Način poboljšanja toplinskih performansi hladnjaka s pin fin hladnjakom

Posljednjih godina, funkcija vrhunske FPGA brzo se razvila do neviđene visine. Nažalost, brzi razvoj funkcija također je povećao zahtjeve za odvođenjem topline. Stoga dizajneri trebaju učinkovitije hladnjake kako bi osigurali dovoljnu potražnju za hlađenjem integriranih krugova.

Kako bi ispunili gore navedene zahtjeve, dobavljači za upravljanje toplinom pokrenuli su niz dizajna hladnjaka visokih performansi koji mogu pružiti jači učinak hlađenja pod određenim kapacitetom. Radijator u obliku roga jedna je od važnijih tehnologija uvedenih posljednjih godina. Ovaj radijator je izvorno dizajniran za FPGA hlađenje, a neke njegove karakteristike ga čine posebno pogodnim za obično FPGA okruženje.

Hladnjak s iglama u obliku roga opremljen je nizom cilindričnih klinova. Kao što je prikazano na donjoj slici, ove igle su raspoređene prema van kao rebra hladnjaka. Zbog svoje jedinstvene fizičke strukture, hladnjak s iglicama u obliku roga optimiziran je za okruženje srednjeg i malog protoka zraka, što može postići neviđeni učinak hlađenja u ovom okruženju.

Niska toplinska otpornost hladnjaka s iglicama uglavnom ima koristi od sljedećih karakteristika: cilindrična igla, svesmjerna struktura niza iglica i njegova velika površina, kao i visoka toplinska vodljivost baze i klina, što pomaže poboljšanju toplinskih učinaka umivaonik. U usporedbi s kvadratnim ili pravokutnim perajima, otpor cilindričnih klinova na protok zraka je nizak, a višesmjerna struktura niza iglica pomaže okolnom strujanju zraka u i iz niza iglica

zgodno.

Da bi se postigao značajan učinak hlađenja, hladnjak mora imati dovoljnu površinu. Inače, ako je površina premala, hladnjak ne može emitirati dovoljno topline. Međutim, to će ometati protok zraka i smanjiti toplinske performanse. To je inherentna kontradikcija s kojom se toplinski inženjeri moraju suočiti prilikom projektiranja vertikalnog hladnjaka.

Savijanjem klina prema van, igla roga učinkovito prevladava kontradikciju između površine i gustoće igle. Ova metoda uvelike povećava razmak između klinova ispod određenog područja. Stoga, strujanje okolnog zraka može lakše ući i izaći iz niza iglica. Površina hladnjaka je izložena zraku s bržim protokom, a rasipanje topline je znatno povećano. Ovo poboljšanje je osobito vidljivo kada je brzina strujanja zraka niska, jer što je sporija brzina strujanja zraka, to je okolnom zraku teže ući u niz inova hladnjaka. Stoga je hladnjak s iglom trube najprikladniji u okruženju niske brzine strujanja zraka.