"Is it faulty when a fanless industrial PC feels hot to the touch?" In general, we're used to the slight warmth of a laptop or home PC, so when we touch the heatsink of a fanless industrial PC in operation, our immediate concern is whether it's overheating or malfunctioning.

In fact, the hot to touch heatsink does not mean it is malfunctioning but rather that the fanless industrial PC's passive thermal design is working. To operate stably for long periods in harsh environments, fanless industrial PCs have a completely different thermal philosophy than home PCs. Thermal design is the key to ensuring system reliability. This article will delve into why fanless industrial PCs "feel hot to the touch" and reveal the thermal management technologies behind them.

Fanless Industrial PC vs. Home PC: The Main Difference in Thermal Design Home PC: Active Cooling

• Uses fans to draw heat away from hot components like the CPU and GPU
• Pros: High cooling efficiency.
• Cons: Fans cannot operate in dusty, high-temperature, humid, or high-vibration industrial environments, as they may accumulate dust and result in damage or failure, leading to system overheating and shutdown.

Fanless Industrial PC: Fanless Passive Cooling

• Relies on thermal materials, aluminum enclosure, heatsink fins, and heat pipes to conduct heat to the surface for dissipation.
• Pros: Completely eliminates fans (point-of-failure), to offer high stability, maintenance-free, dust- and vibration-resistant, and extend lifespan.
• Cons: The surface temperature of the heatsink/ enclosure is higher and may feel "hot" to the touch.

Why Does a Passively Cooled Heatsink Get Hot?

In electronics, heat is the number one threat to component lifespan. High temperatures accelerate the aging of electronic parts, loosen solder joints, and even compromise data integrity.

The cooling principle employed by fanless industrial PCs is to conduct the heat generated by components to the outer surface of the heatsink/ enclosure, which the heat can then dissipate. Therefore, if a fanless industrial PC's heatsink/ enclosure is hot to the touch, it actually means it has effectively drawn heat away from critical components, ensuring system stability.

Three Common Passive Cooling Technologies in Fanless Industrial PCs

1. High-Efficiency Thermal Materials

• Industrial-grade thermal paste and thermal pads fill tiny gaps between the CPU/GPU and the heatsink.
• Long-lasting and resistant to degradation, they ensure stable cooling efficiency even under long-term high-temperature operation.

2. Aluminum Enclosure with Heatsink Fins

• The full aluminum enclosure itself acts as a large heatsink.
• Special fin structures increase the surface area to rapidly dissipate heat.

3. Heat Pipe Technology

• Used in high-performance or space-constrained models.
• Utilizes the principle of phase change to quickly transfer heat away from the heat source, significantly boosting cooling efficiency.

Neousys Technology's Fanless Thermal Design

In response to harsh industrial environments, Neousys fanless industrial PCs’ thermal design utilizes aluminum casing + heatsink fins + thermal materials. The layout is optimized at the mainboard design stage to evenly distribute hot components across the PCB to help achieve heat-soak equilibrium.

Based on test data, at an ambient temperature of 70°C, the aluminum heatsink can reached a maximum surface temperature of 88.8°C with infrared thermography showing uniform temperature distribution across the heatsink, suggesting the strategic placement of components effectively avoided heat-soaking in concentrated areas.

For installation within enclosures, Neousys' fanless flattop computers, FT series, their heatsink is mounted directly onto the enclosure wall surface with a thermal pad, conducting heat onto the outside of the enclosure. This design serves two purposes, one, it prevents heat buildup inside the enclosure, and two, without the heatsink fins, the system is smaller in dimensions, making it ideal for confined or enclosed systems.

Conclusion: Hot to the Touch Means Heat Conducted to Heatsink

When your fanless industrial PC feels hot, it means heat generated by components are being conducted onto the surface of the heatsink. It is protecting itself, ensuring stable long-term operations in harsh environments.

From advanced thermal interface materials and aluminum fins to heat pipe technology, these thermal designs are engineered to sustain fanless industrial PC high-performance and longevity of fanless industrial PCs, even under harsh environmental conditions.

• Learn more about Neousys Flattop Heatsink Fanless Computer: https://www.neousys-tech.com/en/product/product-lines/industrial-computers
• Learn more about Neousys Industrial Rugged Computer: https://www.neousys-tech.com/en/product/feature/flattop-heatsink-fanless-pc

Overview

The evolution of industrial Gigabit Ethernet cards combining Power over Ethernet (PoE) functionality has mimicked the growing demand for higher bandwidth, increased power delivery, and rugged reliability in modern industrial applications. Initially, 1Gb Ethernet PoE cards dominated the landscape, offering up to 15.4W per port under IEEE 802.3af (PoE) and later up to 30W per port with IEEE 802.3at (PoE+). These solutions served well for powering peripheral devices at the time, such as Gigabit IP cameras (requiring 3W to 5W), PoE-powered panel PCs, etc.

With the emergence of bandwidth-intensive applications, such as high-resolution video surveillance, AI-powered edge devices, and industrial automation, came the need for faster data rates and higher power delivery. This led to the development of 2.5Gb and 5Gb Ethernet PoE cards compliant with NBASE-T standards, maintaining backward compatibility with Cat5e cabling while improving throughput. These intermediate speeds enabled smoother data handling at the cost of generating excessive heat, but without the need to overhaul infrastructures. As a result, efficient thermal management has emerged as a critical consideration in the design and operation of high-speed Ethernet connectivity.

The integration of 10Gb Ethernet for ultra-fast data transfer and IEEE 802.3bt Type 4 (PoE++) for power delivery, offering up to 90W per port, represents a significant advancement in supporting modern edge AI applications and ultra-high-resolution cameras. This combination meets the bandwidth and power demands of next-generation devices.

Challenges of Deploying 10Gb PoE++ Cards in Embedded Systems, in the Field

When 10Gb PoE++ industrial add-on cards are installed into industrial embedded computers, they unlock powerful new capabilities for a range of high-performance edge applications, particularly in intelligent factory, smart city and public infrastructure deployments. These add-on cards provide both high-speed data transmission and robust power delivery over a single Ethernet cable, streamlining installation and reducing the need for separate power lines in remote or difficult-to-access areas. This makes them ideal for outdoor high-speed WiFi 7/ 6 access points, PTZ cameras, AI-powered PTZ precision cameras, smart light poles, and kiosk information stations. In these scenarios, reliable power and high-throughput data are critical. At the same time, these application deployments pose thermal management challenges during operation due to environmental conditions, and both fast data throughput and power delivery will result in excess heat generation. Therefore, most add-on cards rarely have both 10Gb and PoE++, and will only have one or the other advanced specification to minimize the heat generated, to sustain operations.

For example, AI-enabled PTZ cameras deployed in applications such as traffic monitoring or port security often demand up to 51 watts of power via PoE++ (IEEE 802.3bt) and require a sustained data throughput of at least 1 Gbps to enable real-time video streaming, object recognition, and AI inference at the edge. However, the high-performance demands of these cameras also result in elevated power and thermal loads. In harsh environment conditions, there have been instances of PTZ camera failures caused by overheating, where the PoE card was unable to maintain continuous power delivery or data throughput. Such thermal-induced incidents can lead not only to device shutdowns, but also data loss and packet drops, compromising both system reliability and real-time operations.

In addition to performance, the card's durability is also essential. Installed in embedded systems that are often deployed in exposed environments such as roadside, intersections, harbor ports, or public spaces, they must operate reliably in a wide range of environmental conditions. Therefore, PoE cards used in these embedded computers must be capable of withstanding wide range temperatures, especially for high data throughput and sustained power output operations.

Power-hungry devices such as pan-tilt-zoom (PTZ) cameras, 8K ultra-high-resolution cameras (typically requiring up to 50W), wireless access points, and embedded industrial PCs can all be supported through a single Ethernet cable. PoE++ simplifies installation with streamlined cabling and efficient power management—key advantages for high-density smart city deployments across roadsides, seaports, industrial zones, agriculture fields, and mining operations.

Neousys' Industrial Wide Temperature 10GbE PoE++ Card

Neousys Technology offers a robust range of industrial-grade PCIe add-on cards engineered to meet the stringent demands of harsh and mission-critical environments, including Gigabit, 2.5Gb and 10Gb cards with or without PoE. When released, the 10Gb high-speed Ethernet cards with advanced PoE++ IEEE 802.3bt, were one of the first 10Gb PoE++ cards specifically designed for industrial operations. The card enhanced system performance by enabling up to 10Gb of data throughput and up to 90W per port power delivery, crucial for smart city and intelligent factory applications such as machine vision, public safety monitoring, and industrial automation.

What sets the Neousys' 10Gb PoE++ card apart is its wide-temperature operation capability, withstanding extreme ambient temperatures ranging from -25°C to 70°C. Its strategic component placement design ensures continuous operation in extreme weather, from scorching summer heat to freezing winter temperatures, making it particularly suitable for deployment in outdoor applications such as roadside infrastructure, and remote industrial locations where environmental control is limited.

The 10Gb Ethernet interface can support multiple high-resolution data streams simultaneously or high-power devices such as outdoor WiFi 7 AP, ideal for real-time analytics, public safety monitoring, and large-scale sensor integration across smart city platforms. In addition, the ability to supply up to 90W per port to power devices also simplifies network deployment by reducing infrastructure complexity while lowering total cost of ownership.

Engineered for industrial computers and applications, the card incorporates rugged and highly-reliable components to ensure stable and consistent performance in demanding and thermal volatile environments. Its low-profile, plug-and-play PCIe Gen3 x4 interface enables seamless integration across a wide range of industrial PC systems, simplifying deployment complexity while reducing system downtime. The card supports GigE Vision 3.0 cameras with RDMA (Remote Direct Memory Access) technology, which significantly enhances data transfer efficiency by bypassing traditional CPU-intensive packet handling and memory copy operations. This results in up to 90% reduction in CPU utilization, allowing more resources to be dedicated to real-time processing tasks such as image analysis and AI inference. For industries requiring optimized performance, power distribution, and enhanced reliability in harsh environments, Neousys 10Gb PoE++ card is an ideal future-ready solution capable of sustaining high-throughput and low-latency connections for modern applications.

By integrating Neousys 10Gb PoE++ card into your embedded computer, it enables a compact yet highly capable solution for powering and networking intelligent devices in mission-critical indoor/ outdoor applications. Its combination of high-power output, fast data transmission, and industrial-grade reliability ensures your solution meets the rigorous demands of next-generation smart infrastructure.

• Learn more about Neousys Frame Grabber Cards:
  https://www.neousys-tech.com/en/product/feature/industrial-add-on/frame-grabber-card

오늘날 가속화되는 산업 환경에서 산업용 컴퓨터의 CPU 성능 향상에 대한 요구가 전례없이 높아졌습니다. 업계에서 디지털 혁신, 엣지 컴퓨팅, AI 기반 자동화를 수용함에 따라 AI를 지원하는 성능을 갖춘 프로세서는 필수 불가결한 요소가 되었습니다.

산업용 컴퓨터에서 높은 CPU 성능의 필요성을 주도해 가는 주요 트렌드:

• AI와 머신 러닝 통합
  예측 유지보수, 품질 검사, 프로세스 최적화를 위해 AI와 머신 러닝(ML)에 의존하는 산업용 애플리케이션이 점점 더 많아지고 있습니다. 이러한 작업에는 Intel 코어 울트라 200 시리즈에 탑재된 AI NPU(신경 처리 장치)와 같은 AI 가속 기능이 내장된 프로세서가 필요합니다. 이러한 프로세서는 엣지에서 직접 AI 추론을 처리함으로써 지연 시간을 최소화하고 클라우드 컴퓨팅에 대한 의존도를 낮춥니다.
• 엣지 컴퓨팅 확산
  엣지 컴퓨팅은 데이터 처리를 중앙 집중식 클라우드 서버에서 로컬 디바이스로 전환되고 있습니다. 이제 산업용 컴퓨터는 IoT 센서, 카메라, 기계에서 생성되는 방대한 양의 데이터를 실시간으로 처리할 수 있어야 합니다.
• 고해상도 이미지 및 영상 처리
  제조 분야의 자동 광학 검사(AOI)부터 보안 시스템의 얼굴 인식에 이르기까지 산업용 애플리케이션에는 고해상도 이미지 및 영상 처리가 요구됩니다. 고급 컴퓨팅 기능과 PCIe 5.0과 같은 고속 인터페이스를 지원하는 고성능 CPU는 GPU 및 프레임 그래버와 원활하게 통합되어 고대역폭 이미지 데이터를 원활하게 처리할 수 있습니다.
• 멀티태스킹 요구 사항 증가s
  현대의 산업 환경에서는 데이터 수집, 기계 제어, 실시간 분석 등 여러 애플리케이션을 동시에 실행할 수 있는 시스템이 필요합니다. 복잡한 컴퓨팅을 위해서는 CPU가 다중 작업을 실시간으로 처리하고 성능에 영향을 주지 않으면서 동시에 작동이 가능하도록 대용량 메모리까지 지원할 수 있어야 합니다.

산업용 컴퓨터에서 고성능 CPU의 과제

• 열 관리
  CPU 성능이 더 높다는 것은 멀티태스킹 작업 시 발열량이 증가한다는 것을 의미합니다. 효과적으로 열 분산이 되지 않으면, 과도한 열은 시스템 안정성, 안정성, 심지어 안전성에 부정적인 영향을 미쳐 궁극적으로 가동 시간을 단축시킬 수 있습니다.
• 전력 설계
  고성능 CPU는 더 많은 전력을 소비합니다. 추가 I/O 장치의 전력 수요와 함께 안정적인 전원 공급 장치를 설계하는 것은 어려운 과제입니다. 또한 산업용 컴퓨터는 배포 환경의 전압 안정성이 다양하기 때문에 광범위한 DC 입력을 수용할 수 있어야 합니다.
• 열악한 작동 조건
  엣지 컴퓨팅의 확산 덕분에 산업용 컴퓨터가 한정된 공간, 진동, 충격, 습도, 염분 안개와 같은 까다로운 환경 조건에 직면하는 엣지로 고급 애플리케이션이 이동하고 있습니다.

Neousys의 러기드 DNA와 이러한 난제를 극복하여 내구성과 안정성이 뛰어난 팬리스 산업용 컴퓨터를 제공하는 방법에 대해 자세히 알아봅니다.

• 산업용 컴퓨터의 안정성에 있어 열 분산이 중요한 이유는 무엇입니까? (더 알아보기)
• Neousys 팬리스 컴퓨터의 장점은 무엇인가요? (더 알아보기)
• 한정된 공간에서 팬리스 컴퓨터의 혁신(더 알아보기)

결론

산업용 애플리케이션의 복잡성이 증가하고 엣지 컴퓨팅과 AI로 전환되면서 산업용 컴퓨터에서 고성능 CPU의 필요성이 강조되고 있습니다. 이러한 고급 프로세서를 채택함으로써 업계는 효율성, 안정성 및 확장성을 향상시켜 더욱 스마트하고 자동화된 애플리케이션을 위한 기반을 마련할 수 있습니다.

Industrial Computers Designed to Thrive in Industrial Environments

Compared to general-purpose computers, industrial computers have significant advantages in terms of durability, stability, and customization capabilities. Through rigorous testing and certification that meet international standards, industrial computers can meet the needs of diverse applications.

Neousys Technology focuses on the design of rugged embedded computers, providing high-quality products with wide temperature operation, vibration resistance, and international certifications such as EN50155, EN45545, and UL to accelerate project implementation while ensuring safety and reliability.

Conclusion

When facing extreme environments, choosing industrial computers with excellent durability is crucial. Through innovative technologies such as wide temperature, moisture-proof, shockproof, and dustproof, industrial computers can easily cope with challenges such as high temperature, humidity, salinity, and vibration to provide operation stability and efficiency.

산업 자동화: 안정성이 핵심입니다!

중요한 애플리케이션과 연중무휴 작동의 경우, 장비의 안정성은 생산 효율성을 높이고 비용을 절감하는 데 있어 중요합니다. 하지만, 기존의 싱글 보드 컴퓨터나 PCI Express, USB 및 기타 인터페이스 기반의 4U 임베디드 컴퓨터는 온도, 먼지, 진동과 같은 환경적 요인으로 인해 어려움을 겪는 경우가 많습니다. 이러한 문제는 고장률 증가, 가동 시간 감소, 드러나지 않는 생산 비용 등으로 이어집니다.

팬리스 컴퓨터: 자동화를 위한 이상적인 파트너

팬리스 컴퓨터는 이러한 문제에 대한 새로운 해결책을 제시합니다. 고급 써멀 설계와 고품질 구성품을 통해 팬에 의존하지 않고도 열을 효과적으로 발산하여 안정적인 작동이 보장됩니다.

시스템 통합업체나 공장 자동화 최종 사용자의 관점에서 볼 때 팬리스 컴퓨터는 다음과 같은　몇 가지 장점을 제공합니다:

1. 안정성 및 내구성

• 먼지 없는 작동:
  공장 환경은 먼지와 입자로 가득 차 있어 공기 흐름을 차단하고 마모를 유발하여 결국 시스템 고장으로 이어지게　만들어　팬 냉각 시스템을 손상시킬 수　있습니다. 팬리스 설계는 이러한 문제를 방지하여 시스템 안정성을 향상시킵니다.
  [주요 내용] Neousys의 방수 팬리스 컴퓨터는 높은 수준의 방진 및 방수 기능을 제공하여 습기나 염분에 노출되는 열악한 환경에서도 안정적인 작동을 보장합니다. 팬리스 컴퓨터가 공장에 어떤 이점을 가져다 주는지 알고 싶으신가요?자세한 사양을 보려면 여기를 클릭하세요.
• 내진동성:
  산업 환경에서는 종종 진동이 발생하여 팬 구성품이 느슨해지거나 손상될 수 있습니다. 팬리스 설계는 이러한 위험을 제거하여 해당 환경 상황에 더 적합합니다.
  [주요 내용] Neousys의 특허받은 진동 방지 설계는 GPU 카드가 설치된 상태에서도 AI 추론 또는 엣지 컴퓨팅 작업 시 지속적이고 안정적인 성능을 보장합니다.여기를 클릭하여 설계 이점에 대해 자세히 알아봅니다.
• 연장된 수명:
  무빙 파츠가 없는 팬리스 컴퓨터는 고장률이 낮아 시스템 수명을 연장하고 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다.

2. 효율적인 열 관리

• 수동 냉각:
  팬리스 컴퓨터는 히트싱크와 히트 파이프와 같은 수동 냉각 방식을 사용하여 열을 효율적으로 발산합니다. 정밀한 써멀 설계와 결합된 이러한 시스템은 기존의 팬 냉각식 컴퓨터와 비슷하거나 더 나은 성능을 발휘하는 경우가 많습니다.
  [주요 내용] Neousys의 플랫탑 팬리스 컴퓨터는 밀폐된 공간에서도 뛰어난 냉각 성능을 제공합니다.이를 어떻게 달성했는지 궁금하신가요?자세한 내용을 보려면 여기를 클릭합니다.

3. 환경 적응성

• 광범위한 온도 범위:
  팬리스 컴퓨터는 일반적으로 넓은 온도 범위에서 작동하므로 고온 또는 저온과 같은 극한 조건에 적합하며 안정적인 작동이 보장됩니다.
• SuperCAP 보호 기능이 있는 광범위한 DC 입력:
  광범위한 범위의 8V~48V DC 입력을 수용하는 이 시스템을 다양한 산업 환경에 배포할 수 있습니다. 또한 Neousys의 특허 받은 SuperCAP을 통해 전기적 변동, 갑작스러운 정전 등으로부터 연결된 시스템을 보호할 수 있습니다.

4. 낮은 유지보수 비용

• 높은 안정성:
  무빙 파츠가 없다는 것은 고장이 적다는 뜻입니다.
• 유지보수 빈도 감소:
  팬리스 설계로 팬을 청소하거나 교체할 필요가 없어 유지보수 노력과 비용을 줄일 수 있습니다.
• 가동 시간 증가:
  안정성이 높을수록 다운타임이 줄어들어 생산 효율성이 높아집니다.

5. 효율성

• 공간 효율성:
  공기 흐름 채널이 필요 없는 팬리스 컴퓨터는 더욱 컴팩트해져 설치 공간을 절약할 수 있습니다.
• 에너지 효율성:
  추가 전력을 필요로 하는 팬이 없어서 전체 전력 소비가 줄어듭니다.
  [주요 내용] Neousys의 소형 POC 시리즈 팬리스 컴퓨터는 좁은 공간의 작동 요구 사항을 충족합니다.더 많은 소형 팬리스 컴퓨터를 살펴보려면 여기를 클릭합니다.

6. 안전성

• 스파크 위험 없음:
  팬리스 설계는 팬 고장으로 인한 스파크 위험을 제거하여 시스템 안전성을 향상시킵니다.

결론

자동화 애플리케이션에서 팬리스 컴퓨터의 안정성, 내구성, 환경 적응성 덕분에 팬리스 컴퓨터가 점점 더 대중화되고 있습니다. 초기 투자 비용은 다소 높을 수 있지만, 장기적인 이점(안정성 향상, 유지보수 비용 절감, 생산성 향상)을 고려하면 팬리스 컴퓨터는 미래를 위한 가치 있는 투자입니다.