trous de petit diamètre.
 
L'enseignement c'est que la vitesse du jet n'augmente quasi pas quand le trou devient très petit. Ça colle avec le fait que ma plaque la plus performante a des trous assez gros.  

tu veut des jet plate de waterblock EK supreme ?  

Oui essai avec une "rainure" a la place de plusieurs petit trous et de jouer avec la distance die/plaque buse

J'ai une plaque avec une rainure. Le résultat est moins bon qu'avec des trous.
Le mieux que j'arrive a faire c'est 70°C entre l'eau et le cœur le plus chaud, avec 11 trous de 1.5 mm de diamètre.
La distance die-buses est fixe ça aurait été compliqué de faire une étanchéité sur des pièces mobiles.  
 
Il faudrait changer de pompe, mais pour quel modele ?  
Trois DDC en série ?