480kW液冷充電樁，憑借高功率、快速充電的優(yōu)勢(shì)，成為滿足電動(dòng)汽車(chē)用戶高效補(bǔ)能需求的重要設(shè)備。而工控機(jī)作為充電樁的核心控制單元，如同充電樁的“大腦”，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各項(xiàng)充電任務(wù)、處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算以及實(shí)時(shí)監(jiān)控充電狀態(tài)，其性能的優(yōu)劣直接影響著充電樁的整體運(yùn)行效果。在480kW液冷充電樁工控機(jī)的架構(gòu)選擇上，X86與ARM架構(gòu)是兩種常見(jiàn)的類(lèi)型。它們?cè)谥噶罴⑦\(yùn)行表現(xiàn)以及散熱設(shè)計(jì)等方面存在著顯著差異，這些差異在480kW液冷充電樁這一特定應(yīng)用場(chǎng)景下，對(duì)工控機(jī)的散熱性能產(chǎn)生了深刻影響。
架構(gòu)基礎(chǔ)：指令集決定能耗基礎(chǔ)
X86架構(gòu)源于英特爾早期處理器，屬于復(fù)雜指令集（CISC）。它的指令豐富，一條指令能完成復(fù)雜操作，像內(nèi)存訪問(wèn)、數(shù)學(xué)運(yùn)算等可一步到位。不過(guò)，這種復(fù)雜性使得處理器在執(zhí)行指令時(shí)，需較多晶體管和電路參與，能耗隨之上升。在480kW液冷充電樁工控機(jī)里，X86架構(gòu)若長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)載運(yùn)行，大量指令運(yùn)算會(huì)持續(xù)產(chǎn)生高熱量。
ARM架構(gòu)采用精簡(jiǎn)指令集（RISC），指令簡(jiǎn)潔，通常一條指令僅完成一個(gè)基本操作。這讓處理器設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化，晶體管數(shù)量減少，能耗也降低。在相同充電任務(wù)下，ARM架構(gòu)的工控機(jī)能耗更低，產(chǎn)生熱量相對(duì)較少，從指令集層面奠定了散熱優(yōu)勢(shì)。
運(yùn)行表現(xiàn)：負(fù)載下的溫度差異
當(dāng)480kW液冷充電樁處于繁忙工作狀態(tài)，多輛車(chē)同時(shí)快速充電，工控機(jī)負(fù)載飆升。X86架構(gòu)工控機(jī)為滿足高性能運(yùn)算需求，處理器內(nèi)核全力運(yùn)轉(zhuǎn)。以處理復(fù)雜充電算法和大量數(shù)據(jù)交互為例，其高性能核心即便在優(yōu)化后，功耗仍較高，芯片溫度快速攀升。若散熱設(shè)計(jì)不足，可能因過(guò)熱觸發(fā)降頻，導(dǎo)致充電效率降低。
ARM架構(gòu)工控機(jī)面對(duì)同樣場(chǎng)景，憑借多核并行處理能力，將任務(wù)合理分配到各個(gè)核心。每個(gè)核心以較低功耗運(yùn)行，整體功耗處于較低水平。如在處理常規(guī)充電流程和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，ARM架構(gòu)工控機(jī)產(chǎn)生熱量少，芯片溫度穩(wěn)定，無(wú)需強(qiáng)大散熱設(shè)備，就能維持高效運(yùn)行。
散熱設(shè)計(jì)：適配架構(gòu)的不同方案
由于X86架構(gòu)工控機(jī)發(fā)熱量大，480kW液冷充電樁常為其配備主動(dòng)式散熱系統(tǒng)。液冷散熱是常見(jiàn)方式，通過(guò)冷卻液在管道中循環(huán)，帶走芯片熱量，再經(jīng)散熱鰭片和風(fēng)扇將熱量散發(fā)到空氣中。這種復(fù)雜散熱系統(tǒng)成本高、占用空間大，但對(duì)控制X86架構(gòu)高溫必不可少。
ARM架構(gòu)工控機(jī)因自身低功耗、低發(fā)熱特性，散熱設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單。部分采用被動(dòng)式散熱，僅依靠散熱片將芯片熱量傳導(dǎo)并散發(fā)，無(wú)需風(fēng)扇，避免了風(fēng)扇帶來(lái)的噪音和故障風(fēng)險(xiǎn)。一些對(duì)空間和穩(wěn)定性要求極高的場(chǎng)景，ARM架構(gòu)工控機(jī)的無(wú)風(fēng)扇散熱設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)明顯，既保證散熱效果，又降低系統(tǒng)復(fù)雜度和維護(hù)成本。
在480kW液冷充電樁工控機(jī)應(yīng)用中，X86與ARM架構(gòu)在散熱性能上各有特點(diǎn)。X86架構(gòu)雖性能強(qiáng)勁，但需復(fù)雜散熱應(yīng)對(duì)高能耗發(fā)熱；ARM架構(gòu)憑借低功耗，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單高效散熱。隨著技術(shù)發(fā)展，二者也在不斷改進(jìn)，未來(lái)在充電樁領(lǐng)域的表現(xiàn)值得期待。