Нынче ПЛИСы стали толстыми, скорости - большими, задачи на них возлагаемые - сложными.
И выделять они стали соответственно как печки!

Это все вступление. Итак, есть устройство (проектируется). Шаг ячеек - 2см. Планируется ПЛИС - Virtex 6 LX240T. Если задействовать ТОЛЬКО высокоскоростные трансиверы GTX (20 шт) - то в сумме с Device Static в случае "Typical" потребления - мощность обещают 5,8 Ватт (и это - вообще без логики). С учетом логики, которую туда таки хотелось бы запихнуть и интерфейса с DDR3 - получаем 10,7 Ватт. Встает проблема - как это чудо рассеивать. На стенде (На плате с большим содержанием меди стоят резюки, поверх них алюминиевая болванка, затем радиатор) - все красиво и хорошо. Перегрев 15-17 градусов, что при окружающих 50 - дает 15 градусов запаса (коммерческие ПЛИСы работают в диапазоне до 85). Однако, измерения на реальном устройстве показали, что уже при 4,3 Вт перегрев на радиаторе был 15 градусов. Температуру ядра узнать не удалось (т.к. монитор не был подключен). Однако, на другом ПЛИСе померили разницу между ядром и радиатором. При мощности 3,3 Вт разница была 5 градусов.

Итого, в экспериментах получили - сопротивление ядро-радиатор - 1,5 К/Вт. Радиатор - окружающий воздух - 3,5 К/Вт. Суммарно - аж 5 К/Вт. При 10 Вт мощности - перегрев будет порядка 50 градусов. Что при окружающей температуре даже 40 градусов - превысит допустимый порог. Не говоря уже о запасе.

Какие видятся проблемы/пути решения:
1. Большое термическое сопротивление между ядром и радиатором. Мы сейчас используем для приклеивания радиатора клей ВК-9 с нитридом бора. Данных о теплопроводности не нашел. Но судя по экспериментам - не особо.
2. Обдув. Тут вряд ли чего-то можно выиграть. Вентиляторы на устройстве стоят. Средняя скорость внутри - 1-1,5 м/с. Но есть ощущения, что радиаторы "не продуваются". Возможно есть смысл применить конструкторские решения? Направляющие для воздуха, чтобы организовать своеобразную "трубу" вокруг вентилятора? Опять же по ощущениям (мысленный эксперимент, не более того) - станет чуть лучше. В пользу этого говорит разница в характеристиках в характеристиках некоторых радиаторов (http://www.aavidthermalloy.com/cgi-bin/maxiGRIP_disp_cm.pl?partnum=10-51350145-C1-R0G) для "Ducted Flow" и "Unducted Flow".
Lingvo говорит:

Но с другой стороны, может Unducted - это поперек ребер? Кто знает?
3. Радиатор. С выбором радиаторов у нас не очень. Мы используем что-то вроде: http://www.fischerelektronik.de ICK BGA 35 x 35 x 10 - термическое сопротивление при 1м/с обдува - примерно 10 K/W. В то же время, у Xilinx в рассчетах Low Profile радиатор - 3,6 K/W. Делаю вывод, что то, что используем мы - сильно неэффективно. Однако, найти в продаже в России какие-нибудь более эффективные радиаторы - пока не удалось. За бугром смотрел сайты следующих производителей:
http://www.malico.com.tw
http://www.aavidthermalloy.net
http://www.micforg.co.jp
http://www.wakefield.com
http://www.coolinnovations.com

У большинства - есть радиаторы на ПЛИС 35x35 с высотой около 15мм с термическим сопротивлением 2.1-2.6 K/W при обдуве 1 м/с.

В связи с этим всем вопросы:
1. Как вы охлаждаете ПЛИСы с потреблением порядка 10Вт?
2. Что используете в качестве термоинтерфейса? И опять же, если не клей - метод крепления радиатора?
3. Какая теплопроводность у ВК-9 с нитридом бора?
4. Какие вы используете радиаторы?
5. Как проще достать в России радиаторы перечисленных производителей?

1. Как вы охлаждаете ПЛИСы с потреблением порядка 10Вт?
Серверным радиатором для корпуса 1U, пассивным, с 0.25 К/Вт.

2. Что используете в качестве термоинтерфейса? И опять же, если не клей - метод крепления радиатора?
Обычную термопасту. Крепление - винтами через стойки.

3. Какая теплопроводность у ВК-9 с нитридом бора?
-

4. Какие вы используете радиаторы?
-

5. Как проще достать в России радиаторы перечисленных производителей?
Важно ещё решить, чем дуть. Вентиляторы могут весь замысел погубить.

Я бы взял радиатор типа folded fin, как на старой Tesla M1060. См. картинку.
http://www.anandtech.com/show/2849/2

А ссылочку можно? В любом случае, к нам видимо не полезет, но так, для общего образования. 0,25 К/Вт - это круто .

Винты подпружинены? Идут в комплекте? Рассматривал вариант подпружиненных винтов, даже у одного из производителей (http://www.micforg.co.jp) есть выбор, но удастся ли такое достать в России - хз. Серверные радиаторы 1U (которые поставляются как правило уже с подпружиненными винтами) нам не подходят из-за шага ячеек 20 мм.

Кулеры у нас стоят на устройстве(ebm-papst). На плате - хотелось бы обойтись без них. Хотя рассматриваем пока вариант улитки - но ОЧЕНЬ бы не хотелось.
Картинку посмотрел - впечатляет. Посмотрю что-нить подобное. Хотя не факт, что конструктора позволят.

http://www.tt-itbu.com/product/server/CLS0007/CLS0007.htm
Винты подпружинены.

В сервере для формирования потоков воздуха ставят пластиковый короб, который накрывает вентилятор и радиатор. Воздух движется по туннелю. Видимо, это назвается Ducted Flow.

Мы пробовали разные доставаемые алюминиевые профили, но они тяжёлые и имеют высокое тепловое сопротивление.
Радиатор из множества тонких рёбер в тех же условиях даёт гораздо лучший результат.

Можно заказать разработку радиатора за границей. Я слышал, это обычное дело, были бы деньги.

Вы собирали прошивку для измерения мощности, или по калькулятору оценку получили?
Реальная мощность может быть гораздо больше 10 Вт.

Потребление - считали на калькуляторе. У нас заказ чего-то напрямую из-за границы-не факт, что возможен. Заказать разработку радиатора - это наверное более тяжко. Но буду иметь ввиду. Пока попробуем заказать из вышеперечисленных.