Empfehlungen zur Wärmeableitung für Boxed Intel® Desktop-Prozessoren

Systeme, die Boxed Prozessoren verwenden, benötigen Wärmemanagement. Der Begriff "Wärmemanagement" bezieht sich auf zwei Hauptelemente:

• Ein kühlkörper, der ordnungsgemäß am Prozessor montiert ist
• Effektiver Luftstrom durch das Systemgehäuse

Das Ziel des Temperaturmanagements ist es, den Prozessor auf oder unter seiner maximalen Betriebstemperatur zu halten.

Eine ordnungsgemäße Wärmeverwaltung überträgt die Wärme effizient vom Prozessor auf die Systemluft, die sich dann ausschlitzt. Boxed Desktop-Prozessoren werden mit einem hochwertigen Lüfter-Kühlkörper ausgestattet, der die Prozessorwärme effektiv in die Luft des Systems überträgt. Systemhersteller sind dafür verantwortlich, einen angemessenen Luftstrom des Systems sicherzustellen, indem sie das korrekte Gehäuse und die richtigen Systemkomponenten auswählen.

In den nachstehenden Empfehlungen finden Sie Empfehlungen für eine gute Luftdurchflusslösung des Systems sowie Vorschläge zur Verbesserung der Effektivität der Thermischen Management-Lösung eines Systems.

Im Allgemeinen werden Intel® Boxed Prozessoren für Desktop-Systeme mit standardmäßigen Lüfter-Kühlkörpern mit auf der Basis vorinstalliertem Thermischem Schnittstellenmaterial ausgeliefert. Allerdings werden einige Prozessoren nicht mit Lüfter-Kühlkörper ausgeliefert.  Weitere Informationen finden Sie® Boxed Desktop-Prozessoren ohne Lüfter/Kühlkörper für Prozessoren, die ohne Lüfter/Kühlkörper ausgeliefert werden.

Das Material der thermischen Schnittstelle (TIM) ist für eine effektive Wärmeübertragung vom Prozessor auf den Lüfter/Kühlkörper von entscheidender Bedeutung. Stellen Sie immer sicher, dass das Material der thermischen Schnittstelle korrekt aufgetragen ist, bevor Sie den Installationsanleitungen für den Prozessor und den Lüfter-Kühlkörper folgen. Sie können auf die Tim-Anwendung Bezug haben.

Boxed Prozessoren enthalten auch ein angeschlossenes Lüfterkabel. Das Lüfterkabel wird an einen mainboard-montierten Netzanschluss angeschlossen, um den Lüfter mit Strom zu versorgen. Die meisten aktuellen Kühlkörper mit Boxed-Prozessorlüfter liefern Informationen zur Lüftergeschwindigkeit auf dem Mainboard. Nur Mainboards mit Hardwareüberwachungsschaltkreisen können das Lüftergeschwindigkeitssignal verwenden.

Boxed Prozessoren verwenden hochwertige, kugelgelagerte Lüfter, die für einen guten lokalen Luftstrom sorgen. Dieser lokale Luftstrom überträgt die Wärme vom Kühlkörper in die Luft im System. Eine Wärmeübertragung auf die Systemluft ist jedoch nur die halbe Aufgabe. Es ist eine ausreichende Systemlüfkung erforderlich, um die Luft abströmen zu können. Ohne einen stetigen Luftstrom durch das System wird im Kühlkörper des Lüfters warme Luft zurückströmen und der Prozessor kann möglicherweise nicht ausreichend abgekühlt werden.

Der Luftstrom des Systems wird bestimmt durch:

• Gehäusedesign
• Gehäusegröße
• Position des Gehäuse-Lufteinlasses und der Auslassventile
• Kapazität des Netzteillüfters und Belüftung
• Standort des/der Prozessorsteckplatz(e)
• Platzierung von Add-in-Karten und Kabeln

Systemintegratoren müssen den Luftstrom durch das System sicherstellen, damit der Lüfter/Kühlkörper effizient arbeiten kann. Die richtige Aufmerksamkeit für den Luftstrom bei der Auswahl der Unterbaugruppen und des Baus von PCs ist für ein gutes Wärmemanagement und einen zuverlässigen Systembetrieb von Bedeutung.

Integratoren verwenden mehrere grundlegende Gehäuseformfaktoren für Desktop-Systeme wie ATX oder microATX. Via Technologies entwickelte eine Unterkategoriekategorie von microATX, genannt mini-ITX, zur Kompatibilität mit Intel®-based Plattformen.

In Systemen, die ATX-Komponenten verwenden, erfolgt der Luftstrom in der Regel von vorne nach hinten. Luft durchflüft das Gehäuse aus den Lüftungsschlitzen an der Vorderseite und über den Lüfter der Stromversorgung und den hinteren Gehäuselüfter über das Gehäuse. Der Netzteillüfter wird durch die Rückseite des Gehäuses aus der Luft ausgasen. Abbildung 1 zeigt den Luftstrom.

Wir empfehlen, für Boxed Prozessoren Mainboards und Gehäuse im ATX- und microATX-Formfaktor zu verwenden. Die ATX- und microATX-Formfaktoren sorgen für eine konsistenz der Luftströmung zum Prozessor und vereinfachen die Montage und Aktualisierung des Desktop-Systems.

Die Wärmeverwaltungskomponenten von ATX unterscheiden sich von den Baby AT-Komponenten. In einem ATX befindet sich der Prozessor in der Nähe des Netzteils und nicht in der Nähe der Vorderseite des Gehäuses. Netzteile, die Luft aus dem Gehäuse blasen, sorgen für einen korrekten Luftstrom für aktive Lüfter-Kühlkörper. Der aktive Lüfter-Kühlkörper des Boxed Prozessors kühlt den Prozessor effektiver, wenn er mit einem kräftezehrenden Netzteillüfter kombiniert wird. Der Luftstrom sollte in Systemen mit Boxed Prozessoren indirekt von der Vorderseite des Gehäuses, direkt über das Mainboard und den Prozessor und aus den Ausplüftern des Netzteils fließen. Wir empfehlen Boxed Prozessoren mit Gehäusen, die den ATX-Spezifikationen Revision 2.01 oder neuer entsprechen.

ATX Tower-Gehäuse, optimiert für Boxed Prozessoren mit aktivem Lüfter/Kühlkörper

Ein Unterschied zwischen dem microATX-Gehäuse und dem ATX-Gehäuse besteht in der Abweichung von Position und Typ des Netzteils. Die Verbesserungen des Wärmemanagements, die für ATX-Gehäuse gelten, gelten auch für microATX.

• Die Gehäuseventile müssen funktionellund nicht übermäßig in der Menge sein: Integratoren sollten darauf achten, dass Sie nicht das Gehäuse auswählen, das nur Kosmetikventile enthält. Kosmetikventile sehen so aus, als ob sie Luft in das Gehäuse lassen, aber tatsächlich kommt keine Luft (oder wenig Luft) ins Gehäuse. Wir empfehlen auch, das Gehäuse mit übermäßigen Luftöffnungen zu vermeiden. Wenn zum Beispiel ein Baby AT-Gehäuse an allen Seiten große Luftventile hat, steigt die meiste Luft in die Nähe des Netzteils ein und geht sofort über das Netzteil oder die nahegelegenen Lüftungsschlitze aus. Über den Prozessor und andere Komponenten fließen in der Folge sehr wenig Luft. In ATX- und microATX-Gehäusen müssen I/O-Abschirmungen vorhanden sein. Ohne Abschirmungen kann die I/O-Öffnung eine übermäßige Belüftung ermöglichen.
• Die Lüftungsschlitze müssen ordnungsgemäß installiert sein:Die Systeme müssen über einen ordnungsgemäßen Einlass und über Auslassventile verfügen. Die beste Position für Lüftungsschlitze ermöglicht es, dass Luft in das Gehäuse gelangen und auf einem Pfad durch das System über Komponenten und direkt über den Prozessor fließen kann. Die spezifischen Lüftungsschlitze hängen vom Gehäusetyp ab. In den meisten Desktop-Baby-AT-Systemen befindet sich der Prozessor in der Nähe von vorne, sodass die Einlassventile an der Frontplatte am besten funktionieren. In Baby AT Tower-Systemen funktionieren die Lüftungsschlitze an der Unterseite der Frontplatte am besten. Bei ATX- und microATX-Systemen sollten sich die Lüftungsschlitze sowohl an der Unterseite als auch an der unteren Rückseite des Gehäuses befinden. In ATX- und microATX-Systemen müssen zudem I/O-Abschirmungen installiert sein, damit das Gehäuse die Luft ordnungsgemäß entlüften kann. Das Fehlen einer I/O-Abschirmung kann den ordnungsgemäßen Luftstrom oder die Luftzirkulation im Gehäuse stören.
• Stromversorgungs-Luftstromrichtung:Das Netzteil muss über einen Lüfter verfügen, der Luft in die richtige Richtung zeichnet. In den meisten ATX- und microATX-Systemen arbeiten Netzteile, die als Abluftlüfter fungieren und Luft aus dem System ziehen, am effektivsten mit aktiven Lüfter-Kühlkörpern. Bei den meisten Baby AT-Systemen fungiert der Netzteillüfter als Auspehrlüfter, der Systemluft außerhalb des Gehäuses einschläft. Einige Netzteile weisen Kennzeichnungen auf, die die Luftstromrichtung notieren. Stellen Sie sicher, dass das richtige Netzteil basierend auf dem System formfaktor verwendet wird.
• Stärke des Netzteils:PC-Netzteile enthalten einen Lüfter. Je nach Netzteiltyp zieht der Lüfter entweder Luft in das Gehäuse oder aus dem Gehäuse. Wenn Einlass- und Auslassventile korrekt befinden, kann der Netzlüfter für die meisten Systeme genügend Luft ziehen. Für einige Gehäuse, in denen der Prozessor zu warm läuft, kann der Wechsel zu einem Netzteil mit stärkerem Lüfter den Luftstrom stark verbessern.
• Stromversorgungsöffnung:Da fast alle Luft durch das Netzteil fließen, muss es gut belüftet sein. Wählen Sie ein Netzteil mit großen Lüftungsschlitzen. Drahtfingerschutz für den Netzteillüfter bieten deutlich weniger Luftstrombeständigkeit als Öffnungen, die im Blechgehäuse des Netzteils einprägbar sind. Stellen Sie sicher, dass Floppy- und Festplattenkabel die Netzstrom-Luftventile im Gehäuse nicht blockieren.
• Systemlüfter – sollte er verwendet werden? Einige Gehäuse können einen Systemlüfter (zusätzlich zum Netzteillüfter) enthalten, um den Luftstrom zu erleichtern. Ein Systemlüfter wird typischerweise mit passiven Kühlkörpern verwendet. Bei Lüfter-Kühlkörpern kann ein Systemlüfter gemischte Ergebnisse haben. In einigen Situationen verbessert ein Systemlüfter die Systemkühlung. Manchmal wird jedoch warmer Luft im Gehäuse von einem Systemlüfter umkreist, was die thermische Leistung des Lüfter/Kühlkörpers reduziert. Bei der Verwendung von Prozessoren mit Lüfter-Kühlkörpern anstelle des Hinzufügens eines Systemlüfters ist es im Allgemeinen eine bessere Lösung, um in ein Netzteil mit einem leistungsstärkeren Lüfter zu wechseln. Thermische Tests sowohl mit einem Systemlüfter als auch ohne Lüfter zeigen, welche Konfiguration für ein bestimmtes Gehäuse am besten ist.
• Systemlüfter-Luftstromrichtung:Achten Sie beim Einsatz eines Systemlüfters darauf, dass er Luft in die gleiche Richtung wie den Luftstrom des Gesamtsystems zeichnet. Beispielsweise könnte ein Systemlüfter in einem Baby AT-System als Einlasslüfter fungieren und zusätzliche Luft aus den vorderen Gehäuseöffnungen ziehen.
• Schutz vor Hotspots:Ein System kann einen starken Luftstrom haben, aber immer noch Hotspots enthalten. Hotspots sind Bereiche im Gehäuse, die deutlich wärmer sind als die restliche Luft des Gehäuses. Solche Bereiche können durch unsachgemäße Positionierung des Abluftlüfters, der Adapterkarten, Kabel oder der Gehäusehalterungen und Unterbaugruppen erstellt werden, die den Luftstrom im System blockieren. Um Hotspots zu vermeiden, sollten Sie Auspehrventilatoren bei Bedarf aufstecken, Adapterkarten in voller Länge neu aufstecken oder Karten in halber Länge verwenden, Kabel umleiten und kabelieren und sicherstellen, dass der Platz rund um den Prozessor zur Verfügung steht.

Unterschiede in Mainboards, Netzteilen und Gehäusen beeinflussen die Betriebstemperatur der Prozessoren. Wir empfehlen Dringend, Wärmetests zu unternehmen, wenn Sie neue Produkte verwenden oder ein neues Mainboard oder ein neues Gehäuse wählen. Die Temperaturtests bestimmen, ob eine bestimmte Gehäuse-Netzteil-Mainboard-Konfiguration für einen angemessenen Luftstrom für Boxed Prozessoren sorgt.

Tests mit den richtigen thermischen Messinstrumenten können ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement validieren oder die Notwendigkeit eines verbesserten Wärmemanagements zeigen. Die Überprüfung der thermischen Lösung für ein bestimmtes System ermöglicht es Integratoren, die Testzeit zu minimieren und gleichzeitig die erhöhten thermischen Anforderungen möglicher zukünftiger Endbenutzer-Upgrades zu integrieren. Das Testen eines repräsentativen Systems und eines aktualisierten Systems bietet die Sicherheit, dass die Wärmeverwaltung eines Systems für die Lebensdauer des Systems zunehmen wird. Aktualisierte Systeme können zusätzliche Add-in-Karten, Grafiklösungen mit höheren Leistungsanforderungen oder wärmere laufende Festplatten umfassen.

Die Temperaturtests sollten auf jeder Konfiguration des Gehäuses mit Netzteil und Mainboard mit den Komponenten durchgeführt werden, die den größten Stromverbrauch ableitung. Unterschiede bei Aspekten wie Prozessorgeschwindigkeit und Grafiklösungen erfordern keine mehr thermischen Tests, wenn Tests mit der höchsten energieableitungsableitungsbasierten Konfiguration durchgeführt werden.