隨著消費者對更小更快速度的需求進一步增強,解决密度不斷增加的印刷電路板(PCB)的散熱問題面臨著艱巨的挑戰。 隨著堆疊微處理器和邏輯單元達到GHz工作頻率範圍,經濟高效的熱管理可能已成為設計、封裝和資料領域工程師迫切需要解决的最高優先問題。
製造3D集成電路以獲得更高的功能密度已成為當前的趨勢,這進一步新增了熱管理的難度。 類比結果表明,溫度升高10°C將使3D IC晶片的熱密度加倍,效能降低3分之一以上。
微處理器的挑戰
國際電晶體科技藍圖(ITRS)預測,未來3年,微處理器中難以冷卻區域的互連跡線將消耗多達80%的晶片功率。 熱設計功率(TDP)是評估微處理器散熱能力的一項名額。 它定義了處理器達到最大負載時釋放的熱量和相應的外殼溫度。
Intel和AMD最新微處理器的TDP介於32W和140W之間。 隨著微處理器工作頻率的新增,這個數位將繼續上升。
擁有數百臺電腦服務器的大型資料中心特別容易出現散熱問題。 據估計,服務器的冷卻風扇(可能消耗高達15%的電力)實際上已經成為服務器及其自身的一個相當大的熱源。 此外,資料中心的冷卻成本可能占資料中心功耗的40%-50%。 所有這些都對本地和遠程溫度檢測和風機控制提出了更高的要求。
當涉及到安裝包含多核處理器的PCB時,熱管理挑戰將變得更加艱巨. Although each processor core in the processor array may consume less power (和 therefore dissipate less heat) than a single-core processor, 對大型電腦服務器的淨影響是,它為資料中心的電腦系統新增了更多的散熱. 簡言之, 在電腦的給定區域上運行更多處理器內核 PCB板.
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