Máy tính công nghiệp dải nhiệt độ rộng là gì?

Máy tính công nghiệp dải nhiệt độ rộng là máy tính có thể vận hành các tác vụ phức tạp trong khi chịu được sự biến động nhiệt độ. Hơn nữa, một máy tính dải nhiệt độ rộng cần phải có khả năng hoạt động trong các điều kiện thử thách khác nhau và môi trường khắc nghiệt bao gồm tiếp xúc với bụi và các hạt nước, sốc nặng, rung liên tục, nguồn điện bất ổn... Một trong những đặc điểm của máy tính chịu nhiệt tốt là khả năng hoạt động ở vùng khí hậu nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao từ –20℃ đến 70℃. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về cách máy tính quá nhiệt và cách máy tính chịu nhiệt có thể xử lý các phạm vi nhiệt độ rộng như vậy.

Đầu tiên chúng ta sẽ tìm hiểu cách máy tính công nghiệp không quạt tản nhiệt như thế nào nhé.

Để tìm hiểu thêm về máy tính chịu nhiệt, trước tiên chúng ta nên biết về TDP, T-Junction và Thermal Throttling. Ba điều này là nguyên tắc cơ bản về mức độ nóng của một máy tính có thể được đánh giá từ đơn vị xử lý trung tâm (CPU) của nó. TDP là viết tắt của công suất thiết kế nhiệt, đại diện cho lượng nhiệt cao nhất được tạo ra bởi CPU khi chạy các chương trình mà không vượt qua giới hạn nhiệt của nó. Giá trị TDP được đo bằng Watts và nó thường được sử dụng làm chỉ số để thiết kế giải pháp làm mát máy tính. Mặt khác, Max T-Junction là nhiệt độ cao nhất ngay trước khi hiệu suất CPU giảm. Và đối với Điều chỉnh nhiệt, đó là khi CPU quá nóng và làm giảm hiệu suất máy tính. Hiểu được ba điều này sẽ giúp bạn hiểu cách máy tính tạo ra nhiệt.

Máy tính nóng lên do lượng nhiệt thải ra từ dòng điện cung cấp năng lượng cho các chip và bộ xử lý trên bo mạch chủ. Hơn nữa, trong số tất cả các thành phần tạo nhiệt trong máy tính, CPU là bộ xử lý tạo ra nhiệt nhiều nhất. TDP của CPU càng cao thì càng hút nhiều điện và khiến CPU nóng hơn. Thông thường, trong ngành bán dẫn, TDP của CPU có thể nằm trong khoảng từ 10W đến 130W, hoặc thậm chí cao hơn. Tuy nhiên, để có được những chiếc máy tính có khả năng chịu nhiệt bền bỉ nhất, nó cần hỗ trợ thiết kế không quạt cho hệ thống cấp công nghiệp. Để tránh quá nóng, máy tính thiết kế không quạt cần một CPU có công suất TDP từ khoảng 10W đến 65W.

Lượng nhiệt Máy tính công nghiệp tạo ra bao nhiêu?

Lượng nhiệt mà một máy tính tạo ra phụ thuộc vào khả năng xử lý của CPU và loại tác vụ mà nó đang chạy. Ví dụ, một máy tính để bàn thông thường có thể đạt tới 130 watt khi chạy các chương trình yêu cầu cao. Trong khi đó một máy trạm có thể đạt tới 200 watt TPD cao hơn khi chạy các tác vụ phức tạp. Tuy nhiên, các máy tính chịu nhiệt công nghiệp chỉ tạo ra khoảng 65W TDP để duy trì hiệu suất đáng tin cậy.

Nguyên nhân nào khiến PC quá nóng?

Hai nguyên nhân chính khiến PC quá nhiệt thường do thiết kế tản nhiệt sai và quạt bị lỗi.

• Đầu tiên, khi thiết kế tản nhiệt và giải pháp làm mát máy tính không thể đáp ứng giá trị TDP của CPU, máy tính sẽ nhanh chóng bị quá nhiệt ngay cả khi chạy một tác vụ vừa phải.
• Thứ hai, PC có thể đột ngột quá nóng do các quạt làm mát bị bụi bẩn làm cản trở hệ thống làm mát. Đây là lý do tại sao các máy tính chịu nhiệt cấp công nghiệp sử dụng thiết kế không quạt thay vì làm mát chủ động bằng quạt tản nhiệt. Thiết kế không quạt cũng mang lại nhiều lợi ích khác nhau như thiết kế nhỏ gọn, chống sốc và rung, chống bụi và nước, tiết kiệm năng lượng.

Máy tính cấp công nghiệp sử dụng thiết kế không quạt cho giải pháp làm mát hệ thống. Thiết kế không quạt thực hiện các bộ tản nhiệt siêu dẫn điện trên phần nóng nhất của máy tính như CPU và PCH. Các tấm tản nhiệt siêu dẫn điện này được làm từ các ống dẫn nhiệt bằng nhôm và đồng để tản nhiệt hiệu quả nhất. Sau đó, những tấm tản nhiệt này dẫn nhiệt lên khung bên ngoài được chế tạo từ nhôm ép đùn với kim loại chịu lực. Do đó, các máy tính cấp công nghiệp có thể được triển khai trong những môi trường khó khăn nhất mà không cần phải lo lắng về độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ của chúng.

Ứng dụng máy tính dải nhiệt độ rộng

Máy tính công nghiệp dải nhiệt độ hoạt động rộng được chế tạo ở cấp độ công nghiệp, nên chúng lý tưởng để triển khai trong các ứng dụng ngoài trời và công nghiệp liên quan đến môi trường cực kỳ nóng và lạnh. Việc triển khai ngoài trời từ xa cần máy tính chịu nhiệt vì môi trường nóng có thể dễ dàng lên tới 40℃ đến 70℃. Một số ứng dụng hưởng lợi từ máy tính chịu nhiệt là:

• Tự động trong công nghiệp
• Giám sát dầu khí từ xa
• Thành phố thông minh
• Ki-ốt ngoài trời
• Vehicle Telematic
• Nông nghiệp thông minh

Ứng dụng thực tế có thể kể đến hệ thống trạm thu phí không dừng ETC. Máy tính công nghiệp làn xe NISE3800E2 được lắp đặt ngoài trời tại 33 trạm thu phí giai đoạn II dự án BOO2.

NISE3800E2 hỗ trợ dải điện áp đầu vào từ +9V đến 30V, và có thể hoạt động trong khoảng nhiệt độ rộng từ -5°C đến 60°C. Với tính năng mở rộng module có sẵn, NISE3800E2 cũng thiết kế hai khe cắm mini-PCIe bên trong để hỗ trợ các úng dụng IoT (tích hợp với GbE LAN, WI-Fi, 3.5G module) và các ứng dụng giao tiếp thông thường (tích hợp với các mô-đun tùy chọn GPIO, RS232/422/485). NISE 3800E2 có thêm 2 khe cắm PCIe x4 mở rộng.

>> Xem chi tiết: ICOMTECK cung cấp thiết bị truyền thông triển khai trong 33 trạm thu phí không dừng ETC giai đoạn 2

Seri NISE3900 cũng được triển khai trong ứng dụng thành phố thông minh của tỉnh Thái Bình.

>> Xem chi tiết: Thái Bình: Hệ thống camera thông minh tích hợp máy tính công nghiệp và switch công nghiệp chính thức đi vào vận hành.