Gall y dyluniad esgyll siâp corn wella effeithlonrwydd afradu gwres sinc gwres yr esgyll pin
Gall y dyluniad esgyll siâp corn wella effeithlonrwydd afradu gwres sinc gwres yr esgyll pin.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae swyddogaethau FPGAs blaengar wedi datblygu'n gyflym i uchelfannau digynsail. Yn anffodus, mae datblygiad cyflym swyddogaethau hefyd wedi cynyddu'r galw am afradu gwres. Felly, mae angen sinciau gwres mwy effeithlon ar ddylunwyr i ddarparu gofynion oeri digonol ar gyfer cylchedau integredig.
Er mwyn diwallu'r anghenion uchod, mae cyflenwyr rheoli thermol wedi cyflwyno amrywiaeth o atebion dylunio sinc gwres perfformiad uchel a all ddarparu effaith oeri gryfach o dan allu penodol. Mae'r rheiddiadur esgyll pin siâp corn yn un o'r technolegau pwysicaf a gyflwynwyd yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Dyluniwyd y math hwn o sinc gwres yn wreiddiol ar gyfer oeri FPGA, ac mae rhai o'i nodweddion yn ei gwneud yn arbennig o addas ar gyfer amgylcheddau FPGA cyffredin.
Gwell rheolaeth oeri a llif aer.
Mae sinc gwres pin finred wedi'i gyfarparu â chyfres o binnau silindrog. Fel y dangosir yn Ffigur 1, mae'r pinnau hyn yn gwasanaethu fel esgyll ar gyfer y sinc gwres ac fe'u trefnir mewn siâp gogwydd allanol. Oherwydd ei strwythur corfforol unigryw, mae'r sinc gwres esgyll pin siâp corn wedi'i optimeiddio ar gyfer amgylcheddau llif aer cyflymder isel a chanolig, a gall gyflawni effaith oeri digynsail yn yr amgylchedd hwn. Gall deunydd y math hwn o sinc gwres fod yn gopr neu alwminiwm, ac mae'r ôl troed yn amrywio o 0.54 × 0.54 modfedd i 2.05 × 2.05 modfedd, ac mae'r uchder yn amrywio o lai na hanner modfedd i ychydig dros un fodfedd. Gall y maint hwn fodloni gofynion gwahanol feintiau FPGAs.
Mae'r sinc gwres esgyll pin siâp corn yn ddatblygiad deilliadol o'r sinc gwres traddodiadol, ac mae'r esgyll traddodiadol wedi'u trefnu'n fertigol (gweler Ffigur 2). Er mwyn deall nodweddion oeri sinc gwres esgyll pin siâp corn, dylem ddeall priodweddau oeri y rheiddiadur traddodiadol yn gyntaf. Mae perfformiad oeri y sinc gwres traddodiadol hefyd yn dda iawn, wedi'i adlewyrchu'n bennaf yn yr ymwrthedd thermol isel. Yr uned gwrthiant thermol yw ° C / W, a ddefnyddir i fesur nifer y graddau Celsius (yn uwch na'r tymheredd amgylchynol) y mae'r ddyfais yn ei ddefnyddio fesul wat o bŵer i beri i'r tymheredd godi.
Mae gwrthiant thermol isel sinciau gwres pin-fin traddodiadol yn bennaf oherwydd y nodweddion canlynol: pinnau silindrog, strwythur omnidirectional yr arae pin a'i arwynebedd mawr, a dargludedd thermol uchel y sylfaen a'r pinnau, ac ati. Mae'n helpu i wella perfformiad y sinc gwres. O'u cymharu ag esgyll sgwâr neu betryal, mae gan binnau silindrog wrthwynebiad is i lif aer. Ynghyd â strwythur omnidirectional yr arae pin, mae'n helpu'r llif aer o'i amgylch i fynd i mewn ac allan o'r arae pin yn hawdd.
Er mwyn sicrhau effaith oeri sylweddol, rhaid i'r sinc gwres fod ag arwynebedd digonol, fel arall, os yw'r arwynebedd yn rhy fach, ni all y sinc gwres wasgaru digon o wres. Ar yr un pryd, os yw arwynebedd y sinc gwres yn fwy (y mwyaf o binnau sydd ynddo), yr anoddaf yw i'r llif aer o'i amgylch fynd i mewn i'r arae pin. Yn anffodus, os nad yw'r sinc gwres yn agored iawn i'r llif aer o'i amgylch, ni waeth pa mor fawr yw ei arwynebedd, ni fydd yn gallu afradu gwres yn effeithiol.
Ehangu'r bylchau pin i ganiatáu i aer gylchredeg yn haws. Dylai'r cyflymder y mae'r aer yn mynd trwy'r sinc gwres fod yn agos at y cyflymder y mae'r aer yn mynd i mewn i'r sinc gwres.
Trwy wneud y trefniant pin yn fwy cryno i gynyddu'r arwynebedd, gellir gwella perfformiad oeri y sinc gwres. Fodd bynnag, bydd gwneud hynny yn rhwystro'r llif aer, a thrwy hynny leihau perfformiad afradu gwres. Mae hwn yn wrthddywediad cynhenid y mae'n rhaid i gyflenwyr ei wynebu wrth ddylunio sinciau gwres pin fertigol.
Fodd bynnag, trwy blygu'r pinnau tuag allan, mae'r pinnau siâp corn yn goresgyn y gwrthddywediad rhwng arwynebedd a dwysedd pin yn effeithiol. Mae'r dull hwn yn cynyddu'r bylchau rhwng y pinnau mewn ardal benodol yn fawr.
Felly, gall y llif aer o'i amgylch fynd i mewn ac allan o'r arae pin yn fwy cyfleus. Mae wyneb y sinc gwres yn agored i'r aer gyda chyfradd llif gyflymach, ac mae'r gallu afradu gwres hefyd yn cynyddu'n fawr o ganlyniad. Mae'r gwelliant hwn yn arbennig o amlwg pan fo cyflymder llif aer yn isel, oherwydd po arafach y cyflymder llif aer, anoddaf yw hi i'r aer o'i amgylch fynd i mewn i'r arae pin sinc gwres. Felly, mae'r sinc gwres pin siâp corn yn fwyaf addas ar gyfer amgylcheddau â chyflymder aer isel.
