喇叭狀鰭片設計可提高針鰭散熱片散熱效率

　　表 1 給出了實驗結果。我們看到，喇叭狀引腳和傳統(tǒng)鰭片引腳的降溫性能都非常出色。不過，轉(zhuǎn)用喇叭狀設計之后，低氣流速度環(huán)境下的性能得到了大幅提升。400LFM情況下，喇叭狀散熱片的性能僅略高于傳統(tǒng)引腳，200LFM情況下高出14%，而100LFM情況下熱阻則大幅下降了24%。上述結果充分顯示了喇叭狀引腳設計在低氣流速度下所具有的突出優(yōu)勢。

　　實驗二：對多個 FPGA 的降溫

　　包含大量器件的板相對于單FPGA板而言所面臨的降溫挑戰(zhàn)更加復雜。這是因為，在多器件情況下，板上的多個器件要共享周圍氣流。在給多個高熱量FPGA降溫時，設計工程師不僅要考慮散熱片的熱阻問題，還要考慮每個散熱片的壓降。壓降越低，對遠離氣流源的器件進行降溫所需的空氣就越多。

　　由于空氣進出引腳陣列的空間更大，喇叭狀散熱片的壓降較低于垂直結構的散熱片。為了說明喇叭狀引腳在多FPGA環(huán)境中的低壓降和增強降溫效果的雙重優(yōu)勢，我們可進行一項簡單的實驗，讓相同的FPGA使用三個散熱片，排成一列放在風扇后面。風扇提供一定的氣流，我們隨后測量溫度，確定散熱片的熱阻。每個FPGA的功耗都是30W。我們將實驗運行兩次，一次采用3個傳統(tǒng)鰭片引腳散熱片，一次采用3個喇叭狀引腳散熱片。我們使用的散熱片面積為2.05×2.05英寸，高度為1.1英寸，在自由氣流環(huán)境下提供的風扇風速為400LFM。

　　該實驗的結果表明，就使用多個散熱片的板而言，采用喇叭狀引腳會帶來巨大優(yōu)勢。實驗證明，在使用喇叭狀散熱片的情況下，第二和第三個器件的熱阻下降了 26%~29%。這一性能優(yōu)勢要歸功于散熱片的低熱阻以及低壓降。