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《中国科学院研究生院(理化技术研究所)》 2009年
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计算机系统级热管理方法的研究

刘明  
【摘要】: 随着社会信息化进程的加快,计算机技术的发展可谓一日千里。为了获得更快的计算速度和更大的存储容量,芯片的制作工艺不断改进,封装密度不断提高。尽管新技术对单个微器件功耗的降低起到了一定作用,但其已被集成度日益增加所导致的功耗上升完全抵消。因此,热障问题仍制约着当今计算机技术的发展。近年来,为弥补芯片级散热方案的不足,系统级热管理的思想逐步引起高度重视,由此引申出诸多问题亟待解决。本文以获取先进的热管理方案为目标,对应用于桌面计算机、笔记本电脑以及计算机集群的几种新型系统级热管理方法分别进行了理论或实验研究(或两者兼有),在如下几方面取得进展: 1.高性能桌面计算机独立热流路径热管理方法的实验研究 通过对传统的单一热流路径系统级风冷热管理方法进行数值模拟,分析了该方法在冷却能力和可用性(主要针对噪音)方面的局限。在实验组件的设计中,充分考虑了先前研究中存在的不足,完成了新方案的样机测试,对过程中出现的新问题提出了解决方案。最后通过与传统方案的对比,评估了新方案的先进性。 2.笔记本电脑发热元件分离放置的数值模拟 分别对笔记本电脑传统的系统级风冷方案和由本实验室前期提出的发热元件分离放置的方案进行了数值模拟。根据模拟的结果,具体分析了后者优于前者的原因所在,并提出了一些实用化解决方案,初步证明了该方案的可行性。 3.嵌入机柜式热管理方案的可行性理论分析 采用基于exergy损失的评估模型对作者专利中提出的嵌入机柜式系统级热管理方案进行了分析,重点研究了新方案在能量利用率方面的优越性。研究中,首先建立了部分数据中心的简化数值模型并进行了模拟,随后利用模拟结果进一步计算传统方案与新型方案各部分的exergy损失,最后定量分析了新方案的节能潜力,说明了其实用价值。 4.嵌入机柜式热管理方案的实验研究 组建了两种嵌入机柜式热管理方案的实验样机并采用模拟热源进行了实验测试。对实验过程中出现的新问题进行了理论分析,提出了解决和优化建议。分析了模型与样机间的差别,采用理论分析和数值模拟的方法对实验结果进行了修正,证明了该方案的可行性和实用性。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(理化技术研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TB65

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【参考文献】
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1 李腾,刘静;芯片冷却技术中的微/纳米材料与结构的研究进展[J];微纳电子技术;2004年08期
2 陈旭,李元山,毕人良;巨型计算机热设计技术现状及趋势[J];电子机械工程;2003年01期
3 张旭;超级计算机热设计[J];电子机械工程;2003年02期
4 李伟荣,谢英俊;热仿真技术在笔记本电脑测试中的应用探讨[J];电子机械工程;2004年05期
5 李波;李科群;俞丹海;;Flotherm软件在电子设备热设计中的应用[J];电子机械工程;2008年03期
6 张栋;付桂翠;;电子封装的简化热模型研究[J];电子器件;2006年03期
7 姚征,陈康民;CFD通用软件综述[J];上海理工大学学报;2002年02期
8 许敏;张平;;FNM结合CFD在电子设备热设计中的应用[J];计算机工程与科学;2008年11期
9 李腾,刘静;芯片冷却技术的最新研究进展及其评价[J];制冷学报;2004年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张曦;;太阳能供电与半导体制冷箱的设计[J];中国建设动态.阳光能源;2004年04期
2 黄向阳;周健;姜文超;刘轶;;湖水源热泵系统温排水数学模型研究及应用[J];安全与环境学报;2010年03期
3 彭兴东;胡林;王文兴;赵红阳;房荣友;;乳化液槽内流场和温度场的数值模拟及优化[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
4 傅岳鹏;谭凯;田民波;;电子封装技术的最新进展[J];半导体技术;2009年02期
5 杨俊;张颖一;傅岳鹏;田民波;;各类环境调和型封装技术与材料的现状[J];半导体技术;2009年04期
6 熊华清;李春泉;尚玉玲;;BGA焊点空洞对信号传输性能的影响[J];半导体技术;2009年10期
7 易小林;基于消息驱动机制的VHDL程序设计[J];兵工自动化;2003年04期
8 刘雪绞;张彩云;徐伟;;机器视觉系统在倒装焊设备中的应用[J];兵工自动化;2009年05期
9 李杰;周彦煌;;复杂结构火箭发射药非稳态温度场的数值模拟[J];兵工学报;2008年01期
10 李军伟,刘宇;环境压强对气动塞式喷管底部压强的影响[J];北京航空航天大学学报;2003年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张震;杨卫民;阎华;丁玉梅;;内置转子套管换热器的实验及数值模拟研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 侯正军;陈玉华;;无铅焊料的发展情况[A];2004中国电子制造技术论坛——电子整机无铅化焊接技术学术研讨会论文集[C];2004年
3 陶志强;陈建升;丁佳培;范琳;杨士勇;;微电子封装用环氧材料研究进展[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
4 杨娟;冯诗愚;刘卫华;;计算机芯片冷却技术的研究现状与发展[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
5 张东;孔祥强;;空调系统冷凝器稳态分布参数模型与仿真[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
6 赵宇;王兵;;空间光学遥感器电子设备热分析应用[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 张猛;余佳佳;廖庆喜;;气力集排式油菜精量排种器气流场仿真分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 王强;尚鑫;;太阳能辅助热泵系统分析与研究[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
9 张其明;高亚南;张风琴;郑枫;;直流变频分体式空调简易设计[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
10 魏莉;陈焕新;张威;董媛媛;张绰;殷明;;单元管长度对壳管式吸附床传热特性的影响[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
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1 穆勇;燃气轮机双燃料燃烧室流场及污染排放数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 沈海龙;船体与节能附体及螺旋桨的非定常干扰研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
4 刘芬;注射成型过程中多相聚合物相形态演变的建模与模拟[D];华中科技大学;2010年
5 王正家;ACA互连的多因素作用分析与性能优化[D];华中科技大学;2010年
6 黄钰期;基于场协同原理的车用冷却系统流动传热耦合分析与结构优化[D];浙江大学;2010年
7 张磊;离心风机多目标优化及旋转失速机理研究[D];华北电力大学(北京);2011年
8 俞路;絮凝酵母在悬浮床反应器流变与流动行为研究[D];大连理工大学;2011年
9 罗忠兵;钎焊界面结构形态及对其接头剪切行为的影响[D];大连理工大学;2011年
10 王忠厚;从混沌走向协同:课堂教学系统自组织境域研究[D];西南大学;2011年
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1 张战锋;塞流式厌氧发酵反应器物料流场的CFD模拟[D];华中农业大学;2010年
2 张东;直膨式太阳能热泵热水器的模拟分析[D];山东科技大学;2010年
3 王珺;山区风特性参数与自锚式悬索桥的静风稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
4 包金哲;煤化工气液固多相流管道磨蚀机理及仿真预测研究[D];浙江理工大学;2010年
5 姜逢章;蜂窝板传热元件的性能研究[D];郑州大学;2010年
6 谷骁勇;基于ANSYS的离心压缩机主要零件建模和受力分析[D];郑州大学;2010年
7 魏国亮;多级压气机三维流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 王振琛;饱和气体发生器低温制冷系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 李琦;某16V型柴油机相继增压性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 吴曙亮;横向来流对等离子点火器点火区域的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李明东;利用CFD数值仿真技术确定电子设备风道特性[J];安全与电磁兼容;2002年03期
2 孔巧玲,贺建华;热管在笔记本电脑散热中的应用[J];电脑开发与应用;2004年02期
3 谢英俊;电子设备散热与电磁兼容的协同设计[J];电子机械工程;2004年01期
4 王阳元,张兴;21世纪及1999年微电子技术展望[J];电子科技导报;1999年01期
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1 周小明;赵永彬;;辽宁电力数据中心深化应用研究与建设[J];电力信息化;2011年02期
2 孟勐;黄维勇;林唯耕;彭晓峰;;液晶电视无风扇冷却的数值建模[J];工程热物理学报;2009年09期
3 许玉;方贤德;李小建;戴秋敏;;浮空器载荷舱热特性研究[J];科学技术与工程;2011年30期
4 成珂;张鹤飞;;月球表面温度的数值模拟[J];宇航学报;2007年05期
5 王琴;杨连发;张震;;水冷散热器温度场及热变形的模拟分析[J];流体机械;2011年01期
6 ;新一代数据中心呼之欲出 惠普刀片服务器锋芒毕露[J];电力信息化;2007年06期
7 赵军;龚慧钦;;银行数据中心UPS系统的配置与维护管理[J];中国金融电脑;2007年10期
8 齐爽;;惠普引进数据中心咨询专家,CFS打造新一代数据中心——惠普数据中心关键设施规划与设计研讨会在京召开[J];智能建筑与城市信息;2008年07期
9 ;“如何构建下一代数据中心”之二 数据中心光纤的应用方向是高密度模块化[J];智能建筑与城市信息;2008年09期
10 ;市场活动[J];智能建筑与城市信息;2008年09期
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1 谢信耐;;以信息化促进体院管理改革——构建数据中心的设想[A];第七届全国体育科学大会论文摘要汇编(二)[C];2004年
2 丁豪;;数据中心高可靠性供电方案研究[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年
3 王永明;李兴林;;船舶远程识别与跟踪系统的发展与应用[A];第五届卫星通信新业务新技术学术年会暨卫星通信系统网间互联互通与接口标准研讨会论文集[C];2009年
4 王崙;;行业统一数据中心在吉林烟草的实践[A];华北、东北地区2007年度烟草学术交流研讨会论文集[C];2007年
5 金晶;吴新跃;;舰用橡胶隔振器抗冲击分析及模型简化研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(上册)[C];2009年
6 王新峰;;浅谈数据中心建设和商务智能(BI)的开发与实施[A];河南省烟草学会2008年学术交流获奖论文集(上)[C];2008年
7 ;美国Airflow数据中心专用空调机[A];全国暖通空调制冷1996年学术年会资料集[C];1996年
8 邓莉;;浅谈数据中心的信息安全管理策略[A];网络安全技术的开发应用学术会议论文集[C];2002年
9 孙壮志;;基于信息集成的数据中心的实现[A];中国烟草行业信息化研讨会论文集[C];2004年
10 王其英;;通信行业数据机房建设新概念[A];中国石油石化工程技术和物装手册(第二分册)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张传国;以太网绽放数据中心[N];网络世界;2005年
2 郭涛;高效企业比绿色企业多了些什么[N];中国计算机报;2008年
3 ;数据中心在变化[N];计算机世界;2004年
4 郑燃;数据中心绿色蜕变[N];政府采购信息报;2008年
5 马磊;绿色数据中心不能光说不练[N];政府采购信息报;2008年
6 本报记者 刘洪宇;嘉实基金打造高端数据中心[N];中国计算机报;2008年
7 本报记者 吴玉征;万和证券数据中心节能故事[N];计算机世界;2009年
8 电脑商报记者 祁萌;数据中心面临的挑战依然存在[N];电脑商报;2010年
9 本报记者 于翔;数据中心向云扩展[N];网络世界;2010年
10 本报记者 胡英;新一代数据中心引发交换机变革[N];计算机世界;2010年
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1 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
2 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
3 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
4 郭永红;超细粉再燃低NO_x燃烧技术的数值模拟与实验研究[D];华北电力大学(北京);2006年
5 胡国权;淮河试验时期的能量与水份循环研究[D];中国气象科学研究院;2001年
6 吴一红;管阵流体弹性不稳定性研究及流体诱发振动数值模拟[D];清华大学;1991年
7 陈黎明;电弧加热发动机的设计与研究[D];清华大学;2002年
8 肖金花;波纹管传热强化及其轴向承载能力研究[D];北京化工大学;2006年
9 周素云;激光等离子体中有着自生磁场的密度通道的分析研究[D];南昌大学;2007年
10 武文斌;金属板件等离子体弧柔性成形技术的基础研究[D];大连理工大学;2008年
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1 刘明;计算机系统级热管理方法的研究[D];中国科学院研究生院(理化技术研究所);2009年
2 彭志;汽轮机叶片精锻工艺CAD与成形过程数值模拟[D];燕山大学;2002年
3 张明远;室内高大空间污染物分布数值模拟[D];华北电力大学(北京);2003年
4 商建英;镉在土壤中吸附特性的研究及运移动态的数值模拟[D];中国农业大学;2003年
5 戴廷仁;东北地区暴雨、强对流天气的数值模拟诊断研究[D];南京气象学院;2003年
6 贾云飞;室内可燃气体泄露过程的研究[D];河北工业大学;2004年
7 林郁;拱支叉筒网壳稳定性分析与风压数值模拟[D];浙江大学;2004年
8 后国超;基于Web的医疗数据交换中心的设计与实现[D];大连理工大学;2004年
9 靳建明;火焰在激波诱导下稳定性问题的数值模拟与实验验证[D];南京理工大学;2004年
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