Khuyến nghị quản lý nhiệt cho bộ xử lý máy tính để bàn Intel® đóng hộp

Các hệ thống sử dụng bộ xử lý đóng hộp yêu cầu quản lý nhiệt. Thuật ngữ quản lý nhiệt đề cập đến hai yếu tố chính:

• Một bộ tản nhiệt được gắn đúng cách vào bộ xử lý
• Luồng không khí hiệu quả qua khung hệ thống

Mục tiêu của quản lý nhiệt là giữ cho bộ xử lý ở mức hoặc thấp hơn nhiệt độ hoạt động tối đa của nó.

Quản lý nhiệt thích hợp truyền nhiệt hiệu quả từ bộ xử lý đến không khí hệ thống, sau đó thoát ra ngoài. Bộ xử lý đóng hộp dành cho máy tính để bàn đi kèm với tản nhiệt quạt chất lượng cao giúp truyền nhiệt của bộ xử lý đến không khí hệ thống một cách hiệu quả. Các nhà xây dựng hệ thống có trách nhiệm đảm bảo luồng không khí hệ thống đầy đủ bằng cách chọn khung và các thành phần hệ thống chính xác.

Xem các khuyến nghị dưới đây để đạt được luồng không khí hệ thống tốt và các đề xuất để cải thiện hiệu quả của giải pháp quản lý nhiệt của hệ thống.

Nói chung, Bộ xử lý đóng hộp Intel® cho hệ thống máy tính để bàn được vận chuyển với tản nhiệt quạt tiêu chuẩn với vật liệu giao diện nhiệt được áp dụng sẵn cho đế. Tuy nhiên, một số bộ xử lý không đi kèm với quạt tản nhiệt. Tham khảo ® Bộ xử lý máy tính để bàn đóng hộp Intel không có quạt tản nhiệt dành cho bộ xử lý được vận chuyển không có quạt tản nhiệt.

Vật liệu giao diện nhiệt (TIM) rất quan trọng trong việc truyền nhiệt hiệu quả từ bộ xử lý đến tản nhiệt quạt. Luôn đảm bảo vật liệu giao diện nhiệt được áp dụng đúng cách trước khi làm theo hướng dẫn lắp đặt bộ xử lý và quạt tản nhiệt. Bạn có thể tham khảo ứng dụng TIM.

Bộ xử lý đóng hộp cũng bao gồm một cáp quạt kèm theo. Cáp quạt kết nối với đầu nguồn gắn trên bo mạch chủ để cung cấp năng lượng cho quạt. Hầu hết các quạt tản nhiệt bộ xử lý đóng hộp hiện nay đều cung cấp thông tin về tốc độ quạt cho bo mạch chủ. Chỉ các bo mạch chủ có mạch giám sát phần cứng mới có thể sử dụng tín hiệu tốc độ quạt.

Bộ xử lý đóng hộp sử dụng quạt ổ bi chất lượng cao cung cấp luồng không khí cục bộ tốt. Luồng không khí cục bộ này truyền nhiệt từ tản nhiệt sang không khí bên trong hệ thống. Tuy nhiên, di chuyển nhiệt đến không khí hệ thống chỉ là một nửa nhiệm vụ. Cần có đủ luồng không khí hệ thống để thải khí. Nếu không có luồng không khí ổn định qua hệ thống, tản nhiệt quạt sẽ tuần hoàn không khí ấm và có thể không làm mát đủ bộ xử lý.

Luồng không khí hệ thống được xác định bởi:

• Thiết kế khung gầm
• Kích thước khung
• Vị trí khung gầm, cửa hút gió và lỗ thông hơi
• Nguồn điện, công suất quạt và thông gió
• Vị trí của (các) khe cắm bộ xử lý
• Vị trí của thẻ bổ trợ và cáp

Các nhà tích hợp hệ thống phải đảm bảo luồng không khí đi qua hệ thống để tản nhiệt quạt hoạt động hiệu quả. Chú ý đúng mức đến luồng không khí khi lựa chọn cụm lắp ráp phụ và PC xây dựng là rất quan trọng để quản lý nhiệt tốt và vận hành hệ thống đáng tin cậy.

Các nhà tích hợp sử dụng một số yếu tố hình thức khung cơ bản cho các hệ thống máy tính để bàn như ATX hoặc microATX. Via Technologies đã phát triển một danh mục con của microATX được gọi là mini-ITX để tương thích với các nền tảng Intel®-based.

Trong các hệ thống sử dụng các thành phần ATX, luồng không khí thường từ trước ra sau. Không khí đi vào khung xe từ lỗ thông hơi ở phía trước và được hút qua khung xe bằng quạt cấp nguồn và quạt khung gầm phía sau. Quạt cung cấp điện xả không khí qua mặt sau của khung. Hình 1 cho thấy luồng không khí.

Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng bo mạch chủ và khung máy kiểu dáng ATX và microATX cho bộ xử lý đóng hộp. Các hệ số hình dạng ATX và microATX cung cấp sự nhất quán của luồng không khí cho bộ xử lý và đơn giản hóa việc lắp ráp và nâng cấp hệ thống máy tính để bàn.

Các thành phần quản lý nhiệt ATX khác với các thành phần Baby AT. Trong ATX, bộ xử lý được đặt gần nguồn điện, thay vì gần bảng điều khiển phía trước của khung. Nguồn điện thổi không khí ra khỏi khung cung cấp luồng không khí thích hợp cho các bộ tản nhiệt quạt hoạt động. Tản nhiệt quạt chủ động của bộ xử lý đóng hộp làm mát bộ xử lý hiệu quả hơn khi kết hợp với quạt cấp nguồn cạn kiệt. Do đó, luồng không khí trong các hệ thống dựa trên bộ xử lý đóng hộp phải chảy từ phía trước khung, trực tiếp qua bo mạch chủ và bộ xử lý, và ra ngoài qua các lỗ thông hơi của nguồn điện. Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng bộ xử lý đóng hộp có khung phù hợp với Thông số kỹ thuật ATX phiên bản 2.01 trở lên.

Khung tháp ATX được tối ưu hóa cho bộ xử lý đóng hộp với tản nhiệt quạt hoạt động

Một điểm khác biệt giữa khung microATX và khung ATX là vị trí và loại nguồn điện có thể khác nhau. Các cải tiến quản lý nhiệt áp dụng cho khung ATX cũng áp dụng cho microATX.

• Lỗ thông hơi khung gầm phải có chức năng và không quá nhiều về số lượng: Các nhà tích hợp nên cẩn thận không chọn khung gầm chỉ chứa lỗ thông hơi mỹ phẩm. Lỗ thông hơi mỹ phẩm trông giống như chúng cho phép không khí vào khung xe, nhưng không có không khí (hoặc ít không khí) thực sự đi vào. Chúng tôi cũng khuyên bạn nên tránh khung gầm có lỗ thông hơi quá mức. Ví dụ, nếu khung gầm Baby AT có lỗ thông hơi lớn ở tất cả các phía, thì hầu hết không khí đi vào gần nguồn điện và ngay lập tức thoát ra ngoài qua nguồn điện hoặc lỗ thông hơi gần đó. Do đó, rất ít luồng không khí chảy qua bộ xử lý và các thành phần khác. Trong khung gầm ATX và microATX, phải có tấm chắn I/O. Nếu không có tấm chắn, việc mở I / O có thể cho phép thông hơi quá mức.
• Các lỗ thông hơi phải được đặt đúng vị trí: Hệ thống phải có lỗ thông hơi và lỗ thông hơi được đặt đúng vị trí. Vị trí tốt nhất cho lỗ thông hơi cho phép không khí đi vào khung máy và chảy trên một đường dẫn qua hệ thống qua các thành phần và trực tiếp qua bộ xử lý. Vị trí thông hơi cụ thể phụ thuộc vào loại khung gầm. Trong hầu hết các hệ thống Baby AT dành cho máy tính để bàn, bộ xử lý được đặt gần phía trước, vì vậy các lỗ thông hơi trên bảng điều khiển phía trước hoạt động tốt nhất. Trong hệ thống tháp Baby AT, lỗ thông hơi ở dưới cùng của bảng điều khiển phía trước hoạt động tốt nhất. Trong các hệ thống ATX và microATX, lỗ thông hơi nên được đặt ở cả phía dưới phía trước và phía sau của khung máy. Ngoài ra, trong các hệ thống ATX và microATX, các tấm chắn I / O phải được lắp đặt để khung máy thoát khí chính xác. Thiếu tấm chắn I/O có thể làm gián đoạn luồng không khí thích hợp hoặc lưu thông trong khung máy.
• Hướng luồng khí cung cấp điện: Nguồn điện phải có quạt hút không khí theo hướng thích hợp. Đối với hầu hết các hệ thống ATX và microATX, các bộ nguồn hoạt động như một quạt hút không khí ra khỏi hệ thống hoạt động hiệu quả nhất với tản nhiệt quạt hoạt động. Đối với hầu hết các hệ thống Baby AT, quạt cung cấp điện hoạt động như một quạt hút, hệ thống thông gió không khí bên ngoài khung máy. Một số nguồn cung cấp điện có dấu hiệu ghi chú hướng luồng không khí. Đảm bảo nguồn điện thích hợp được sử dụng dựa trên hệ số hình thức hệ thống.
• Nguồn cung cấp sức mạnh quạt: Nguồn điện PC có quạt. Tùy thuộc vào loại nguồn điện, quạt hút không khí vào hoặc ra khỏi khung. Nếu lỗ thông hơi nạp và xả được đặt đúng vị trí, quạt cung cấp điện có thể hút đủ không khí cho hầu hết các hệ thống. Đối với một số khung máy nơi bộ xử lý chạy quá ấm, việc thay đổi sang nguồn điện có quạt mạnh hơn có thể cải thiện đáng kể luồng không khí.
• Thông hơi cung cấp điện: Vì hầu hết tất cả không khí đều đi qua bộ cấp nguồn, nó phải được thông gió tốt. Chọn một đơn vị cung cấp điện có lỗ thông hơi lớn. Bảo vệ ngón tay dây cho quạt cung cấp điện cung cấp sức cản luồng không khí ít hơn nhiều so với các lỗ được đóng dấu vào vỏ kim loại tấm của bộ cấp nguồn. Đảm bảo rằng cáp mềm và cáp ổ cứng không chặn các lỗ thông hơi cấp điện bên trong khung.
• Quạt hệ thống - có nên sử dụng không? Một số khung có thể chứa quạt hệ thống (ngoài quạt cấp nguồn) để tạo điều kiện thuận lợi cho luồng không khí. Một quạt hệ thống thường được sử dụng với tản nhiệt thụ động. Với tản nhiệt quạt, quạt hệ thống có thể có kết quả hỗn hợp. Trong một số trường hợp, quạt hệ thống cải thiện khả năng làm mát hệ thống. Tuy nhiên, đôi khi quạt hệ thống tuần hoàn không khí ấm trong khung máy, làm giảm hiệu suất nhiệt của tản nhiệt quạt. Khi sử dụng bộ xử lý có quạt tản nhiệt, thay vì thêm quạt hệ thống, nói chung là giải pháp tốt hơn để thay đổi sang nguồn điện có quạt mạnh hơn. Kiểm tra nhiệt cả với quạt hệ thống và không có quạt cho thấy cấu hình nào là tốt nhất cho một khung cụ thể.
• Hướng luồng gió của quạt hệ thống: Khi sử dụng quạt hệ thống, hãy đảm bảo rằng nó hút không khí cùng hướng với luồng không khí tổng thể của hệ thống. Ví dụ, quạt hệ thống trong hệ thống Baby AT có thể hoạt động như một quạt nạp, hút thêm không khí từ lỗ thông hơi khung trước.
• Bảo vệ chống lại các điểm nóng: Một hệ thống có thể có luồng không khí mạnh nhưng vẫn chứa các điểm nóng. Điểm nóng là các khu vực trong khung gầm ấm hơn đáng kể so với phần còn lại của không khí khung gầm. Các khu vực như vậy có thể được tạo ra bằng cách định vị không đúng cách của quạt hút, thẻ bộ chuyển đổi, cáp hoặc giá đỡ khung và cụm phụ chặn luồng không khí trong hệ thống. Để tránh các điểm nóng, hãy đặt quạt hút khi cần, định vị lại các thẻ bộ điều hợp có độ dài đầy đủ hoặc sử dụng thẻ có chiều dài một nửa, định tuyến lại và buộc cáp, đồng thời đảm bảo không gian được cung cấp xung quanh và trên bộ xử lý.

Sự khác biệt về bo mạch chủ, nguồn điện và khung máy ảnh hưởng đến nhiệt độ hoạt động của bộ xử lý. Chúng tôi khuyên bạn nên kiểm tra nhiệt khi sử dụng sản phẩm mới hoặc chọn nhà cung cấp bo mạch chủ hoặc khung máy mới. Thử nghiệm nhiệt xác định xem cấu hình bo mạch chủ-nguồn điện khung máy cụ thể có cung cấp đủ luồng không khí cho các bộ xử lý đóng hộp hay không.

Thử nghiệm bằng cách sử dụng các công cụ đo nhiệt thích hợp có thể xác nhận quản lý nhiệt thích hợp hoặc chứng minh sự cần thiết phải cải thiện quản lý nhiệt. Xác minh giải pháp nhiệt cho một hệ thống cụ thể cho phép các nhà tích hợp giảm thiểu thời gian thử nghiệm trong khi kết hợp nhu cầu nhiệt gia tăng của các nâng cấp người dùng cuối có thể có trong tương lai. Thử nghiệm một hệ thống đại diện và một hệ thống nâng cấp cung cấp sự tự tin rằng quản lý nhiệt của hệ thống là chấp nhận được trong suốt tuổi thọ của hệ thống. Các hệ thống được nâng cấp có thể bao gồm các thẻ bổ trợ bổ sung, các giải pháp đồ họa có yêu cầu năng lượng cao hơn hoặc ổ cứng chạy ấm hơn.

Kiểm tra nhiệt nên được thực hiện trên mỗi cấu hình khung gầm-nguồn điện-bo mạch chủ bằng cách sử dụng các thành phần tiêu hao nhiều điện năng nhất. Các biến thể về các khía cạnh như tốc độ xử lý và giải pháp đồ họa không yêu cầu kiểm tra nhiệt nhiều hơn nếu thử nghiệm được thực hiện với cấu hình tiêu hao năng lượng cao nhất.