盒裝 Intel®處理器的散熱管理建議

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安裝與設定

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2021 年 04 月 12 日

建議適用于正在打造具有業界認可主機板、機殼和周邊設備之電腦的專業系統整合商。它們涵蓋使用盒裝 Intel®桌上型電腦系統的散熱管理。盒裝處理器包裝于零售盒中,並包含風扇散熱片和三年保固。

您應該具有關于桌上型電腦操作、整合和散熱管理的一般知識和經驗。這些建議允許使用更可靠的 PC,並減少散熱管理問題。

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散熱管理

使用盒裝處理器的系統需要溫度管理。溫度管理一詞是指兩個主要元素:

  • 正確安裝到處理器的散熱器
  • 系統機殼有有效的氣流

散熱管理的目標是讓處理器維持在最高運作溫度或以下。

適當的散熱管理可有效將處理器中的熱能傳輸至系統空氣,然後通風口。桌上型電腦盒裝處理器出貨時,會提供高品質的風扇散熱片,有效將處理器熱能傳輸至系統空氣。系統建制商負責選擇正確的機殼和系統元件,以確保足夠的系統氣流。

請參閱以下有關達到良好系統氣流的建議,以及改善系統散熱管理解決方案效率的建議。

風扇散熱片

一般來說®桌上型電腦系統的 Intel® 盒裝處理器出貨時,會出貨標準風扇散熱片,其散熱介面材料已預先應用在底座上。然而,部分處理器未出貨時會裝風扇散熱片。 請參閱 ®風扇散熱器的 Intel® 盒裝桌上型電腦處理器。

散熱介面材料 (TIM) 是提供從處理器到風扇散熱器的有效傳熱的關鍵。務必按照處理器和風扇散熱片安裝說明,確認已正確應用散熱介面材料。您可以參考TIM 應用程式

盒裝處理器還隨附風扇纜線。風扇纜線連接到主機板安裝的電源接頭,為風扇供電。大多數最新的盒裝處理器風扇散熱器為主板提供風扇速度資訊。只有具有硬體監控電路的主機板可以使用風扇速度訊號。

盒裝處理器使用高品質的滾珠軸承風扇,提供良好的當地氣流。此本地氣流將散熱片中的熱能傳輸至系統內的空氣。然而,將熱能移動到系統空氣只完成一半的工作。為了排空,需要足夠的系統氣流。如果沒有穩定氣流通過系統,風扇散熱片會重新通風,並且可能無法充分冷卻處理器。

系統氣流

系統氣流由:

  • 機殼設計
  • 機殼大小
  • 機殼進氣口和排氣口的位置
  • 電源供應風扇容量與通風
  • 處理器插槽的位置
  • 附加卡和纜線的位置

系統整合商必須確保系統有氣流,讓風扇散熱片能有效運作。選擇子元件與建物電腦時,適當注意氣流對於進行良好散熱管理和可靠的系統操作至關重要。

整合商使用數種基本機殼外型,適用于桌上型電腦系統,例如 ATX 或 microATX。Via Technologies 開發了稱為 mini-ITX 的 microATX 子類別,Intel®-based平臺。

在使用 ATX 元件的系統中,氣流通常是從正面到後端。空氣從前方的通風口進入機殼,然後由電源供應器風扇和後方機殼風扇穿過機殼。電源供應器風扇會從機殼的背面排氣。圖 1 顯示氣流。

我們建議對盒裝處理器使用 ATX 和 microATX 外型係數的主機板和機殼。ATX 和 microATX 外型元件為處理器提供氣流一致性,並簡化桌上型電腦系統的組裝與升級。

ATX 散熱管理元件與 Baby AT 元件不同。在 ATX 中,處理器位於靠近電源供應器的位置,而不是靠近機殼的前面板。將空氣吹出機殼的電源供應器為作用中的風扇散熱器提供適當的氣流。盒裝處理器的主動式風扇散熱片結合耗電的電源供應器風扇時,能更有效地冷卻處理器。因此,盒裝處理器型系統中的氣流應該會從機殼的前端,直接穿過主機板和處理器,並透過電源供應器排氣口流過。我們建議盒裝處理器與機殼符合 ATX 規格修訂版 2.01 或更新版本。

ATX 直立式機殼針對具有主動式風扇散熱器的盒裝處理器優化

microATX 機殼與 ATX 機殼的其中一個差異是電源供應者的位置和類型可能有所差異。適用于 ATX 機殼的熱管理改善也適用于 microATX。

整合系統的準則
  • 機殼通風口必須可運作,且數量不得過高:整合商應小心不要選取僅包含裝飾通風口的機殼。裝飾通風口看起來像是讓空氣進入機殼,但實際上沒有空氣 (或小氣) 進入。我們也會建議避免機殼有過多的通風口。例如,如果 Baby AT 機殼四周都有大型通風口,則大多數空氣會進入電源供應器附近,並立即通過電源供應器或附近的通風口。因此,處理器和其他元件上的氣流非常少。在 ATX 和 microATX 機殼中,必須存在 I/O 擋板。如果沒有擋板,I/O 開啟可能允許過多的通風。
  • 必須正確定位通風口:系統必須正確定位進氣和排氣口。通風口的最佳位置可讓空氣進入機殼,並透過系統通過元件,並直接在處理器上流動。特定的通風口位置取決於機殼類型。在大部分桌上型電腦 Baby AT 系統中,處理器位於前端附近,因此前面板上的進氣口最適合。在 Baby AT 塔式系統中,前面板底部的通風口最適合。在 ATX 和 microATX 系統中,通風口應位於機殼的底前方和底後方。此外,在 ATX 和 microATX 系統中,必須安裝 I/O 擋板,以便機殼正確通風。缺少 I/O 擋板可能會中斷主機殼內的適當氣流或通風。
  • 電源供應器氣流方向:電源供應器必須具有一個風扇,其將空氣吸引到正確的方向。對大多數 ATX 和 microATX 系統來說,作為排氣風扇的電源供應器會使用主動的風扇散熱器,以最有效率的方式運作。對大多數 Baby AT 系統來說,電源供應器風扇會作為排氣風扇,將系統空氣排到機殼之外。某些電源供應器有標示,表示氣流方向。請確保根據系統外型係數使用正確的電源供應。
  • 電源供應風扇強度:PC 電源供應者包含風扇。根據電源供應器的類型,風扇可能會將空氣抽入或抽出機殼。如果進氣和排氣口的位置適當,則電源供應器風扇可以吸收足夠的空氣給大多數系統。對於處理器溫度過高的一些機殼,更換具有更強風扇的電源供應器可大幅改善氣流。
  • 電源供應器通風:由於幾乎所有的空氣都透過電源供應器,因此一定是通風良好。選擇具有大型通風口的電源供應器。與壓入電源供應器的金屬板外殼的孔口相比,電源供應器風扇的電線手指保護裝置提供的氣流阻力要小許多。確保軟碟和硬碟纜線不會堵塞主機殼內的電源供應器通風口。
  • 系統風扇 - 應該使用嗎? 某些機殼可能包含系統風扇 (除了電源供應器風扇) 以利氣流。系統風扇通常與被動式散熱器一起使用。使用風扇散熱片,系統風扇的結果可能會好壞參半。在某些情況下,系統風扇可改善系統散熱。然而,有時系統風扇會重新通風到機殼內,降低風扇散熱片的熱性能。當使用具有風扇散熱片的處理器時,與其加入系統風扇,一般來說,更換具有更強大風扇的電源供應器是更好的解決方案。使用系統風扇和未安裝風扇的熱測試可發現哪一種配置最適合特定機殼。
  • 系統風扇的氣流方向:使用系統風扇時,請確保它以與整體系統氣流相同的方向汲取空氣。例如,Baby AT 系統的系統風扇可能擔任進氣風扇,從前機殼通風口拉入額外的空氣。
  • 避免熱點:系統可能有強氣流,但仍包含熱點。熱點是機殼中的區域,比機殼的其他空氣溫度明顯暖和。這類區域可能是由於排氣風扇、介面卡、纜線或機殼托架和子元件無法正確定位而造成系統內的氣流堵塞。若要避免熱點,請根據需要放置排氣風扇、重裝全長介面卡或使用半長卡、重新佈線和系結纜線,並確保處理器周圍和上具有空間。
散熱測試

主機板、電源供應器與機殼的差異會影響處理器的操作溫度。我們強烈建議在使用新產品或選擇新的主機板或機殼供應商時進行散熱測試。溫度測試會判斷特定的機殼電源供應器-主機板配置是否為盒裝處理器提供足夠的氣流。

使用適當的熱測量工具進行測試可驗證適當的散熱管理,或證明需要改善散熱管理。為特定系統驗證散熱解決方案,整合商可將測試時間降到最低,同時結合未來可能終端使用者升級的更多散熱需求。測試代表性系統與升級後的系統,可放心相信系統的散熱管理在系統生命週期中可以接受。升級的系統可能包括額外的附加卡、電源需求更高的圖形解決方案,或較熱的硬碟機。

散熱測試應于每個機殼電源供應器主機板配置上執行,使用耗電量最大的元件。如果測試使用最高耗電量組分,處理器速度與繪圖解決方案等各方面的變化不需要進行更多散熱測試。

 

總結

  • 所有以盒裝 Intel® 處理器為基礎的桌上型電腦系統都需要溫度管理。
  • 盒裝處理器具有高品質的風扇散熱片,可提供絕佳的當地氣流。
  • 整合商可選取能提供足夠的系統氣流的機殼、主機板和電源供應器,來確保系統溫度管理適當。
  • 影響系統氣流的特定機殼特性包括:電源供應風扇大小與強度、機殼通風及其他系統風扇。
  • 應在每個機殼電源供應器-主機板組合上執行散熱測試,以確認散熱管理解決方案,並確保盒裝處理器的作業溫度低於其最高操作溫度。