ボックス版インテル® デスクトップ・プロセッサーに対する熱管理の推奨事項

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2021/04/12

推奨されるのは、業界で採用されているマザーボード、シャーシ、周辺機器を搭載した PC を構築するプロフェッショナル・システム・インテグレーター向けです。ボックス版インテル® プロセッサーとデスクトップ・プロセッサーを使用したデスクトップ®温度管理について説明します。ボックス版プロセッサーは、ファン・ヒートシンクと 3 年間の保証付きリテールボックスに梱包されています。

デスクトップ PC の運用、統合、熱管理に関する一般的な知識と経験を持っている必要があります。この推奨により、PC の信頼性が高く、温度管理の問題が軽減されます。

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熱管理

ボックス化されたプロセッサーを使用しているシステムでは、熱管理が必要です。熱管理 という用語は、次の 2 つの主要な要素を指します。

  • ヒートシンクをプロセッサーに適切に取り付け
  • システムシャーシ内に効果的なエアフローを確保

温度管理の目的は、プロセッサーの最高動作温度以下に維持する点です。

適切な熱管理により、プロセッサーからシステムの空気に効率的に熱を伝え、換気を行います。デスクトップ用ボックス版プロセッサーには、プロセッサーの熱をシステムの空気に効果的に伝える高品質のファン・ヒートシンクが搭載されています。適切なシャーシおよびシステム・コンポーネントを選択することで、システムのエアフローを適切に確保するには、システムビルダーが責任を負います。

システムのエアフローを改善するための推奨と、システムの熱管理ソリューションの有効性を改善するための提案を参照してください。

ファン・ヒートシンク

一般的に®システム向けボックス版インテル® プロセッサーは、標準ファン・ヒートシンクとベースに事前に塗布されたサーマル・インターフェイス・マテリアルが同梱されています。ただし、一部のプロセッサーにはファン・ヒートシンクが同梱されていない場合があります。 ファン・ ヒートシンクが同梱® プロセッサーについては、ファン・ヒートシンクが付いたボックス版インテル® デスクトップ・プロセッサーを参照してください。

サーマル・インターフェイス・マテリアル (TIM) は、プロセッサーからファン・ヒートシンクへの効果的な伝熱に不可欠です。プロセッサーとファン・ヒートシンクの取り付け手順に従う前に、必ずサーマル・インターフェイス・マテリアルが正しく塗布されていることを確認してください。TIM アプリケーションを参照することができます

また、ボックスプロセッサーにはファンケーブルも付属しています。ファンケーブルはマザーボードに取り付けられた電源ヘッダーに接続し、ファンに電源を供給します。現在のボックス・プロセッサー用ファン・ヒートシンクの大半は、マザーボードにファン回転速度情報を提供しています。ファン速度信号を使用できるのは、ハードウェア監視回路を搭載したマザーボードのみです。

ボックス型プロセッサーは、ローカルエアストリームが良好な高品質のボールベアリングファンを使用しています。このローカル・エアストリームは、ヒートシンクからシステム内の空気に熱を流します。ただし、システムの空気に熱を移動する作業は、半分にしかかからなっています。空気を排気するには、十分なシステムエアフローが必要です。システムを通して安定した空気流れがない場合、ファン・ヒートシンクは暖かい空気を循環し、プロセッサーを十分に冷却しない場合があります。

システムエアフロー

システムのエアフローは次によって決定されます。

  • シャーシ設計
  • シャーシのサイズ
  • シャーシの吸気口と排気口の位置
  • 電源ファンの容量と換気
  • プロセッサー・スロットの位置
  • アドインカードとケーブルの配置

システム・インテグレーターは、ファン・ヒートシンクが効果的に動作するために、システム内の空気フローを確保する必要があります。サブアセンブリーを選択し、PC を構築する際の空気フローへの適切な注意は、優れた熱管理と信頼性の高いシステム運用において重要です。

インテグレーターは ATX や microATX などのデスクトップ・システム向け基本シャーシ・フォームファクターを使用します。Via Technologies は、新しいプラットフォームとの互換性を確保するために、mini-ITX と呼ばれる microATX のサブインテル®-basedしました。

ATX コンポーネントを使用しているシステムでは、通常、エアフローは正面から背面まで行ないます。前面の通気口から空気がシャーシに入り込み、電源装置ファンとリア・シャーシ・ファンによってシャーシを通して引き出されます。電源装置ファンはシャーシの背面から空気を排気します。図 1 は、エアフローを示しています。

ボックスプロセッサーには ATX および microATX フォームファクターのマザーボードとシャーシを使用することをお勧めします。ATX および microATX フォームファクターは、プロセッサーのエアフローの一貫性を提供し、デスクトップ・システムの組み立てとアップグレードを簡素化します。

ATX 温度管理コンポーネントは、Baby AT コンポーネントとは異なります。ATX の場合、プロセッサーはシャーシの前面パネルに近くではなく、電源装置の近くに配置されています。シャーシから空気を吹き出す電源装置は、アクティブなファン・ヒートシンクのエアフローを適切に提供します。ボックス化されたプロセッサーのアクティブ・ファン・ヒートシンクは、排気用電源ファンと組み合わせると、プロセッサーを効果的に冷却します。その結果、ボックス型プロセッサー搭載システムのエアフローは、シャーシの前面から、マザーボードとプロセッサー全体を通り、そして電源排気口から流れ出る必要があります。ATX 仕様リビジョン 2.01 以降に準拠したシャーシを備えたボックス版プロセッサーをお勧めします。

アクティブ・ファン・ヒートシンクを搭載したボックスプロセッサーに最適化された ATX タワーシャーシ

microATX シャーシと ATX シャーシの違いの 1 つは、電源の場所とタイプが異なる場合がある点です。また、ATX シャーシに適用される温度管理の改善も microATX に適用されます。

システムの統合に関するガイドライン
  • シャーシの通気口は機能的で、過剰な量ではありません。インテグレーターは、化粧用通気口のみを備えるシャーシを選択しないように注意してください。表面の通気口はシャーシに空気を取り付けのように見えるが、実際には空気 (または小さな空気) が入ってはいない。また、換気口が過剰なシャーシは避けることをお勧めします。たとえば、Baby AT シャーシの両側に大きな空気通気口がある場合、ほとんどの空気が電源付近に入り、すぐに電源装置または近くの通気口から抜け出します。その結果、プロセッサーや他のコンポーネントの上を空気が流れ込むのはほとんどない。ATX および microATX シャーシには、I/O シールドが必要です。シールドがない場合、I/O 口が換気をし過ぎる場合があります。
  • 通気口は適切に位置する必要があります。システムは吸気口と排気口を適切に位置付けしている必要があります。通気口に最適な位置により、空気がシャーシ内に入り込み、システム上をコンポーネント経由で、プロセッサー上を直接通過する経路を流れ出します。具体的な通気口の位置は、シャーシの種類によって異なります。ほとんどのデスクトップ用の Baby AT システムでは、プロセッサーは前面近くに位置し、フロントパネルの吸気口が最適に機能します。Baby AT タワーシステムでは、フロントパネル下部の通気口が最適に動作します。ATX および microATX システムでは、通気口はシャーシの底面前面と底面の両方に配置する必要があります。また、ATX および microATX システムでは、シャーシが正しく空気を通気するために I/O シールドを取り付ける必要があります。I/O シールドがない場合、適切なエアフローが乱れ、シャーシ内に設置される可能性があります。
  • 電源装置の気流方向: 電源装置には適切な方向に空気を引き込むファンが必要です。ほとんどの ATX および microATX システムでは、システムから空気を引き出す排気ファンとして機能する電源は、アクティブ・ファン・ヒートシンクで最も効率的に動作します。ほとんどの Baby AT システムでは、電源ファンは排気ファンとして機能し、シャーシの外にシステムの空気を通気します。電源装置によっては、エアフローの方向に印が付く場合があります。システムのフォームファクターに基づいて適切な電源が使用されているを確認してください。
  • 電源ファンの強さ:PC 電源にはファンが含まれている。電源の種類に応じて、ファンがシャーシに空気を取り込むかシャーシから引き出します。吸気口と排気口が適切に位置している場合、電源ファンはほとんどのシステムに十分な空気を吸い込む可能性があります。プロセッサーの温度が高すぎるシャーシの場合、ファンが強い状態で電源に変更すると、空気フローが大幅に改善されます。
  • 電源装置の換気:ほぼすべての空気が電源装置ユニットに流れ込むので、十分な換気が必要です。換気口が大きい電源ユニットを選択してください。電源装置ファン用のワイヤースラインガードは、電源装置の筐体の金属板に押し込された開口部よりもはるかに少ないエアフロー抵抗を提供します。フロッピーケーブルとハードドライブ・ケーブルがシャーシ内の電源装置の通気口を遮断しないでください。
  • システムファン - 使用する必要がありますか? シャーシによっては、エアフローを促進するシステムファン (電源ファンに加えて) が含まれている場合があります。通常、システムファンはパッシブ・ヒートシンクに使用されます。ファン・ヒートシンクを使用すると、システムファンが混在した結果が生じする場合があります。場合によっては、システムファンがシステムの冷却性能を向上させる場合があります。ただし、システムファンがシャーシ内の暖かい空気をリサーキュレートして、ファン・ヒートシンクの熱性能を低下させる場合があります。ファン・ヒートシンクを使用してプロセッサーを使用する場合、システムファンを追加するのではなく、より強力なファンを使用して電源に変更する方が一般的なソリューションです。システムファンを使用してファンを使用せずに熱テストを行い、特定のシャーシに最適な構成を明らかにします。
  • システムファンの気流方向: システムファンを使用する場合、システム全体の空気気流と同じ方向に空気を引き込む必要があります。例えば、Baby AT システムのシステムファンは吸気ファンとして機能し、前部のシャーシの通気口から外気を引き抜いている可能性があります。
  • ホットスポットから保護する: システムには強いエアフローがあるが、ホットスポットが残っている可能性があります。ホットスポットは、シャーシ内の残りの空気より著しく暖かい領域です。このような領域は、排気ファン、アダプターカード、ケーブル、シャーシブラケットおよびアセンブリーの適切な位置付けによってシステム内のエアフローをブロックすることで作成できます。ホットスポットを避けるため、必要に応じて排気ファンを配置したり、フルレングスのアダプターカードを使用したり、ハーフレングスのカードを使用したり、ケーブルを使用したり、ケーブルを使用したり、プロセッサーの周辺と上に十分なスペースを確保してください。
熱試験

マザーボード、電源、シャーシの違いはプロセッサーの動作温度に影響します。新しい製品を使用する場合や、新しいマザーボードまたはシャーシのサプライヤーを選択する際には、熱テストを強く推奨します。温度テストでは、特定のシャーシ電源 / マザーボード構成がボックスプロセッサーに十分なエアフローを提供しているか判断します。

適切な熱測定ツールを使用してテストすると、適切な熱管理を検証したり、熱管理を改善する必要性を実証することができます。特定のシステム向けサーマル・ソリューションを検証することで、インテグレーターはテスト時間を最小限に抑え、将来エンドユーザーがアップグレードする可能性がある熱需要の増加に対応できます。代表的なシステムとアップグレードされたシステムをテストすると、システムの熱管理がシステムの一生受け入れられるという安心感が得されます。アップグレードされたシステムには、追加のアドインカード、より高い電力要件を満たすグラフィックス・ソリューション、またはより暖かいハードドライブの実行が含まれる場合があります。

熱テストは、最も多くの電力を供給するコンポーネントを使用して、各シャーシ / 電源 / マザーボード構成で実施する必要があります。プロセッサー速度やグラフィックス・ソリューションなど様々な側面から、最高レベルの消費電力を必要とする構成でテストを実施した場合でも、より多くの熱テストを必要としない場合があります。

 

概要

  • ボックス版インテル® プロセッサー搭載のすべてのデスクトップ・システムでは、温度管理が必要です。
  • ボックス型プロセッサーは、高品質のファン・ヒートシンクを搭載し、優れたローカル・エアストリームを提供します。
  • インテグレーターは、適切なシステムエアフローを実現するシャーシ、マザーボード、電源を選択することで、システムの温度管理を適切に行います。
  • システムのエアフローに影響を与える特定のシャーシ特性には以下が含まれます。電源ファンのサイズと強度、シャーシの換気、その他のシステムファン。
  • 温度テストは、シャーシと電源マザーボードの組み合わせで行い、サーマル・マネジメント・ソリューションを検証し、ボックス型プロセッサーが最高動作温度を下回って動作しているか確認する必要があります。