수냉식 GPU 워크스테이션 리빌딩 업그레이드 작업기

안녕하세요 ! H3솔루션 입니다.

오늘은 저희쪽으로 기존 수냉식 워크스테이션의 업그레이드와 점검 문의가 들어와서 작업 과정을 소개하고자, 이렇게 인사드리게 되었습니다.

이 워크스테이션은 저희가 직접 대전에서 제품을 픽업해서 서울로 가지고 올라왔습니다.

아무래도 수냉식 GPU나, 워크스테이션의 경우에는 택배나 용달 이용시 누수의 위험이나 아크릴로 제작된 제품들의 파손의 위험성도 존재하여, 고객님과의 일정을 조율 후에 가급적이면 저희가 출장을 통해 회수를 진행하고 있습니다.

고객님이 요청주신 사항은 기존 워크스테이션의 청소와 써멀작업, RTX 4090 그래픽카드 2장추가 입니다.

기존 사용하시던 제품의 사양은 케이스는 레진텍사의 eris evo 케이스이고, CPU는 쓰레드리퍼 3975WX, 메모리는 128GB 파워는 1300W, 그래픽카드는 RTX 3090 TUF 모델에 수냉 블럭이 장착되어 있습니다.

팬은 물론이고 모든 내부 부품들에 먼지가 소복하게 쌓일정도로 오랜 기간 구동되던 워크스테이션이라, 추후에 각각들 제품들은 저희가 하나하나 꼼꼼하게 먼지를 제거하였습니다

당장에 시스템에 먼지가 미치는 영향이 크진 않지만, 팬과 라디에이터에 먼지가 쌓이면 추후 냉각성능의 저하로 인한 시스템의 성능 저하가 발생할 수도 있습니다.

우선적으로 수냉식 시스템의 분리를 진행했는데요. 우선 기존 시스템에 남아있던 기존 냉각수를 먼저 냉각수를 제거하고, 각종 피팅을 제거 한 후에 그래픽카드, 메인보드들을 전부 케이스에서 분리해주는 작업을 진행합니다.

냉각수를 전부 제거하였다고 하여도, 피팅과 호스 사이에 남아있는 잔여 냉각수가 있을수도 있으니, 부품들이 잔여 냉각수에 의해서 손상이 발생할 수도 있어, 꼼꼼하게 방수 작업을 한 뒤에 피팅을 분리하는 작업을 거쳤습니다.

이렇게 분리된 부품들은 각각 개별적으로 청소를 진행해줄 예정입니다.

저 면도날 같이 생긴 건 제트 플레이트(Jet Plate)라는 워터블록의 파츠 중 하나인데요, 미세수로(Micro-channel) 위에 위치하며 제트 플레이트는 워터블록으로 들어오는 냉각수의 흐름을 좁은 구멍(노즐)을 통해 가속시켜 미세수로에 고압으로 분사되게 합니다. 빠르게 흐르는 냉각수는 미세수로와 접촉하는 표면의 열 전달 효율을 극대화합니다.

하지만 구동한 지 오래된 수냉 시스템에서는 미세수로 안에 미생물들이나 이물질이 침투하는 경우가 잦아 냉각 성능 저하를 겪는 경우가 많기 때문에, 저희는 리빌딩이나, 세척 요청이 들어온 시스템의 GPU와 CPU 워터블록을 완전히 분해하여 세척해주고 있습니다.

우선 기존 3090 TUF의 경우에는 깔끔하게 기존 써멀패드를 제거 한 후에, 새로운 써멀 패드로 교체를 진행해주었습니다.

써멀패드는 상대적으로 써멀구리스보다는 수명이 긴 편이지만, 연구소나 대학원과 같은 환경에서는 한번 제품이 출고된 후에 오랜 기간 사용되는 경우가 잦기 때문에, 조금 더 오래 사용할 수 있고 열전도율이 높은 제품으로 교체하여 주었습니다.

이제 분해와 세척 과정을 전부 마쳤으니 이제 고객님의 요청사항이였던 GPU 장착과 조립을 진행할 예정입니다.

GPU는 GIGABYTE사에서 나온 RTX 4090 BLOWER 모델입니다

두 제품 다 워터블럭 장착을 위해서 기존 공랭 쿨러는 제거할 예정입니다.

기존 쿨러를 제거한 후에, 기판에 붙어있는 써멀패드와 써멀그리스를 깨끗하게 세척 제거 한 후에, 워터블럭에 장착해주면, 기본적인 수냉작업의 준비는 마칩니다.

이 과정에서 추후에 AS를 받기 위한 원복 작업이 필요할 수도 있으니, 기존 공랭 쿨러의 써멀패드와 나사는 따로 잘 보관해주도록 합니다.

워터블록의 조립을 마친 후에는 청소와 세척을 완료한 본체에 다시 장착해줍니다.
가장 하단에 3090을 배치하고, 그 위로 4090 두 개를 순차적으로 장착합니다.
일반적으로 터미널 형태로 CPU → GPU → GPU → GPU 순으로 직렬 연결하여도 무방하지만,
장시간 사용으로 인한 열 누적 때문에 3090 칩셋에 어느 정도 손상이 누적되었을 가능성이 있고, 향후 GPU의 추가 장착과 유지 보수를 더욱 용이하게 하기 위해 매니폴드 (Manifold) 를 이용한 병렬식 구조로 변경하여 최종적으로 조립을 마무리합니다.

초기에 이렇게 먼지가 많던 본체에서, 이제 새 본체처럼 깨끗하고, 더 성능이 업그레이드 된 본체로 리빌딩이 완료 되었습니다.

이렇게 기존에 사용하시던 수냉식 시스템의 리빌딩, 업그레이드나, 공랭식 시스템의 수냉화와 같은 각종 작업이 저희 H3솔루션에서는 가능합니다.