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

Documentation

Installation et configuration

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12/11/2020

Les recommandations s’offrent aux intégrateurs de systèmes professionnels qui construisent des PC avec des cartes mères, des châssis et des périphériques acceptés par le secteur. Ils couvrent la gestion thermique des systèmes de bureau utilisant des processeurs Intel® pour PC de bureau en boîte. Les processeurs en boîte sont réunis dans une boîte de vente au détail avec un radiateur de ventilateur et une garantie de trois ans.

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

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Gestion thermique

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

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

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

La gestion thermique appropriée permet de transférer efficacement la chaleur du processeur à l’air du système, ce qui a ensuite pour origine une aération. Les processeurs en boîte pour PC de bureau sont livrés avec un radiateur de ventilateur haute qualité qui transfère efficacement la chaleur du processeur à l’air du système. Les fabricants de systèmes sont responsables de la garantie d’un flux d’air système adéquat en choisissant le châssis et les composants système appropriés.

Reportez-vous aux recommandations ci-dessous pour obtenir un bon flux d’air système et des suggestions pour améliorer l’efficacité de la solution de gestion thermique d’un système.

Radiateur ventilateur

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

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

Les processeurs en boîte comprennent également un câble de ventilateur raccordé. Le câble du ventilateur se connecte à un en-tête d’alimentation monté sur la carte mère pour fournir de l’alimentation au ventilateur. La plupart des radiateurs de ventilateur du processeur en boîte fournissent des informations sur la vitesse du ventilateur à la carte mère. Seules les cartes mères dotées d’un circuit de surveillance matériel peuvent utiliser le signal de vitesse du ventilateur.

Les processeurs en boîte utilisent des ventilateurs à billes haute qualité qui fournissent un bon flux d’air local. Ce flux aérien local transfère le chauffage du dissipateur de chaleur à l’air à l’intérieur du système. Cependant, le déplacement de la chaleur vers l’air du système n’est que la moitié de la tâche. Une circulation d’air système suffisante est nécessaire pour le gaz d’échappement. Sans un courant d’air constant dans le système, le radiateur du ventilateur recircule dans de l’air chaud et peut ne pas refroidir correctement le processeur.

Débit d’air du système

La circulation de l’air du système est déterminée par :

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

Les intégrateurs de système doivent veiller à ce que l’air circule dans le système pour que le radiateur du ventilateur fonctionne efficacement. Une attention particulière à la circulation de l’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 formats de châssis de base pour les systèmes pour PC de bureau comme le ATX ou le Μatx. Via Technologies a développé une sous-catégorie de Μatx baptisée mini-ITX pour la compatibilité avec les plates-formes Intel®-based.

Dans les systèmes utilisant des composants ATX, la circulation de l’air est généralement de l’avant vers l’arrière. Air pénètre dans le châssis à partir des orifices d’aération à l’avant et étiré par le châssis à l’aide du ventilateur du bloc d’alimentation et du ventilateur du châssis arrière. Le ventilateur du bloc d’alimentation épuise l’air à l’arrière du châssis. La figure 1 montre le débit d’air.

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

Les composants de gestion thermique ATX sont différents de ceux des composants de bébé. Dans un ATX, le processeur est situé près du bloc d’alimentation, plutôt que de se fermer sur le panneau avant du châssis. Les blocs d’alimentation qui gonflent l’air du châssis offrent une aération appropriée pour les radiateurs actifs du ventilateur. Le radiateur à ventilateur actif du processeur en boîte refroidit le processeur plus efficacement lorsqu’il est combiné avec un ventilateur d’alimentation d’alimentation de gaz d’alimentation. Par conséquent, le flux d’air des systèmes basés sur le processeur en boîte doit circuler de l’avant du châssis, directement sur la carte mère et le processeur, et à l’aide des orifices d’aération de bloc d’alimentation. Nous recommandons des processeurs en boîte avec châssis conformes à la spécification ATX de la révision 2,01 ou une version ultérieure.

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

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

Instructions pour intégrer un système
  • Les orifices d’aération du châssis doivent fonctionner et ne pas être excessifs. lesintégrateurs doivent veiller à ne pas sélectionner de châssis qui ne contient que des orifices d’aération cosmétiques. Les évents cosmétiques ressemblent à la possibilité de laisser de l’air dans le châssis, mais aucun air (ou Little air) ne rentre réellement. Nous vous recommandons également d’éviter les châssis avec des orifices d’aération excessifs. Par exemple, si un bébé à un châssis a de grandes orifices d’aération sur tous les côtés, la plupart de l’air pénètre près du bloc d’alimentation et se ferment immédiatement par le bloc d’alimentation ou les orifices à proximité. Par conséquent, très peu d’air circulent sur le processeur et d’autres composants. Dans les châssis ATX et Μatx, les boucliers d’e/s doivent être présents. Sans bouclier, l’ouverture de l’e/s peut autoriser une aération excessive.
  • Les orifices d’aération doivent être correctement localisés: les systèmes doivent avoir un orifice d’entrée et d’échappement correctement localisé. Le meilleur emplacement pour les orifices d’aération permet d’entrer dans le châssis du châssis et de circuler sur un chemin du système sur des composants et directement sur le processeur. Les emplacements de ventilation spécifiques dépendent du type de châssis. Dans la plupart des PC de bureau, le processeur est situé près de l’avant et les orifices d’aération du panneau avant fonctionnent donc mieux. Pour bébé aux systèmes tours, les orifices d’aération situés en bas du panneau avant fonctionnent de manière optimale. Dans les systèmes ATX et Μatx, les orifices d’aération doivent être situés à l’arrière et à l’arrière de la partie arrière du châssis. De plus, dans les systèmes ATX et Μatx, les boucliers d’e/s doivent être installés de façon à ce que le châssis soit correctement aéré. L’absence d’un bouclier d’e/s peut perturber le flux d’air ou la circulation dans le châssis.
  • Direction de l’air du bloc d’alimentation: le bloc d’alimentation doit disposer d’un ventilateur qui insère de l’air dans la bonne direction. Pour la plupart des systèmes ATX et Μatx, les blocs d’alimentation qui jouent le rôle d’un système de ventilateur d’échappement pour le fonctionnement du système le plus efficacement avec les radiateurs actifs du ventilateur. Pour la plupart des systèmes de bébé, le ventilateur du bloc d’alimentation fait office de ventilateur d’échappement, système d’aération à l’extérieur du châssis. Certains blocs d’alimentation ont des marquages observant la direction de la circulation de l’air. Assurez-vous que le bloc d’alimentation approprié est utilisé en fonction du format du système.
  • Puissance du ventilateur de bloc d’alimentation: les sources d’alimentation du PC contiennent un ventilateur. Selon le type de bloc d’alimentation, le ventilateur insère de l’air dans ou hors du châssis. Si les orifices d’aération et d’échappement sont correctement localisés, le ventilateur du bloc d’alimentation peut tirer suffisamment d’air pour la plupart des systèmes. Pour certains châssis dans lesquels le processeur est trop chaud, le passage à un bloc d’alimentation doté d’un ventilateur renforcé peut considérablement améliorer le débit d’air.
  • Bloc d’alimentationà l’aération : la quasi-totalité du flux d’air passant par le bloc d’alimentation doit être bien aérée. Choisissez une unité d’alimentation avec des orifices d’aération de grande taille. Les gardes-doigts métalliques du ventilateur du bloc d’alimentation offrent beaucoup moins de résistance à la circulation d’air que les ouvertures apposées dans l’enveloppe de tôlerie de l’unité d’alimentation. Assurez-vous que les câbles de la disquette et du disque dur ne bloquent pas les orifices d’alimentation de l’air à l’intérieur du châssis.
  • Ventilateur du système-doit-il être utilisé ? Il est possible que certains châssis contiennent un ventilateur système (en plus du ventilateur du bloc d’alimentation) pour faciliter la circulation de l’air. Un ventilateur système est généralement utilisé avec des dissipateurs de chaleur passifs. Avec les radiateurs de ventilateur, un ventilateur du système peut avoir des résultats différents. Dans certains cas, un ventilateur système améliore le refroidissement du système. Cependant, il arrive qu’un ventilateur système recircule dans un air chaud à l’intérieur du châssis, ce qui réduit les performances thermiques du radiateur du ventilateur. Lorsque vous utilisez des processeurs avec des radiateurs de ventilateur, au lieu d’ajouter un ventilateur système, il est généralement préférable de passer à un bloc d’alimentation avec un ventilateur plus puissant. Les tests thermiques avec ventilateur système et sans ventilateur révèlent que la configuration est la meilleure pour un châssis spécifique.
  • Sens de circulationde l’air du ventilateur du système : lors de l’utilisation d’un ventilateur du système, assurez-vous qu’il se trouve dans la même direction que la ventilation globale du système. Par exemple, un ventilateur système dans un bébé à un système peut agir comme un ventilateur d’admission, tirant dans un air supplémentaire de l’orifice d’aération du châssis avant.
  • Protection contre les hotspots: il est possible qu’un système soit doté d’une forte fluidité, mais qu’il contient toujours des hotspots. Les hotspots sont des zones du châssis qui sont beaucoup plus chaudes que le reste de l’air du châssis. Ces zones peuvent être créées à l’aide d’un positionnement inapproprié du ventilateur d’échappement, des cartes d’adaptateur, des câbles ou des supports de châssis et des sous-assemblages bloquant la circulation de l’air au sein du système. Pour éviter les zones réactives, placez les ventilateurs comme nécessaires, repositionnez les cartes pleine longueur ou utilisez des cartes demi-longueur, repositionnez et reliez les câbles et assurez-vous que l’espace est fourni autour du processeur.
Tests thermiques

Les différences entre les cartes mères, les blocs d’alimentation et les châssis affectent la température de fonctionnement des processeurs. Nous recommandons vivement les tests thermiques lors de l’utilisation de nouveaux produits ou du choix d’un nouveau fournisseur de carte mère ou de châssis. Les tests thermiques permettent de déterminer si une configuration de bloc d’alimentation spécifique-carte mère offre une circulation de l’air suffisante pour les processeurs en boîte.

Les tests réalisés à l’aide des outils de mesure thermique appropriés permettent de vérifier la bonne gestion thermique ou de démontrer la nécessité d’améliorer la gestion thermique. La vérification de la solution thermique d’un système spécifique permet aux intégrateurs de réduire le temps de test tout en intégrant les exigences thermiques accrues des possibles mises à niveau de l’utilisateur final. L’essai 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 additionnelles supplémentaires, des solutions graphiques avec des conditions d’alimentation plus élevées ou des disques durs à chaud.

Les tests thermiques doivent être réalisés sur chaque bloc d’alimentation du châssis et de la configuration de la carte mère à l’aide des composants qui dissipent le plus d’énergie. Les variations de certains aspects comme la vitesse du processeur et les solutions graphiques ne nécessitent pas de tests thermiques si le test s’effectue avec la configuration de dissipation de puissance la plus élevée.

 

Résumé

  • Tous les ordinateurs de bureau basés sur des processeurs Intel® en boîte nécessitent une gestion thermique.
  • Les processeurs en boîte sont dotés de radiateurs de haute qualité qui offrent d’excellentes sources d’air locale.
  • Les intégrateurs peuvent assurer une gestion appropriée de la température du système en sélectionnant des châssis, des cartes mères et des blocs d’alimentation qui permettent un débit d’aération adéquat.
  • Les caractéristiques spécifiques au châssis qui affectent le flux du système air sont les suivantes : la taille et la puissance du ventilateur du bloc d’alimentation, l’aération du châssis et d’autres ventilateurs du système.
  • Les tests thermiques doivent être réalisés sur chaque bloc d’alimentation de châssis et de carte mère pour vérifier la solution de gestion thermique et garantir que le processeur en boîte fonctionne en dessous de sa température maximale de fonctionnement.