Rago formos peleko konstrukcija gali pagerinti kaiščio peleko aušintuvo šilumos išsklaidymo efektyvumą
Rago formos peleko konstrukcija gali pagerinti kaiščio peleko aušintuvo šilumos išsklaidymo efektyvumą.
Pastaraisiais metais pažangiausių FPGA funkcijos sparčiai išaugo iki precedento neturinčių aukštumų. Deja, sparti funkcijų plėtra padidino ir šilumos išsklaidymo poreikį. Todėl dizaineriams reikia efektyvesnių aušintuvų, kad būtų užtikrintas pakankamas integrinių grandynų aušinimo poreikis.
Siekdami patenkinti aukščiau išvardintus poreikius, šilumos valdymo tiekėjai pristatė įvairius didelio našumo šilumos kriauklės dizaino sprendimus, kurie gali užtikrinti stipresnį aušinimo efektą esant tam tikram pajėgumui. Rago formos kaiščių radiatorius yra viena iš svarbesnių pastaraisiais metais pristatytų technologijų. Tokio tipo aušintuvas iš pradžių buvo sukurtas FPGA aušinimui, o dėl kai kurių jo savybių jis ypač tinka įprastoms FPGA aplinkoms.
Geresnis aušinimas ir oro srauto valdymas.
Aušinimo kriaukle su platėjančiu kaiščiu yra cilindrinių kaiščių serija. Kaip parodyta 1 paveiksle, šie kaiščiai naudojami kaip aušintuvo pelekai ir yra išdėstyti į išorę pasvirusioje formoje. Dėl savo unikalios fizinės struktūros rago formos kaiščio formos aušintuvas yra optimizuotas mažo ir vidutinio greičio oro srauto aplinkai ir gali pasiekti precedento neturintį vėsinimo efektą šioje aplinkoje. Šio tipo radiatorių medžiaga gali būti varis arba aliuminis, o plotas svyruoja nuo 0,54 × 0,54 colio iki 2,05 × 2,05 colio, o aukštis svyruoja nuo mažiau nei pusės colio iki šiek tiek daugiau nei vieno colio. Šis dydis gali atitikti įvairių dydžių FPGA reikalavimus.
Rago formos smeigtuko formos aušintuvas yra tradicinio aušintuvo darinys, o tradiciniai pelekai yra išdėstyti vertikaliai (žr. 2 pav.). Kad suprastume rago formos kaiščio radiatoriaus aušinimo charakteristikas, pirmiausia turėtume suprasti tradicinio radiatoriaus aušinimo savybes. Tradicinio aušintuvo aušinimo savybės taip pat yra labai geros, daugiausia atsispindi mažoje šiluminėje varžoje. Šiluminės varžos vienetas yra °C/W, kuriuo matuojamas laipsnių Celsijaus skaičius (didesnis nei aplinkos temperatūra), kurį įrenginys sunaudoja vienam vatui galios, kad temperatūra pakiltų.
Tradicinių kaiščių aušintuvų mažą šiluminę varžą daugiausia lemia šios savybės: cilindriniai kaiščiai, įvairiakryptė kaiščių matricos struktūra ir didelis jos paviršiaus plotas bei didelis pagrindo ir kaiščių šilumos laidumas ir kt. šilumnešio našumas. Palyginti su kvadratiniais arba stačiakampiais pelekais, cilindriniai kaiščiai turi mažesnį atsparumą oro srautui. Kartu su įvairiakrypte kaiščių masyvo struktūra, ji padeda aplinkiniam oro srautui lengvai patekti ir išeiti iš kaiščių matricos.
Norint pasiekti reikšmingą vėsinimo efektą, aušintuvo paviršiaus plotas turi būti pakankamas, priešingu atveju, jei paviršiaus plotas yra per mažas, aušintuvas negalės išsklaidyti pakankamai šilumos. Tuo pačiu metu, jei šilumos kriauklės paviršiaus plotas yra didesnis (kuo daugiau jame yra kaiščių), aplinkiniam oro srautui sunkiau patekti į kaiščių masyvą. Deja, jei šilumnešis nebus visiškai veikiamas aplinkinio oro srauto, kad ir koks būtų jo paviršiaus plotas, jis negalės efektyviai išsklaidyti šilumos.
Padidinkite atstumą tarp kaiščių, kad oras galėtų lengviau cirkuliuoti. Greitis, kuriuo oras praeina per aušintuvą, turėtų būti artimas greičiui, kuriuo oras patenka į šilumos kriaukle.
Padarius kaiščių išdėstymą kompaktiškesnį ir padidinus paviršiaus plotą, galima pagerinti šilumos kriauklės aušinimo efektyvumą. Tačiau tai trukdys oro srautui ir taip sumažins šilumos išsklaidymo efektyvumą. Tai yra būdingas prieštaravimas, su kuriuo tiekėjai turi susidurti projektuodami vertikalius kaiščius radiatorius.
Tačiau lenkdami kaiščius į išorę, rago formos kaiščiai efektyviai įveikia paviršiaus ploto ir kaiščio tankio prieštaravimą. Šis metodas labai padidina atstumą tarp kaiščių tam tikroje srityje.
Todėl aplinkinis oro srautas gali patogiau patekti ir išeiti iš kaiščių masyvo. Šilumos kriauklės paviršių veikiamas greitesnis oro srautas, todėl šilumos išsklaidymo pajėgumas taip pat labai padidėja. Šis pagerėjimas ypač pastebimas, kai oro srauto greitis yra mažas, nes kuo lėtesnis oro srauto greitis, tuo sunkiau aplinkiniam orui patekti į aušintuvo kaiščių masyvą. Todėl rago formos kaiščio aušintuvas labiausiai tinka aplinkoje, kurioje oro greitis mažas.
