Recomendações de gerenciamento térmico para processadores Intel® para desktop in a box

Documentação

Instalação e configuração

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12/04/2021

As recomendações são para integradores de sistemas profissionais que estão construindo PCs com motherboards, gabinetes e periféricos aceitos pelo setor. Eles cobrem o gerenciamento térmico em sistemas desktop usando processadores Intel® desktop in a box. Os processadores in a box são embalados em uma caixa de varejo com dissipador de calor com ventoinha e garantia de três anos.

Você deve ter um conhecimento geral e experiência com a operação, integração e gerenciamento térmico de PCs desktop. As recomendações permitem PCs mais confiáveis e reduzem os problemas de gerenciamento térmico.

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Gerenciamento térmico

Os sistemas que usam processadores in a box precisam de gerenciamento térmico. O termo gerenciamento térmico se refere a dois principais elementos:

  • Um dissipador de calor montado corretamente no processador
  • Fluxo de ar eficiente pelo gabinete do sistema

O objetivo do gerenciamento térmico é manter o processador abaixo de sua temperatura operacional máxima.

O gerenciamento térmico adequado transfere de forma eficiente o calor do processador para o ar do sistema, que depois é ventilado. Os processadores in a box para desktop são fornecidas com um dissipador de calor com ventoinha de alta qualidade que transfere efetivamente o calor do processador para o ar do sistema. Os montador de sistemas são responsáveis por garantir o fluxo de ar adequado do sistema escolhendo o gabinete e os componentes corretos do sistema.

Veja as recomendações abaixo para obter um bom fluxo de ar do sistema e sugestões para melhorar a eficácia da solução de gerenciamento térmico de um sistema.

Dissipador de calor com ventilador

Em geral® Processadores Intel® in a box para sistemas desktop são fornecidos com dissipador de calor de ventoinha padrão com material de interface térmica pré-aplicado à base. No entanto, alguns processadores não são fornecidos com dissipador de calor com ventilador.  Consulte os processadores Intel® para desktop in a box, sem dissipador de calor com ventoinha, para processadores fornecidos sem dissipador de calor com ventilador.

O material de interface térmica é fundamental para proporcionar transferência de calor eficaz do processador para o dissipador de calor com ventilador. Certifique-se sempre de que o material de interface térmica está corretamente aplicado antes de seguir as instruções de instalação do dissipador de calor do processador e do dissipador de calor. Você pode fazer referência ao aplicativo tim.

Os processadores in a box também incluem um cabo de ventoinha conectado. O cabo do ventilador é conectado a um conector de alimentação montado na motherboard para fornecer alimentação ao ventilador. A maioria dos dissipadores de calor do processador in a box mais atuais fornecem informações sobre a velocidade do ventilador para a motherboard. Somente motherboards com circuito de monitoramento de hardware podem usar o sinal de velocidade do ventilador.

Os processadores in a box usam ventiladores de rolamento de esferas de alta qualidade que fornecem um bom fluxo de ar local. Este fluxo de ar local transfere o calor do dissipador de calor para o ar dentro do sistema. No entanto, mover o calor para o ar do sistema é apenas a metade da tarefa. O fluxo de ar suficiente do sistema é necessário para que o ar seja exaurido. Sem um fluxo constante de ar pelo sistema, o dissipador de calor do ventilador recircula o ar morno e pode não resfriar adequadamente o processador.

Fluxo de ar do sistema

O fluxo de ar do sistema é determinado por:

  • Design do gabinete
  • Tamanho do gabinete
  • Localização das entradas de ar e saídas de ar do gabinete
  • Capacidade e saída de ar da ventoinha da fonte de alimentação
  • Localização do(s) slot(s) do processador
  • Colocação de placas e cabos adicionais

Os integradores de sistema devem garantir o fluxo de ar através do sistema para permitir que o dissipador de calor do ventilador funcione de maneira eficaz. A atenção adequada ao fluxo de ar ao selecionar subcon montagem e construir PCs é importante para um bom gerenciamento térmico e para uma operação confiável do sistema.

Os integradores usam vários fatores de forma básicos do gabinete para sistemas desktop, como ATX ou microATX. A Via Technologies desenvolveu uma subcategoria de microATX chamada mini-ITX para compatibilidade com Intel®-based plataformas.

Em sistemas que usam componentes ATX, o fluxo de ar é geralmente da frente para trás. O ar entra no gabinete a partir de aberturas de ventilação na parte frontal e atraídos pelo gabinete pela ventoinha de fonte de alimentação e pelo ventilador do gabinete traseiro. A ventoinha de fonte de alimentação esvazia o ar pela parte traseira do gabinete. A Figura 1 mostra o fluxo de ar.

Nós recomendamos que você use motherboards e gabinetes de fator de forma ATX e microATX para processadores in a box. Os fatores de forma ATX e microATX fornecem a consistência do fluxo de ar para o processador e simplificam a montagem e a atualização do sistema para desktop.

Os componentes de gerenciamento térmico ATX são diferentes dos componentes Baby AT. Em um ATX, o processador está localizado próximo à fonte de alimentação, em vez de perto do painel frontal do gabinete. Fontes de alimentação que sopram ar para fora do gabinete fornecem fluxo de ar adequado para dissipadores de calor ativos do ventilador. O dissipador de calor ativo do processador in a box resfria mais efetivamente o processador quando combinado com uma ventoinha de fonte de alimentação de exaustiva. Consequentemente, o fluxo de ar nos sistemas baseados em processadores in a box deve fluir pela parte frontal do gabinete, diretamente pela placa-mãe e pelo processador, e para fora pelas aberturas de saída de ar da fonte de alimentação. Recomendamos processadores in a box com gabinete em conformidade com a Revisão 2.01 ou mais posterior da especificação ATX.

Gabinete da torre ATX otimizado para o processador in a box com dissipador de calor com ventoinha ativa

Uma diferença entre o gabinete microATX e o gabinete ATX é que o local e o tipo da fonte de alimentação podem variar. As melhorias de gerenciamento térmico que se aplicam ao gabinete ATX também se aplicam ao microATX.

Diretrizes para a integração de um sistema
  • As aberturas de ventilaçãodo gabinete devem ser funcionais e não excessivas em quantidade: os integradores devem ter cuidado para não selecionar gabinetes que contêm apenas aberturas estéticas. Parece que as aberturas de ventilação estéticas permitem que o ar entre no gabinete, mas não entra ar (ou pouco ar). Também recomendamos evitar chassis com saídas de ar excessivas. Por exemplo, se um gabinete Baby AT tiver grandes aberturas de ar em todos os lados, a maioria do ar entra perto da fonte de alimentação e saia imediatamente pela fonte de alimentação ou pelas aberturas de ventilação próximas. Consequentemente, muito pouco ar flui sobre o processador e outros componentes. No gabinete ATX e microATX, os blindagem de E/S devem estar presentes. Sem blindagem, a abertura de E/S pode permitir saídas excessivas.
  • As aberturas de ventilação devem estar corretamente localizadas:os sistemas devem ter localizado corretamente entradas e saídas de ar. A melhor localização para aberturas de ventilação permite que o ar entre no gabinete e flua em um caminho através do sistema sobre os componentes e diretamente sobre o processador. Os locais de ventilação específicos dependem do tipo de gabinete. Na maioria dos sistemas Baby AT para desktop, o processador está localizado próximo à parte frontal, para que as entradas de ar no painel frontal funcionem melhor. Em sistemas da torre Baby AT, as aberturas de ventilação na parte inferior do painel frontal funcionam melhor. Nos sistemas ATX e microATX, as aberturas de ventilação devem ser localizadas na parte inferior frontal e inferior traseira do gabinete. Além disso, em sistemas ATX e microATX, blindagens de E/S devem ser instaladas para que o gabinete esvaia ar corretamente. A falta de um blindagem de E/S pode interromper o fluxo de ar adequado ou impedir a circulação dentro do gabinete.
  • Sentido de fluxo de ar dafonte de alimentação: A fonte de alimentação deve ter uma ventoinha que rebaixe o ar na direção correta. Para a maioria dos sistemas ATX e microATX, fontes de alimentação que agem como ventoinha de exaustão tirando ar do sistema funcionam com mais eficiência com dissipadores de calor ativos do ventilador. Para a maioria dos sistemas Baby AT, o ventilador da fonte de alimentação atua como ventilador de exaustão, ventilando o ar do sistema fora do gabinete. Algumas fontes de alimentação têm marcações que notam o sentido do fluxo de ar. Certifique-se de que a fonte de alimentação adequada seja usada com base no fator de forma do sistema.
  • Intensidade da ventoinha da fonte de alimentação:fontes de alimentação do PC contêm uma ventoinha. Dependendo do tipo de fonte de alimentação, a ventoinha entra ou saia do gabinete. Se as entradas e saídas de ar estão corretamente localizadas, a ventoinha de fonte de alimentação pode desenhar ar suficiente para a maioria dos sistemas. Para alguns gabinetes onde o processador está funcionando muito quente, mudar para uma fonte de alimentação com uma ventoinha mais forte pode melhorar bastante o fluxo de ar.
  • Saída de fonte dealimentação: Como quase todos os fluxos de ar através da unidade de fonte de alimentação, ela deve ser bem ventilada. Escolha uma unidade de fonte de alimentação com grandes aberturas de ar. Os cabos com os dedos da ventoinha de fonte de alimentação oferecem muito menos resistência ao fluxo de ar do que as aberturas carimbadas na folha metálica da unidade de fonte de alimentação. Certifique-se de que os cabos disquetes e do disco rígido não bloqueem as aberturas de ar da fonte de alimentação no interior do gabinete.
  • Ventilador do sistema - ele deve ser usado? Alguns gabinetes podem conter uma ventoinha do sistema (além do ventilador da fonte de alimentação) para facilitar o fluxo de ar. Geralmente, uma ventoinha do sistema é usada com dissipadores de calor passivos. Com dissipadores de calor com ventoinha, uma ventoinha do sistema pode ter resultados mistos. Em algumas situações, uma ventoinha do sistema melhora o resfriamento do sistema. No entanto, às vezes, uma ventoinha do sistema recircula o ar morno dentro do gabinete, reduzindo o desempenho térmico do dissipador de calor do ventilador. Ao usar processadores com dissipadores de calor com ventoinha, em vez de adicionar uma ventoinha do sistema, geralmente é uma solução melhor para mudar para uma fonte de alimentação com uma ventoinha mais potente. Os testes térmicos, tanto com uma ventoinha do sistema quanto sem a ventoinha, mostram qual configuração é a melhor para um gabinete específico.
  • Sentido de fluxo de ar daventoinha do sistema: ao usar uma ventoinha do sistema, certifique-se de que ela emaquete ar no mesmo sentido que o fluxo de ar geral do sistema. Por exemplo, uma ventoinha do sistema em um sistema Baby AT pode atuar como uma ventoinha de entrada, tirando ar extra das aberturas de ventilação do gabinete frontal.
  • Proteja-se contra pontos de acesso:um sistema pode ter um fluxo de ar forte, mas ainda conter pontos de acesso. Os pontos de acesso são áreas dentro do gabinete que são significativamente mais quente do que o restante do ar do gabinete. Essas áreas podem ser criadas por posicionamento inadequado do exaustor, placas de adaptador, cabos ou suportes do gabinete e subcontenções bloqueando o fluxo de ar dentro do sistema. Para evitar pontos de conexão, coloque os ventiladores de exaustão conforme a necessidade, reposicione placas adaptadoras de comprimento completo ou use placas de comprimento médio, reroute e cabos de "fio" e garanta que o espaço seja fornecido ao redor e sobre o processador.
Teste térmico

Diferenças em motherboards, fontes de alimentação e gabinete afetam a temperatura de operação dos processadores. Recomendamos altamente os testes térmicos ao utilizar novos produtos ou escolher um novo fornecedor de motherboard ou chassi. O teste térmico determina se uma configuração específica entre gabinete e fonte de alimentação-motherboard fornece fluxo de ar adequado para processadores in a box.

Os testes usando as ferramentas de medição térmica adequadas podem validar o gerenciamento térmico adequado ou demonstrar a necessidade de melhor gerenciamento térmico. A verificação da solução térmica em um sistema específico permite que os integradores minimizem o tempo de teste e incorporem as demandas térmicas aumentadas de possíveis atualizações futuras do usuário final. Testar um sistema representativo e um sistema atualizado fornece confiança de que o gerenciamento térmico de um sistema é aceitável para a vida útil do sistema. Os sistemas atualizados podem incluir placas adicionais adicionais, soluções gráficas com requisitos de energia mais elevados ou discos rígidos de execução mais quente.

Os testes térmicos devem ser feitos em cada configuração entre gabinete e fonte de alimentação, usando os componentes que dissipam mais energia. Variações em aspectos como a velocidade do processador e as soluções gráficas não exigem mais testes térmicos se os testes são feitos com a configuração mais alta de dissipação de energia.

 

Resumo

  • Todos os sistemas desktop baseados em processadores Intel® in a box precisam de gerenciamento térmico.
  • Os processadores in a box têm dissipadores de calor com ventoinha de alta qualidade que fornecem excelentes fluxos de ar locais.
  • Os integradores podem garantir o gerenciamento térmico adequado do sistema selecionando gabinetes, motherboards e fontes de alimentação que permitem o fluxo de ar adequado do sistema.
  • As características específicas do gabinete que afetam o fluxo de ar do sistema incluem; tamanho e intensidade da ventoinha da fonte de alimentação, ventilação do gabinete e outras ventoinha do sistema.
  • Os testes térmicos devem ser feitos em cada combinação gabinete-fonte de alimentação e placa-mãe para verificar a solução de gerenciamento térmico e garantir que o processador in a box está operando abaixo de sua temperatura de operação máxima.