Khi nghĩ về các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc độ tin cậy của máy tính, sự biến động nhiệt độ trong môi trường khắc nghiệt là một trong những yếu tố hàng đầu. Dù nhiệt độ nóng quá hay lạnh quá, sức căng mà nó đặt lên các bộ phận bên trong máy tính đều là trở ngại.

Bạn có thể đã nghe quy tắc ngón tay cái. Cứ tăng 10°C nhiệt độ bên trong, tuổi thọ của máy tính bị giảm đi 50% (*). Đó là lý do tại sao các lĩnh vực công nghiệp và quân sự đều yêu cầu chứng nhận thiết bị tuân thủ môi trường cụ thể để đảm bảo hoạt động an toàn trong các điều kiện khắc nghiệt.

Trong bài viết này, Nexcom.vn sẽ thảo luận về dải nhiệt độ hoạt động của máy tính với 3 điểm lưu ý dưới đây:

• Phạm vi nhiệt độ tiêu chuẩn và mở rộng của máy tính công nghiệp và quân sự
• Các cách kiểm tra nhiệt độ của máy tính
• Các thành phần làm tăng nhiệt độ bên trong của hệ thống máy tính

Phạm vi nhiệt độ của máy tính

Nhiệt độ của một máy tính công nghiệp hoặc quân sự tùy thuộc vào nhiều thành phần và hoặc các yếu tố khác nhau. Một điều chắc chắn là phạm vi nhiệt độ càng rộng, chi phí linh kiện càng cao, nhưng người dùng lại được hưởng lợi về tổng chi phí sở hữu (TCO) thấp hơn nhiều so với máy tính thường.

Thay vì chỉ chú tâm nhiều vào giá mua của một thiết bị, TCO xem xét chi phí hoàn chỉnh từ việc mua bán sang sử dụng, bao gồm cả chi phí dự kiến ​​sẽ phát sinh trong suốt thời gian sử dụng sản phẩm, ví dụ như dịch vụ, sửa chữa… Cũng giống như vậy, việc đầu tư vào thiết bị máy tính cấp công nghiệp/quân sự sẽ có lợi ích chi phí hiệu quả lâu dài so với thiết bị cấp tiêu dùng giá rẻ.

>> Ưu điểm của máy tính công nghiệp

Nhiệt độ máy tính tiêu chuẩn

Bạn có thể tự hỏi mình "máy tính tiêu chuẩn là gì?". Điều đó khá khó xác định, nhưng có thể xét theo các tiêu chí cơ bản dưới đây:

• CPU cấp thấp với TDP thấp
• Các tần số thành phần thấp hơn nếu có
• Vật liệu rẻ hơn (kim loại, nhựa...)

Nếu thiết bị của bạn thuộc ba loại trên, phạm vi nhiệt độ xung quanh có thể sẽ là: 0°C đến 30°C.

Điều này có nghĩa là máy tính sẽ hoạt động tương ứng trong phạm vi đó, bất kỳ điều gì ngoài phạm vi đó, thiết bị của bạn sẽ gặp sự cố.

Nhiệt độ máy tính mở rộng

Đối với hầu hết các máy chủ hoặc máy tính có độ bền cao, phạm vi nhiệt độ mong muốn sẽ là 0°C đến 50°C, thậm chí có lúc -10°C đến 50°C. Để đạt được ngưỡng phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng, chức năng thiết bị hoạt động bình thường mà không gặp vấn đề gì, các thành phần trong máy tính công nghiệp/máy tính quân sự được thiết kế ở cấp độ cao hơn nhiều so với máy tính thương mại (chất liệu cấp công nghiệp/quân sự, tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt…)

Nhiệt độ máy tính hoạt động rộng

Một phạm vi nhiệt độ rộng có thể từ -40°C đến 70°C. Ở cấp độ này, bạn đang thực sự nói về các PC nhúng không quạt, thiết kế kín, TDP thấp.

Một PC chuyên dụng được xây dựng cho mục đích này có đầy đủ tính năng, phải có độ bền cao, độ chắc chắn để có thể chịu được các điều kiện thực sự khắc nghiệt.

Làm thế nào để kiểm tra và xác nhận nhiệt độ trong hệ thống máy tính cao hơn?

Một trong những cách tốt nhất để kiểm tra khả năng chịu đựng các điều kiện khắc nghiệt của hệ thống máy tính là thông qua mô phỏng.

Bạn có thể kiểm tra những thứ như luồng không khí và luồng nhiệt, động lực học chất lỏng hoặc động lực học chất lỏng tính toán, cách mọi thứ tỏa ra.

Các thành phần làm tăng nhiệt độ máy tính nhiều nhất

Nếu hệ thống của bạn đang nóng, bạn có thể làm một số việc để cải thiện nhiệt độ bên trong để giữ cho các bộ phận không bị hỏng. Thay thế thành phần bằng một phần được đánh giá cao hơn rất có thể là giải pháp tốt nhất cho bạn.

Bạn có thể xem xét luồng không khí và xem liệu có thể di chuyển mọi thứ để cải thiện không khí mát đến các bộ phận và khí nóng thoát ra khỏi khung máy nhanh chóng hay không.

Bạn có thể thấy từ hình minh họa trên, trường hợp sử dụng thử nghiệm này không có chassis và không có quạt, RAM nóng lên nhanh chóng. Bạn cũng có thể thấy một số thành phần nhất định trên bảng nối PCIe đang tỏa nhiệt. Tất cả điều này giúp xác định khu vực nào cần tập trung.

Dưới đây là hình ảnh minh họa để giúp bạn ghi nhớ những thành phần và bộ phận chính nào trong hệ thống máy tính góp phần làm tăng nhiệt độ:

Chassis: Nếu chassis không được thiết kế để thoát khí tối đa, nó sẽ cản trở không khí nóng thoát ra ngoài. Vì vậy, hãy lựa chọn một chassis được thiết kế tối ưu để tản nhiệt hiệu quả.

PSU: Nguồn điện không hiệu quả sẽ đẩy luồng khí nóng vào khung máy. Chọn một PSU hiệu quả để tối đa hóa tác động nhiệt lên hệ thống của bạn.

Switch: PCIe switch gây ra rất nhiều nhiệt do lưu lượng mà chúng kiểm soát. Càng ít switch, hệ thống của bạn càng mát.

Re-driver: Tốt nhất bạn nên để quạt tản nhiệt hướng vào Re-driver để giữ cho chúng mát mẻ vì chúng thường nằm gần CPU.

I/O: Tùy thuộc vào số lượng tùy chọn I/O mà bạn có, nó cũng có thể là một nguyên nhân đáng lo ngại.

Ethernet: Nếu bạn có thể sử dụng cổng 1GbE so với cổng 10GbE hoặc cao hơn, bạn sẽ giảm được lượng nhiệt sinh ra từ bộ phận này. Nếu không, hãy làm mát khu vực này một cách thích hợp.

BMC: BMC giám sát trạng thái vật lý của máy tính. Không khí nóng xung quanh nó được làm mát nhanh chóng để nó có thể hoạt động mà không gặp vấn đề gì.

Memory: Tốc độ RAM ngày càng cao hơn nên sẽ sinh nhiệt nóng hơn. Nếu bạn có thể hy sinh hiệu suất trên RAM, nó có thể giúp làm mát hệ thống của bạn.

CPU: CPU là một trong những yếu tố góp phần lớn nhất vào sự chênh lệch về nhiệt độ. Nếu nhiệt là một vấn đề, hãy cố gắng chọn một CPU nhỏ hơn sẽ mang lại hiệu suất gần như giống hệt nhau.

PCH: Khi PCH nóng lên, điều cần lưu ý là không để khí nóng đọng lại xung quanh nó. Đảm bảo luồng không khí thích hợp để hệ thống luôn ổn định và mát mẻ.

Dải nhiệt độ hoạt động của máy tính công nghiệp không quạt

Hầu như tất cả các PC công nghiệp đều có chung một triết lý thiết kế cơ bản là cung cấp một môi trường được kiểm soát cho các thiết bị điện tử được lắp đặt để tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt của nhà máy. Bản thân các bộ phận điện tử được lựa chọn để có khả năng chịu được nhiệt độ hoạt động cao hơn so với các thiết bị thương mại thông thường.

• Kết cấu kim loại nặng hơn so với máy tính văn phòng thông thường
• Yếu tố hình thức: Cung cấp hình thức lắp đặt như Wall mount, Panel, VESA...
• Làm mát thụ động, không có phần tử quay
• Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng hơn so với PC thông thường, với phạm vi nhiệt độ rộng nhất là -40 đến 75°C
• Hỗ trợ và duy trì card mở rộng
• Tăng cường bảo vệ như chống bụi, chống phun nước hoặc ngâm nước…
• Các tính năng và điều khiển mạnh mẽ hơn
• Nguồn cấp cao hơn
• Kiểm soát quyền truy cập
• Quyền truy cập có kiểm soát vào I /O
• Bộ hẹn giờ…

Nexcom.vn đã chia sẻ về các dải nhiệt độ tiêu chuẩn, mở rộng và rộng cho máy tính công nghiệp hoặc quân sự. Đây chỉ là những điều cơ bản về nhiệt điện tử trong môi trường máy tính, đặc biệt khi nói đến lĩnh vực quân sự hoặc công nghiệp.

Hệ thống máy tính ở nhiệt độ cực cao hoặc nhiệt độ rộng hoạt động tốt hơn các thiết bị thông thường và cũng đảm bảo hiệu suất tương tự khi cài đặt trong môi trường khắc nghiệt hơn. Bạn có thể tìm kiếm một nhà sản xuất máy tính uy tín và yên tâm rằng chương trình hoặc ứng dụng của bạn sẽ chạy trơn tru trong nhiều năm tới.

(*) trentonsystems.com