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基于金刚石的先进热管理技术研究进展 被引量：1
1
作者 杜建宇 唐睿 +10 位作者 张晓宇 杨宇驰 张铁宾 吕佩珏 郑德印 杨宇东 张驰 姬峰 余怀强 张锦文 王玮 《电子与封装》 2023年第3期63-76,共14页
以GaN为代表的新一代半导体材料具有宽禁带、高电子饱和速率、高击穿场强等优异的电学性能,使得射频、电力电子器件有了具备更高功率能力的可能,目前限制器件功率提升的主要瓶颈是缺少与之匹配的散热手段。具有极高热导率的金刚石已成... 以GaN为代表的新一代半导体材料具有宽禁带、高电子饱和速率、高击穿场强等优异的电学性能,使得射频、电力电子器件有了具备更高功率能力的可能,目前限制器件功率提升的主要瓶颈是缺少与之匹配的散热手段。具有极高热导率的金刚石已成为提升器件散热能力的重要材料,学术界针对金刚石与功率器件集成的先进热管理技术已经开展了大量有益的研究与探索,但是由于金刚石具有极强的化学惰性和超高的硬度,在实际集成和工艺加工过程中,金刚石-GaN界面容易出现热性能和可靠性问题,甚至会导致器件失效。对金刚石热管理技术的研究进展和存在的问题进行了深入分析,并对未来主要工作方向做了展望。 展开更多
关键词 热管理 功率器件 金刚石 嵌入式冷却
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可降低数据中心热管理能耗的嵌入机柜式冷却方法及其EXERGY分析 被引量：3
2
作者 刘明 刘静 《电子机械工程》 2009年第2期1-7,共7页
随着社会信息化和对高性能计算的需求,全球数据中心的规模和集成度均以较快的速度增长,由此使得数据中心热耗散功率密度不断攀升,冷却成本大幅增加,传统热管理方案很难适应计算机能耗继续增长的需求。文中提出一种旨在降低数据中心能耗... 随着社会信息化和对高性能计算的需求,全球数据中心的规模和集成度均以较快的速度增长,由此使得数据中心热耗散功率密度不断攀升,冷却成本大幅增加,传统热管理方案很难适应计算机能耗继续增长的需求。文中提出一种旨在降低数据中心能耗的可对机柜内部直接进行冷却的嵌入式热管理方案,并引入exergy分析方法对分别于机柜内的顶端或各计算单元设置制冷机蒸发器两种热管理方案的性能进行了评估。结果显示,两种方案在可优化exergy部分分别较之传统冷却方案高出0.04%和1.05%,表明其在热经济性方面具有优势,可望发展为今后数据中心有前景的热管理方案。 展开更多
关键词 数据中心 计算机热管理 蒸汽压缩制冷 exergy分析 嵌入式冷却 热经济性
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大面积处理芯片嵌入式微流体冷却技术 被引量：4
3
作者 杨宇驰 吕佩珏 +7 位作者 杜建宇 李沫潼 杨宇东 潘鹏辉 郑德印 张驰 吴道伟 王玮 《微电子学与计算机》 2023年第1期105-123,共19页
随着集成电胳制程趋于极限,登纳德缩放定律逐步失效,芯片的功率密度逐渐提升,尤其是在5G、物联网以及高性能计算快速发展的驱动下,单芯片面积也在增大,热耗散问题日趋严重,传统的冷却方式已无法保证芯片的可靠工作.将热沉制备在芯片内... 随着集成电胳制程趋于极限,登纳德缩放定律逐步失效,芯片的功率密度逐渐提升,尤其是在5G、物联网以及高性能计算快速发展的驱动下,单芯片面积也在增大,热耗散问题日趋严重,传统的冷却方式已无法保证芯片的可靠工作.将热沉制备在芯片内部可以避免封装材料的导热热阻和多层界面热阻,提升冷却性能和冷却效率.学术界针对芯片的嵌入式微流体冷却开展了大量卓有成效的研究和探索,不断提出新型通道结构设计方案,包括平行长直通道、歧管通道、射流通道等.旨在于优化泵功和热阻,在小压降下实现高效冷却.然而,随着芯片面积的增大,在限域空间实现高效冷却将更加困难,工艺难度和制造成本限制了嵌入式液冷的大规模商业化使用,目前在实际IC芯片内演示的冷却方案验证了嵌入式冷却的性能,但复杂度高,兼容性差,冷却性能有待进一步提升.尤其是在3D封装架构下,需要提出兼容小型化、高密度封装的通道结构,通过协同设计,在保证电学互连的前提下实现层间冷却.在优化通道结构设计的同时,还需要简化工艺,降低成本,提升嵌入式微流体冷却的工艺可靠性和长期工作可靠性,才能推进嵌入式微流体冷却技术的实际应用. 展开更多
关键词 嵌入式液冷 微流体冷却 大面积芯片 嵌入式冷却可靠性
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冷却装置嵌入式数据中心机柜供冷效果研究 被引量：1
4
作者 孙晓晴 韩宗伟 +2 位作者 付琪 纪强 薛达 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期74-81,共8页
针对目前数据中心空调系统在冷量供应环节普遍存在的能耗大、冷却效果差等问题,本文提出将冷却装置嵌入机柜内部以实现对服务器的定量化精确供冷,利用已通过实验验证的CFD仿真平台,研究了冷却装置的排布方式和运行参数对供冷效果的影响... 针对目前数据中心空调系统在冷量供应环节普遍存在的能耗大、冷却效果差等问题,本文提出将冷却装置嵌入机柜内部以实现对服务器的定量化精确供冷,利用已通过实验验证的CFD仿真平台,研究了冷却装置的排布方式和运行参数对供冷效果的影响。结果表明:当冷却装置位于两排服务器中间时冷却效果最好,温度合格系数为100%,相比于冷却装置位于两排服务器之下的初始结构,标准差和均匀系数均下降了66.67%。在风机的额定风量达到2000 m^3/h后,增大额定风量对冷却效果的提升明显减弱,在2000~2400 m^3/h范围内,平均温度和最高温度的变化量均在0.5℃左右;当风机的额定风压为250 Pa时,机柜的冷却效果最好,标准差和均匀系数最小,分别为0.66℃和0.016;当进风温度由25℃升至29℃时,服务器整体温度提高,但温度均匀性几乎不受影响,标准差和均匀系数的变化幅度最大值分别仅为0.05℃和0.002。 展开更多
关键词 数据中心机柜 嵌入式冷却装置 冷却效果 运行参数
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