Recomendaciones de administración térmica para procesadores de escritorio Intel® en caja

Documentación

Instalación y configuración

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04/12/2021

Las recomendaciones son para integradores de sistemas profesionales que están construyendo PC con motherboards, chasis y periféricos aceptados por la industria. Cubren la administración térmica en sistemas de desktop que utilizan procesadores Intel® para desktop en caja. Los procesadores en caja se empaquetan en una caja de venta minorista con un disipador térmico de ventilador y una garantía de tres años.

Debería tener un conocimiento general y experiencia en el funcionamiento, la integración y la administración térmica de las PC de escritorio. Las recomendaciones permiten mayor confiabilidad en las PCs y reducen los problemas de administración térmica.

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Administración térmica

Los sistemas que utilizan procesadores en caja requieren administración térmica. El término administración térmica se refiere a dos elementos principales:

  • Un disipador térmico debidamente montado en el procesador
  • Flujo de aire eficaz por el chasis del sistema

El objetivo de la administración térmica es mantener al procesador a la temperatura de funcionamiento máxima o por debajo de esta.

La administración térmica adecuada transfiere de manera eficiente el calor del procesador al aire del sistema, que luego se ventila hacia afuera. Los procesadores para desktop en caja se envían con un disipador térmico del ventilador de alta calidad que transfiere eficazmente el calor del procesador al aire del sistema. Los desarrolladores de sistemas son responsables de garantizar un flujo de aire adecuado del sistema mediante la elección de los componentes del sistema y chasis correctos.

Consulte las siguientes recomendaciones para lograr un buen flujo de aire del sistema y sugerencias para mejorar la eficacia de la solución de administración térmica del sistema.

Disipador térmico del ventilador

En general, los procesadores Intel® en caja para sistemas de desktop se entregan con un disipador térmico de ventilador estándar con material de interfaz térmica previamente aplicado a la base. Sin embargo, algunos procesadores no se entregan con un disipador térmico de ventilador.  Consulte procesadores Intel® en caja para equipos de desktop sin disipador térmico de ventilador para procesadores enviados sin disipador térmico de ventilador.

El material de interfaz térmica (TIM) es fundamental para proporcionar una transferencia eficaz de calor del procesador al disipador térmico del ventilador. Asegúrese siempre de que el material de interfaz térmica se aplique correctamente antes de seguir las instrucciones de instalación del disipador térmico del procesador y del ventilador. Puede hacer referencia a la aplicación del material de usuario.

Los procesadores en caja también incluyen un cable de ventilador anexado. El cable del ventilador se conecta a un cabezal de alimentación montado en la motherboard para proporcionar alimentación al ventilador. La mayoría de los disipadores térmicos de ventilador en caja del procesador proporcionan información sobre la velocidad del ventilador a la placa base. Solo las motherboards con circuitos de monitoreo de hardware pueden utilizar la señal de velocidad del ventilador.

Los procesadores en caja utilizan ventiladores portadores de pelota de alta calidad que proporcionan un buen flujo de aire local. Este flujo de aire local transfiere el calor del disipador térmico al aire dentro del sistema. Sin embargo, mover el calor al aire del sistema es solo la mitad de la tarea. Se requiere suficiente flujo de aire del sistema para agotar el aire. Si no hay un flujo estable de aire por el sistema, el disipador térmico del ventilador recircula aire caliente y es posible que no enfrie adecuadamente el procesador.

Flujo de aire del sistema

El flujo de aire del sistema se determina por:

  • Diseño del chasis
  • Tamaño del chasis
  • Ubicación de la entrada de aire del chasis y escape de ventilación
  • Capacidad y ventilación del ventilador de la fuente de alimentación
  • Ubicación de las ranuras del procesador
  • Colocación de tarjetas y cables adicionales

Los integradores de sistemas deben garantizar el flujo de aire a través del sistema para permitir que el disipador térmico del ventilador funcione eficazmente. La atención debida al flujo de aire al seleccionar subconjuntos y PCs de construcción es importante para una buena administración térmica y un funcionamiento confiable del sistema.

Los integradores utilizan varios formatos de chasis básicos para sistemas de escritorio como ATX o microATX. Mediante tecnologías desarrolladas, se desarrolló una subaconservación de microATX denominada mini-ITX para garantizar la compatibilidad con Intel®-based plataformas.

En los sistemas que utilizan componentes ATX, el flujo de aire suele ser de parte frontal a trasera. El aire entra en el chasis por las ventilaciones en la parte frontal y se extraen por el chasis por el ventilador de la fuente de alimentación y el ventilador del chasis posterior. El ventilador de la fuente de alimentación agota el aire por la parte posterior del chasis. La Figura 1 muestra el flujo de aire.

Le recomendamos que utilice motherboards y chasis con formato ATX y microATX en procesadores en caja. Los formatos ATX y microATX proporcionan consistencia del flujo de aire hacia el procesador y simplifican el montaje y actualización del sistema de escritorio.

Los componentes de administración térmica ATX son diferentes a los componentes de Baby AT. En un ATX, el procesador se encuentra cerca de la fuente de alimentación, en lugar de estar cerca del panel frontal del chasis. Las fuentes de alimentación que soplan aire del chasis proporcionan un flujo de aire adecuado para los disipadores térmicos activos del ventilador. El disipador térmico de ventilador activo del procesador en caja refrigera el procesador de manera más eficaz al combinarse con un ventilador de fuente de alimentación agotador. Normalmente, el flujo de aire en los sistemas basados en procesadores en caja debe fluir desde la parte frontal del chasis, directamente a través de la motherboard y el procesador, y a través de los respiraderos de escape de la fuente de alimentación. Recomendamos procesadores en caja con chasis que se ajusten a la Versión de especificación ATX 2.01 o posterior.

Chasis de torre ATX optimizado para el procesador en caja con un disipador térmico de ventilador activo

Una diferencia entre el chasis microATX y el chasis ATX es que la ubicación y el tipo de la fuente de alimentación pueden variar. Las mejoras de administración térmica que se aplican al chasis ATX también se aplican a microATX.

Pautas para integrar un sistema
  • Las ventilaciones del chasisdeben ser funcionales y no excesivas en cantidad: Los integradores deben tener cuidado de no seleccionar chasis que contengan solo ventilaciones cosméticas. Los respiraderos estéticos parecen permitir aire en el chasis, pero no entra aire (o poco aire). También recomendamos evitar el chasis con ventilaciones de aire excesivas. Por ejemplo, si un chasis Baby AT tiene grandes ventilaciones de aire a todos los lados, entonces la mayoría del aire entra cerca de la fuente de alimentación y sale inmediatamente a través de la fuente de alimentación o ventilaciones cercanas. Normalmente, muy poca corriente de aire fluye por el procesador y otros componentes. En el chasis ATX y microATX, deben estar presentes los protectores de E/S. Sin protectores, la apertura de E/S puede permitir una ventilación excesiva.
  • Los respiraderos deben estar ubicados correctamente:Los sistemas deben tener una entrada y salida de aire adecuadamente ubicadas. La mejor ubicación para ventilaciones permite que el aire ingrese al chasis y que fluya en un camino a través del sistema sobre los componentes y directamente sobre el procesador. Las ubicaciones de ventilación específicas dependen del tipo de chasis. En la mayoría de los sistemas Baby AT de escritorio, el procesador se encuentra cerca del frente, de modo que los respiraderos de admisión en el panel frontal funcionen mejor. En los sistemas de torre Baby AT, los respiraderos en la parte inferior del panel frontal funcionan mejor. En los sistemas ATX y microATX, los respiraderos deben estar ubicados tanto en la parte inferior frontal como en la parte posterior inferior del chasis. Además, en los sistemas ATX y microATX, se deben instalar protectores de E/S para que el chasis pueda ventilar correctamente el aire. La falta de un protector de E/S puede alterar el flujo de aire adecuado o la alteración dentro del chasis.
  • Dirección del flujo de aire dela fuente de alimentación: La fuente de alimentación debe tener un ventilador que dibuje aire en la dirección correcta. Para la mayoría de los sistemas ATX y microATX, las fuentes de alimentación que actúan como un extractor de aire fuera del sistema funcionan de forma más eficiente con disipadores térmicos activos. Para la mayoría de los sistemas Baby AT, el ventilador de la fuente de alimentación actúa como un ventilador de escape, ventilando el aire del sistema fuera del chasis. Algunas fuentes de alimentación tienen marcas que notan la dirección del flujo de aire. Asegúrese de que se utilice la fuente de alimentación adecuada según el formato del sistema.
  • Intensidad del ventilador de la fuente dealimentación: Las fuentes de alimentación de la PC contienen un ventilador. Según el tipo de fuente de alimentación, el ventilador puede extraer aire dentro del chasis o fuera de este. Si se encuentran correctamente las ventilaciones de entrada y salida de aire, el ventilador de la fuente de alimentación puede extraer suficiente aire para la mayoría de los sistemas. Para algunos chasis en los que el procesador funciona demasiado caliente, cambiar a una fuente de alimentación con un ventilador más fuerte puede mejorar enormemente el flujo de aire.
  • Ventilación de la fuente de alimentación:Dado que casi todos los flujos de aire a través de la unidad de fuente de alimentación, debe estar bien ventilado. Elija una unidad de fuente de alimentación con ventilaciones grandes. Los protectores con dedos de cables para el ventilador de la fuente de alimentación ofrecen una resistencia al flujo de aire mucho menor que las aperturas selladas en la carcasa de lámina de metal de la unidad de fuente de alimentación. Asegúrese de que los cables de disquete y de disco duro no bloqueen los respiraderos de aire de la fuente de alimentación dentro del chasis.
  • Ventilador del sistema: ¿debe utilizarse? Algunos chasis pueden contener un ventilador del sistema (además del ventilador de la fuente de alimentación) para facilitar el flujo de aire. Por lo general, se utiliza un ventilador del sistema con disipadores térmicos pasivos. Con los disipadores térmicos del ventilador, un ventilador del sistema puede tener resultados mixtos. En algunas situaciones, un ventilador del sistema mejora la refrigeración del sistema. Sin embargo, a veces, un ventilador del sistema recircula aire caliente dentro del chasis, reduciendo el desempeño térmico del disipador térmico del ventilador. Cuando se utilizan procesadores con disipadores térmicos de ventilador, en lugar de agregar un ventilador para el sistema, generalmente es una mejor solución cambiar a una fuente de alimentación con un ventilador más potente. Las pruebas térmicas tanto con un ventilador del sistema como sin el ventilador revelan la configuración mejor para un chasis específico.
  • Dirección del flujo de aire delsistema: Cuando utilice un ventilador del sistema, asegúrese de que dibuje aire en la misma dirección que el flujo de aire general del sistema. Por ejemplo, un ventilador del sistema en un sistema Baby AT podría actuar como un ventilador de admisión, tirando de aire extra de los respiraderos del chasis delantero.
  • Protéjase contra puntoscalientes: Un sistema puede tener un fuerte flujo de aire pero todavía contener zonas activas. Los puntos de conexión son áreas dentro del chasis que son significativamente más cálidas que el resto del aire del chasis. Dichas áreas pueden crearse por la colocación incorrecta de los extractores de aire, las tarjetas adaptadoras, los cables o los soportes del chasis y los subensaensajos que bloqueen el flujo de aire dentro del sistema. Para evitar puntos calientes, coloque ventiladores de extracción según sea necesario, reubique las tarjetas adaptadoras de longitud completa o utilice tarjetas de longitud media, reubique y amarres de cables, y asegúrese de tener espacio alrededor del procesador y encima de este.
Pruebas térmicas

Las diferencias en las motherboards, las fuentes de alimentación y el chasis afectan la temperatura de funcionamiento de los procesadores. Se recomienda encarecidamente realizar pruebas térmicas al utilizar nuevos productos o elegir un nuevo proveedor de placa base o chasis. Las pruebas térmicas determinan si la configuración específica de la fuente de alimentación del chasis y la motherboard proporciona un flujo de aire adecuado para los procesadores en caja.

Las pruebas con las herramientas de medición térmica adecuadas pueden validar la administración térmica adecuada o demostrar la necesidad de mejorar la administración térmica. Verificar la solución térmica para un sistema específico permite a los integradores minimizar el tiempo de prueba y, al mismo tiempo, incorporar las mayores demandas térmicas de posibles actualizaciones futuras del usuario final. Probar un sistema representativo y un sistema actualizado brinda la confianza de que la administración térmica de un sistema es aceptable durante la vida útil del sistema. Los sistemas actualizados pueden incluir tarjetas adicionales, soluciones de gráficos con requisitos de mayor potencia o discos duros en funcionamiento más calientes.

Se deben realizar pruebas térmicas en la configuración de cada placa base de la fuente de alimentación del chasis con los componentes que disipan la mayor parte de la alimentación. Las variaciones en aspectos como la velocidad del procesador y las soluciones gráficas no requieren más pruebas térmicas si se realizan pruebas con la configuración de disipación de energía más alta.

 

Resumen

  • Todos los sistemas para desktop basados en procesadores Intel® en caja requieren administración térmica.
  • Los procesadores en caja tienen disipadores térmicos de ventilador de alta calidad que proporcionan excelentes transmisiones de aire locales.
  • Los integradores pueden garantizar una administración térmica adecuada del sistema mediante la selección de chasis, motherboards y fuentes de alimentación que permiten un flujo de aire adecuado del sistema.
  • Entre las características específicas del chasis que afectan el flujo de aire del sistema se incluyen; tamaño y resistencia del ventilador de la fuente de alimentación, ventilación del chasis y otros ventiladores del sistema.
  • Se deben realizar pruebas térmicas en cada combinación de chasis-fuente de alimentación-motherboard para verificar la solución de administración térmica y asegurarse de que el procesador en caja esté funcionando por debajo de su temperatura de funcionamiento máxima.