産業用PC向けファンレス冷却技術
頑丈。信頼性が高い。テスト済み。
ファンレス産業用コンピュータとは何ですか？
ファンレス産業用コンピュータとは、回転ファンやアクティブ冷却を使用せずに、受動冷却方式を用いて熱を排出・放散する、完全に密閉された組み込み型PCのことである。
従来のデスクトップコンピュータとは異なり、ファンレス産業用コンピュータは熱伝導と機械工学の原理を利用して、ミッションクリティカルなコンポーネントから有害な熱を除去します。これにより、ファンレス産業用コンピュータは、最も過酷な環境下でも高い信頼性を確保します。
最も過酷なエッジ環境におけるリアルタイム処理と機械学習のための、ファンレス産業用コンピュータを構築するための7つの重要なステップについて学びましょう。産業用コンピュータは、主要な自動化環境において、新たなエッジAIワークロードを究極の信頼性で管理するための、ミッションクリティカルな基盤を提供します。
ファンレスPCを構築する7つのステップ
CPUを選択してください
10W～65W TDP
CPUを選択してください
エッジ環境における堅牢な信頼性を実現するには、電力効率、性能、コストのバランスを取ることが不可欠です。電力効率の高い性能を実現するために、ソケット型設計とSoC型設計のどちらを選択するかを検討してください。オプションとして、TDPの低いマルチコアプロセッサを採用することで、優れた熱制御を実現できます。
SSDを導入する
NVMe SSD
SSDを導入する
2.5インチおよびM.2フォームファクターのソリッドステートドライブ（SSD）は、可動部品を使用しないNANDフラッシュストレージを採用しており、信頼性と耐久性に優れています。高性能な読み書きデータストレージには、NVMeオプションも用意されています。
ヒートシンクを活用する
超伝導材料
ヒートシンクを活用する
ファンレスヒートシンクは、部品の温度を最大限の信頼性で適切に制御するために、強化された素材で構成されています。
押し出し成形アルミニウム製PCケースを使用する
一体型ヒートシンクシャーシ
押し出し成形アルミニウム製PCケースを使用する
強化された堅牢なシャーシは、過酷な環境要因から必要な保護を提供し、熱制御を実現します。産業グレードのシャーシは、独自のフィン設計を採用し、熱制御を強化しています。
EDGEBoostノードを選択します
パフォーマンスアクセラレーター
EDGEBoostノードを選択します
Premioの「EDGEBoostノード」は、NVMeストレージ、専用PCIe GPUサポート、電力効率の高いm.2モジュールなど、実績のある革新的なパフォーマンスアクセラレータにより、エッジAIワークロードを強化します。
ピースを組み立てる
堅牢な設計
ピースを組み立てる
すべてのコンポーネントを統合・組み立てて、完全密閉型の高性能産業用ファンレスPCを構築する。
テストと検証
耐久性を確保する
テストと検証
組み立てられた産業用ファンレスPCは、最高品質と信頼性を確保するために社内のテストチャンバーでテストされ、その後、エッジにおけるx86データ処理およびテレメトリ用途に展開されます。
設計の裏側：パッシブ冷却
ファンレスの産業用PCはどのようにして冷却性能を維持しているのか？
1. 熱伝導率
産業用PCの放熱制御において、熱伝導率はあらゆる設計において重要な要素となります。熱伝導率とは、特定の材料が熱を伝導・伝達する能力のことです。熱は温度勾配に沿って、高温で分子エネルギーの高い領域から低温でエネルギーの低い領域へと移動します。この移動によって、熱平衡が達成されるまで、これらの領域間で熱伝達が起こります。ただし、熱伝達速度は、温度勾配の大きさと材料固有の熱特性に依存します。
2. 機械工学
ファンレス産業用PCの機械設計には、堅牢な産業用シャーシ、銅製パイプ、ヒートシンクなどが含まれます。これらの各コンポーネントの使用方法と配置によって、ファンレス産業用コンピュータの設計、ひいては過酷な環境下での信頼性が決まります。
ファンレス産業用PCにおける放熱部品
工業用ヒートシンクシャーシ
押し出し成形アルミニウム製の完全密閉型フィン付きシャーシが、ファンレス産業用PCの重要な内部部品を保護します。
銅製ヒートパイプ
銅は優れた熱伝導体であり、熱源から素早く熱を奪うことができます。ファンレスCPUヒートシンクでは、銅製のヒートパイプがCPUとアルミニウム製シャーシに接触しています。また、熱を均一に分散させるために、シャーシ内部にも銅製のパイプが組み込まれています。
アルミ製ヒートシンク
アルミニウムは銅ほど熱伝導性に優れてはいませんが、自然対流によって周囲の空気へ熱を効率的に放散できる、費用対効果の高い素材です。アルミニウム製ヒートシンクは銅製ヒートパイプと連携して動作し、ファンを使わなくても重要な部品を確実に冷却します。
熱接着剤
熱伝導性ペーストまたはサーマルパッドは、熱部品間の界面として一般的に使用される化学化合物です。ヒートシンクと部品間の空間に気密シールを形成し、熱伝達率を最適化するのに役立ちます。
ファンレス。堅牢。パッシブ冷却で信頼性抜群。
産業用PCでは、熱を除去するためにファンレス冷却設計および技術が用いられています。熱は、コンピューティングコンポーネントから自然に発生する副産物であり、安定した性能を維持するためには、その温度を制御する必要があります。
なぜファンレスにするのか？
ファンレス産業用コンピュータの利点
ファンによる能動冷却は、産業用コンピュータの信頼性を損なういくつかの脅威をもたらします。ファン自体が、エッジアプリケーションで使用される場合に故障しやすいという一般的な弱点です。産業用コンピュータは、次のようなさまざまな利点を提供するために、ファンレス、つまり受動冷却方式を採用しています。
- 粉塵、破片、汚染物質に対する耐性
- 衝撃と振動への耐性
- 広い動作温度範囲
- 多用途な展開
- 低消費電力
- 静音動作
- 信頼性、耐久性、ライフサイクルの向上
コアファンレスコンピューティング製品
堅牢な設計。ファンレス設計。すぐに使用可能。
| 広い温度範囲 | -25℃～70℃ |
| 耐衝撃性・耐振動性 | 50Gおよび5Grms（MIL-STD-810H） |
| 防塵・防水 | IP65～IP69K（特定モデル） |
| 幅広い出力範囲 | 入力電圧：9V～48V |
| 電源保護 | 50V+保護 |
| 認証準備完了 | CE、FCC、Eマーク、EMC、EN50155、およびEN50121-3-2 |
主要市場
ファンレス産業用コンピュータにPremioを選ぶ理由
インダストリー4.0オートメーション向けエッジコンピュータの設計、エンジニアリング、製造における専門知識、および遠隔地やモバイルアプリケーションにおける堅牢なIoT展開
- 信頼性と長寿命に重点を置いた堅牢なコンピューティングソリューションにおける30年以上にわたる豊富な設計経験
- 広範囲の動作温度を保証する熱シミュレーションチャンバー。遠隔地およびモバイルエッジ展開に対応。
- 堅牢なエッジコンピューティングソリューションのスケーラブルな大規模展開を加速するための、グローバルなターンキー製造およびサポートインフラストラクチャ
- ハードウェアの信頼性を確保するための長い製品ライフサイクル
- エッジコンピューティング向けに設計された、計算、ストレージ、接続性におけるIoT技術に関する深い理解
- 北米市場における堅牢型エッジコンピュータの規制試験およびコンプライアンスに関する選択肢
ラギッド・エッジ・ポッドキャスト
ファンレス設計の堅牢な産業用コンピュータをご覧ください
よくある質問
はい、PCは熱伝導と機械設計によってファンレス化が可能です。ヒートシンク、銅製ヒートパイプ、アルミ製フィン付きシャーシによるパッシブ冷却を利用することで、PCで発生する熱を冷却し、外部に放散することができます。
ファンレスPCは、特に産業環境において、ファン冷却式のデスクトップPCに比べて数多くの利点を提供します。ファンレスPCの利点としては、コンパクトなサイズ、耐久性の向上、メンテナンスの手間が少ないこと、長寿命（平均故障間隔）、電力効率、耐衝撃性・耐振動性、防塵性、静音動作などが挙げられます。
ファンレスPCは、内部部品を冷却するためにファンを動かすのではなく、パッシブ冷却を利用して動作します。例えば、ファンレスPCでは、CPUなどの発熱するプロセッサに、アルミニウムと銅製のヒートパイプで作られた超伝導性ヒートシンクが取り付けられています。これらのヒートシンクは熱を外部シャーシに伝導し、周囲の空気の流れに熱を放散させます。
ファンレスPCは、CPUのTDPと熱設計によっては過熱する可能性があります。ファンレスPCの過熱を防ぐには、TDPが10W～65W程度のCPUを選ぶのが良いでしょう。TDPが95Wなど、これより高いCPUを使用する場合は、過熱を防ぐためにアクティブ冷却システムが必要になります。
ファンレスコンピュータは、CPUから外部シャーシへ伝導される熱を自然に放散することで冷却されます。シャーシへ伝導された熱は、コンピュータを通過する空気の流れによって冷却されます。つまり、ファンを使わずに受動的に冷却されるシステムです。
ファンなどの可動部品を排除した堅牢なパッシブ冷却設計のおかげで、ファンレスPCは非常に安全です。標準的なデスクトップPCとは対照的に、ファンレスPCは産業環境における極めて高い耐久性と信頼性で知られています。そのため、ファンレスPCは幅広い温度範囲、強い衝撃、絶え間ない振動、粉塵の侵入、水濡れなどにも耐えることができます。
ファンレスコンピュータは、強力な処理能力と堅牢なシステムを必要とする産業用途において、ファン冷却式コンピュータよりも優れています。標準的な商用コンピュータと比較して、ファンレスコンピュータは電力効率と耐久性のバランスに優れています。さらに、ファン冷却式コンピュータと比較して、コンパクトなサイズ、産業グレード、省電力、短寿命、容易なメンテナンスなど、さまざまな利点があります。