Airtop2 und Airtop3: zwei robuste lüfterlose IoT-Edge-Server mit kleinem Formfaktor

Der Airtop des israelischen Herstellers Compulab ist ein leistungsstarkes, kompaktes 7,5-Liter Embedded Box System, welches für einen zuverlässigen und stabilen Einsatz unter rauen Bedingungen konzipiert wurde, dabei aber äußerst benutzerfreundlich zu konfigurieren, zu aktualisieren und zu warten ist. Das robuste Aluminiumgehäuse wurde speziell entwickelt, um durch die Abwärme von CPU und GPU einen natürlichen Luftstrom zu erzeugen, so dass der Airtop in der Lage ist bis zu 300W Wärme mit nur passiven Kühlmethoden ableiten zu können.

Natural Airflow Technology - Natürliche Luftstromtechnologie

Die beim Airtop-System zum Einsatz kommende passive Kühlung (Natural Airflow (NAF)-Technologie) ist geräuschlos, zuverlässig, wartungsfrei und erzeugt einen Luftdurchsatz ohne Verwendung beweglicher Teile. Grundsätzlich wird die Wärmeenergie von den hauptsächlichen Wärmeerzeugern des Systems - wie der CPU und GPU - leitend zu den Seiten des Gehäuses übertragen, d.h. Extrusionen mit hohlen, vertikal ausgerichteten Luftströmungskanälen. Das Ergebnis ist ein Kamineffekt, bei dem kühle Luft durch Öffnungen im Boden der Seitenwände nach oben gezogen wird, indem heiße Luft durch Löcher in der Oberseite der Seitenwände auf- und abgeführt wird.

Nachfolgend eine Erläuterung der NAF-Elemente:

Die CPU und die GPU sind jeweils thermisch mit einer speziell entwickelten massiven Kupferplatte verbunden. Jede Kupferplatte ist CNC-gefräst und hochglanzpoliert.
Das Airtop-System verwendet Hochleistungs-Flachheizröhren mit je 25 Kanälen. Drei solcher Heatpipes sind in einer kreuzförmigen Matrix angeordnet und gegen die Kupferplatte verpresst, wobei eine direkte großflächige thermische Kopplung zwischen ihnen erfolgt. Diese Struktur verteilt die Wärme gleichmäßig auf der Vorderseite der Luftrohrpaneele.
Die Luftröhrenverkleidung verdoppelt die Kühlleistung eines herkömmlichen Kühlkörpers. Es wird erreicht, dass durch die Verwendung von 14 Luftröhren jede Luftröhre durch den Kamineffekt den Luftstrom stimuliert. Die Luftröhrenplatte besteht aus einem einzigen Aluminiumblock, der mehreren Bearbeitungsschritten unterzogen wird:
- Modernste Extrusion mit 14 Kavitäten
- Mechanische Bearbeitung
- Mehrlagige Beschichtung für ein optimales Gleichgewicht zwischen Wärmeabfuhr und Kontakttemperatur

Das Ergebnis ist ein kompaktes, nahezu flaches passives Wärmeaustauschelement, welches bis zu 160 W ableiten kann. Die natürliche Luftstromkühlung ist in einem extrem breiten Temperaturbereich wirksam. Dadurch kann das Airtop-System unter Last bei Umgebungstemperaturen zwischen -40° Celsius und +70° Celsius betrieben werden.

Industriedesign

Trotz seiner Größe und Lüfterlosigkeit zeichnet sich das Airtop-System durch eine einfache und benutzerfreundliche Bedienung aus. RAM und Speicherbausteine sind durch einen Klappmechanismus leicht und ohne Verwendung jeglicher Werkzeuge erreichbar. Auf der Vorderseite befindet sich der I3M (Integrated Interactive Information Monitor), welcher auf einem integrierten OLED-Display wichtige Laufzeitinformationen wie Taktfrequenz, Temperatur und Stromverbrauch anzeigt, die der I3M vom Motherboard und Betriebssystem in Echtzeit erfasst.

Das vertikal ausgerichtete Airtop-System ist in einem glatten, druckgegossenen und extrudierten Aluminiumgehäuse untergebracht. Die einzelnen Teile fügen sich nahtlos zusammen und ergeben ein robustes, stoß- und vibrationsfestes Gehäuse mit funktionaler Eleganz.

Modularität

Airtop unterstützt Erweiterungskarten in verschiedenen Formaten, einschließlich PCIe X16, M.2-Karten und miniPCIe. Darüber hinaus unterstützt das Airtop-System unterschiedliche Compulab FACE Module (Function And Connectivity Extension Modules), die verschiedene anwendungsspezifische Netzwerk- und I/O-Funktionen ermöglichen. Ein neues FACE-Modul, das speziell für Airtop3 entwickelt wurde - FM-AT3 ergänzt 2x USB 3.1 gen 2 (ein USB-Typ-C) + 1x USB 3.1 gen 1, frontseitige Audioanschlüsse, Mini-PCIe-Buchse mit SIM-Karte, micro-SD und Diagnose-LEDs zur Fehlerbehebung bei RAM-, BIOS- und Display-Problemen.

Grafik und Display

Die Erweiterung um eine dedizierte Grafikkarte erlaubt zudem die Ansteuerung von bis zu sieben unabhängigen Displays oder Touch Screens durch ein einziges High Performance System und macht diesen robusten, kleinen, leisen und wartungsarmen Embedded Box PC ideal für den Einsatz in Kontrollräumen, Outdoor-Digital Signage und vielen anderen Anwendungsfällen.

Technischer Vergleich

Feature	Airtop2	Airtop3
CPU	7th gen Xeon/Core (4 cores)	9th gen Xeon/Core (8 cores)
Max. CPU power	73W	95W
Professional GPU	Quadro P4000	Quadro RTX 4000
Gaming GPU	GeForce GTX 1060	GeForce GTX 1660 Ti
Max. GPU power	120W	160W
RAM	64 GB DDR4 2400	128 GB DDR4 2666
Auto power on	Always on	Configurable (always on / always off / last state)
USB on FACE module	2x USB 3.0 Type-A	2x USB 3.1 Gen. 2 (Type-C + Type-A) + 1x USB 3.1 Gen. 1 Type-A
PCH	Intel® C236 Chipset	Intel® C246 Chipset