德承Cincoze無風(fēng)扇嵌入式電腦的散熱設(shè)計(jì)

從汽車工廠工作站上的自動(dòng)撿料手臂，到礦場的自動(dòng)采礦車，甚至是海上自動(dòng)鉆油平臺(tái)，嵌入式電腦被廣泛運(yùn)用在各式各樣的應(yīng)用環(huán)境中，舉凡智能制造、車載運(yùn)輸、軌道交通、能源礦業(yè)等都可以看到嵌入式電腦，提供運(yùn)算、串接、數(shù)據(jù)分析、實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)等功能。但也因?yàn)榘惭b的環(huán)境充斥著許多不確定的惡劣因素，散熱是嵌入式電腦運(yùn)作穩(wěn)定的關(guān)鍵元素之一。以強(qiáng)固、可靠、符合應(yīng)用需求聞名的德承無風(fēng)扇嵌入式電腦，除了擁有優(yōu)于業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的寬溫設(shè)計(jì)(-40°C至70°C)，其專有的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更是讓電腦穩(wěn)定運(yùn)作的核心關(guān)鍵。

解密德承Cincoze散熱解決方案

溫度過高，除了會(huì)影響電腦零件的使用壽命外，還可能造成過熱死機(jī)或CPU降頻導(dǎo)致效能降低的狀況。如何在效能與散熱之間取得平衡，各家嵌入式電腦廠商各有其獨(dú)特的竅門。在解密德承Cincoze散熱解決方案之前，應(yīng)該先了解電腦主板上運(yùn)作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱能的來源，舉凡CPU, Chipset, GPU, LAN Controller, Choke, MOSFET等等都會(huì)因?yàn)檫\(yùn)作而產(chǎn)生熱能。一般來說，電腦有二種散熱方式可供選擇：一種是主動(dòng)式散熱 (active cooling)，是使用風(fēng)扇來降低電腦零件的熱能。另一種則是被動(dòng)式散熱 (passive cooling)，是利用特別散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來將熱能快速帶離主機(jī)。

而滿足工業(yè)應(yīng)用需求，專為嚴(yán)苛環(huán)境所打造的嵌入式電腦，由于安裝環(huán)境極為廣泛，也許是悶熱潮濕或是寒冷的戶外，又或是充斥著灰塵、木屑的工廠產(chǎn)線，惡劣的環(huán)境因素是必須考慮的問題。德承嵌入式電腦選擇了封閉式的無風(fēng)扇設(shè)計(jì)，除了增加強(qiáng)固性外，也可有效杜絕灰塵堆積在電腦內(nèi)部而影響運(yùn)作的風(fēng)險(xiǎn)。

德承無風(fēng)扇嵌入式電腦散熱解決方案，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期就由研發(fā)部的電腦熱流設(shè)計(jì)工程師(Thermal Design Engineer)精密的設(shè)計(jì)與計(jì)算，透過層層堆疊的散熱結(jié)構(gòu)安排，讓散熱的效率優(yōu)于CPU或GPU發(fā)熱的效率，產(chǎn)生更佳的散熱效果，在效能與散熱間取得良好的平衡。

德承嵌入式電腦 -熱能傳遞架構(gòu)

-主要發(fā)熱組件 – CPU

CPU為電腦運(yùn)算的核心，主要在處理算術(shù)、邏輯運(yùn)算，解讀電腦內(nèi)的每個(gè)指令來控制電腦的運(yùn)作。當(dāng)進(jìn)行多工任務(wù)處理時(shí)，CPU的高速運(yùn)轉(zhuǎn)就會(huì)產(chǎn)生熱能，也是電腦中主要熱能產(chǎn)生的來源。

-散熱模塊 (heat sink)

依據(jù)金屬不同的特性，德承善用鋁的散熱快、銅的導(dǎo)熱快優(yōu)勢，在散熱模塊的設(shè)計(jì)會(huì)依據(jù)需求，適切的安排銅管與鋁塊的搭配，能快速將熱能向上或向外傳遞，避免熱能積累。

-散熱片 (thermal pad)

CPU與散熱模塊或散熱模塊與鋁擠上蓋間，通常會(huì)使用散熱片(thermal pad)，可減少縫隙間的空氣存在。德承選用的散熱片以低熱阻(thermal resistance)硅膠為基材，導(dǎo)熱系數(shù)(thermal conductivity)高達(dá)12.5W/mk，運(yùn)用其高導(dǎo)熱效能，降低接觸熱阻，達(dá)成更佳的熱傳遞效果。

-銅導(dǎo)管 (heat pipe)

在鋁擠外殼內(nèi)會(huì)裝置導(dǎo)熱的銅導(dǎo)管，能夠快速的將熱能往鋁擠上蓋進(jìn)行傳遞。常設(shè)計(jì)使用在擁有高功耗CPU和GPU機(jī)種的散熱上。

-鋁擠外殼

德承嵌入式電腦的外殼是使用散熱效果杰出的鋁所制成，并經(jīng)由德承的電腦熱流設(shè)計(jì)工程師(Thermal Design Engineer)精算后，在鋁擠外殼上安排不同高度、形狀、數(shù)量的鰭片，透過極大化的散熱面積來加快散熱的效率。除此之外，德承獨(dú)特的一體式成型機(jī)殼(unibody chassis)，除了提升強(qiáng)固性外，比起市面其他嵌入式電腦采用的分離式機(jī)殼，散熱效率也更好。

國際級的寬溫認(rèn)證

為了提供符合應(yīng)用需求的嵌入式電腦，德承在研發(fā)上投注許多的資源，設(shè)立不同的實(shí)驗(yàn)室，如EMC實(shí)驗(yàn)室、Signal實(shí)驗(yàn)室、硬件實(shí)驗(yàn)室、溫度實(shí)驗(yàn)室等等。其中溫度實(shí)驗(yàn)室是確保德承嵌入式電腦能夠在-40°C至70°C的寬溫下，處理多工任務(wù)時(shí)仍能保持穩(wěn)定且順暢的運(yùn)行。此外，針對不同的應(yīng)用，德承嵌入式電腦也陸續(xù)通過以下測試標(biāo)準(zhǔn)：

審核編輯黃昊宇