Raccomandazioni sulla gestione termica per i processori Intel® per PC desktop "in box"

Documentazione

Installazione e configurazione

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12/11/2020

Le raccomandazioni sono destinate agli integratori di sistemi professionali che stanno costruendo PC con schede madri, chassis e periferiche accettate dal settore. Coprono la gestione termica dei sistemi desktop utilizzando i processori Intel® per PC desktop "in box". I processori "in box" sono confezionati in una confezione per il dissipatore di calore con ventola e una garanzia di tre anni.

Si dovrebbe avere una conoscenza generale e l'esperienza con il funzionamento del PC desktop, l'integrazione e la gestione termica. Le raccomandazioni consentono di ottenere PC più affidabili e di ridurre i problemi di gestione termica.

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Gestione termica

I sistemi che utilizzano i processori "in box" richiedono la gestione termica. Il termine gestione termica si riferisce a due elementi principali:

  • Un dissipatore di calore montato correttamente sul processore
  • Flusso d'aria efficace tramite lo chassis del sistema

L'obiettivo della gestione termica è di tenere il processore al di sotto della sua massima temperatura di esercizio.

Una corretta gestione termica trasferisce in modo efficiente il calore dal processore all'aria del sistema, che poi si sfidi fuori. I processori "in box" per sistemi desktop vengono forniti con un dissipatore di calore con ventola di alta qualità che trasferisce efficacemente il calore del processore all'aria del sistema. I costruttori di sistemi sono responsabili di assicurare un adeguato flusso d'aria di sistema scegliendo gli chassis e i componenti di sistema corretti.

Vedere le raccomandazioni riportate di seguito per ottenere un buon flusso d'aria del sistema e suggerimenti per migliorare l'efficacia della soluzione di gestione termica di un sistema.

Dissipatore di calore con ventola

In generale, i processori Intel® "in box" per sistemi desktop vengono forniti con dissipatore di calore fanheat standard con materiale termico di interfaccia pre-applicato alla base. Tuttavia, alcuni processori non vengono forniti con dissipatore di calore fanheat.  Fare riferimento ai processori per PC desktop Intel® "in box" senza dissipatore di calore per i processori forniti senza dissipatore di calore per i ventilatori.

Il materiale termico di interfaccia (TIM) è fondamentale per fornire un trasferimento termico efficace dal processore al dissipatore di calore della ventola. Accertarsi sempre che il materiale termico di interfaccia sia correttamente applicato prima di seguire le istruzioni di installazione del dissipatore di calore del processore e della ventola. È possibile fare riferimento all' applicazione Tim.

I processori "in box" includono anche un cavo ventola collegato. Il cavo della ventola si connette a un collettore di alimentazione montato sulla scheda madre per fornire alimentazione alla ventola. La maggior parte dei dissipatori di calore con ventola per processore "in box" forniscono informazioni sulla velocità della scheda madre. Solo le schede madri con circuiteria di monitoraggio hardware possono utilizzare il segnale di velocità della ventola.

I processori "in box" utilizzano ventole a ricircolo di sfere di alta qualità che offrono un buon flusso di aria locale. Questo flusso d'aria locale trasferisce il calore dal dissipatore di calore all'aria all'interno del sistema. Tuttavia, il calore in movimento nell'aria del sistema è solo la metà del compito. È necessario un sufficiente flusso d'aria di sistema per esaurire l'aria. Senza un flusso costante di aria tramite il sistema, il dissipatore di calore della ventola ricircola l'aria calda e potrebbe non raffreddare adeguatamente il processore.

Flusso d'aria del sistema

Il flusso d'aria del sistema è determinato da:

  • Progettazione di chassis
  • Dimensioni dello chassis
  • Ubicazione della presa d'aria dello chassis e delle aperture di scarico
  • Capacità e ventilazione della ventola di alimentazione
  • Posizione dello slot del processore (s)
  • Posizionamento di schede e cavi aggiuntivi

Gli integratori di sistemi devono assicurare il flusso d'aria del sistema per consentire al dissipatore di calore della ventola di funzionare in modo efficace. La corretta attenzione al flusso d'aria quando si selezionano i sottoassiemi e i PC da costruzione è importante per una buona gestione termica e un funzionamento affidabile del sistema.

Gli integratori utilizzano diversi fattori di forma di base dello chassis per sistemi desktop come ATX o microATX. Via Technologies ha sviluppato una sottocategoria di microATX chiamata Mini-ITX per la compatibilità con le piattaforme Intel®-based.

Nei sistemi che utilizzano componenti ATX, il flusso d'aria è di solito da davanti a retro. L'aria entra nello chassis dalle prese d'aria nella parte anteriore e disegnata attraverso lo chassis dalla ventola di alimentazione e dal ventilatore dello chassis posteriore. La ventola di alimentazione esaurisce l'aria dal retro dello chassis. La figura 1 Mostra il flusso d'aria.

Si consiglia di utilizzare schede madri e chassis con fattore di forma microATX e ATX per i processori "in box". I fattori di forma ATX e microATX offrono uniformità di flusso d'aria al processore e semplificano l'assemblaggio e l'upgrade del sistema desktop.

I componenti di gestione termica ATX sono diversi dal bambino ai componenti. In un ATX, il processore si trova vicino all'alimentatore, invece che vicino al pannello anteriore dello chassis. Gli alimentatori che soffiano fuori dallo chassis offrono il flusso d'aria adeguato per i dissipatori di calore della ventola attivi. Il dissipatore di calore della ventola attivo del processore "in box" raffredda il processore in modo più efficace quando combinato con una ventola di alimentazione estenuante. Di conseguenza, il flusso d'aria nei sistemi basati su processori "in box" dovrebbe passare dalla parte anteriore dello chassis, direttamente sulla scheda madre e sul processore, e dall'esterno attraverso le aperture di scarico dell'alimentatore. Si consigliano i processori "in box" con chassis conformi alla revisione delle specifiche ATX 2,01 o successive.

Chassis Tower ATX ottimizzato per il processore "in box" con dissipatore di calore attivo della ventola

Una differenza tra chassis microATX e chassis ATX è che la posizione e il tipo di alimentatore possono variare. I miglioramenti della gestione termica che si applicano allo chassis ATX si riferiscono anche a microATX.

Linee guida per l'integrazione di un sistema
  • Le prese d'aria dello chassis devono essere funzionali e non eccessive in quantità: gli integratori devono fare attenzione a non selezionare chassis che contengono solo prese d'aria cosmetiche. Le aperture cosmetiche sembrano consentire all'aria nello chassis, ma non entra effettivamente l'aria (o la piccola aria). Si consiglia inoltre di evitare chassis con prese d'aria eccessive. Ad esempio, se un bambino allo chassis ha grandi prese d'aria su tutti i lati, la maggior parte dell'aria entra vicino all'alimentatore e si chiude immediatamente tramite l'alimentatore o le aperture vicine. Di conseguenza, pochissima aria scorre sopra il processore e gli altri componenti. Nello chassis ATX e microATX, gli scudi di I/O devono essere presenti. Senza scudi, l'apertura di I/O può consentire un'eccessiva ventilazione.
  • Le prese d'aria devono trovarsi correttamente: i sistemi devono avere correttamente posizionato l'aspirazione e le aperture di scarico. La posizione migliore per le prese d'aria consente all'aria di entrare nello chassis e di fluire su un percorso attraverso il sistema sui componenti e direttamente sul processore. Le posizioni di sfiato specifiche dipendono dal tipo di chassis. Nella maggior parte dei PC desktop di sistemi, il processore si trova vicino alla parte anteriore, quindi le aperture di aspirazione sul pannello anteriore funzionano meglio. In Baby AT Tower Systems, le prese d'aria sul fondo del pannello anteriore funzionano al meglio. Nei sistemi ATX e microATX, le prese d'aria dovrebbero trovarsi sia nella parte anteriore inferiore che nella parte posteriore dello chassis. Inoltre, nei sistemi ATX e microATX, gli scudi di I/O devono essere installati affinché lo chassis possa areare correttamente l'aria. La mancanza di uno scudo di I/O può compromettere il flusso d'aria corretto o la circolazione all'interno dello chassis.
  • Direzione del flussod'aria dell'alimentazione: l'alimentatore deve avere una ventola che aspira l'aria nella direzione corretta. Per la maggior parte dei sistemi ATX e microATX, gli alimentatori che fungono da ventilatori di scarico che disegnano l'aria dal sistema funzionano in modo più efficiente con dissipatori di calore della ventola attivi. Per la maggior parte dei sistemi, la ventola di alimentazione agisce come una ventola di scarico, ventilando l'aria del sistema al di fuori dello chassis. Alcuni alimentatori hanno contrassegni che notano la direzione dell'aria. Accertarsi che l'alimentatore appropriato sia utilizzato in base al fattore di forma del sistema.
  • Potenza della ventola dialimentazione: gli alimentatori per PC contengono una ventola. A seconda del tipo di alimentatore, la ventola assorbe o fa l'aria dallo chassis. Se i fori di aspirazione e di scarico sono posizionati correttamente, la ventola dell'alimentatore può aspirare abbastanza aria per la maggior parte dei sistemi. Per alcuni chassis in cui il processore sta funzionando troppo caldo, il passaggio a un alimentatore con una ventola più forte può migliorare notevolmente il flusso d'aria.
  • Sfiato alimentatore: poiché quasi tutta l'aria scorre nell'unità di alimentazione, deve essere ben ventilata. Scegliere un'unità di alimentazione con grandi prese d'aria. Le protezioni per le dita dei fili per la ventola di alimentazione offrono una resistenza del flusso d'aria molto inferiore rispetto alle aperture stampate nell'involucro di lamiera dell'unità di alimentazione. Accertarsi che i cavi dei floppy e delle unità disco fisso non blocchino le prese d'aria dell'alimentatore all'interno dello chassis.
  • Ventola di sistema-dovrebbe essere utilizzata? Alcuni chassis possono contenere una ventola di sistema (oltre alla ventola di alimentazione) per facilitare il flusso d'aria. Una ventola di sistema è in genere utilizzata con dissipatori di calore passivi. Con dissipatori di calore con ventola, una ventola di sistema può avere risultati misti. In alcune situazioni, una ventola di sistema migliora il raffreddamento del sistema. Tuttavia, a volte, una ventola di sistema ricircola aria calda all'interno dello chassis, riducendo le prestazioni termiche del dissipatore di calore della ventola. Quando si utilizzano i processori con dissipatori di calore della ventola, invece di aggiungere una ventola di sistema, è in genere una soluzione migliore per passare a un alimentatore con una ventola più potente. Il test termico con ventola di sistema e senza ventola rivela la configurazione migliore per uno chassis specifico.
  • Direzione del flussod'aria della ventola di sistema: quando si utilizza una ventola di sistema, accertarsi che l'aria sia nella stessa direzione del flusso d'aria complessivo del sistema. Ad esempio, una ventola di sistema di un bambino al sistema potrebbe fungere da ventola di aspirazione, tirando aria extra dalle prese d'aria anteriori dello chassis.
  • Proteggete gli hotspot: un sistema può avere un forte flusso d'aria, ma contiene ancora hotspot. Gli hotspot sono aree all'interno dello chassis che sono significativamente più calde rispetto al resto dell'aria dello chassis. Tali aree possono essere create tramite un posizionamento improprio della ventola di scarico, delle schede di rete, dei cavi o delle staffe e dei sottoassiemi dello chassis che bloccano il flusso d'aria all'interno del sistema. Per evitare gli hotspot, posizionare le ventole di scarico come necessario, riposizionare le schede di rete a lunghezza intera o utilizzare le schede a mezza lunghezza, reindirizzare e legare i cavi e assicurarsi che lo spazio sia fornito intorno e sopra il processore.
Test termici

Le differenze nelle schede madri, negli alimentatori e nello chassis influenzano la temperatura di funzionamento dei processori. Si consiglia vivamente di eseguire test termici quando si utilizzano nuovi prodotti o si sceglie una nuova scheda madre o fornitore di chassis. Il test termico determina se una configurazione specifica per chassis-alimentatore-scheda madre fornisce un flusso d'aria adeguato per i processori "in box".

Il test utilizzando gli strumenti appropriati di misurazione termica può validare la corretta gestione termica o dimostrare la necessità di una migliore gestione termica. La verifica della soluzione termica per uno specifico sistema consente agli integratori di ridurre al minimo i tempi di test, incorporando al contempo le esigenze termiche più elevate di possibili futuri aggiornamenti degli utenti finali. Il test di un sistema rappresentativo e di un sistema aggiornato offre la certezza che la gestione termica di un sistema sia accettabile per tutta la durata del sistema. I sistemi aggiornati possono includere schede add-in aggiuntive, soluzioni grafiche con requisiti energetici superiori o dischi fissi più caldi in esecuzione.

I test termici devono essere eseguiti su ogni configurazione chassis-alimentatore-scheda madre utilizzando i componenti che dissipano la maggior parte della potenza. Le variazioni degli aspetti, come la velocità del processore e le soluzioni grafiche, non richiedono più test termici se il test viene effettuato con la configurazione di dissipazione del consumo di energia più elevata.

 

Riepilogo

  • Tutti i sistemi desktop basati su processori Intel® "in box" richiedono la gestione termica.
  • I processori "in box" hanno dissipatori di calore con ventola di alta qualità che offrono eccellenti flussi aerei locali.
  • Gli integratori sono in grado di garantire una corretta gestione termica del sistema selezionando chassis, schede madri e alimentatori che consentono un flusso d'aria di sistema adeguato.
  • Includono caratteristiche specifiche dello chassis che influenzano il flusso d'aria del sistema; dimensioni e resistenza della ventola di alimentazione, sfiato dello chassis e altre ventole di sistema.
  • I test termici devono essere eseguiti su ogni combinazione chassis-alimentatore-scheda madre per verificare la soluzione di gestione termica e assicurarsi che il processore "in box" sia operativo al di sotto della sua massima temperatura di esercizio.