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

Les systèmes utilisant des processeurs en boîte nécessitent une gestion thermique. Le terme gestion thermique désigne deux éléments majeurs :

• Un radiateur correctement monté sur le processeur
• Circulation efficace de l’air dans le châssis du système

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

Une gestion thermique appropriée transfère efficacement la chaleur du processeur à l’air du système, qui s’évacue ensuite. Les processeurs pour PC de bureau en boîte sont expédiés avec un radiateur de 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 du système appropriés.

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

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

Le matériau d’interface thermique (TIM) est essentiel pour assurer un transfert de chaleur efficace du processeur au radiateur du ventilateur. Assurez-vous toujours que le matériau d’interface thermique est correctement appliqué avant de suivre les instructions d’installation du processeur et du ventilateur du radiateur. Vous pouvez référencer l’application TIM.

Les processeurs en boîte comprennent également un câble de ventilateur connecté. Le câble du ventilateur se connecte à une embase d’alimentation montée sur la carte mère pour alimenter le ventilateur. La plupart des radiateurs de ventilateur de processeur en boîte actuels fournissent des informations sur la vitesse du ventilateur à la carte mère. Seules les cartes mères dotées de circuits de surveillance matériels peuvent utiliser le signal de vitesse du ventilateur.

Les processeurs en boîte utilisent des ventilateurs à roulement à billes de haute qualité qui fournissent un bon flux d’air local. Ce flux d’air local transfère la chaleur du dissipateur thermique à l’air à l’intérieur du système. Cependant, déplacer la chaleur vers l’air du système n’est que la moitié de la tâche. Un débit d’air suffisant du système est nécessaire pour évacuer l’air. Sans un flux constant d’air à travers le système, le radiateur du ventilateur recircule de l’air chaud et peut ne pas refroidir correctement le processeur.

Le débit d’air du système est déterminé par :

• Conception du châssis
• Taille du châssis
• Emplacement des orifices d’entrée et de sortie d’air du châssis
• Capacité du ventilateur et ventilation de l’alimentation
• Emplacement du ou des emplacements du processeur
• Emplacement des cartes d’extension et des câbles

Les intégrateurs système doivent assurer la circulation de l’air dans le système pour permettre au radiateur du ventilateur de fonctionner efficacement. Une attention particulière à la circulation de l’air lors de la sélection des sous-ensembles et de la construction des PC est importante pour une bonne gestion thermique et un fonctionnement fiable du système.

Les intégrateurs utilisent plusieurs formats 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 plates-formes Intel®-based.

Dans les systèmes utilisant des composants ATX, le flux d’air se fait généralement de l’avant vers l’arrière. L’air pénètre dans le châssis par des bouches d’aération situées à l’avant et est aspiré à travers le châssis par le ventilateur du bloc d’alimentation et le ventilateur arrière du châssis. Le ventilateur du bloc d’alimentation évacue l’air par l’arrière du châssis. La figure 1 montre le flux d’air.

Nous vous recommandons d’utiliser des cartes mères et des châssis au format ATX et microATX pour les processeurs en boîte. Les formats ATX et microATX assurent la cohérence du flux d’air vers le processeur et simplifient l’assemblage et la mise à niveau des systèmes de bureau.

Les composants de gestion thermique ATX sont différents des composants Baby AT. Dans un ATX, le processeur est situé près du bloc d’alimentation, plutôt que près du panneau avant du châssis. Les blocs d’alimentation qui soufflent l’air hors du châssis fournissent une circulation d’air adéquate pour les radiateurs de ventilateur actifs. Le radiateur à ventilateur actif du processeur en boîte refroidit le processeur plus efficacement lorsqu’il est associé à un ventilateur d’alimentation qui s’épuise. Par conséquent, la circulation d’air dans les systèmes équipés de processeurs en boîte doit s’écouler de l’avant du châssis, directement à travers la carte mère et le processeur, et à travers les orifices d’évacuation de l’alimentation électrique. Nous recommandons les processeurs en boîte dont le châssis est conforme à la révision 2.01 ou ultérieure des spécifications ATX.

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

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

• Les évents du châssis doivent être fonctionnels et ne pas être en quantité excessive : les intégrateurs doivent veiller à ne pas choisir des châssis qui ne contiennent que des évents cosmétiques. Les évents cosmétiques semblent laisser entrer de l’air dans le châssis, mais aucun air (ou peu d’air) n’entre réellement. Nous vous recommandons également d’éviter les châssis présentant des bouches d’aération excessives. Par exemple, si un châssis Baby AT possède de grandes bouches d’aération de tous les côtés, la majeure partie de l’air pénètre près de l’alimentation et sort immédiatement par le bloc d’alimentation ou les bouches d’aération à proximité. Par conséquent, très peu d’air circule sur le processeur et les autres composants. Dans les châssis ATX et microATX, des blindages d’E/S doivent être présents. Sans blindages, l’ouverture des E/S peut permettre une ventilation excessive.
• Les évents doivent être correctement situés : Les systèmes doivent avoir des évents d’admission et d’évacuation bien situés. Le meilleur emplacement des bouches d’aération permet à l’air de pénétrer dans le châssis et de s’écouler sur un chemin à travers le système au-dessus des composants et directement sur le processeur. L’emplacement des évents spécifiques dépend du type de châssis. Dans la plupart des systèmes Baby AT de bureau, le processeur est situé près de l’avant, de sorte que les orifices d’admission sur le panneau avant fonctionnent mieux. Dans les systèmes de tour Baby AT, les évents situés au bas du panneau avant fonctionnent mieux. Dans les systèmes ATX et microATX, les évents doivent être situés à la fois en bas à l’avant et en bas à l’arrière du châssis. De plus, dans les systèmes ATX et microATX, des blindages d’E/S doivent être installés pour que le châssis puisse correctement évacuer l’air. L’absence de blindage des E/S peut perturber la circulation de l’air dans le châssis.
• Direction du flux d’air de l’alimentation : L’alimentation doit avoir un ventilateur qui aspire l’air dans la bonne direction. Pour la plupart des systèmes ATX et microATX, les blocs d’alimentation qui agissent comme un ventilateur d’extraction aspirant l’air hors du système fonctionnent plus efficacement avec les dissipateurs thermiques à ventilateur actif. Pour la plupart des systèmes Baby AT, le ventilateur d’alimentation agit comme un ventilateur d’extraction, évacuant l’air du système à l’extérieur du châssis. Certaines alimentations possèdent des marquages indiquant la direction du flux d’air. Assurez-vous que le bloc d’alimentation approprié est utilisé en fonction du format du système.
• Puissance du ventilateur du bloc d’alimentation : Les blocs d’alimentation des PC contiennent un ventilateur. Selon le type d’alimentation, le ventilateur aspire l’air dans ou hors du châssis. Si les orifices d’entrée et d’évacuation sont correctement situés, le ventilateur du bloc d’alimentation peut aspirer suffisamment d’air pour la plupart des systèmes. Pour certains châssis dont le processeur est trop chaud, le choix d’une alimentation dotée d’un ventilateur plus puissant peut considérablement améliorer le flux d’air.
• Ventilation de l’alimentation électrique : Étant donné que presque tout l’air circule à travers le bloc d’alimentation, il doit être bien ventilé. Choisissez un bloc d’alimentation doté de grandes bouches d’aération. Les protège-doigts en fil de fer pour le ventilateur de l’alimentation offrent beaucoup moins de résistance au flux d’air que les ouvertures estampées dans le boîtier en tôle du bloc d’alimentation. Veillez à ce que les câbles de la disquette et du disque dur ne bloquent pas les bouches d’aération de l’alimentation électrique à l’intérieur du châssis.
• Ventilateur du système - doit-il être utilisé ? Certains châssis peuvent contenir un ventilateur de système (en plus du ventilateur du bloc d’alimentation) pour faciliter la circulation de l’air. Un ventilateur de système est généralement utilisé avec des dissipateurs thermiques passifs. Avec les radiateurs de ventilateur, un ventilateur de système peut avoir des résultats mitigés. Dans certaines situations, un ventilateur de système améliore le refroidissement du système. Cependant, il arrive qu’un ventilateur du système fasse recirculer de l’air chaud à l’intérieur du châssis, ce qui réduit les performances thermiques du ventilateur. Lorsque vous utilisez des processeurs avec des radiateurs de ventilateur, plutôt que d’ajouter un ventilateur système, il est généralement préférable de passer à une alimentation avec un ventilateur plus puissant. Les tests thermiques avec et sans ventilateur du système révèlent quelle configuration convient le mieux à un châssis spécifique.
• Direction du flux d’air du ventilateur système : Lorsque vous utilisez un ventilateur système, veillez à ce qu’il aspire l’air dans la même direction que le flux d’air global du système. Par exemple, un ventilateur de système dans un système Baby AT peut agir comme un ventilateur d’admission, aspirant l’air supplémentaire des orifices d’aération du châssis avant.
• Protéger contre les points chauds : un système peut avoir un fort débit d’air mais contenir toujours des points chauds. Les points chauds sont des zones du châssis qui sont nettement plus chaudes que le reste de l’air du châssis. De telles zones peuvent être créées par un mauvais positionnement du ventilateur d’extraction, des cartes adaptateurs, des câbles ou des supports et sous-ensembles du châssis bloquant la circulation d’air dans le système. Pour éviter les points chauds, placez les ventilateurs d’extraction au besoin, repositionnez les cartes adaptatrices pleine longueur ou utilisez des cartes demi-longueur, redirigez et attachez les câbles, et assurez-vous qu’un espace est prévu autour et au-dessus du processeur.

Les différences de cartes mères, de blocs d’alimentation et de châssis affectent la température de fonctionnement des processeurs. Nous vous recommandons vivement de procéder à des tests thermiques lors de l’utilisation de nouveaux produits ou du choix d’une nouvelle carte mère ou d’un nouveau fournisseur de châssis. Les tests thermiques déterminent si une configuration châssis-alimentation-carte mère spécifique fournit un débit d’air suffisant pour les processeurs en boîte.

Les tests effectués à l’aide des outils de mesure thermique appropriés peuvent valider une gestion thermique appropriée ou démontrer la nécessité d’améliorer la gestion thermique. La vérification de la solution thermique d’un système spécifique permet aux intégrateurs de minimiser le temps de test tout en tenant compte des exigences thermiques accrues d’éventuelles mises à niveau futures de l’utilisateur final. Le test d’un système représentatif et d’un système mis à niveau donne l’assurance 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’extension supplémentaires, des solutions graphiques avec des besoins en énergie plus élevés ou des disques durs fonctionnant plus chauds.

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