PENERAPAN COOLING TOWER MESIN PABRIK DENGAN SISTEM EVAPORASI SEBAGAI SOLUSI PENDINGIN KOMPUTER UNTUK OVERCLOCKING, RENDERING, DAN GAMING

Transkripsi

1 PENERAPAN COOLING TOWER MESIN PABRIK DENGAN SISTEM EVAPORASI SEBAGAI SOLUSI PENDINGIN KOMPUTER UNTUK OVERCLOCKING, RENDERING, DAN GAMING NASKAH PUBLIKASI diajukan oleh Christi Roderto R. S kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2014

2

3 PENERAPAN COOLING TOWER MESIN PABRIK DENGAN SISTEM EVAPORASI SEBAGAI SOLUSI PENDINGIN KOMPUTER UNTUK OVERCLOCKING, RENDERING, DAN GAMING Christi Roderto R. S 1), Melwin Syafrizal 2), 1) Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta 2) Sistem Informasi Informasi STMIK AMIKOM Yogyakarta Jl Ringroad Utara, Condongcatur, Depok, Sleman, Yogyakarta Indonesia christi.s@students.amikom.ac.id 1), melwin@amikom.ac.id 2) Abstract - The development of this technology is now so fast, many types of CPU coolers are already circulating in the market right now. But computer users are always going to be hungry for the performance. To get the extra performance on the computer, it takes a cooler capable, also can withstand heat when the computer at work with a full load. In this research, the authors will make the cooling tower to the computer. So that computers can operate properly and smoothly also can get extra performance that would work well. Called a cooling tower cooling because of how serious this is equivalent to the usual cooling tower at the plant, that is by evaporating system. The workings of the cooling tower is the same as cooling tower plan, but this cooling using heatsink in the form of waterblock. Water has always been circulated into the water container on the move by the pump. Before the water falls into the container of water, the water will be blown by the fan with high flow. Keywords - Overclocking, Gaming, Cooling system, Cooling Tower. 1. Pendahuluan Pendingin CPU (Central processing unit) sebuah alat yang sangat penting pada sistem komputer. Banyak macam pendingin yang telah ada di pasaran, salah satunya jenis water cooling. Seiring berkembangnya teknologi, banyak pengguna komputer melakukan beban kerja kepada komputer secara berlebihan, seperti gaming, rendering bahkan karena ingin mendapatkan performa ekstra, pengguna komputer meningkatkan kecepatan CPU dengan cara paksa atau biasa disebut dengan overclocking. Suhu CPU sangat berpengaruh dengan kestabilan sistem komputer. Semakin dingin CPU maka semakin stabil sistem komputer kita. Suhu CPU juga sangat berpengaruh kepada overclocking. Semakin dingin CPU maka performa yang kita terima juga semakin lebih, dan semakin kecil juga tegangan yang dibutuhkan CPU untuk menaikkan kecepatan. Semua CPU yang ada pada sistem komputer di era teknologi sekarang baik Intel maupun AMD mempunyai proteksi untuk suhu, ketika suhu sampai di titik maksimum maka clock speed akan turun, biasa juga di sebut oleh kalangan overclocker throttle.berdasarkan dari uraian latar belakang masalah maka dapat dirumuskan permasalahan yang muncul yaitu apakah Cooling Tower dengan Sistem Evaporasi bisa menjadi solusi pendingin yang efektif? Maksud dan tujuan penilitian ini adalah : 1. Menstabilkan suhu air sistem pendingin. 2. Menstabilkan suhu ruangan evaporator sehingga terjadi evaporasi yang baik. 3. Menstabilkan suhu CPU mencegah terjadinya throttle. 4. Menambah peluang untuk mendapatkan peforma ekstra. 5. Mendapatkan pengetahuan tentang water cooling yang benar dan optimal. 6. Mendapatkan pengetahuan mengenai sistem pendingin berbasis water cooling dengan jenis yang berbeda dan dapat mencapai kelulusan serta dapat mengimplementasikan ilmu yang telah diperoleh selama masa pendidikan. 7. Mendapatkan pengetahuan tentang macammacam sistem pendingin. 8. Dapat menambah wawasan dan pengetahuan dalam pembuatan sistem pendingin air. 9. Sebagai dokumentasi karya ilmiah mahasiswa dalam bentuk laporan skripsi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Studi Literatur Studi literature adalah pengumpulan data dengan tahap membaca dan mempelajari referensi pembuatan sistem pendingin air, seperti buku, internet, atau sumber-sumber yang berkaitan dengan pembuatan pendingin air. 2. Analisa Kebutuhan pendingin 1

4 Analisa ini dilakukan untuk mengetahui ruang lingkup mengenai sistem pendingin air, dan apakah para pengguna high end komputer telah mengetahui tentang pendingin memakai sistem evaporasi. 3. Perancangan Tahap ini adalah tahap merancang dan membuat sistem evaporator dan waterblock CPU khusus Cooling Tower. 4. Implementasi Implementasi adalah hasil perancangan dan pembuatan kedalam sistem komputer. 5. Pengujian Tahap ini dilakukan setelah selesai pembuatan sistem evaporator dengan menguji pada sistem komputer high end dan melihat apakah sudah teruji dengan tujuan yang di targetkan. Mostafa Akhshabi dan Alireza Derakhshan dari Islamic Azad University dalam jurnalnya berjudul Overclocking of CPU and graphics cards cooling refrigerator models offer the Xtreme (permanent use) in order to increase efficiency dalam Semua komponen komputer dapat overclock. Tapi fokusnya lebih pada CPU, kartu grafis dan Memory. Pada penggunaan komputer dalam kondisi overclock harian dalam mode overclocking penyebab dari kurangnya ketidakstabilan kadang-kadang merusak perangkat komputer[1]. GENG Dejun dan HU Yan dari Shenyang Ligong University dalam penelitiannya Research on Structural Design of CPU Heat Sinks berisi pendingin CPU memegang peranan penting untuk fungsinya. Berdasarkan prinsip tabung pitot perbedaan tingkat air diukur dari tabung pitot, kecepatan angin, bilangan Reynolds, ketebalan lapisan batas juga diperhitungkan, sturktur desain sirip penyerap panas dilakukan melalui total radiator, pendinginan efisiensi dan kapasitas pembuangan panas keseluruhan[2]. Ferbrianto dkk, Universitas Bengkulu dalam tesisnya yang berjudul kaji eksperimental efektifitas menara pendingin (cooling tower) terhadap variasi volume media pendinginan aquades dan cooling liquid pada komputer mengatakan menara pendingin (cooling tower) suatu peralatan yang digunakan sebagai penurun suhu aliran air dengan cara mengontakkanya dengan udara dan menguapkan sebagian air tersebut sehingga menjadi proses kombinasi perpindahan kalor dan massa. Cooling tower ini diaplikasikan untuk pendinginan computer (microprosessor) agar temperatur yang keluar dari processor tetap stabil atau dingin. Fluida pendinginan yang digunakan adalah aquades dan liquid cooling jenis EK-EKOOLANT dengan volume tiga liter. Waktu pengambilan data yang dilakukan adalah 15, 30, 45, 60, 75, dan 90 menit dengan sistem operasi beban panas adalah bermain game[3]. 2. Pembahasan 2.1 Alat dan Bahan Penelitian Di dalam penelitian ini dibutuhkan beberapa alat dan bahan untuk membuat Cooling Tower, antara lain : 1. Waterblock Waterblock ini dari negera Indonesia dibuat oleh MODIFIERZ. Waterblock ini memang dibuat oleh MODIFIERZ khusus untuk cooling tower dengan bahan material full terbuat dari tembaga murni. 2. Selang / Tube Pada penelitian ini digunakan selang yang dipakai untuk cooling tower ke waterblock adalah selang dengan bahan karet ukuran 12 16, sedangkan untuk cooling tower dugunakan pipa PVC dengan ukuran ½ inch. 3. Kipas Angin / fan Fan yang dipergunakan untuk cooling tower adalah fan berdaya arus AC dengan motor DC dengan diameter 225 mm, 2700rpm. 4. Fan grill Fan grill sering diremehkan dalam hal kontribusi untuk kebisingan kipas dan aliran udara. Ini untuk alasan bahwa alat ini lebih penting akan menyebabkan penurunan aliran udara dan peningkatan kebisingan. Namun, bentuk dan pola grill dapat memiliki dampak besar pada kebisingan karena berbagai jenis turbulensi yang dapat menyebabkan. Sementara jumlah kemungkinan desain grill dasarnya terbatas. Matt Bach dari website pugetsystems.com menguji beberapa desain yang paling umum yang datang disertakan dengan fan dan chassis, dari banyak jenis fan grill yang di ujikan yang paling efisien adalah fan grill jenis wire. Fan grill jenis wire ini adalalh jenis fan grill yang akan dipakai dalam penelitian ini. 5. Pompa / pump Pompa yang digunakan pada penelitian ini adalah jenis pompa penggerak listrik yang bisa terendam di dalam air atau disebut juga pompa submersible. Pompa jenis ini banyak digunakan untuk memompakan air di dalam akuarium. Pompa yang dipakai merk Resun SP Reservoir Reservoir adalah tempat/daerah/wadah yang memiliki kemampuan untuk menampung fluida. Fluida di dalam penelitian ini adalah air, jadi 2

5 reservoir pada penelitian ini berupa aquarium terbuat dari bahan kaca dengan panjang 50 cm lebar 30cm dan tinggi 25 cm dengan kapasitas penampungan 37.5 liter air. 7. Filter Jenis filter yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah Top Filter. Spesifkasi filter diperlihatkan pada tabel 1 berikut ini : Kapasitas Penampungan Jenis Ukuran Input Output Bahan penyaring Bahan 4,3 Liter Top Filter 30 X 12 X 12cm Lingkaran diameter 22mm Garis tebal 4mm Kapas Acrylic Tabel 1. Spesifikasi top filter Gambar 3. Desain evaporator 9. Fitting Fitting dibagi dalam berbagai jenis, fitting fitting tersebut akan sangat berperan dalam sebuah sistem pemipaan. fitting untuk waterblock di gunakan fitting berukuran ½ inch, sedangkan fitting untuk cooling tower digunakan fitting PVC. 10. Termometer Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur temperature (temperatur), ataupun perubahan temperatur. Prinsip kerja thermometer ada bermacam-macam, yang digunakan adalah thermometer thermocouple. 2.2 Rancangan Sistem Produk Gambar 1. Desain Top filter 8. Evaporator Evaporator dibuat dari bahan acrylic dan pipa PVC Counduit ukuran 20mm. Ukuran evaporator diperlihatkan pada gambar skema 3.11 berikut ini : Gambar 2. Skema evaporator Gambar 4. Rancangan Sistem Cooling Tower 3

6 2.3 Desain Produk Gambar 8. Cooling Tower sisi samping Gambar 5. Desain Cooling Tower 2.5 Hardware dan Software yang dibutuhkan Pada penelitian ini dibutuhkan komputer hardware yang dibutuhkan untuk pengujian dengan spesifikasi sebagai berikut: CPU :Intel Core i7 5960x Motherboard :MSI X99S MPOWER Memory :G.Skill DDR4 3300c17 GPU :MSI GTX 980 Gaming PSU :Antec 1200 watt HCP SSD :Intel 120 GB Gambar 6. Desain Cooling Tower 2.4 Hasil Akhir Produk Gambar 7. Cooling Tower sisi atas Sistem dengan komputer ini dipilih karena mempunyai panas yang lebih pada kondisi default dari pada CPU dan GPU lainnya dan juga mengikuti perkembangan zaman karena era tahun 2015 ini adalah era processor haswell dan GPU Maxwell. Software yang digunakan untuk pengujian : 1. CPU-Z 2. GPU-Z 3. Cinebench R DMark preset Fire Strike Extreme 5. HWInfo Software benchmark Cinebench R15 digunakan karena di asumsi oleh kalangan overclocker mempunyai beban yang sangat berat, berbeda dengan beban load pada gaming. Sedangkan 3Dmark Fire Strike Extreme adalah benchmark para gamer dengan resolusi 2560 X 1440 akan memberikan beban penuh pada GPU dari render OpenGL. Pada penelitian ini, penulis berencana memakai software Realtemp untuk melihat suhu processor, di karenakan CPU mempunyai 8 core 16 thread dan software realtemp hanya mendukung membaca 6 core sensor, maka penulis mengganti dengan software HWinfo untuk membaca temperatur CPU dan pada GPU menggunakan GPU-Z. 2.6 Langkah Pengujian Dan Pengambilan Data Pada penelitian ini ada beberapa langkah pengujian yang harus dijalani, adapun langkah pengujian yang harus dilakukan pada Pembuatan cooling tower adalah sebagai berikut : 4

7 1. Cooling tower dinyalakan selama kurang lebih 2 jam, kemudian mengukur suhu ruangan dan suhu air cooling tower, diukur cooling tower lebih dingin 3 atau 40 C dari suhu ruangan maka evaporasi terjadi pada cooling tower. 2. Komputer Dinyalakan, kemudian diukur suhu menggunakan software HWinfo dan mencatat temperatur processor suhu terendah pada waktu idle. 3. Software benchmark CPU pada Cinebench R.15 dijalankan dan dicatat suhu tertingginya pada Hwinfo, memasukkan hasil pengujian kedalam tabel. 4. Melakukan overclocking CPU komputer ke 4.2 Ghz lalu mengulangi langkah 2 dan 3, memasukkan hasil pengujian kedalam tabel. 5. Melakukan overclocking CPU komputer ke 4.4 Ghz lalu mengulangi langkah 2 dan, memasukkan hasil pengujian kedalam tabel. 6. Melakukan overclocking CPU komputer ke 4.6 Ghz lalu mengulangi langkah 2 dan 3, memasukkan hasil pengujian kedalam tabel. 7. Buka GPU-Z tab sensor dan HWinfo, mencatat suhu terendah. 8. Menjalankan progam 3DMark pilih test fire strike extreme, mencatat suhu tertinggi GPU- Z tab sensor dan hwinfo. 9. Lakukan overclocking CPU komputer ke 4.2 Ghz, GPU core 1400 GPU memory 1800 lalu ulangi langkah 7 dan Lakukan overclocking CPU komputer ke 4.4 Ghz, GPU core 1500 GPU memory 1850 lalu ulangi langkah 7 dan Lakukan overclocking CPU komputer ke 4.6 Ghz, GPU core 1550 GPU memory 1900 lalu ulangi langkah 7 dan Mengulangi langkah 2 sampai langkah 11 dengan pendingin water cooling custom dan heatsink. 13. Mengulangi langkah 2 sampai langkah 6 dengan pendingin AIO (All In One) Liquid Cooling. 14. Mencari suhu terendah dari pengujian pada software Cinebench R15 dan 3DMark preset Fire Strike Extreme. 2.6 Hasil Pengujian Suhu ruangan untuk mencari semua hasil pengujian adalah 28 0 C. Cooling Custom Water Jenis Tower Cooling Konfigurasi Idle Load Idle Load Default Ghz Ghz Ghz Jenis Heatsink Fan All In One Water Cooling Konfigurasi Idle Load Idle Load Default Ghz Ghz Ghz Fail Tabel 2. Rendering test Tabel diatas ini adalah hasil perbandingan cooling tower dengan custom water cooling, heatsink fan, dan all in one water cooling dalam rendering test. Jenis Custom Water Cooling Tower Cooling Konfigurasi Idle Load Idle Load Default CPU 4.2 Ghz CPU 4.4 Ghz CPU 4.6 Ghz GPU Default GPU 1400/ GPU 1500/ GPU 1550/ Jenis Heatsink Fan Konfigurasi Idle Load Default CPU 4.2 Ghz CPU 4.4 Ghz CPU 4.6 Ghz GPU Default GPU 1400/ GPU 1500/ GPU 1550/ Tabel 3. Gaming test Tabel diatas ini adalah hasil perbandingan cooling tower dengan custom water cooling, heatsink fan, dan all in one water cooling dalam gaming test. 3. Penutup Dari hasil dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa penerapan cooling tower dengan sistem evaporasi lebih efektif dari pada pendingin yang sudah ada dipasaran. Berdasarkan hasil penelitian dan analisis yang telah dilakukan, adapun saran yang dapat penulis rekomendasikan bagi peneliti lain yang mengambil topik sama berkaitan dengan Cooling Tower agar dapat membuat suara jatuhnya air lebih senyap, dan menghilangkan percikan air yang terbang karena angin. Peneliti lain juga bisa membuat panel display dan control cooling tower untuk memantau laju air, suhu air, suhu ruangan dan fan.. 5

8 Daftar Pustaka [1.]Mostafa Akhshabi dan Alireza Derakhshan, Overclocking of CPU and graphics cards cooling refrigerator models offer the Xtreme (permanent use) in order to increase efficiency, Islamic Azad University, 2013 [2.]GENG Dejun dan HU Yan, Research on Structural Design of CPU Heat Sinks, Shenyang Ligong University, 2011 [3.]Ferbrianto dkk, Universitas Bengkulu, Kaji Eksperimental Efektifitas Menara Pendingin (Cooling Tower) Terhadap Variasi Volume Media Pendinginan Aquades Dan Cooling Liquid Pada Komputer, 2015 [4.]Ega Taqwali Berman, Teknik Pendingin (Jakarta, 2013) hal.139 [5.]Chad Sebring, 2013, TweakTown CPU Cooler Testing and Methodology, -cpu-cooler-testing-and-methodology/, 20 Juli 2015, 13:00 WIB [6.]Matt Bach, 2011, Effects of Grill Patterns on Fan Performance/Noise, 27 Juli 2015, 15:00 WIB. Biodata Penulis Christi Roderto R.S, memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun Melwin Syafrizal, memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun Memperoleh gelar Master of Engineering (M.Eng) Program Pasca Sarjana Magister Teknologi Informasi Fakultas Teknik Elektro Universitas Gajah Mada Yogyakarta, lulus tahun Saat ini menjadi Dosen di STMIK AMIKOM Yogyakarta. 6