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CPU Simulator Ver. 2.0

Ecco l'ultima fatica from tweester-workshop

Ci siamo ! Il simulatore di cpu arriva alla sua seconda versione.
Dopo un breve periodo di inattività invernale, eccomi di nuovo passato dalla tastiera e dal camino alla cara officina. Le fredde temperature invernali avevano disperso i bollenti spiriti dei nostri potenti processori, ma l'arrivo della stagione calda riporterà forse a galla eventuali carenze del nostro dissipatore e ci invoglierà a migliorare i sistemi di raffreddamento adottando gli ultimi nuovi e più performanti prodotti del mercato.
Dopo alcuni test effettuati con il CPU simulator della prima versione mi ero reso conto che esistevano piccoli difetti elettronici e che vi era qualche miglioramento da effettuare anche alla parte meccanica. In particolare il trimmer della regolazione degli ampere assorbiti era poco pratico ed in posizione ostile, vi era inoltre un problema di leggera deriva termica del valore della corrente. Mancava inoltre la possibilità per poter montare anche i dissipatori del tipo AMD fissabili tramite i 4 fori presenti sulle schede madri.
Per chi come me dispone di un potente alimentatore da laboratorio e di strumentazione di misurazione adeguata non è un problema utilizzare un simulatore come il primo modello, ma per chi non dispone di tali apparecchiature può essere molto critico tenere sotto controllo tutti i parametri necessari nel corso di un test.
Durante ll primissima fase di progettazione del nuovo prototipo del simulatore sono stato contattato via mail da chi per lavoro testa di continuo dei dissipatori.
Il simulatore è stato quindi progettato e realizzato assieme ad un professionista del settore del raffreddamento e dell'overclock, per gli esperti del settore basta che dico un nome per capirci: GIANLUCA di Overclockmania.net.
Gianluca esprimendo l'idea della non necessità di implementare nel simulatore dei complicati sistemi software mi ha proposto di realizzare un qualcosa di piu pratico ed immediato. Alla fine il risultato delle nostre idee mi pare sia stato molto buono. Le direttive del progetto concordavano su tutti i punti e prevedevano le seguenti caratteristiche:

In base a questi presupposti ho effettuato una ricerca di materiali e componenti necessari alla realizzazione e dopo aver constatato che tutto poteva essere reperito tramite rete, negozianti locali e Gianluca stesso, sono partito con la realizzazione del simulatore.
Allo scopo di riprodurre nel modo piu fedele lo zoccolo porta dissipatori ho visitato il sito AMD consultando i rispettivi manuali di specifiche tecniche sia del socket A che del processore stesso. Non avendo chiare alcune cose, Gianluca mi ha gentilmente messo a disposizione una scheda madre da cui rilevare le misure "onboard". Con grande sorpresa devo dire, ho così scoperto che le tolleranze nelle misure di costruzione delle cpu sono piuttosto grandi, ed anche se per esempio per un processore viene riportata una misura di riferimento dello spessore di 2,24 mm, in realtà a quanto pare potrebbe capitarci un esemplare con spessore totale compreso fra 2,07mm e 2,41mm. Se tale differenza di misura corrispondente a 3,4 decimi (0,34mm) è impercettibile ad occhio, può rappresentare una pressione di carico abbastanza diversa (qualche centinaio di grammi) da parte della molla sul core. Questo fatto mi ha fatto capire come possano benissimo esserci alcune differenze di resa fra dissipatori dello stesso tipo su 2 esemplari di cpu. Dalla scheda madre in esame ho rilevato inoltre differenze anche sulla larghezza dei dentini (la scheda madre in esame montava un socket A della MOLEX) di ritegno-molla (4,7mm della Abit contro i 3.08 AMD) e sulla loro quota rispetto al punto di attacco (qualche decimo). Alla fine delle osservazioni si è quindi deciso di utilizzare per la successiva fase di costruzione le misure fornite da AMD stessa.
Procedo passo passo con una descrizione di tutte le fasi di lavorazione.

Ho iniziato come premesso con la rilevazione delle misure e con il taglio del blocco in alluminio da cui ricavare per fresatura lo zoccolo che andrà ad ospitare l'elemento produttore di calore, sulla destra lo si vede con già le quotature perfezionate ed i dentini di ritegno delle molle, nonchè i 4 fori laterali per l'aggancio dei dissipatori a vite.

Il blocco di alluminio viene scavato da sopra e da sotto fino ad ottenere le giuste misure che serviranno a far stare alla dovuta altezza l'elemento dissipante, il MOSFET di potenza. I fori di supporto per i dissipatori con fisaggio a vite vengono aperti e sotto di essi viene creata una gola per contenere i dadi o le teste di ritegno. In questo modo è possibile montare il dissipatore senza mai muovere lo zoccolo dal suo posto. Il mosfet viene poi montato nel suo posto e fissato con una vite, naturalmente piu bassa del suo profilo.

Il socket è ultimato. Una visuale del sopra e del sotto del medesimo. Il materiale nero che ricopre la superfice e ne riprende le forme è del naylon nero, adottato per fare in modo che il calore venga assorbito il meno possibile dallo zoccolo.

Due viste di profilo per rendere meglio l'idea della somiglianza al vero processore.

A sinistra il circuito che controlla il MOSFET, implementa la protezione termica e meccanica del medesimo, e l'alimentatore separato per gli strumenti. A destra il circuito che in unione al commutatore frontale permette di variare la velocità delle ventole.

Per l'alimentazione è stato impiegato un trasformatore da 200 w (24 volt 8 ampere) per lavorare in tutta sicurezza. per il simulatore occorrono infatti solo un massimo di 6 ampere. A destra il circuito dell'alimentatore.

Particolare dello stadio di potenza dotato di 2 finali da 20 ampere ciascuno su ampia superficie radiante. A destra si può notare il particolare profilo del mobile il quale è stato interamente costruito a mano non avendo reperito sul mercato nulla di robusto e adatto allo scopo.

Sulla parte sinistra troviamo in ordine l'interuttore di accensione, il led blu di accensione, il led rosso di protezione termica che scatta oltre i 90° del core, il led verde che ci indica che il dissipatore è stato ben montato sul socket, l'interuttore che da il via o ferma il test, 2 attacchi per 2 ventole. Sulla destra vediamo il pannello frontale con regolazione della corrente (grossolana e di precisione) e il commutatore di regolazione delle ventole.

Il socket con il Mosfet lappato e cosparso di pasta siliconica, si nota in primo piano il piccolo ferretto sporgente che è collegato ad un micro che interrompe l'erogazione di potenza in casi di errata manovra sul dissipatore. Nella parte inferiore si nota il dispositivo reggi sonda, pressata contro il corpo del Mosfet per rilevare con esattezza la temperatura del medesimo.

Ed infine ecco il simulatore completo e pronto all'opera. Del suo impiego e della sue effettive qualità se ne occupa ora Gianluca, che mi ha dato notizia di un ottimo funzionamento e naturalmente di una notevolè praticità d'impiego.
A presto per ulteriori sviluppi.

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