Externe Cryokoeler

De Equinox GPU bevat een LN2-vulpoort maar geen middel voor geautomatiseerde koeling. Voor korte sessies is handmatig vullen vanuit een dewar adequaat — giet LN2 in de poort, wacht tot het verdampt, vul bij. Maar aanhoudende rekenbelastingen vereisen aanhoudende koeling, en een mens met een dewar is noch een betrouwbare noch een waardige koeloplossing. De Externe Cryokoeler biedt continue, geautomatiseerde LN2-levering aan een of twee Equinox GPU's gedurende maximaal acht uur vanaf een enkele vulling.

Het systeem is een gesloten circuit. LN2 stroomt van de 2-liter dewar door een vacuumgeisoleerde transferleiding naar de cold plate van de GPU, absorbeert warmte van de YBCO supergeleidende VRM en de die, keert terug als koude stikstofgas door een tweede vacuumgeisoleerde leiding, en treedt opnieuw de dewar binnen waar het recondenseert tegen de resterende LN2-voorraad. Het circuit wordt aangedreven door een magnetisch geleviteerde centrifugaalpomp — dezelfde contactloze lagertechnologie die wordt gebruikt in turbomoleculaire vacuumpompen. De magnetische levitatie elimineert mechanische lagers, die trillingen zouden overbrengen naar de LN2-kolom en vandaar naar de GPU cold plate, waardoor mogelijk microfonische ruis in de soldeerverbindingen ontstaat.

Het debiet is instelbaar van 50 tot 400 mL/min. Hogere debieten bieden agressievere koeling en strakkere temperatuurstabiliteit (plus of min 0,3K versus plus of min 0,8K bij laag debiet), maar verbruiken sneller LN2 omdat het hogere debiet de warmte-indringing via de transferleidingen verhoogt. Voor een enkele Equinox GPU bij volledige belasting (450W GPU- plus VRM-dissipatie) is het optimale debiet ongeveer 200 mL/min, wat plus of min 0,5K stabiliteit en 8 uur autonomie van een volle dewar biedt. Voor dubbele GPU-configuraties moet het debiet worden verhoogd naar 350 mL/min, waardoor de autonomie wordt teruggebracht tot ongeveer 4 uur.

De dewar is vacuumgeisoleerd met een berekende verdampingssnelheid van 0,3% per uur in rust — wat betekent dat een volle dewar die onbeheerd wordt gelaten 93% van zijn LN2-voorraad behoudt na 24 uur. De vulpoort aan de bovenzijde accepteert standaard dewarnozzles en kan tijdens bedrijf worden gebruikt zonder de pomp uit te schakelen. Het 2,4-inch LCD geeft de temperatuur weer bij de GPU cold plate, debiet, huidig LN2-niveau (via gewichtssensor) en geschatte resterende tijd bij het huidige verbruik. Een hoorbaar alarm klinkt wanneer de dewar 10% capaciteit bereikt, en de pomp schakelt automatisch uit bij 5% om droogloop te voorkomen.

De snelkoppelingen zijn geschikt voor cryogeen gebruik tot 77K en kunnen zonder gereedschap worden aangesloten of losgekoppeld. Elke koppeling bevat een terugslagklep die voorkomt dat LN2 morst bij ontkoppeling. De transferleidingen zijn 1 meter lang en flexibel genoeg om door een standaard desktopbehuizing te leiden zonder scherpe bochten die de doorstroming zouden beperken.