Khách đọc datasheet thấy "Operating temperature -20~60 °C" thường hiểu là máy chạy được ở bất kỳ chỗ nào có nhiệt trong khoảng đó. Cách hiểu này làm hỏng máy nhiều hơn mọi lỗi cấu hình khác. Con số ấy là kết quả của một phép thử có điều kiện: tốc độ gió quanh máy, loại ổ cứng và RAM lắp bên trong, công suất CPU đang chạy, và đôi khi là bản tùy chọn phải ghi vào đơn hàng. Bỏ một điều kiện là con số không còn đúng.
Bài này đọc từng điều kiện bằng thông số trên trang hãng tại thời điểm viết (Advantech, AAEON, Cincoze, CESIPC, Arbor). Đây cũng là chỗ khách hay quên khi mua "máy tính": máy công nghiệp khác máy văn phòng trước hết ở nhiệt độ nó được thử.
Con số trên datasheet được đo thế nào
Hai phép thử nhiệt nền tảng cho thiết bị điện tử là IEC 60068-2-1 (Test A: Cold, thử lạnh) và IEC 60068-2-2 (Test B: Dry heat, thử nóng khô). Cả hai chia mẫu thử thành loại không tỏa nhiệt và loại tỏa nhiệt; máy tính thuộc loại tỏa nhiệt. Với loại này có biến thể thử khi mẫu được cấp điện suốt quá trình (Test Ae và Test Be) và biến thể thay đổi nhiệt từ từ để mẫu đạt cân bằng nhiệt. Hai tiêu chuẩn này không đánh giá khả năng chịu thay đổi nhiệt đột ngột; việc đó thuộc IEC 60068-2-14, tiêu chuẩn mà AAEON dẫn khi ghi dải nhiệt cho BOXER-6404M.
Điểm quan trọng với người mua: phép thử được làm trong buồng nhiệt có đối lưu, với cấu hình linh kiện do hãng chọn, ở mức tải do hãng chọn. Ba thứ đó chính là ba điều kiện in nhỏ cạnh con số.
Bốn điều kiện luôn đi kèm dải nhiệt
| Model (trang hãng) | Dải nhiệt hoạt động | Điều kiện hãng ghi |
|---|---|---|
| Advantech ARK-1123H | -20~60 °C | Với linh kiện và SSD dải nhiệt rộng, luồng gió 0,7 m/s; lắp HDD thường chỉ còn 0~40 °C |
| Advantech ARK-1125H | -30~60 °C | Luồng gió 0,7 m/s |
| AAEON BOXER-6404M | -30~75 °C | Với thẻ CFast dải rộng, theo IEC 68-2-14, luồng gió 0,5 m/s, thiết bị công nghiệp |
| AAEON BOXER-6646-ADP | -20~60 °C | Luồng gió 0,5 m/s |
| Cincoze DS-1300 | -40~70 °C / -40~50 °C / -40~40 °C | Lần lượt với CPU 35 W, 58–65 W và 80 W (hai mức sau có quạt ngoài), thử ở 100% tải CPU và đồ họa không giảm xung |
| Arbor FPC-8107 | -20~70 °C / -20~55 °C | CPU 35 W / CPU 65 W, có đối lưu không khí |
| CESIPC EPC-102A | 0~60 °C | Bản tiêu chuẩn; -40~80 °C là bản tùy chọn khi đặt hàng |
| Advantech ARK-2250R | -40~70 °C | Với linh kiện dải rộng, đạt lớp TX của EN 50155 cho đường sắt |
Điều kiện 1: luồng gió quanh máy
Máy không quạt tản nhiệt bằng vỏ nhôm, nên phải có không khí chuyển động để mang nhiệt đi. Advantech ghi 0,7 m/s cho ARK-1123H và ARK-1125H, AAEON ghi 0,5 m/s cho BOXER-6404M và BOXER-6646-ADP, Arbor ghi "ambient with air flow". Đó là tốc độ gió của một quạt tủ điện thông thường. Bỏ máy vào tủ kín không quạt thì nhiệt sát vỏ máy cao hơn nhiệt trong tủ, và nhiệt trong tủ cao hơn nhiệt xưởng; khi xưởng 38 °C, máy có thể đang chịu trên 55 °C. Bài Fanless Industrial Computers là gì giải thích thêm về cách máy không quạt tản nhiệt.
Điều kiện 2: linh kiện lắp bên trong
Hãng thử máy với ổ, RAM và module dải nhiệt rộng. ARK-1123H nói thẳng: lắp HDD thường thì dải chỉ còn 0~40 °C. BOXER-6404M ghi -30~75 °C "với thẻ CFast dải nhiệt rộng" và "với thiết bị công nghiệp". Khách mua máy trần rồi tự lắp SSD thương mại là tự đưa máy về dải nhiệt của SSD đó, thường là 0~70 °C hoặc hẹp hơn với ổ rẻ, và về phía lạnh thì thua xa -20 °C. Đây là lý do IPC247 luôn báo giá máy trọn bộ với linh kiện cùng cấp.
Điều kiện 3: công suất CPU đang chạy
Cincoze DS-1300 là ví dụ minh bạch nhất: hãng ghi ba dải cho ba mức TDP, -40~70 °C với CPU 35 W, -40~50 °C với CPU 58–65 W và -40~40 °C với CPU 80 W, và ghi rõ thử ở 100% tải CPU cùng đồ họa mà không giảm xung. Arbor FPC-8107 tương tự: -20~70 °C với CPU 35 W, -20~55 °C với CPU 65 W. Nghĩa là chọn Core i9 cho một máy đặt cạnh lò sấy là chọn sai ngay từ bảng thông số; ở chỗ nóng, CPU 35 W chạy ổn định hơn CPU 65 W mạnh hơn nhưng phải giảm xung.
Điều kiện 4: bản tiêu chuẩn hay bản tùy chọn
Nhiều hãng bán cùng một mã với hai bản: CESIPC EPC-102A tiêu chuẩn 0~60 °C, tùy chọn -40~80 °C; panel PC UTC-S15 tiêu chuẩn 0~50 °C, tùy chọn -40~70 °C. Bản tùy chọn dùng linh kiện khác từ khi sản xuất, không nâng cấp sau được. Nếu trong yêu cầu báo giá không ghi nhiệt tại chỗ đặt, máy về sẽ là bản tiêu chuẩn.
Nhiệt hoạt động và nhiệt lưu kho là hai con số khác nhau
Datasheet luôn có hai dòng: nhiệt hoạt động và nhiệt lưu kho. ARK-2250R hoạt động -40~70 °C, lưu kho -40~85 °C; BOXER-6646-ADP hoạt động -20~60 °C, lưu kho -40~80 °C. Nhiệt lưu kho là khi máy tắt và không cấp điện; không được lấy con số này để chọn chỗ đặt. Kèm theo là dòng độ ẩm "non-condensing" (không ngưng tụ): máy đưa từ kho lạnh ra xưởng ấm sẽ đọng sương bên trong, cần để máy cân bằng nhiệt trước khi cấp điện. Ngành đường sắt gom cả điều kiện này vào EN 50155 với các lớp nhiệt; lớp TX mà ARK-2250R đạt là lớp rộng nhất, -40~70 °C.
Phía lạnh khó hơn phía nóng
Khách ở Việt Nam ít để ý phía lạnh, nhưng kho lạnh -25 °C và xe tải đông lạnh nằm dưới 0 °C. Ở đó vấn đề là khởi động lạnh: màn LCD chậm, ổ cơ không quay, tụ mất dung lượng. Model ghi -30 °C hay -40 °C như ARK-1125H, BOXER-6404M, DS-1300, ARK-2250R được thử ở nhiệt đó với linh kiện dải rộng. Kho lạnh còn thêm bài toán ngưng tụ khi mở cửa; xem bài giám sát nhiệt độ, độ ẩm kho lạnh.
Cách chọn máy theo nhiệt tại chỗ đặt
- Đo nhiệt tại vị trí đặt máy trong ít nhất một tuần, gồm buổi trưa mùa nóng, bằng nhiệt kế đặt trong tủ chứ không phải nhiệt phòng. Ghi cả mức thấp nhất nếu có kho lạnh.
- Cộng biên 10 °C vào mức cao nhất đo được, vì máy tự sinh nhiệt và tủ sẽ có thêm thiết bị.
- Đối chiếu với dải của đúng cấu hình: CPU TDP nào, ổ loại nào, bản tiêu chuẩn hay tùy chọn.
- Bảo đảm đối lưu: quạt tủ hoặc lỗ thoáng có lọc bụi để đạt 0,5–0,7 m/s; không xếp máy sát nhau hoặc sát nguồn tổ ong.
- Đặt máy trọn bộ với RAM, SSD dải rộng cùng cấp; ghi nhiệt đo được vào yêu cầu báo giá để nhận đúng bản.
Nhiệt chỉ là một trong bốn yếu tố môi trường; rung, bụi và nguồn điện đi cùng. Bài chịu rung và sốc đọc tiếp cột kế bên trong datasheet. Khách có thể nhập nhiệt đo được vào công cụ chọn máy theo điều kiện lắp đặt để lọc trước model đạt dải cần thiết.
IPC247 làm gì với bài toán nhiệt
Khi nhận yêu cầu, kỹ thuật IPC247 hỏi nhiệt đo được tại chỗ đặt trước khi hỏi CPU, đối chiếu với điều kiện hãng ghi cho từng model trong kho, chọn mức TDP và bản dải nhiệt phù hợp, cấu hình RAM và ổ dải rộng cùng cấp, ghi rõ yêu cầu đối lưu trong hướng dẫn lắp đặt. Với vị trí nghi ngờ, chúng tôi cho mượn máy chạy thử tại chỗ có ghi nhiệt trước khi mua và hỗ trợ kỹ thuật trong quá trình sử dụng.
Câu hỏi thường gặp về dải nhiệt độ máy tính công nghiệp
Máy ghi -20~60 °C đặt trong tủ điện ngoài trời được không?
Phải đo nhiệt trong tủ lúc trưa nắng trước. Tủ tôn ngoài trời có thể vượt 60 °C dù nhiệt không khí chỉ 38 °C. Nếu vượt, cần tủ có quạt, mái che, hoặc chọn máy -40~70 °C với CPU công suất thấp.
Máy không quạt có cần luồng gió không?
Có. Hãng ghi 0,5–0,7 m/s hoặc "có đối lưu không khí" bên cạnh dải nhiệt. Không quạt nghĩa là máy không có quạt bên trong, không có nghĩa là bỏ vào hộp kín được.
Vì sao cùng một máy có ba dải nhiệt khác nhau?
Vì hãng ghi theo công suất CPU, như Cincoze DS-1300: 35 W đạt -40~70 °C, 65 W đạt -40~50 °C, 80 W đạt -40~40 °C. CPU mạnh hơn sinh nhiệt nhiều hơn nên dải nhiệt môi trường cho phép hẹp lại.