MINI-ITX 열 설계 도구

CPU 열 여유량 계산기

안정화된 CPU 테스트 결과를 하나 사용하여, 더 높은 흡기 주변 온도 또는 계획된 지속 패키지 전력 조건에서 접합부 또는 패키지 온도를 예측하십시오. 설계 여유, 유효 열저항, 최대 허용 전력 및 최대 허용 흡기 온도를 검토하십시오.

섭씨와 화씨 설계 치수에 따른 투영 전력 및 주변 환경 제한
헤드룸 계산하기 검증 방법 검토
단열 창문 정상태 스크린
유입 공기 CPU 패키지 전력 방열판 열유동 CPU
측정된 CPU 78.0 °C
예상 CPU 83.0 °C
예상 헤드룸 7.0 °C
활성 모델 Tprojected = Tambient,design + Pplanned × Rθ,eff

인터랙티브 체온 측정

설계 조건 하에서의 프로젝트 CPU 온도

측정된 정상태 조건 하나를 입력한 다음, 목표 입구 온도와 지속 패키지 전력을 정의하십시오. 결과는 즉시 업데이트되며, 쿨러, 장착 방식, 열전도 물질(TIM), 인클로저 내 기류 및 팬 작동 상태가 변하지 않는 것으로 가정합니다.

측정 시험

안정화된 작동 상태

01

동일한 지속 작업 부하 구간에서 측정된 온도, 입력 주변 온도 및 패키지 전력을 사용하십시오.

°C
선택한 CPU 센서의 가장 높은 안정값.
°C
실제 냉각 경로로 유입되는 공기 온도.
W
동일한 시험 구간에서 측정된 평균 지속 패키지 전력.
측정된 상승폭 입구 온도보다 43.0 °C 높음

설계 조건

배포 시 온도 및 전력

02

최대 유입 온도, 지속 패키지 전력, Tjmax 및 설계 여유치를 정의하십시오.

°C
배치 시 예상되는 최고 흡기 온도.
W
예정된 최대 지속 패키지 전력.
°C
프로세서 사양을 정확히 기재하십시오.
°C
프로세서 제한치 미만의 프로젝트 선택 버퍼.
투영 규칙: CPU, 쿨러, 열전도 패스트(TIM), 장착 방식, 팬 회전 곡선, 케이스 및 공기 흐름 경로는 변경하지 마십시오.
디자인 인렛 40.0 °C
Rθ,eff
예상 CPU 83.0 °C
예상 CPU 온도 83.0 °C 설계 주변 온도 및 계획된 패키지 전력에서
설계 예상 헤드룸 7.0 °C Tjmax에서 안전 여유를 뺀 값 이하
현재 열 여유12.0 °C실측 CPU 대 목표치
유효 열저항1.23 °C/W측정된 시스템 추정값
허용되는 최대 CPU 전력40.7 W설계 유입 온도에서
추가 전력 용량5.7 W최대 출력에서 계획된 출력을 뺀 값
최대 허용 유입량47.0 °C정격 패키지 출력 시
설계 목표 온도90.0 °CTjmax에서 안전 여유를 뺀 값
사용된 열수지86.0%예상 상승폭 대 허용치
측정된 온도 상승량43.0 °CCPU 온도에서 흡입구 주변 온도 차감
예상 헤드룸 제한

설계 조건은 설정된 목표치보다 낮은 수준을 유지하고 있지만, 흡기 공기 온도 상승, 기류 손실 및 생산 공차로 인해 잔여 여유량이 소진될 수 있습니다.

모델 유형국소 정상태 측정값-설계값 투영

계산 방법

단일 테스트에서 설계 예측에 이르는 6가지 투명한 단계

이 계산기는 측정된 온도 상승량과 패키지 전력으로부터 유효 정상태 열저항을 산출한 다음, 이를 목표 설계 주변 온도 및 지속 패키지 전력에 적용합니다.

01

설계 목표

Ttarget = Tjmax − Margin

프로세서 제한치 미만의 최대 프로젝트 운영 목표를 설정합니다.

02

유효 열저항

Rθ,eff = (TCPU,m − Tambient,m) ÷ Pm

안정화된 시험 지점에서 측정된 전체 냉각 경로를 나타냅니다.

03

현재 헤드룸

Hcurrent = Ttarget − TCPU,m

측정된 작업 부하 및 흡입 온도 조건에서 남은 여유량을 표시합니다.

04

예상 기온

Tprojected = Tambient,d + Pplanned × Rθ,eff

예정된 배포 조건에서 CPU의 정상 상태 온도를 예측합니다.

05

예상 헤드룸

H예상 = T목표 − T예상

계획된 조건이 선택한 설계 목표치 이하로 유지되는지 여부를 표시합니다.

06

전력 및 주변 환경 제한

Pmax = (Ttarget − Tambient,d) ÷ Rθ,eff

이 역모델은 최대 허용 출력과 입구 온도도 계산합니다.

모델 경계: 이는 국부적 정상태 예측 결과입니다. 이 모델은 터보 과도 현상, 팬 곡선의 변화, 히트파이프 한계, 스로틀링, 먼지 축적, 또는 다른 케이스 및 쿨러에 대해서는 고려하지 않습니다.

입력 품질

단일 안정 열 시험의 측정값을 사용하십시오

측정된 조건이 열 기울기를 결정합니다. 예측을 적용할 때는 CPU, 쿨러, 열전도 물질(TIM), 장착 방식, 케이스, 팬 제어 및 기류 경로를 변경하지 마십시오.

01

작업 부하 안정화

CPU 온도, 팬 속도, 패키지 전력 소비량이 더 이상 상승 추세를 보이지 않을 때까지 기다리세요. 짧은 순간의 최고치보다는 대표적인 지속 기간을 기준으로 삼으세요.

02

지역 흡기 공기 측정

냉각 경로로 유입되는 공기 근처에서 측정하십시오. 재순환 및 인근 열원 때문에 인클로저 흡입 공기가 실내 공기보다 더 따뜻할 수 있습니다.

03

CPU 센서 일치시키기

모니터링 값이 접합부, 패키지, 핫스팟, 코어 중 어느 것을 나타내는지, 아니면 CPU 제한과 관련된 다른 온도 정의에 해당하는지 확인하십시오.

04

매칭 패키지 파워 사용

온도 측정 시 사용된 것과 동일한 안정화 구간 동안의 평균 패키지 전력. 순간적인 부스트 전력 피크와 그 이후의 안정된 온도를 함께 고려하지 마십시오.

05

‘리얼 디자인 앰비언트’ 설정

재순환 및 인접한 열원을 포함하여, 설치된 인클로저 내부에서 예상되는 최고 유입 온도를 사용하십시오.

06

지속적 계획 전력을 사용하십시오

예정된 장시간 작동 시의 패키지 전력을 입력하십시오. 짧은 순간적인 전력 급증은 과도 상태 테스트가 필요하므로 정상 상태 입력으로 간주해서는 안 됩니다.

엔지니어링 범위

열 화상 검사에 유용하지만, 최종 플랫폼 승인용은 아님

이 계산기를 사용하여 측정된 조건과 계획된 조건을 비교해 보십시오. 최종 검증에는 완성된 하드웨어, 양산용 냉각 어셈블리, 그리고 최악의 배포 조건이 여전히 필요합니다.

본 모델에 포함된 사항

정상태 헤드룸 및 국소 외삽법

  • 측정된 CPU 온도, 흡기 주변 온도 및 패키지 전력
  • 최대 설계 입구 온도 및 지속 패키지 전력
  • 정확한 Tjmax 및 사용자가 선택한 설계 여유
  • 예상 온도, 전력 제한 및 흡입 온도 제한
완성된 하드웨어에서 검증하기

동적, 기계적 및 환경적 조건

  • 터보 과도 현상, 핫스팟 및 열 스로틀링
  • 팬 곡선의 변화, 팬 허용 오차 및 기류 차단
  • TIM 변동, 장착 압력, 먼지 및 노화
  • 최대 주변 온도, 인클로저 재순환 및 생산 범위
추적 가능한 검증 경로가 필요하신가요?

검증 결과를 플랫폼 검증 및 배포 테스트와 연계하십시오.

엔지니어링 검증 참조 플랫폼 엔지니어링 백서

관련 엔지니어링 도구

Mini-ITX 설계 검토 계속하기

남은 불확실성에 해당하는 다음 계산기를 사용하십시오: 열 경로 용량, 시스템 전력, PCB 전류, 기계적 여유 공간 또는 신뢰성.

CPU 열 여유 공간 FAQ

주변 환경 및 전력 투사 관련 실무적 질문

안정화된 측정 조건을 하나 사용하고, CPU 센서 및 Tjmax의 정의를 확인하며, 전체 냉각 경로를 변경하지 않도록 하십시오.

이 결과를 선별 판단 기준으로 활용한 뒤, 최종 플랫폼을 검증하십시오.

이 예측 결과는 알려진 측정 조건과 더 높은 입구 온도 또는 계획된 지속 패키지 전력을 비교하는 데 가장 유용합니다.

열 설계 요건에 대해 논의하기
주변 온도가 높은 상황에서 CPU의 열 여유량을 어떻게 계산하나요?

한 번의 정상 상태 테스트 결과를 바탕으로 유효 열저항을 추정한 다음, 이를 최대 설계 입구 온도에 적용하고, 예상 CPU 온도를 Tjmax에서 선택한 여유치를 뺀 값과 비교합니다.

현재 사용 중인 쿨러는 CPU 패키지의 최대 소비 전력을 얼마나 감당할 수 있나요?

이 계산기는 설계 주변 온도에서 허용되는 온도 상승치를 측정된 유효 열저항으로 나누어 계산합니다. 계산 결과는 과도 전력 정격이 아닌, 정상태 선별 한계치로 간주하십시오.

이 계산기에서 ‘유효 CPU 열저항’이란 무엇을 의미하나요?

이는 CPU에서 흡입구까지의 온도 상승치를 지속적 패키지 전력으로 나눈 값으로, 해당 테스트 지점에서 쿨러, 열전도 물질(TIM), 장착 방식, 기류, 외장 케이스 및 제어 동작이 종합적으로 반영된 결과를 나타냅니다.

측정된 패키지 전력 대신 CPU TDP를 입력해도 되나요?

측정된 지속 패키지 전력값을 우선적으로 고려해야 합니다. TDP는 구성된 펌웨어 제한 범위 내에서 실제 워크로드 전력량보다는 열 설계 등급을 나타낼 수 있습니다.

예상 온도가 실제 열 시험 결과와 다른 이유는 무엇일까요?

팬 곡선, 기류, 히트파이프 성능, 열전도 물질(TIM)의 거동, 스로틀링, 재순환, 먼지 및 센서 정의는 온도나 전력 변화에 따라 달라질 수 있으며, 이로 인해 응답이 비선형적으로 나타날 수 있습니다.

이 계산기가 최대 주변 온도 조건 하의 열적 유효성 검증을 대체할 수 있습니까?

아닙니다. 이는 국부적 정상태 예측치입니다. 최종 승인에는 완성된 하드웨어, 양산용 냉각 어셈블리, 최악의 주변 환경 조건, 지속적 워크로드 및 제조 공차가 필요합니다.