Externer Kryokuehler

Die Equinox GPU enthält einen LN2-Einfüllstutzen, aber keine automatisierte Kühlung. Für kurze Sitzungen ist manuelles Befüllen aus einem Dewar-Gefäß ausreichend — LN2 in den Stutzen gießen, warten bis es verdampft, nachfüllen. Aber dauerhafte Rechenlasten erfordern dauerhafte Kühlung, und ein Mensch mit einem Dewar-Gefäß ist weder eine zuverlässige noch eine würdevolle Kühllösung. Der externe Kryokühler bietet kontinuierliche, automatisierte LN2-Versorgung für eine oder zwei Equinox GPUs über bis zu acht Stunden aus einer einzigen Füllung.

Das System ist ein geschlossener Kreislauf. LN2 fließt aus dem 2-Liter-Dewar-Gefäß durch eine vakuumisolierte Transferleitung zur Kühlplatte der GPU, absorbiert Wärme vom supraleitenden YBCO-VRM und dem Die, kehrt als kalter Stickstoffgas durch eine zweite vakuumisolierte Leitung zurück und tritt wieder in das Dewar-Gefäß ein, wo es am verbleibenden LN2-Vorrat rekondensiert. Der Kreislauf wird von einer magnetisch gelagerten Zentrifugalpumpe angetrieben — dieselbe kontaktlose Lagertechnologie, die in Turbomolekular-Vakuumpumpen verwendet wird. Die magnetische Lagerung eliminiert mechanische Lager, die Vibrationen auf die LN2-Säule und von dort auf die GPU-Kühlplatte übertragen würden und möglicherweise mikrophonisches Rauschen in den Lötstellen erzeugen.

Die Durchflussrate ist einstellbar von 50 bis 400 ml/min. Höhere Durchflussraten bieten aggressivere Kühlung und engere Temperaturstabilität (±0,3 K gegenüber ±0,8 K bei niedrigem Durchfluss), verbrauchen aber schneller LN2, da die höhere Durchflussrate den Wärmeeintrag durch die Transferleitungen erhöht. Für eine einzelne Equinox GPU unter Volllast (450 W GPU + VRM-Verlustleistung) liegt die optimale Durchflussrate bei ungefähr 200 ml/min, was ±0,5 K Stabilität und 8 Stunden Autonomie aus einem vollen Dewar bietet. Für Dual-GPU-Konfigurationen muss die Durchflussrate auf 350 ml/min erhöht werden, was die Autonomie auf ungefähr 4 Stunden reduziert.

Das Dewar-Gefäß ist vakuumisoliert mit einer berechneten Abdampfrate von 0,3 % pro Stunde im Leerlauf — was bedeutet, dass ein volles Dewar-Gefäß, das 24 Stunden lang ausgeschaltet bleibt, 93 % seines LN2-Vorrats behält. Der oben montierte Einfüllstutzen akzeptiert Standard-Dewar-Düsen und kann während des Betriebs ohne Abschalten der Pumpe verwendet werden. Das 2,4-Zoll-LCD zeigt die Temperatur an der GPU-Kühlplatte, die Durchflussrate, den aktuellen LN2-Füllstand (per Gewichtssensor) und die geschätzte Restzeit bei aktuellem Verbrauch an. Ein akustischer Alarm ertönt, wenn das Dewar-Gefäß 10 % Kapazität erreicht, und die Pumpe schaltet bei 5 % automatisch ab, um Trockenlauf zu verhindern.

Die Schnellkupplungen sind für kryogenen Einsatz bis 77 K ausgelegt und können werkzeuglos verbunden oder getrennt werden. Jede Kupplung enthält ein Rückschlagventil, das LN2-Austritt beim Trennen verhindert. Die Transferleitungen sind 1 Meter lang und flexibel genug, um durch ein Standard-Desktop-Gehäuse geführt zu werden, ohne scharfe Biegungen, die den Durchfluss einschränken würden.