随着计算机行业的快速发展,处理器运行得越来越快,热量产生越来越多。了更好地理解CPU散热器,本文档介绍了处理器开发历史和处理器散热器开发背景,以及散热方法,当前状态和散热器趋势。CPU散热器的未来发展。导体冷却器CPU热管理应用环境和处理器散热器研究的重要性伴随着处理器性能的不断提高,其发热量也得到了极大的改善。后,冷却处理器的问题变得越来越重要:根据相关信息,50%的常见故障问题,包括处理器,都是由于过热造成的[2]。始处理器功率小于10 W,不需要散热器。20世纪90年代中期之后,处理器的频率和集成度得到了显着提高,处理器功率和热量输出也大幅增加。
了适应处理器开发过程中不断变化的功耗,处理器散热器也取得了很大进步。理器分类和冷却方法和问题有两种类型的散热:无源和有源:无源散热通过散热器将CPU热量散发到空气中。热效果与散热器表面成比例。单,安全可靠,但散热效果不理想,难以应用CPU当前的散热需求;主动散热是使用风扇或泵壳通过强制对流从散热器排出热量。是冷却处理器的主要方式。管基于热力学的基本原理:在温度差异的情况下,热量不可避免地从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到部件在低温下。管是放置在散热器中的真空金属管,其具有吸热芯和极低沸点的液体。运行过程中,由于温度的升高,一端的液体吸收热量并蒸发,快速到达管子的另一端,此时的温度很低,所以让热量液化并返回。此,通过两个状态之间的液体变化和管两端之间的流动,芯片吸收的热量被有效地消散,并且获得了更好的散热效果。管中的散热产生问题:散热器表面的显着增加,其体积的增加,使用导热率高于铝的散热片的铜片改善了散热器的质量。些限制了风冷散热器的发展,进一步降低了散热器的耐热性并提高了导热性。行业的热管应用于台式机处理器散热器。管是一种传热介质,使用高效率的相变传热,热阻高达每瓦摄氏度千分之一,传热超过50千瓦[3]。1984年第五届国际热管理会议上,TP公司及其合作者介绍了微热管和小型热管的理论和观点,冷库安装这导致热管在耗散中的广泛使用。电子元件。管只是一种导热装置,它不具备散热功能,只能以非常快的速度将热量从一端传递到另一端。后的散热还必须放在金属底座和散热片上。座和散热片中只有两种材料。导体半导体制冷芯片的工作原理是效果:当N型半导体材料和P型半导体材料以电偶对耦合时,在该电路中激活直流电后,可以产生能量传递。流从N型元件流到P型元件的结点以吸收热量并变成冷端,而P型元件流到N型元件的结点以释放热量,然后成为一个热门的结局。热和放热现象的大小取决于电流的大小和半导体材料N,P的组分数量。种方法已经存在很长时间了,但是它没有得到促进,并且在极端缓慢的过程中增长非常缓慢。年来。然固态制冷的性能非常强,但是当你工作时冷端的最低温度可以达到零,但是由于热端产生的巨大热量,它非常脆弱并且消耗很多能量。些制造商已经推出了少量使用半导体散热片的显卡,但由于修复率高,它们还没有大量出货。CPU的新型散热技术是一种具有极高导热性的新型传热元件:它通过在完全封闭的真空管中蒸发和冷凝液体来传递热量,使用的原理是:流体如毛细管作用。到良好的降温效果。具有极高的导热性,良好的等温性,冷热两侧的传热区可任意改变,长距离传热和可控温度。管散热器基板与大功率电子器件的矩阵紧密接触,例如晶闸管,igbt,igct等,并且模具的热量可以直接输出。
通道散热器的概念最初由Tuckerman和Peace于1981年提出。由高导热率材料组成,并且根据Riddle等人的研究,总传热系数。
图3中可以看出,当微通道宽度为10μm且CPU温度为85°C时,两个相同长度和高度的微通道收集器的CPU温度为65°C。度为100微米。然,宽度越小,散热越好。此,尺寸因素对微通道散热器的影响至关重要,这直接影响CPU的性能。Cooligy产品的水冷芯片采用主动微通道冷却系统(AMCC),是一种三通道技术。分:用于传热吸收液体的微管收集器,用于向空气传热的散热器和用于通过微管收集器传输液体的动能电动泵。传统的水冷相比,AMCC技术的核心在于两点:一个是微通道歧管,另一个是静音电泵,微通道歧管相当于水冷头。通过高导热率的介质附着在芯表面上。使直接集成到CPU中,根据DRIE或LIGA方法,用具有大约20到100μm的平行宽度的许多微槽蚀刻具有芯的接触部分的内表面,然后胶合以形成路径闭环。态工作流体沿此方向流动,因为散热器表面比传统水冷头大几百倍,传热系数大,相当于温度几乎与流体相同。用动能泵和微通道散热器,散热性能更高,散热性能更高。官方网站数据显示,热流量均为1000 W / cm2,音量低。便,无噪音,性能稳定,可靠性高,使用寿命长,与芯片集成度好,成本低等然而,减小微通道的宽度不仅可以增加散热能力,还可以导致压降的上升和下降。通道的压力和泵的功率,以及在低雷诺数下堵塞微通道和微流体流的问题都得到了深入的探索。着散热器技术的改进对于微通道本身,该产品将具有更大的发展潜力和市场需求。
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