Būdas pagerinti kaiščio pelekų kaitinimo šiluminį našumą
Pastaraisiais metais pažangiausios FPGA funkcija sparčiai vystėsi iki precedento neturinčio aukščio. Deja, sparti funkcijų plėtra taip pat padidino šilumos išsklaidymo paklausą. Todėl projektuotojams reikia efektyvesnių šilumos kriauklių, kad būtų užtikrintas pakankamas integrinių grandynų aušinimo poreikis.
Siekiant patenkinti pirmiau minėtus reikalavimus, šilumos valdymo tiekėjai pradėjo įvairius aukštos kokybės šilumos kriauklės dizainus, kurie tam tikru pajėgumu gali suteikti stipresnį aušinimo efektą. Rago formos kaiščio pelekų radiatorius yra viena iš svarbiausių pastaraisiais metais įdiegtų technologijų. Šis radiatorius iš pradžių buvo suprojektuotas FPGA aušinimui, o kai kurios jo savybės daro jį ypač tinkamą įprastai FPGA aplinkai.
Rago formos kaiščio pelekų šilumos kriauklė turi cilindrinių kaiščių seriją. Kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, šie kaiščiai yra išdėstyti į išorę kaip šilumos kriauklės pelekai. Dėl savo unikalios fizinės struktūros rago formos kaiščio pelekų šilumos kriauklė yra optimizuota pagal vidutinio ir mažo greičio oro srauto aplinką, kuri gali pasiekti precedento neturintį aušinimo efektą šioje aplinkoje.
Maža kaiščio pelekų šilumos kriauklės šiluminė varža daugiausia naudinga dėl šių savybių: cilindro kaiščio, visakryptės kaiščio masyvo struktūros ir didelio paviršiaus ploto, taip pat didelio pagrindo ir kaiščio šilumos laidumo, kuris padeda pagerinti šilumos kriauklės veikimą. Palyginti su kvadratiniais arba stačiakampiais pelekais, cilindrinių kaiščių atsparumas oro srautui yra mažas, o daugiakryptė kaiščių masyvo struktūra padeda aplinkiniam oro srautui į kaiščių masyvą ir iš jo
Patogiai.
Norint pasiekti didelį aušinimo efektą, šilumos kriauklė turi turėti pakankamą paviršiaus plotą. Priešingu atveju, jei paviršiaus plotas yra per mažas, šilumos kriauklė negali skleisti pakankamai šilumos. Tačiau tai trukdys oro srautui ir sumažins šiluminį našumą. Tai yra būdingas prieštaravimas, su kuriuo šilumos inžinieriai turi susidurti projektuodami vertikalią kaiščio šilumos kriauklę.
Lenkdamas kaištį į išorę, rago kaištis efektyviai įveikia prieštaravimą tarp paviršiaus ploto ir kaiščio tankio. Šis metodas labai padidina tarpus tarp kaiščių tam tikroje srityje. Todėl aplinkinis oro srautas gali lengviau patekti ir išeiti iš kaiščių masyvo. Šilumos kriauklės paviršius yra veikiamas oro su greitesniu srautu, o šilumos išsklaidymas labai padidėja. Šis pagerėjimas ypač akivaizdus, kai oro srauto greitis yra mažas, nes kuo lėtesnis oro srauto greitis, tuo sunkiau aplinkiniam orui patekti į šilumos kriauklės kaiščių masyvą. Todėl rago kaiščio šilumos kriauklė labiausiai tinka mažo oro srauto greičio aplinkoje.
