Come raffreddare a liquido la GPU: la mia prova col Kraken X63

Oggi l’elemento principale, oltre che il piu costoso, di qualsiasi PC da Gaming e’ sicuramente la GPU… ed e’ purtroppo anche il piu rumoroso durante i carichi di lavoro elevati.

Nel mio caso, avendo il PC in salotto, questa dava non poco fastidio a chi mi stava intorno quando lo usavo a lungo, pertanto ho deciso di procedere ad un intervento drastico per abbassarne la rumorosita’.

Come tutti sappiamo le schede grafiche, almeno nella loro versione stock, dispongono in genere di dissipatore ad aria corredato da ottime ventole di raffreddamento. Queste ultime sono progettate per raffreddare il dissipatore, e quindi la scheda, mantenendola costantemente entro il giusto range termico operativo…. tuttavia lo fanno spesso generando non poco rumore.

Tale rumore e’ dovuto alla rotazione delle ventole che, per raggiungere lo scopo, devono raggiungere una velocita’ sufficente a muovere l’aria necessaria a raffreddare la scheda. Nel mio caso la mia Gigabyte RTX 2080 OC ne aveva ben 3, grazie al dissapatore WindForce…. ben fatto ed efficace, certo…. ma secondo me rumoroso sui carichi elevati.

Come risolvere quindi il problema?

La soluzione che ho scelto e’ stata quella di sostitiuire il dissipatore della scheda con un dissipatore a liquido di tipo all-in-one, l’NZXT Kraken X63 corredato dall’adattatore NZXT Kraken G12, necessario per il montaggio sulla scheda.
In ultimo, per l’applicazione del dissipatore, ho scelto la pasta termica Artic MX-5

Questo approfittando del fatto che la scheda stava andando fuori garanzia pertanto potevo arrischiarmi a smontarla sapendo che, in ogni caso, il supporto in caso di guasto futuro al prodotto era comunque gia scaduto.

E’ importante infatti tenere presente questo punto proseguendo nell’articolo… Tutti i danni dovuti ad operazioni di smontaggio della scheda NON rientrano tra quelli coperti dalla garanzia del prodotto…. pertanto e’ bene ricordare che tutti i passaggi descritti di seguito, se vorrete anche voi applicare una soluzione simile, sono da farsi a vostro rischio e pericolo.
Alcuni produttori sono piu tolleranti di altri in quanto vanno a constatare il tipo di danno prima di rifiutare un eventuale rimborso in garanza per malfunzionamento…. ma e’ bene chiarirsi le idee prima di applicare questo tipo di soluzione. Anzi…. scriviamolto anche in un bel disclaimer molto chiaro, giusto per chiarirci bene l’idea….

ATTENZIONE: Lo smontaggio di una scheda video implica la caduta di tutti i diritti di garanzia e supporto.

Chiarito questo punto, come dicevo, passare ad un dissipatore a liquido e’ stata la mia scelta per ridurre la rumorosita’. Perche’?
Un dissipatore a liquido e’ costituito da un blocco da montarsi in prossimita del processore da raffreddare con pompa integrata (nel caso dei modelli all-in-one come questo). Questo blocco fa scorrere liquido di raffreddamento verso un radiatore. Il radiatore e’ a sua volta raffreddato da una serie di ventole…. ma queste hanno il grosso vantaggio, trovandosi in una zona ben piu ampia del case, di poter essere molto piu grandi di quelle che si potrebbero mettere su una scheda video.
Il vantaggio e’ che possono girare molto piu lentamente garantendo quindi una rumorosita complessiva ridotta rispetto alla soluzione stock.
La rumorosita’ quindi e’ azzerata?
No, non lo e’ attenzione…. teniamolo bene presente da subito. Non si tratta di una soluzione a rumore zero in quanto la pompa e le ventole producono comunque un rumore…. ma quest’ultimo e’ tendezialmente inferiore in caso di carichi elevati rispetto a quello che avreste dalle ventole standard di una scheda video.
Certo….ovviamente questo vale se avete ben dimensionato la soluzione con un radiatore di dimensioni adeguate. Per questo punto pero’, prima di fare scelte, vi raccomando comunque sempre di controllare i valori di rumorosita’ indicati dal produttore sia per la vostra scheda che per il dissipatore a liquido che state prendendo in considerazione.

Una volta ricevuti tutti i componenti sono quindi passato allo smontaggio del precedente dissipatore… la parte che probabilmente temevo maggiormente con la paura di fare qualche danno. Tuttavia, lavorando con delicatezza e calma, l’operazione e’ stata piu semplice del previsto. Rimosse le viti, facendo attenzione a staccare il vecchio dissipatore un po’ alla volta facendo solo minimamente leva dove necessario e staccando il connettore di alimentazione del dissipatore, i due componenti si sono separati senza troppi problemi.

Scheda e dissipatore separati

Il passo successivo e’ stato quello di rimuovere tutti gli adesivi (facendo attenzione a riposizionarli sulla scheda per eventuale rimontaggio del dissipatore, senza perderli) per poi passare alla pulizia della GPU con alchool e cotone idrofilo. I puristi mi scuseranno in quanto, nei laboratori che fanno questo genere di lavori, ci sono strumenti sicuramente piu appropriati (alchool isopropilico, strumenti di rimozione migliori…e sicuramente anche sistemi antistatici del caso) tuttavia questo era quello che avevo a disposizione e ha comunque fatto molto bene il suo mestiere

A questo punto quindi ho messo la pasta termica sul processore della scheda e sono passato al montaggio del dissipatore sulla scheda con l’adattatore G12. Qui il timore era inferiore ma comunque l’attenzione e’ stata molto alta temendo comunque di non farli aderire bene l’uno sull’altro.

Verifica di contatto corretto e uniforme tra blocco e GPU

Messe e tirate un po’ le viti pero’…. il grosso era fatto!

Scheda e AIO finalmente montati

Fatto questo sono passato al montaggio nel case (il mio NZXT H500) che seguendo bene le istruzioni non e’ stato difficile…. tuttavia raccomando anche qui di fare le cose con molta calma a chi volesse cimentarsi, perche’ il posizionamento richiede un po’ di attenzione.
I tubi che portano al radiatore non sono lunghissimi…. hanno diciamo “la misura giusta”. Pertanto farli passare nel modo corretto e’ indispensabile per riuscire a posizionare il radiatore all’interno del case.

Vista interna del case. Radiatore montato sulla destra in posizione anteriore con ventole girate verso l’esterno. A sinistra la scheda con il blocco orientato verso il basso.

Una volta connessi i vari cavi delle pompa oltre che i cavetti delle ventole ho provato ad avviare il tutto….che fortunosamente e’ partito senza probblemi facendomi tirare il classico sospiro di sollievo.
A quel punto il passo successivo e’ stata l’installazione e la configurazione del software NZXT CAM per gestire e monitorare il Kraken.

Di seguito pero’ non era tutto finito.
E’ importante ricordare che ho dovuto passare un bel po’ di tempo per regolare bene la velocita’ delle ventole del case (collegate alla motherboard), e la velocita ‘dell’AIO (il Kraken) anch’esso collegato alla Mobo per adeguare tutto il sistema al nuovo componente aggiunto.
Riducendo la temperatura complessiva nel case infatti ho potuto quindi ridure anche la velocita’ delle altre ventole raggiungendo quindi temperature di esercizio basse associate a rumorosita’ ridotta. Un buon esercizio fatto tenendo bene d’occhio i valori di temperatura dei vari componenti tramite la soluzione di monitoring che gia vi ho descritto nell’articolo che trovate QUI.
Un altro punto di attenzione e’ stato configurare il Kraken in modo che la sua velocita’ fosse legat alla temperatura della GPU e non a quella della CPU (che e’ li default). Questo in particolare e’ una configurazione abbastanza immediata che (ora che sapete che esiste… :)) trovate nel pannello di controllo del software NZXT CAM.

E il rumore? Nei test fatti con il mio fonometro ho registrato una riduzione di almeno -4dB… nella rumorosita’ complessiva (che non sono pochi!!) che migliora ulteriormente nelle situazioni di alto carico. Questo si associa ad un drastico abbassamento della temperatura di almeno 20 gradi per la GPU. Sono quelle cose che ti fanno dire…. Perche’ non l’ho fatto prima???

Conclusioni
Se siete arrivati fin qui a leggere questo articolo la conclusione sembra ovvia. Abbattimento di rumore e temperatura sono tutti scopi pienamente raggiunti.
Ma lo consiglierei a tutti?
La risposta un po’ meno scontata e che va ovviamente argomentata e’…“dipende”.
Nel mio caso la scheda video era uscita dalla garanzia pertanto non avevo timore di perdere il supporto in caso di problemi col prodotto. Ma se cosi non fosse stato magari avrei quantomeno aspettato…anche perche’ le operazioni di smontaggio e montaggio che avete visto non sono poche ed era la prima volta che facevo questo lavoro (anche se ho altre esperienze del genere alle spalle).
Poi, come per tutte le cose, dipende da quanto siete confidenti nel fare questo tipo di operazioni rispetto al vostro portafogli. Rompere una scheda da 700 euro (quando l’ho presa… ormai vale molto meno….) mentre montate un dissipatore e’ una cosa che non vi fa stare tranquilli? Allora non fate un intervento del genere.
Non avete dimestichezza ma avete un fornitore che fa per voi questo lavoro e magari vi garantisce anche la garanzia? Allora fatelo, i vantaggi sono indiscussi!
Fatte tutte queste premesse, comunque, la mia personale esperienza che condivido e’ che sono sicuramente estremamente soddisfatto sia dei prodotti che del risultato raggiunto.

Come vedete i fattori da valutare sono diversi ma spero comunque di avervi dato, con la descrizione della mia esperienza, tutti gli elmenti utili per poter pianificare la vostra scelta.
Ma sopratutto…. se doveste decidere di imbarcarvi in questa attivita’….divertitevi perche’ il tuning e’ una di quelle cose che, se siete arrivati fin qui a leggere, sono sicuro da estremamente soddisfazione anche a voi come ne da a me….e questo non a lavoro finito ma proprio mentre lo pianificate, fate le vostre scelte e poi magari decidete di procedere.

Quindi, in ogni caso… buon viaggio 🙂

p.s. un grazie all’amico Goozo (al secolo Daniele :)) che si e’ lanciato per primo in questa attivita’ sul suo pc e mi ha convinto che era fattibile senza troppi rischi.

PC Monitoring: una soluzione per un buon Fine Tuning

Con la crescita del Gaming su PC è cresciuta la necessita e la voglia di fare tuning del proprio computer per ottenere migliori prestazioni e assicurarsi una buona durata di tutti i componenti. Questo è dovuto sia alla voglia di ottenere le performance migliori possibili, tenendo bassi i cosi, sia alla voglia di spremere ogni bit possibile dalla nostra soluzione..ma anche alla passione per il tuning che alcuni appassionati di informatica, come me, hanno sempre avuto.

E’ questa passione che porta a voler migliorare sempre e si traduce nel voler avere quel “qualcosa in piu” della semplice ordinaria manutenzione.

Nel caso di un PC, di un Server, o dell’Information Technology in generale questo si traduce in due parole: “Fine Tuning”.

Ma il tuning ha bisogno di misurazioni oggettive per essere ben fatto. Senza strumenti di misura diventa qualcosa di estremamente soggettivo e in qualche modo fatto “a sensazione” che difficilmente raggiunge tutti gli obbiettivi iniziali e spesso porta spese eccessive con risultati ridotti. A volte senza che ce ne si renda onto, non avendo nessun reale riscontro con cui confrontarsi.

Un buon tuning in informatica, come in qualsiasi altra disciplina, parte in primo luogo da una iniziale misurazione oggettiva. Un “assessment” come si dice in gergo… una “valutazione” in cui si prendono delle misurazioni per capire esattamente qual’è la situazione iniziale. Partendo da questa si valutano quindi gli obbiettivi che si vogliono raggiungere e quindi le eventuali spese necessarie. Si fanno i primi interventi, poi si misura ancora. A seguire , se l’obbiettivo non è stato raggiunto, si interviene nuovamente, poi si ri-misura….e cosi via fino al raggiungimento del proprio scopo.

E’ questo l’unico modo di fare Tuning in modo oggettivo: lavorare sui numeri. Altri sistemi non ve ne sono.
Lavorare senza numeri porta purtroppo a modifiche continue, insoddisfazione e interventi dettati dall’emotività che finiscono sempre per lasciare l’amaro in bocca, non avendo un riscontro oggettivo utile a garantire un reale miglioramento e il raggiungimento del risultato.

Partendo da questi presupposti, per il tuning del mio PC da gaming di casa, ho messo insieme una soluzione di monitoring basata su Home Assistant. A questa, gia attiva su un Raspberry Pi, ho aggiunto alcuni elementi tutti presi dal mondo dell’ open source. Vediamoli insieme.

  1. In primo luogo e’ indispensabile un agente da posizionare sul PC per raccogliere tutti i dati di nostro interesse. Nel mio caso si tratta di Open Hardware Monitor. Si tratta di un tool completamente Open Source in grado di raccogliere una serie di metriche dal vostro PC e di mostrarle in tempo reale. La cosa bella, che lo rende interessante al nostro scopo, e’ che e’ in grado di esporre un web server che consente ad una sonda esterna di raccogliere periodicamente le metriche di interesse e di storicizzarle.
  2. A seguire, sul nostro server Home Assistant andremo ad installare una serie di strumenti aggiuntivi. In primo luogo andremo a configurare HA per racogliere dati dal nostro agente OAM (Open Hardware Monitor) indicandogli l’IP a cui questo deve essere raggiunto.
  3. Una volta che la raccolta dati sara’ iniziata, dovremo andare a storicizzare tutti questi valori su un database ottimizzato per le time series (serie di valori continue che producono enormi quantita’ di dati che necessitano di essere salvate con il dispendio minimo possibile di risorse). A questo scopo la mia scelta e’ caduta su InfluxDB, ottimamente integrabile dentro Home Assistant con minimo sforzo.
  4. In ultimo, ma non per importanza, e’ necessario rappresentare questi dati in modo leggibile con uno strumento leggero e capace di lavorare in modo agile con la grossa quantita di dati di monitoraggio che nel tempo che verranno raccolti. Lo strumento ideale, sempre ben integrato in Home Assistant in questo caso è stato Grafana. Anche in questo caso strumento open e ottimizzato ormai da tempo… in grado di gestire quantita’ di dati ben maggiori di quelli che andremo a raccogliere con il nostro monitoraggio domestico.

Una volta configurati questi elementi potremo creare i nostri grafici, utili per tenere sotto controllo le grandezze su cui vorremo andare a lavorare. Nel mio caso si trattera’ in particolare del consumo delle risorse, il consumo di corrente e soprattutto la temperatura di esercizio

Ecco i riferimenti utili da cui partire e qualche guida:

La configurazione di quanto sopra, per inciso, non e’ rapida ed è consigliata ai soli appassionati che abbiano voglia di crearsi una piattaforma domestica per domotica e monitoraggio. Una piattaforma che sara’ poi utile anche per altri fini. Potrete fare grafici della temperatura di casa, dei consumi degli elettrodomestici e di tutti i dati raccoglibile da qualsiasi sensore domestico acquistabile, compatibile con Home Assistant.

Ed ecco un paio di grafici che sono andato a creare che documentano la situazione del mio PC.

In primo luogo la situazione di idle, con solo le attività di sistema in corso dopo l’avvio

…e a seguire una situazione di carico durante una partita di una quarantina di minuti a Spider-Man: Miles Morales (titolo davvero ben fatto che posso solo consigliare…)

Ecco qui quindi tutti i numeri oggettivi su cui fare ragionamenti. Bisogna migliorare il raffreddamento della nuova CPU? Serve veramente altra RAM? La temperatura della GPU e’ stabile? Tutte domande a cui potrete facilmente rispondere guardando i vostri grafici. Poi, una volta fatti i vostri interventi potrete tornare a guardare i grafici per vedere come vanno le cose…. e avanti cosi, cercando sempre di fare meglio!

Con questo penso di avervi dato un’idea ad alto livello della mia soluzione, con tutti i riferimenti per valutarla e pianificarla per le vostre esigenze. Per l’installazione vi rimando alle guide nei link di riferimento riportati nell’articolo. E’ ovviamente una soluzione per esperti che richiede un po’ di dimestichezza con le procedure di installazione riportate e tanta voglia di personalizzare e creare una soluzione che, una volta creata, sarà tutta vostra.

Ma posso dirvi che una volta creata vi darà grandi soddisfazioni grazie alla possibilità di poterla personalizzare a vostro piacimento.

Che dire a questo punto?

Direi: Buon Fine Tuning a tutti!! 🙂

p.s. un grande Grazie all’amico GolemWasHere (al secolo Andre 🙂 ) che mi ha dato tutti gli spunti e le dritte utili per mettere insieme la soluzione