Abstrak—Di era digitalisasi ini dibutuhkan prosesor (CPU) yang cepat untuk memenuhi kebutuhan komputasi, namun prosesor yang cepat dapat menghasilkan temperatur yang tinggi. Dengan teknik  pendinginan  air  cooling,    heatsink  dapat  membantu dalam  mendinginkan  prosesor  dengan  bantuan  blower/kipas. Dilakukan  studi  numerik  untuk  meninjau  terkait  distribusi temperatur  pada  heatsink  dengan  perforated  fin,  pengaruh jumlah  lubang,  dan  pengaruh  kecepatan  inlet  terhadap temperatur  CPU.  Dalam  penelitian  ini  digunakan  regular  fin dan perforated fin dengan 6, 10, dan 14 lubang dengan variasi kecepatan udara pada inlet sebesar 1, 1.5, 2, 2.5, dan 3 m/s. Hasil simulasi  menunjukkan  bahwa  distribusi  temperatur  di  model perforated fin lebih tinggi dibandingkan dengan model regular fin.  Kecepatan  udara  inlet  juga  berperan  dalam  penurunan temperatur CPU, dimana semakin tinggi kecepatan udara inlet, maka  semakin  menurun  pula  temperatur  CPU.  Lubang  dan kecepatan inlet juga mempengaruhi koefisien konveksi, dimana berdasarkan  hasil  simulasi,  pada  kecepatan  3  m/s,  koefisien konveksi tertinggi terjadi pada perforated fin dengan 14 lubang, sedangkan koefisien konveksi terendah terjadi pada regular fin.
Kata Kunci—Air Cooling, Berlubang, Heatsink, Sirip.

## I. PENDAHULUAN
INERJA komputer terus dikembangkan untuk memenuhi  kebutuhan  komputasi  di  era  digital  ini. Prosesor atau CPU ( Central Processing Unit ) pada komputer diandalkan  untuk  memproses  data  besar  dengan  kecepatan luar biasa. yang menyebabkan peningkatan temperatur pada CPU. Selain itu, terdapat tren miniaturisasi yaitu tren dalam mendesain  komponen-komponen  elektronik  menjadi  lebih kecil  sehingga  lebih  tipis,  ringan,  dan  kompleks, mengakibatkan  adanya  titik  panas  yang  berdampak  buruk pada kinerja prosesor dan menurunkan efisiensi pendinginan [1-3].
Pendinginan  CPU  (Central  Processing  Unit)  sangat penting untuk memiliki kondisi kerja yang andal dengan suhu yang sesuai untuk peralatan elektronik seperti komputer dan perangkat  terkait.  Pendinginan  menggunakan air  cooling melalui konveksi  natural  maupun  forced, telah memberikan pengaruh  yang  signifikan  untuk  meningkatkan  kinerjanya seiring dengan meningkatnya temperatur. Teknik pendinginan forced convection pada umumnya menggunakan kombinasi heatsink dan  kipas,  dimana fins atau  sirip-sirip pada  heatsink  berguna  sebagai  alat  penukar  panas  dari permukaan ke fluida di sekitarnya.
Sudah banyak penelitian mengenai konfigurasi fins mulai dari jarak antar fin , tinggi fin , ketebalan pelat, hingga bentuk fin . Penelitian yang dilakukan oleh M. R. Shaeri, et.al. (2009) menyelidiki  pengaruh  aliran  fluida  dan  perpindahan  panas secara  konduksi  dan  konveksi  pada  10  variasi  desain  sirip berlubang  persegi  panjang  secara  numerik  [4].  Selanjutnya
dilakukan studi eksperimen tentang efek dari berbagai bentuk lubang  terhadap  distribusi  temperatur  menggunakan forced convection oleh T. K. Ibrahim, et.al.  (2018) [5]. Kembali lagi studi yang dilakukan oleh T. K. Ibrahim, et.al. (2019), yaitu eksperimen  dan  simulasi  untuk  merancang heatsink yang optimal  berdasarkan  jumlah  lubang  pada fin dengan  variasi kecepatan inlet [6].    Penelitian-penelitian  tersebut  juga menyimpulkan bahwa fins yang diberikan lubang ( perforated )  dapat  meningkatkan  koefisien  perpindahan panas, sehingga distribusi temperatur dan perpindahan panas pada perforated  fins lebih  baik  daripada fins tanpa  lubang ( solid fins ).
Kemajuan  terbaru  dalam  teknologi  komputer,  seperti munculnya game berkinerja  tinggi  dan  aplikasi  pusat  data, telah menyebabkan meningkatnya permintaan akan heatsink CPU yang lebih efisien dan efektif. Maka dari itu, tugas akhir ini berfokus pada pengaruh heatsink dengan perforated fins dengan  variasi  jumlah  lubang  dan  kecepatan  udara,  pada peningkatan efisiensi pembuangan panas CPU.

## II. METODOLOGI

## A. Model Sistem
Gambar  1  dan  Gambar  2 merupakan  ilustrasi  model  dari
Studi Numerik Air Cooling dengan Perforated Straight Fins Heat Sink pada Central Processing Unit (CPU)
Abelovsky Emmanuel G. Ginting dan Bambang Arip Dwiyantoro Departemen Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : bambangads@me.its.ac.id
K
Gambar 1. Ilustrasi model regular heatsink .
Gambar 2. Ilustrasi model perforated heatsink .
heatsink dengan 9 fins yang digunakan pada penelitian ini. Adapun  dimensi heatsink yang  sudah  dimodelkan  dapat dilihat pada Tabel 1.
Model pada regular dan perforated fins memiliki dimensi yang sama,  namun  dengan  perbedaan  yaitu pada perforated fins terdapat lubang dengan ukuran diameter sebesar 7 mm.

## B. Meshing
Model yang sudah dibuat akan didefinisikan sesuai kondisi dimensi  aslinya.  Setelah  itu,  dilakukan  pembuatan  domain fluida  menggunakan  ANSYS SpaceClaim, diberikan  pada Gambar  3.  Domain  fluida  memiliki  panjang  240  mm  dan lebar 70 mm serta tinggi 62 mm. Selanjutnya akan dilakukan proses meshing ,  yaitu  pemecahan  model  dan  domain  fluida menjadi elemen-elemen kecil.
Dapat  dilihat  pada  Gambar  4  hasil mesh heatsink model regular  fins dan perforated  fins menggunakan  software ANSYS. Mesh dibuat menggunakan metode automatic tanpa menambahkan  metode  atau  secara Automatic, dimana didapatkan jumlah elemen mesh awal sebesar 554642 untuk regular fins dan  752628  untuk perforated  fins .  Pada  bagian heatsink , IHS, dan CPU Die ukuran meshing dibuat semakin rapat  yang  bertujuan  untuk  meningkatkan  akurasi  dari simulasi.

## C. Boundary Conditions
Setelah pembuatan domain fluida dan meshing , dilakukan penentuan boundary conditions , yaitu penentuan kondisi dan flow yang terjadi pada model yang akan disimulasikan. Pada Gambar  5  dapat  dilihat boundary  condition pada  domain fluida tampak keseluruhan.
Tabel 2 merupakan parameter boundary conditions beserta material  yang  digunakan.  Pada constant  heat  generation diberikan input nilai sebesar 232.28 MW/m 3 .
Selain itu properti material dari boundary conditions yang digunakan pada penelitian ini, dapat dilihat pada Tabel 3.

## D. Variasi Penelitian
Pada  penelitian  ini,  dilakukan  variasi  penelitian  yang bertujuan  untuk  membandingkan  dan  memperluas  faktor- faktor  yang  mempengaruhi  hasil  penelitian.  Variasi  yang dilakukan  pada  penelitian  ini  adalah  variasi  jumlah  lubang dan variasi  kecepatan udara pada inlet. Variasi  lubang yang akan  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  sebanyak  6,  10, dan 14 lubang dengan diameter lubang konstan sebesar 7 mm. Sedangkan kecepatan inlet divariasikan 1; 1.5; 2; 2.5; 3 m/s.

## E. Grid Independency Test (GIT)
Pada Gambar 6 tampak grafik hasil GIT, dimana simulasi akan dilanjutkan dengan jumlah elemen mesh sebesar 2.81× 10 6 untuk model regular fins dan jumlah elemen mesh sebesar 2.80× 10 6 untuk model perforated fin s.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Analisis Pengaruh Geometri Fin
Simulasi  dilakukan pada geometri regular dan perforated fin heatsink dengan kecepatan fluida pada inlet sebesar 2 m/s. Data  diambil  dari  bidang  ZX  pada  ketinggian  42  mm  dari dasar heatsink dan pada sepanjang bidang XY, diberikan pada Gambar 7.

## 1) Pola Aliran Udara
Berdasarkan  Gambar  8  (a),  kecepatan  aliran  udara  awal terlihat berwarna hijau dan berubah menjadi kuning, oranye, dan  merah.  Dapat  dilihat  lebih  jelas  pada  Gambar  8  (b), kontur kecepatan berubah menjadi warna oranye dan merah mengindikasikan  kecepatan  aliran  tertinggi  berada  di  sisi kanan dan kiri dinding boundary. Hal ini terjadi dikarenakan
Tabel  1.
Dimensi heatsink Parameter Nilai Tinggi sirip 50 mm Panjang sirip 90 mm Ketebalan sirip 1.5 mm Diameter lubang 7 mm Jumlah sirip 9 Lebar baseplate 50 mm Ketebalan baseplate 2 mm Gambar 3 . Pemodelan domain fluida. (a) (b) Gambar 4 . Hasil mesh (a) regular fins (b) perforated fins .
aliran menabrak sisi luar fin dan dinding boundary , sehingga kecepatan aliran meningkat. Pada saat aliran masuk ke celah fin, terdapat  peningkatan  kecepatan  juga  yang  ditandai dengan warna kuning. Sedangkan kecepatan aliran menurun pada  saat  aliran  menuju outlet ,  yang  dapat  dilihat  di  ujung- ujung fin yang ditunjukkan oleh warna biru dan di sepanjang outlet yang ditunjukkan oleh warna hijau.
Pada  Gambar  9,  di  awal  masuk  celah fin terjadi peningkatan  kecepatan  yang  ditandai  dengan  kontur berwarna kuning. Namun, terjadi penurunan kecepatan pada saat  aliran  melewati  lubang  yang  terdapat  di  celah fin yang ditunjukkan oleh warna biru. Hal ini disebabkan karena aliran terjebak  di  lubang-lubang  di  sepanjang  celah fin ,  sehingga aliran  melambat.  Namun,  kecepatan  aliran  di  luar  celah
menunjukkan  sebaliknya,  karena  aliran  tidak  melewati lubang-lubang,  maka  kecepatan  aliran  maksimum  terjadi  di luar  celah  dan  di  sisi  dinding  yang  ditunjukkan  oleh  warna merah dan oranye.
Pada Gambar 10 ditunjukkan pola aliran yang terjadi pada model perforated  fin .  Dapat  dilihat  bahwa  terjadi  separasi aliran  yang  ditunjukkan  oleh separation  zone, yang menandakan  aliran  masuk  ke  lubang  dan  terlepasnya boundary layer dari  permukaan menjadi wake . Pada mixing zone , aliran udara mengalir ke ujung lubang dan kembali ke aliran  udara  utama,  menyebabkan  peningkatan  aliran turbulen.  Aliran  turbulen  inilah  yang  menyebabkan pendinginan  menjadi  lebih  cepat.  Selain  itu  terdapat
Tabel  3.
Boundary conditions simulasi Boundary Condition Material Inlet Velocity Inlet - Outlet Pressure Outlet - Fluid Domain Wall Air CPU Die Constant Heat Generation Silicon IHS CPU Couple System Copper
Heatsink Couple System Aluminium (a) (b) (c) Gambar 7 . Boundary conditions pada heatsink (a) tampak keseluruhan, (b) tampak samping, (c) tampak depan.
Tabel  2. Properti material boundary conditions Material Density (kg/m 3 ) Specific Heat (J/kg K) Thernal Conductivity (W/m K) Air 1.225 1006.43 0.0242 Aluminium 2719 871 202.4 Copper 8978 381 387.6
Silicon 2330
703.3824 149 (a) (b) Gambar 5 . Hasil GIT (a) regular fin dan (b) perforated fin.
Gambar 6 . Posisi pengambilan data.
300 305 310 315 320 325 330 335 340 345 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 T em pe ra tur CP U (K ) Jumlah Elemen Mesh 305 310 315 320 325 330 335 340 345 350 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 T em pe ra tur CP U (K ) Jumlah Elemen Mesh
reattachment  flow ,  dimana  aliran  menempel  kembali  ke permukaan fin dan ke aliran utama setelah melewati lubang. Gambar  10  (b),  (c),  dan  (d)  menunjukkan  pola  aliran  yang terjadi  pada  lubang perforated  fin pada  semua  model perforated  fin .  Dapat  diamati  bahwa, separation  zone membesar  seiring  dengan  bertambahnya  lubang.  Fenomena ini  terjadi  karena  jarak  antar  sirip  yang  semakin  pendek karena bertambahnya lubang, menimbulkan turbulensi lebih banyak  daripada  jarak  antar  sirip  yang  panjang,  sehingga separation zone semakin besar.
2) Distribusi Temperatur Heatsink
Kontur  distribusi  temperatur heatsink ,  IHS  ( Integrated Heat Spreader ), dan CPU pada model regular dan perforated fin ,  ditampilkan  oleh  Gambar  11  di  bidang  XY  dengan kecepatan  aliran  udara  konstan  2  m/s  serta heat  generation berdasarkan TDP dari CPU Intel i9-12900KS sebesar 150W. Distribusi temperatur pada kedua model dapat dilihat dengan skala  disamping  gambar,  dimana  warna  merah  tua mengindikasikan  temperatur  paling  tinggi  dan  warna  biru mengindikasikan temperatur paling rendah.
Pada Gambar 11 (a), dapat dilihat kontur berwarna oranye dan kuning pada CPU yang menandakan temperatur tertinggi berada pada CPU, dan menjadi hijau seiring menuju ujung fin yang mengindikasikan terjadi distribusi temperatur dari CPU ke fin. Rata-rata  temperatur  pada  CPU  adalah  sebesar 66.53℃, sedangkan temperatur maksimal pada CPU sebesar 69.07℃.  Gambar  11  (b)  menunjukkan  kontur  berwarna kuning yang mengindikasikan temperatur  tertinggi terjadi di CPU,  menuju  sirip,  kontur  menjadi  berwarna  hijau  dan  di ujung sirip kontur menjadi berwarna biru yang mengindikasikan  temperatur  paling  rendah  terjadi  di  ujung
sirip. Rata-rata temperatur pada CPU adalah sebesar 61.23℃, sedangkan temperatur maksimal pada CPU sebesar 63.22℃.
Dilakukan pengambilan nilai temperatur pada fin di titik- titik  yang  diilustrasikan  seperti  pada  Gambar  12.  Titik  T 1 berada  di  dasar fin ,  titik  T 2 berada  di  tengah  sirip,  titik  T 3 berada  pada  ujung fin .  Nilai  temperatur  diambil  untuk mengetahui distribusi temperatur heatsink dari dasar heatsink hingga ujung fin. Grafik pada Gambar 13 menunjukkan nilai- nilai  temperatur  yang  diambil  pada  lokasi  yang  sudah ditentukan.
Distribusi  temperatur  pada perforated  fin lebih  baik daripada regular  fin terbukti  dari  grafik  dari  Gambar  13. Dimana  pada  titik  T 3 , perforated  fin dengan  6  lubang memiliki temperatur yang lebih rendah daripada regular fin . Fenomena  ini  terjadi  karena  lubang  menyebabkan  aliran menjadi turbulen sehingga panas lebih cepat terdisipasi, yang mengakibatkan perpindahan panas menjadi lebih cepat.

## B. Analisis Pengaruh Jumlah Lubang terhadap Temperatur CPU
Pendinginan  terjadi  pada  CPU  disebabkan  oleh heatsink yang  dilewati  oleh  udara  yang  mengalir.  Kecepatan inlet ditetapkan konstan sebesar 2 m/s. Dua heatsink dengan dua model fin yang  berbeda  yaitu  regular  dan perforated digunakan  dalam  penelitian  ini.  Model perforated  fin divariasikan jumlah lubangnya dari 6 lubang, 10 lubang dan 14  lubang  dengan  diameter  konstan  sebesar  7  mm.  Kontur temperatur CPU diamati pada bidang XY untuk mengetahui pengaruh  jumlah  lubang  terhadap  temperatur  CPU.  Kontur temperatur  dari  hasil  simulasi  model heatsink dapat  dilihat pada Gambar 14.
(a) (b)
Gambar 9 . Kontur kecepatan regular fin (a) tampak keseluruhan, (b) aliran pada fins . (a) (b)
Gambar 8. Kontur kecepatan perforated fin (a) tampak keseluruhan, (b) aliran pada fins .
Dari  hasil  simulasi,  kontur  yang  didapatkan  cenderung berwarna merah pada bagian CPU dan perlahan menjadi biru menuju ujung sirip. Dapat dilihat pada Gambar 14 (a) kontur temperatur  pada  regular fin berwarna  hijau  biru  dengan sedikit  oranye  pada  CPU,  hal  ini  menunjukkan  terjadi distribusi  temperatur  dari  CPU  ke fins ,  dan  temperatur tertinggi berada pada CPU. Namun pada saat menggunakan perforated  fin  heatsink ,  warna  kontur  temperatur  berubah menjadi biru pada fin dan warna kuning hijau pada CPU, yang dapat  dilihat  pada  Gambar  14  (b)  dan  (c).  Fenomena  ini
terjadi karena dengan menambahkan lubang pada fin, maka aliran menjadi lebih turbulen di sepanjang celah fin, sehingga laju perpindahan panas meningkat dan temperatur menurun. Temperatur maksimum berdasarkan jumlah lubang diberikan pada Tabel 4.
Tetapi,  laju  perpindahan  panas  menurun  seiring  dengan meningkatnya  jumlah  lubang  pada perforated  fin. Hal  ini dapat  dilihat  pada  Gambar  14  (d)  yaitu  pada  14 perforated fins ,  dimana  temperatur  CPU  justru  meningkat  dikarenakan penambahan jumlah lubang yang dominan dapat
(a) (b)
(c)
(d)
Gambar 10 . Pola aliran (a) lubang, (b) 6 perforated fin , (c) 10 perforated fin , (d) 14 perforated fin pada model perforated fin dengan kecepatan inlet 2 m/s.
menyebabkan  area  perpindahan  panas  berkurang.  Hal  ini terjadi  karena  meskipun  lubang  dapat  membuat  aliran menjadi turbulen di sepanjang celah fin, jumlah lubang yang terlalu  banyak  dapat  menyebabkan  luas  area  perpindahan panas berkurang sehingga laju perpindahan panas menurun.
Koefisien  konveksi  adalah  parameter  yang  menjelaskan peristiwa  perpindahan  panas  antara  permukaan  solid  dan fluida  yang  mengalir.  Pada  Gambar  15,  dapat  dilihat  grafik koefisien konveksi pada setiap model fin dengan kecepatan 2 m/s. Trendline dari  grafik  diatas  cenderung  keatas  yang menunjukkan meningkatnya nilai  koefisien konveksi  atau h
seiring  dengan  bertambahnya  jumlah  lubang.  Hal  ini disebabkan oleh meningkatnya luas area perpindahan panas secara  konveksi.  Nilai h terendah  dimiliki  oleh heatsink regular fin yaitu  sebesar  49.62  W/m 2 K,  sedangkan  nilai h tertinggi  dimiliki  oleh heatsink perforated  fin dengan  14 lubang yaitu sebesar 52.32 W/m 2 K.

## C. Analisis Pengaruh Kecepatan Inlet terhadap Temperatur CPU
Simulasi  dilakukan  dengan  menggunakan  dua  model fin yaitu  regular fin dan perforated  fin .  Untuk  mengetahui pengaruh  kecepatan  aliran  terhadap  pendinginan  CPU, variasi kecepatan inlet konstan yang digunakan adalah 1 m/s, 1.5 m/s, 2 m/s, 2.5 m/s dan 3 m/s. Hasil simulasi dapat dilihat pada Gambar  16 (a) untuk kecepatan 1 m/s, Gambar  16 (b) untuk  kecepatan 1.5 m/s, Gambar  16 (c) untuk  kecepatan 2 m/s, Gambar 16 (d) untuk kecepatan 2.5 m/s, dan Gambar 16
Tabel  4.
Temperatur maksimum berdasarkan jumlah lubang Model Maximum Temperature (℃) Regular Fin 69.07 Perforated Fin N = 6 63.58 Perforated Fin N = 10
64.11
Perforated Fin N = 14 71.43
(a) (b) Gambar 11 . Kontur distribusi temperatur (a) regular fin dan (b) perforated fin .
Gambar 12 . Lokasi titik temperatur pada fins .
Gambar 13 . Grafik distribusi temperatur.
Gambar  14 . Kontur  ditribusi  temperatur  model  (a) regular  fins, (b)  6 perforated fins fins , (c) 10 perforated fins fins, (d) 14 perforated fins .
Gambar 15 . Grafik pengaruh jumlah lubang terhadap koefisien konveksi. 40 45 50 55 60 65 70 T1 T2 T3 M ax im um T empe ra tu re ( °C) Titik Temperatur Regular Fin Perforated Fin, N = 6 47.5 48 48.5 49 49.5 50 50.5 51 51.5 52 52.5 53 N = 0 N = 6 N = 10 N = 14 h (W /m 2 ℃ ) Model Fin
(e)  untuk  kecepatan  3  m/s.  Dari  Gambar  16  secara keseluruhan,  penurunan  temperatur  terjadi  seiring  dengan meningkatnya  kecepatan  inlet.  Hal  ini  dapat  dilihat  dari kontur temperatur pada regular fins berubah dari warna hijau kuning  pada  kecepatan  1  m/s,  menjadi  berwarna  biru  pada kecepatan  3  m/s.  Temperatur  maksimum  regular fin pada kecepatan inlet 1  m/s  adalah  sebesar  88.08℃,  dan  pada kecepatan inlet 3 m/s adalah sebesar 62.25℃.
Hal  yang  sama  juga  terjadi  untuk perforated  fin, dimana pada  saat  kecepatan inlet bertambah,  maka  temperatur  juga semakin  menurun.  Dapat  dilihat  pada  Gambar  16,  kontur temperatur  pada  CPU  berubah  dari  warna  merah  menjadi berwarna hijau biru, yang mengindikasikan terjadi penurunan temperatur pada CPU. Temperatur maksimum perforated fin 6 lubang pada kecepatan inlet 1 m/s adalah sebesar 79.67℃, dan  pada  kecepatan inlet 3  m/s  adalah  sebesar  57.77℃. Warna  kontur  temperatur perforated  fins 10  lubang  dan  14 lubang temperatur pada fin dan CPU terlihat berubah di setiap kenaikan kecepatan inlet . Hal ini menandakan, semakin cepat aliran  udara  pada inlet ,  maka temperatur  pada fin dan  CPU juga  semakin  menurun.  Temperatur  maksimum perforated fin 10  lubang  pada  kecepatan inlet 1  m/s  adalah  sebesar 80.33℃,  dan  pada  kecepatan inlet 3  m/s  adalah  sebesar 58.23℃. Sedangkan temperatur maksimum perforated fin 14 lubang  pada  kecepatan inlet 1  m/s  adalah  sebesar  90.97℃, dan pada kecepatan inlet 3 m/s adalah sebesar 64.3℃.
Melalui  grafik  pada Gambar 17, dari  simulasi  yang telah dilakukan,  diketahui  nilai-nilai  temperatur  maksimum  yang
terdapat  pada  setiap  model fins ,  dengan  nilai  temperatur maksimum  tertinggi  terjadi  pada perforated  fin dengan  14 lubang.  Sedangkan  nilai  temperatur  maksimum  terendah diraih  oleh  model perforated  fin dengan  6  lubang.  Dapat dilihat juga bahwa nilai temperatur perforated fin dengan 10 lubang lebih tinggi daripada perforated fin dengan 6 lubang, meskipun perbedaan nilai tidak begitu signifikan.
Koefisien konveksi  bergantung  terhadap beberapa faktor, seperti  kecepatan  fluida  yang  mengalir.  Nilai  koefisien konveksi berbanding lurus dengan kecepatan fluida, sehingga koefisien konveksi  meningkat apabila kecepatan fluida juga meningkat.  Adapun  grafik  nilai  koefisien  konveksi h pada setiap  kecepatan inlet  yang ditunjukkan  oleh  Gambar  18. Dapat dilihat dari grafik diatas, meningkatnya kecepatan inlet menyebabkan  nilai  koefisien  konveksi  juga  semakin  besar. Peningkatan  kecepatan  pada inlet menyebabkan  aliran menjadi lebih turbulen dan terciptanya arus balik atau eddy , sehingga nilai koefisien konveksi juga semakin meningkat.

## VII. KESIMPULAN/RINGKASAN
Berdasarkan  hasil  simulasi  pengaruh perforated fin terhadap  distribusi  temperatur heatsink dan  pendinginan CPU, didapatkan kesimpulan sebagai berikut: (1) Berdasarkan hasil simulasi, perforated fin memiliki distribusi temperatur  yang  lebih  baik  daripada  regular fin .  Distribusi temperatur paling baik terjadi pada perforated fin dengan 10 lubang.  Lubang  menyebabkan  aliran  pada fin menjadi
Gambar 16 . Perbandingan kontur temperatur fin dengan variasi kecepatan inlet (a) 1 m/s, (b) 1.5 m/s, (c) 2 m/s, (d) 2.5 m.s, (e) 3 m/s pada berbagai model heatsink.
turbulen,  sehingga  panas  terdisipasi  lebih  cepat  yang menyebabkan  distribusi  panas  juga  menjadi  lebih  baik.  (2) Dengan kecepatan inlet konstan 2 m/s, temperatur CPU pada heatsink dengan  model perforated  fins 6  lubang  dan  10 lubang lebih rendah daripada heatsink dengan model regular fins . Namun, hal sebaliknya terjadi pada model perforated fin
14  lubang,  dimana perforated  fin 14  lubang  memiliki temperatur maksimal sebesar 71.43℃, lebih tinggi daripada model  regular  dan perforated lainnya.  Fenomena ini  terjadi karena  meskipun  lubang  dapat  membuat  aliran  menjadi turbulen  di  sepanjang  celah fin, jumlah lubang  yang  terlalu banyak  dapat  menyebabkan  luas  area  perpindahan  panas berkurang  sehingga  laju  perpindahan  panas  menurun.  (3) Hasil simulasi menunjukkan bahwa semakin tinggi kecepatan aliran udara pada inlet , maka temperatur CPU akan semakin menurun.  Hal  ini  terjadi  karena  dengan  peningkatan kecepatan aliran udara pada inlet , aliran udara akan semakin turbulen,  sehingga  disipasi  panas  lebih  cepat.  Temperatur maksimum perforated fin 6 lubang pada kecepatan inlet 1 m/s adalah  sebesar  79.67℃,  dan  pada  kecepatan inlet 3  m/s adalah  sebesar  57.77℃.  Sehingga  dengan  peningkatan kecepatan  udara  pada inlet berpengaruh  pada  penurunan temperatur CPU.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  M. Epicoco, “Knowledge patterns and sources of leadership: Mapping the semiconductor miniaturization trajectory,” Res. Policy , vol. 42, no. 1, pp. 180–195, 2013, doi: 10.1016/j.respol.2012.06.009.
[2]  H. Lasi, P. Fettke, H.-G. Kemper, T. Feld, and M. Hoffmann, “Industry 4.0,” Bus.  Inf.  Syst.  Eng. ,  vol.  6,  no.  4,  pp.  239–242,  2014,  doi: 10.1007/s12599-014-0334-4.
[3]  S.  Wiriyasart,  C.  Hommalee,  and  P.  Naphon,  “Thermal  cooling enhancement  of  dual  processors  computer  with  thermoelectric  air cooler module,” Case Stud. Therm. Eng. , vol. 14, p. 100445, 2019, doi: 10.1016/j.csite.2019.100445.
[4]  M. R. Shaeri, M. Yaghoubi, and K. Jafarpur, “Heat transfer analysis of lateral  perforated  fin  heat  sinks,” Appl.  Energy ,  vol.  86,  no.  10,  pp. 2019–2029, 2009, doi: 10.1016/j.apenergy.2008.12.029.
[5]  T. K. Ibrahim et al. , “Experimental study on the effect of perforations shapes  on  vertical  heated  fins  performance  under  forced  convection heat transfer,” Int. J. Heat Mass Transf. , vol. 118, pp. 832–846, 2018, doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.11.047.
[6]  T. K. Ibrahim et al. , “Experimental and numerical investigation of heat transfer augmentation in heat sinks using perforation technique,” Appl. Therm. Eng. , vol. 160, p. 113974, 2019, doi:
10.1016/j.applthermaleng.2019.113974.
Gambar 17 . Grafik temperatur terhadap variasi kecepatan inlet .
Gambar 18 . Grafik koefisien konveksi terhadap kecepatan inlet. 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 1 1.5 2 2.5 3 T em pe ra ture ( °C) Kecepatan Inlet  (m/s) Regular Fin Perforated Fin N = 6 Perforated Fin N = 10 Perforated Fin N = 14 0 50 100 150 200 250 300 1 1.5 2 2.5 3 h (W /m 2 ℃ ) Kecepatan Inlet  (m/s) Regular Perforated Fin, N=6 Perforated Fin, N=10
Perforated Fin, N=14