放熱設計の重要性について! 複合合金コールドプレートは、ノートブック冷却でその利点を示しています

ノートブックがファン(フィンを含む)を排除すると、次の利点が得られます。

SSDと組み合わせると、ゼロノイズの作業環境を作成できます。

より軽く、より薄く、よりコンパクトなデザインを実現できます。 より大きなバッテリーを接続すると、バッテリーの寿命を延ばすことができます。

最近の世代のSurfaceProは、戦略を継続しています。i3およびi5を搭載した低/中モデルは、ファンレス冷却モジュールを使用して、複数のヒートパイプと大面積のグラファイトパッチを介した受動的な放熱を実現します。

ファンレスのコスト

軽量および薄型の分野では、1つのファン、1セットの放熱フィン、および1つの8mm幅のヒートパイプ(スタンドアロンプ​​ラットフォームの場合は、デュアルヒートパイプまたはデュアルファンが必要)が、高レベルの熱を確保するための基礎となります。 15WTDPプロセッサのパフォーマンス。

ファンとフィンをなくすと、ヒートパイプだけでプロセッサの熱を逃がすことが難しくなり、周波数低下メカニズムが発生しやすくなり、性能が大幅に低下します。

したがって、Intelは15W TDP Uシリーズコアに基づいて4.5W〜9W TDP Yシリーズコアプロセッサを導出し、ファンのないパッシブ冷却環境に対応するためにメイン周波数とターボ周波数をさらに低減します。

複合合金コールドプレートは、ノートブック冷却でその利点を示しています

現在、ヒートパイプ、ヒートシンク、およびファンを組み合わせて使用​​する冷却システムは、ノートブックコンピューターの熱管理市場の主要なシェアを占めており、最も成熟した費用効果の高いノートブックコンピューターの冷却ソリューションです。

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ノートブックコンピュータは通常、CPUまたはGPUチップの熱をヒートシンクに伝達するために2〜3個、場合によっては5個のフラットヒートパイプを使用し、ファンの気流を使用してディスクリートで熱を空気中に放散します。ヒートフィン。

ヒートパイプは通常、銅材料のコールドプレートに溶接され、次に熱界面材料(熱伝導性シリコーングリース)の薄層が適用されて、熱交換のためにCPUまたはGPUチップに接触します。 チップの熱は、ヒートパイプに伝達される前にまずコールドプレートを通過する必要があります。

材料の開発状況と冷却モジュールの全体的なコストを包括的に考慮した上で、設計者はコールドプレート材料として銅を選択することがよくあります。 最近、Intelの研究者は、従来の銅製コールドプレートを熱伝導率の高い複合合金製コールドプレートに置き換えると、ノートブックの冷却システムの効率が高くなり、デバイスのパフォーマンスが大幅に向上することを発見しました。

ヒートパイプの乾式燃焼を回避するために、熱伝達のバランスがとられています

SoCホットスポットエリアは、ヒートパイプ間で均等に分散されていません。 CFDシミュレーションでは、SoCホットスポットが中央のヒートパイプの下にある場合、銅製のコールドプレートが熱をすばやく拡散できず、熱の流れが不均衡になることがわかりました。 バースト電力期間中の熱より多くが中間ヒートパイプに入りますが、両側のヒートパイプはより少ない熱を通過します。これにより、中間ヒートパイプの乾熱が発生し、システムの全体的な熱効率が低下する可能性があります。

銅のコールドプレート材料の熱伝導率は385W / mKですが、銀-ダイヤモンド合金材料の熱伝導率は900W / mKと高くなっています。

熱伝導率が高いということは、SoCの熱がコールドプレート内でより速く拡散できることを意味します。

温度差が小さくなっています。 事実はまた、合金材料のコールドプレート内の熱分布がより均一であり、熱がバランスの取れた方法で3つのヒートパイプに伝達され、中央のヒートパイプへの過度の熱伝達を回避し、ヒートパイプ。

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