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Gestion thermique pour les processeurs en conditionnement 478/423 broches Intel® Pentium® 4


Dernière révision : 20-Feb-2016
ID de l'article : 000006673

Sommaire

RemarqueCette page traite de la gestion thermique nécessaire aux processeurs en boîte Intel® Pentium® 4 conditionnés à 478 ou 423 broches.

Introduction
Tous les PC équipés d'un processeur Intel® Pentium® 4 nécessitent un système de gestion thermique. Le bon usage de ce document suppose un certain niveau de connaissances théoriques et pratiques sur le fonctionnement des micro-ordinateurs, leur intégration et leur gestion thermique. Il vise à permettre aux intégrateurs qui en suivent les conseils de proposer à leurs clients des configurations plus fiables et suscitant moins de problèmes de gestion thermique en SAV. (Le terme «\~processeurs en boîte Intel® Pentium® 4 \~» désigne les processeurs dont le conditionnement est destiné aux intégrateurs de système).

Le système de gestion thermique associé au processeur Pentium\~4 peut affecter les performances (fonctionnalité de surveillance thermique) et le niveau de bruit (ventilateur à vitesse variable) du PC.

Le processeur Intel Pentium 4 utilise la surveillance thermique pour éviter que le processeur trouve serait sinon à fonctionner en deçà de ses spécifications. Cette fonctionnalité vise à empêcher, à terme, une baisse de fiabilité du processeur ainsi qu’à le protéger lors de certaines anomalies de fonctionnement, par exemple une élévation anormale des températures dans le châssis (en particulier celle de l’air arrivant sur le dissipateur thermique actif du processeur) ou lors d’une avarie d’un composant de gestion thermique de la configuration (ventilateur général, par exemple). Dans son état actif, la fonction de surveillance thermique évolue alimentation du processeur, si l'usine programmées dissipation thermique température est dépassée. Quand cette modulation intervient, les performances globales risquent de chuter en-deçà de leur niveau normal en pic. Il est donc important de concevoir des PC dans les châssis desquels la température soit maintenue en dessous du seuil de mise en route de la fonctionnalité. En l’occurrence, pour une configuration bien conçue, où la gestion thermique remplit son office, cette fonctionnalité ne s’active à priori jamais. Il est donc est recommandé que la température interne du châssis demeure sous le point de consigne inférieur des environnements d'exploitation nominaux (voir tableau 1 et figure 1).

En plus de la fonction de surveillance thermique, le dissipateur thermique actif du processeur comprend un ventilateur dont la vitesse varie en fonction de la température interne du châssis afin que le processeur se maintienne dans les limites de ses spécifications thermiques. La rotation du ventilateur est donc faible lorsque la température interne au châssis est basse. Une fois le point de consigne inférieur dépassé, la vitesse de rotation augmente progressivement jusqu'à ce que le point de consigne supérieur soit atteint. L’accélération du ventilateur s’accompagne d’une augmentation du niveau sonore. Il est donc conseillé d’assembler des PC dont la température interne au châssis soit maintenue au-dessous du point de consigne inférieur. Les points de consigne présentés dans le tableau 1 et à la figure 1 peuvent varier de quelques degrés d’un dissipateur thermique à l’autre.

Tableau 1. Points de consigne du radiateur ventilé du processeur en boîte

Pour les processeurs en boîte Intel® Pentium® 4 en boîtier à 423 broches :
Température interne du châssis (°C)Points de consigne
X <= 361Inférieur de définir le Point : Constante de vitesse de ventilateur à la vitesse de ventilateur plus basse. Température recommandée dans un environnement d'exploitation nominal.
Y = 401Maximum thermique recommandé dans le châssis d'un PC équipé d'un processeur Intel Pentium 4 en boîte.
X > = 451Ensemble plus élevé : Constante de vitesse de ventilateur à plus haute vitesse du ventilateur.
Pour les processeurs en boîte Intel® Pentium® 4 en boîtier à 478 broches, cadencé jusqu'à 2,80 GHz :
Température interne du châssis (°C)Points de consigne
X < = 331Inférieur de définir le Point : Constante de vitesse de ventilateur à la vitesse de ventilateur plus basse. Température recommandée dans un environnement d'exploitation nominal.
Y = 401Maximum thermique recommandé dans le châssis d'un PC équipé d'un processeur Intel Pentium 4 en boîte.
X > = 431Ensemble plus élevé : Constante de vitesse de ventilateur à plus haute vitesse du ventilateur.
Pour les processeurs en boîte Intel® Pentium® 4 en boîtier 478 broches, à partir de 3 GHz :
Température interne du châssis (°C)Points de consigne
X < = 321Inférieur de définir le Point : Constante de vitesse de ventilateur à la vitesse de ventilateur plus basse. Température recommandée dans un environnement d'exploitation nominal.
Y = 381Maximum thermique recommandé dans le châssis d'un PC équipé d'un processeur Intel Pentium 4 en boîte.
X >= 401Ensemble plus élevé : Constante de vitesse de ventilateur à plus haute vitesse du ventilateur.
1L'écart des points de consigne est d'environ 1°C d'un dissipateur thermique à l'autre.

Température interne du châssis

Figure 1. Impact de la température interne du châssis de bruit

Laisser un processeur dépasser sa température de fonctionnement telle que stipulée dans ses spécifications risque de réduire sa durée d’utilisation possible et de susciter des problèmes de fiabilité. C’est à l’intégrateur qu’incombe de respecter les spécifications thermiques d’un processeur. Il est impératif de sélectionner avec soin le système de gestion thermique du PC mais également de mener des essais. Ce document expose les conditions thermiques requises par le processeur Intel Pentium 4. Les intégrateurs qui utilisent ce produit sont invités à se familiariser avec son contenu.

Gestion thermique
Le terme « gestion thermique » fait référence à deux éléments principaux : un radiateur correctement monté sur le processeur et une circulation d'air adéquate dans le châssis du système. Son objectif primordial est de maintenir le processeur à une température inférieure ou égale à son maximum nominal.

Une gestion thermique optimale est obtenue lorsque la chaleur du processeur est transférée à l’air interne ambiant avant que celui-ci ne soit évacué vers l’extérieur. C’est pourquoi les processeurs Intel Pentium 4 en boîte sont livrés avec un radiateur ventilé à vitesse variable qui transfère efficacement la chaleur du processeur vers l'air du système. Il est cependant de la seule responsabilité de l’intégrateur de vérifier la circulation d'air dans sa configuration.

Installation du radiateur
Le radiateur ventilé livré avec le processeur Intel Pentium 4 doit être bien fixé au processeur. Le matériau d'interface thermique (monté sur la partie inférieure du dissipateur ou appliqué à l’aide d’un applicateur lors de l’assemblage) permet de transférer efficacement la chaleur du processeur vers le dissipateur thermique actif. Le ventilateur est alimenté par un câble relié à une fiche électrique sur la carte mère. Ce câble permet également de renvoyer à la carte mère des informations sur la vitesse du ventilateur. (Seules les cartes mères équipées d'un ensemble de circuits de contrôle matériel peuvent utiliser le signal du régime du ventilateur.) Veillez à suivre les procédures d'installation recommandées dans le manuel des processeurs en boîte et dans l'Aperçu de l'intégration (pour le processeur Intel Pentium 4 dans le boîtier 423 broches ou le processeur Intel Pentium 4 dans le boîtier 478 broches).

La ventilation en local est assurée par un ventilateur à roulement à billes. C’est cet air qui évacue la chaleur du dissipateur vers le reste de la configuration. Cependant, son rôle ne s’arrête pas là : encore faut-il qu’il produise un flux d’air suffisant pour expulser la chaleur hors de la configuration. Sans cela, le ventilateur ne ferait que recycler l'air chaud.

Remplacement du matériau d’interface thermique
La présence du matériau d'interface thermique est indispensable pour assurer les échanges thermodynamiques entre le processeur et le dissipateur. Ce matériau se fixe sur la base du dissipateur ou s'applique à l’aide d’un applicateur.

  • Matériau d'interface thermique fixé sur le dissipateur
    Intel déconseille de retirer le matériau d'interface thermique fixé sur le dessous du dissipateur, Cela entraînerait l'annulation de la garantie et risquerait d'endommager le processeur. En cas de réutilisation du radiateur, il faudra remplacer ce matériau. Si jamais celui-ci présentait une quelconque avarie, il faudrait également remplacer le radiateur. Contactez l'assistance à la clientèle Intel pour obtenir de l'assistance.
  • Matériau d'interface thermique en applicateur
    L’utilisation d’un processeur en boîte sans l’application du matériau d’interface thermique peut entraîner des dommages sur le processeur ainsi que l’annulation de la garantie. En cas de réutilisation du radiateur ventilé, il faut appliquer un nouveau gel. Commandez ce matériau auprès de l'assistance commerciale d’Intel.
Châssis recommandés
Les systèmes basés sur le processeur Pentium 4 en boîtier 478 broches doivent être associés à un châssis conforme à la spécification ATX (révision 2.01 ou supérieure) ou µATX (révision 1.0 ou supérieure) en fonction du format de la carte mère. Intel recommande aux intégrateurs de systèmes utilisant des cartes mères au format ATX de choisir un châssis compatible avec la spécification ATX 2.01 ou supérieure. De même, Intel recommande aux intégrateurs de systèmes utilisant des cartes mères au format µATX de choisir un châssis compatible avec la spécification µATX 1.0 ou supérieure.

Le châssis doit également accepter une température interne ambiante plus basse que la plupart des châssis ATX et µATX standards pour PC de bureau. La température interne du châssis pour un PC doté d’un processeur Pentium 4 en version 2,80 GHz ou antérieur doit être maintenue en dessous de 40 °C dans un environnement extérieur ne dépassant pas 35 °C. S’il s’agit d’un processeur Pentium 4 en version 3 GHz ou ultérieure cette température doit être en dessous de 38°C dans les mêmes conditions ambiantes extérieures. La plupart des châssis conçus pour le processeur Pentium 4 disposent de ventilateurs supplémentaires pour améliorer l’aération. Il est vivement recommandé aux intégrateurs de systèmes utilisant un châssis de la liste des produits testés de réaliser des essais thermiques sur le châssis en question pour chaque configuration équipée du processeur Pentium 4.

Les châssis qui disposent de blocs d'alimentation préinstallés doivent être conformes aux directives de conception ATX12V ou SFX12V.

RemarqueLes intégrateurs doivent utiliser un châssis ATX spécifiquement conçu pour le processeur Intel Pentium 4 en boîtier 478 broches. Pour plus d'informations sur les châssis qui prennent en charge le processeur en boîte Intel Pentium 4 en conditionnement 478 broches, consultez l'Aperçu de l'intégration pour les système basés sur le processeur en boîte Intel Pentium 4 conditionné à 478 broches. Ces châssis spécifiques sont livrés avec les supports mécaniques et électriques appropriés et développent des performances thermiques accrues.

Processeurs Intel® Pentium® 4
La fiche produit du processeur Pentium 4 (voir tableau 2) expose la dissipation de puissance du processeur à plusieurs fréquences opératoires. Pour les processeurs Pentium 4, les fréquences les plus élevées dissipent plus de puissance que les fréquences inférieures. Lors de l'assemblage de systèmes à plusieurs fréquences, les essais doivent être effectués avec la plus haute d’entre elles car cette configuration dissipe le plus de puissance. Les intégrateurs peuvent effectuer des essais thermiques avec thermocouples pour déterminer la température du répartiteur de chaleur IHS intégré au processeur (voir Directives de conception thermique du processeur Intel Pentium 4 dans le boîtier à 423 brocheset Directives de conception thermique du processeur Intel Pentium 4 dans le boîtier à 478 broches pour plus de détails).

Un simple relevé de la température de l'air entrant dans le radiateur ventilé peut renseigner de manière fiable sur le système de gestion thermique de la configuration. Pour les processeurs Intel Pentium 4 en boîte, le point d'essai se situe au centre de l’axe du ventilateur, environ 7 mm au-dessus du ventilateur. Les résultats des essais permettent de déterminer si le système de gestion thermique du PC convient au processeur. Les PC dotés d’un processeur Pentium 4 à 2.80 GHz (et versions précédentes) ne doivent pas dépasser 40 °C de température ambiante (valeur nominale généralement située à 35 °C). Les PC dotés d’un processeur Pentium\~4 à 3\~GHz (et versions ultérieures) ne doivent pas dépasser 38°C de température ambiante (valeur nominale généralement située à 35\~°C).

</strong> L'outil de conversion des températures ci-dessous n'est pas destiné aux concepteurs, ingénieurs ou éditeurs de logiciels. Il s'adresse uniquement aux clients Intel. L'outil est fourni tel quel et peut à ce titre présenter d'éventuels défauts. INTEL EXCLUT TOUTE GARANTIE RELATIVE A CET OUTIL, NOTAMMENT CELLE RELATIVE A SA PRÉCISION OU SON UTILITÉ.

Tableau 2. Spécifications thermiques du processeur en boîte Intel® Pentium® 4

Fréquence interne (GHz)ConditionnementTempérature maximale du châssis (°C)Temp. maxi. recommandée à l’entrée du ventilateur
° C)
Puissance de dissipation thermique (W)Remarques
1,30OOI 423 broches694048,91, 3, 5
1,30OOI 423 broches704051,61, 3, 6
1,40OOI 423 broches704051,81, 3, 5
1,40OOI 423 broches724054,71, 3, 6
1,40FC-PGA 478 broches724055,32, 4, 6
1,40FC-PGA 478 broches724055,32, 4, 7
1,50OOI 423 broches724054,71, 3, 5
1,50OOI 423 broches734057,81, 3, 6
1,50OOI 423 broches734057,81, 3, 7
1,50FC-PGA2 478 broches734057,92, 4, 6
1,50FC-PGA2 478 broches734057,92, 4, 7
1,50FC-PGA2 478 broches714062,92/4, 7/10
1,60OOI 423 broches754061,01, 3, 6
1,60OOI 423 broches754061,01, 3, 7
1,60FC-PGA2 478 broches754060,82, 4, 6
1,60FC-PGA2 478 broches754060,82, 4, 7
FRÉQUENCE DE 1,60FC-PGA2 478 broches664046,84, 8, 9, 10
1,70OOI 423 broches764064,01, 3, 6
1,70OOI 423 broches764064,01, 3, 7
1,70FC-PGA2 423 broches764063,52, 4, 6
1,70FC-PGA2 478 broches764063,52, 4, 7
1,70FC-PGA2 478 broches734067,72/4, 7/10
1,80OOI 423 broches784066,71, 3, 6
1,80OOI 423 broches784066,71, 3, 7
1,80FC-PGA2 478 broches774066,12, 4, 6
1,80FC-PGA2 478 broches774066,12, 4, 7
1,80 aFC-PGA2 478 broches674049,64, 8, 9, 10
1,90OOI 423 broches734069,21, 3, 7
1,90FC-PGA2 478 broches754072,82, 4, 7
2OOI 423 broches744071,81, 3, 7
2FC-PGA2 478 broches764075,32, 4, 7
2A -FC-PGA2 478 broches684052,44, 8, 9
2,20FC-PGA2 478 broches694055,184, 8, 9
2,26FC-PGA2 478 broches704056,04, 8, 9
2,40FC-PGA2 478 broches704057,84, 8, 9
2,40aFC-PGA2 478 broches69,138894
2.40BFC-PGA2 478 broches714059,84 8 11
2.40CFC-PGA2 478 broches744066,24,8,15
2,50FC-PGA2 478 broches724061,04 8 11
2,53FC-PGA2 478 broches714059,34, 8, 9
2,53FC-PGA2 478 broches724061,54 8 11
2,60FC-PGA2 478 broches724062,64 8 11
2.60CFC-PGA2 478 broches754069,04,8,15
2,66FC-PGA2 478 broches744066,14 8 11
2,80FC-PGA2 478 broches754068,44 8 11
2,80FC-PGA2 478 broches69,138894
2.80CFC-PGA2 478 broches754069,74,8,15
2.80EFC-PGA2 478 broches69,138894
3FC-PGA2 478 broches703881,94, 8, 13, 14

3E

FC-PGA2 478 broches

69,1

38

89

4

3.06FC-PGA2 478 broches693881,8.4, 8, 12, 13
3,20FC-PGA2 478 broches703882,04, 8, 13, 14

3.20E

FC-PGA2 478 broches

73,2

38

103

4

3,40

FC-PGA2 478 broches

70

38

82

4, 8, 13, 14

3.40E

FC-PGA2 478 broches

73,2

38

103

4

Remarques
  1. Ces spécifications sont tirées de la fiche technique du processeur Pentium® 4 dans le boîtier à 423 broches.
  2. Ces spécifications sont tirées de la fiche technique du processeur Pentium® 4 dans le boîtier à 478 broches.
  3. Ce processeur est conditionné dans un boîtier OOI (OLGA On Interposer) à 423 broches.
  4. Ce processeur est conditionné dans un boîtier fakir FC-PGA2 à 478 broches.
  5. Ces caractéristiques s'appliquent aux processeurs basés sur le stepping B2 (1,7 V).
  6. Ces caractéristiques s'appliquent aux processeurs basés sur le stepping C1 (1,75 V).
  7. Ces caractéristiques s'appliquent aux processeurs basés sur le stepping D0 (1,75 V).
  8. Ces spécifications sont tirées de la fiche technique du processeur Intel® Pentium® 4 avec cache de niveau 2 de 512 ko, gravé en 130 nm.
  9. Ces caractéristiques s'appliquent aux processeurs basés sur le stepping B0 (1,50 V).
  10. Certains processeurs à cette fréquence connaissent des écarts par rapport aux valeurs de référence de la fiche technique. On peut les distinguer grâce à leur numéro de S-spec. Reportez-vous à l'Intel® Pentium® 4 processeurs : spécifications actualisées et le spécifications et outil de comparaison pour les spécifications détaillées et les S-caractéristiques spécifiques associés à ces différentes caractéristiques techniques.
  11. Ces caractéristiques s'appliquent aux processeurs basés sur le stepping C1 (1,525 V).
  12. Ces caractéristiques s'appliquent aux processeurs basés sur le pas C1 (1,50 V).
  13. Certains processeurs à cette fréquence présentent des différents codes de version (VID). Ces caractéristiques sont fondées sur le code de version le plus élevé pour cette fréquence de processeur. Voir la fiche technique du processeur Intel® Pentium® 4 à ce sujet.
  14. Ces caractéristiques s'appliquent aux processeurs basés sur le stepping D1 (1,550 V).
  15. Ces caractéristiques s'appliquent aux processeurs basés sur le pas D1 (1,525 V).

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