Recommandations de gestion thermique pour les processeurs Intel® pour PC de bureau en boîte

Documentation

Installation et configuration

000006744

12/04/2021

Recommandations aux intégrateurs professionnels qui construisent des PC avec des carte mères, des châssis et des périphériques acceptés par l’industrie. Ils couvrent la gestion thermique des systèmes de bureau avec les processeurs Intel® pour PC de bureau en boîte. Les processeurs en boîte sont emballés dans une boîte de vente au détail avec un ventilateur heatsink et une garantie de trois ans.

Vous devriez avoir une connaissance générale et une expérience du fonctionnement des PC de bureau, de l’intégration et de la gestion thermique. Les recommandations permettent d’obtenir des PC plus fiables et de réduire les problèmes de gestion thermique.

Cliquez sur ou sur la rubrique pour plus d’informations :

Gestion thermique

Les systèmes utilisant des processeurs en boîte nécessitent une gestion thermique. Le terme « gestion thermique » fait référence à deux éléments principaux :

  • Un heatsink correctement monté sur le processeur
  • Circulation d’air efficace à travers le châssis du système

L’objectif de la gestion thermique est de maintenir le processeur à sa température de fonctionnement maximale ou sous sa température de fonctionnement.

Une gestion thermique appropriée transfère efficacement la chaleur du processeur à l’air du système, qui s’aération ensuite. Les processeurs en boîte pour PC de bureau sont expédier avec un ventilateur de haute qualité qui transfère efficacement la chaleur du processeur à l’air du système. Les constructeurs de systèmes sont responsables d’assurer une circulation d’air adéquate du système en choisissant le châssis et les composants système appropriés.

Consultez les recommandations ci-dessous visant à obtenir une bonne circulation d’air dans le système et des suggestions visant à améliorer l’efficacité de la solution de gestion thermique d’un système.

Heatsink de ventilateur

En général,® processeurs Intel® en boîte pour PC de bureau sont expédiés avec un heatsink de ventilateur standard avec matériau d’interface thermique pré-appliqué à la base. Cependant, certains processeurs ne sont pas expédiés avec le heatsink de ventilateur.  Reportez-vous aux processeurs Intel® pour PC de bureau en boîte sans ventilateur de ventilateur pour les processeurs expédiés sans heatsink de ventilateur.

Le matériau d’interface thermique (TIM) est essentiel pour assurer un transfert efficace de chaleur du processeur au ventilateur. Veillez toujours à ce que le matériau d’interface thermique soit correctement appliqué avant de suivre les consignes d’installation du processeur et du ventilateur. Vous pouvez référencer l’application de tim.

Les processeurs en boîte comprennent également un câble de ventilateur fixé. Le câble du ventilateur se connecte à une en-tête d’alimentation montée sur la carte mère pour fournir de l’énergie au ventilateur. La plupart des ventilateurs en boîte actuels fournissent des informations sur la vitesse du ventilateur sur la carte mère. Seules les mères dont le circuit de surveillance du matériel est suivi peuvent utiliser le signal de vitesse du ventilateur.

Les processeurs en boîte utilisent des ventilateurs à billes de haute qualité qui assurent un bon flux d’air local. Ce flux d’air local transfère la chaleur du heatsink à l’air intérieur du système. Cependant, le déplacement de la chaleur dans l’air du système ne constitue que la moitié de la tâche. Une circulation d’air suffisante est nécessaire pour épuiser l’air. Sans un flux d’air stable à travers le système, le ventilateur heatsink recirconférence l’air chaud et peut ne pas refroidir correctement le processeur.

Flux d’air du système

La circulation d’air du système est déterminée par :

  • Conception du châssis
  • Taille du châssis
  • Emplacement de l’entrée d’air et des orifices d’évacuation du châssis
  • Capacité et ventilation du ventilateur de l’alimentation électrique
  • Emplacement du ou des emplacements du processeur
  • Placement de cartes d’add-in et de câbles

Les intégrateurs système doivent assurer la circulation d’air à travers le système pour que le heatsink du ventilateur fonctionne efficacement. Une attention appropriée à la circulation d’air lors de la sélection de sous-ensembles et de PC de construction est importante pour une bonne gestion thermique et un fonctionnement fiable du système.

Les intégrateurs utilisent plusieurs facteurs de forme de châssis de base pour les systèmes de bureau tels que ATX ou microATX. Via Technologies a développé une sous-catégorie de microATX appelée mini-ITX pour la compatibilité avec les Intel®-based plates-formes.

Dans les systèmes utilisant des composants ATX, la circulation d’air est généralement d’avant en arrière. L’air entre dans le châssis par les orifices d’aération à l’avant et est entraîné à travers le châssis par le ventilateur de l’alimentation électrique et le ventilateur du châssis arrière. Le ventilateur du système d’alimentation épuise l’air à l’arrière du châssis. La Figure 1 montre la circulation d’air.

Nous vous recommandons d’utiliser la carte mère et le châssis au facteur de forme ATX et microATX pour les processeurs en boîte. Les facteurs de forme ATX et microATX offrent une régularité de la circulation de l’air au processeur et simplifient l’assemblage et la mise à niveau du système pour PC de bureau.

Les composants de gestion thermique ATX sont différents des composants Baby AT. Dans un ATX, le processeur se trouve près du système d’alimentation, plutôt que près du panneau avant du châssis. Les alimentations électriques qui soufflent l’air du châssis assurent une circulation d’air appropriée pour les ventilateurs actifs. Le ventilateur actif du processeur en boîte refroidit le processeur plus efficacement lorsqu’il est associé à un ventilateur d’alimentation épuisant. Par conséquent, la circulation d’air dans les systèmes en boîte du processeur doit s’flux de l’avant du châssis, directement à travers la carte mère et le processeur, et par les orifices d’évacuation du secteur d’alimentation. Nous recommandons les processeurs en boîte avec châssis conformes à la révision de spécifications ATX 2.01 ou ultérieure.

Châssis tour ATX optimisé pour le processeur en boîte avec un ventilateur thermique actif

Une différence entre le châssis microATX et le châssis ATX est que l’emplacement et le type de l’alimentation électrique peuvent varier. Les améliorations de la gestion thermique qui s’appliquent au châssis ATX s’appliquent également au microATX.

Directives d’intégration d’un système
  • Les orifices d’aérationdu châssis doivent être fonctionnels et non excessifs en quantité : les intégrateurs doivent faire attention à ne pas sélectionner les châssis qui ne contiennent que des orifices cosmétiques. Les orifices d’aération cosmétiques semblent permettre l’entrée d’air dans le châssis, mais aucune air (ou peu d’air) n’entre en fait. Nous vous recommandons également d’éviter les châssis dont les orifices d’air sont excessifs. Par exemple, si un châssis Baby AT possède de grandes ouvertures d’air sur tous les côtés, la plupart de l’air entre près de l’alimentation électrique et sort immédiatement par le système d’alimentation ou les orifices d’aération voisins. En conséquence, très peu de flux d’air sur le processeur et les autres composants. Dans les châssis ATX et microATX, des boucliers d’E/S doivent être présents. Sans boucliers, l’ouverture des entrées/entrées peut permettre une ventilation excessive.
  • Les orifices d’aération doivent être correctement situés: les systèmes doivent avoir correctement localisé les orifices d’entrée et d’évacuation. Le meilleur emplacement pour les orifices d’aération permet à l’air d’entrer dans le châssis et de s’circuler sur un chemin passant par le système sur les composants et directement sur le processeur. Les emplacements de ventilation spécifiques dépendent du type de châssis. Dans la plupart des systèmes Baby AT pour PC de bureau, le processeur se trouve près de l’avant, ce qui fait que les orifices d’entrée du panneau avant fonctionnent mieux. Dans les systèmes Baby AT de la tour, les orifices d’aération sur le bas du panneau avant fonctionnent mieux. Dans les systèmes ATX et microATX, les orifices d’aération doivent être situés à la fois à l’avant et à l’arrière du châssis. De plus, dans les systèmes ATX et microATX, des panneaux d’E/S doivent être installés afin que le châssis ventile correctement l’air. L’absence de blindage des entrées/sorties peut perturber la circulation ou la circulation de l’air dans le châssis.
  • Direction de la circulation de l’airdans l’alimentation électrique : le flux d’alimentation doit avoir un ventilateur qui tire de l’air dans la direction appropriée. Pour la plupart des systèmes ATX et microATX, les alimentations qui agissent comme un ventilateur d’air d’air hors du système fonctionnent de manière plus efficace avec les ventilateurs thermiques actifs. Pour la plupart des systèmes Baby AT, le ventilateur du système d’alimentation fait office de ventilateur d’évacuation et ventile l’air du système à l’extérieur du châssis. Certains approvisionnements électriques sont marqués notant la direction de la circulation d’air. Assurez-vous que l’alimentation électrique appropriée est utilisée en fonction du facteur de forme du système.
  • Puissance du ventilateur de l’alimentation: les alimentations PC contiennent un ventilateur. Selon le type d’alimentation, le ventilateur tire de l’air dans ou hors du châssis. Si les orifices d’entrée et de sortie de l’air sont correctement situés, le ventilateur du système d’alimentation peut tirer suffisamment d’air pour la plupart des systèmes. Dans certains châssis où le processeur fonctionne trop chaud, le changement d’alimentation avec un ventilateur plus robuste peut améliorer considérablement la circulation d’air.
  • Ventilation de l’alimentation :comme presque tous les flux d’air traversent l’unité d’alimentation, il doit être bien ventilé. Choisissez une unité d’alimentation avec de grandes ouvertures. Les protections resserrillées sur fil du ventilateur du courant d’alimentation offrent beaucoup moins de résistance au flux d’air que les ouvertures estampées dans le boîtier en tôle de l’unité d’alimentation. Veillez à ce que la disquette et les câbles du disque dur ne bloquent pas les orifices d’aération du bloc d’alimentation à l’intérieur du châssis.
  • Ventilateur système : doit-il être utilisé ? Certains châssis peuvent contenir un ventilateur de système (en plus du ventilateur du système d’alimentation) afin de faciliter la circulation de l’air. Un ventilateur système est habituellement utilisé avec des ventilateurs passifs. Avec les heatsinks de ventilateur, un ventilateur système peut avoir des résultats mixtes. Dans certains cas, un ventilateur système améliore le refroidissement du système. Cependant, il arrive qu’un ventilateur système recirc seconde l’air chaud à l’intérieur du châssis, ce qui réduit les performances thermiques du ventilateur. Lorsque vous utilisez des processeurs avec des ventilateurs de ventilateur, plutôt que d’ajouter un ventilateur système, il est généralement préférable de changer d’alimentation avec un ventilateur plus puissant. Les tests thermiques effectués à la fois avec un ventilateur système et sans le ventilateur révèlent quelle configuration est la meilleure pour un châssis spécifique.
  • Direction de la circulation de l’airdu ventilateur système : lorsque vous utilisez un ventilateur système, assurez-vous qu’il tire de l’air dans la même direction que la circulation d’air globale du système. Par exemple, un ventilateur système d’un système Baby AT peut agir comme ventilateur d’entrée, tirant dans l’air supplémentaire de l’orifice d’aération du châssis avant.
  • Protégez-vous contre les points d’accès: un système peut avoir une forte circulation d’air, mais il contient toujours des points d’accès. Les points d’accès sont des zones sensiblement plus élevées dans le châssis que le reste de l’air du châssis. Ces zones peuvent être créées en raison d’un positionnement inapproprié du ventilateur d’air d’air, des cartes réseau, des câbles ou des fixations du châssis et des sous-ensembles d’air bloquant la circulation d’air à l’intérieur du système. Pour éviter les points d’accès, placez les ventilateurs d’air de sortie selon les besoins, repositionnez les cartes pleine longueur ou utilisez des cartes demi-longueur, redirigez et câble par câble, et assurez-vous que de l’espace est fourni autour et sur le processeur.
Tests thermiques

Les différences entre la carte mère, l’alimentation électrique et le châssis affectent la température de fonctionnement des processeurs. Nous recommandons vivement les tests thermiques lors de l’utilisation de nouveaux produits ou lors du choix d’un nouveau fournisseur de carte mère ou de châssis. Les tests thermiques déterminent si une configuration spécifique de la carte mère-alimentation-alimentation du châssis fournit une circulation d’air adéquate pour les processeurs en boîte.

Les tests effectués à l’aide d’outils de mesure thermique appropriés peuvent valider une gestion thermique correcte ou démontrer la nécessité d’une meilleure gestion thermique. La vérification de la solution thermique d’un système spécifique permet aux intégrateurs de minimiser le temps de test tout en intégrant les exigences thermiques accrues des futures mises à niveau futures de l’utilisateur final. Le test d’un système représentatif et d’un système mis à niveau garantit que la gestion thermique d’un système est acceptable pendant toute la durée de vie du système. Les systèmes mis à niveau peuvent inclure des cartes d’ajout supplémentaires, des solutions graphiques ayant une puissance plus élevée ou des disques durs plus chauds en cours d’exécution.

Des tests thermiques doivent être effectués sur chaque configuration châssis-alimentation-carte mère en utilisant les composants qui dissipatent le plus d’énergie. Les variations dans des aspects comme la vitesse du processeur et les solutions graphiques ne nécessitent pas davantage de tests thermiques si les tests sont effectués avec la configuration à dissipation d’énergie la plus élevée.

 

Résumé

  • Tous les systèmes de bureau basés sur des processeurs Intel® en boîte nécessitent une gestion thermique.
  • Les processeurs en boîte sont des ventilateurs de haute qualité qui fournissent d’excellents flux d’air locaux.
  • Les intégrateurs peuvent assurer une gestion thermique appropriée du système en sélectionnant les châssis, les carte mères et les alimentations électriques qui permettent une circulation d’air adéquate du système.
  • Les caractéristiques spécifiques du châssis qui affectent la circulation d’air du système comprennent ; taille et puissance du ventilateur de l’alimentation, ventilation du châssis et autres ventilateurs du système.
  • Des tests thermiques doivent être effectués sur chaque combinaison châssis-bloc-carte mère pour vérifier la solution de gestion thermique et s’assurer que le processeur en boîte fonctionne sous sa température de fonctionnement maximale.