集成式计算机芯片水冷系统的研究

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集成式计算机芯片水冷系统的研究
曾 平,程光明,刘九龙,杨志刚,郑丽兵
(吉林大学机械工程及自动化学院,130025,长春)
摘要:为了实现计算机芯片散热静音、高效的目的,研制了一种新型的、以双腔并联压电泵为动力源的计算机芯片水冷散热系统,解释了双腔并联压电泵的结构及工作原理,应用流体动力学、传热学等理论阐明了水冷散热器的设计方法.采用有限元分析软件对散热器进行了热量分布仿真,通过实验的方式,测试了水冷系统内部流量及风扇对计算机芯片散热效果的影响规律.通过与现有芯片CPUCooler系列风冷散热器的对比实验,发现该水冷系统的散热效率较高,在相同工况、加热功率60W时,研制的集成式水冷系统所冷却的模拟芯片加热器的热平衡温度比CPUCooler冷却时的温度低6℃,而到达热平衡的时间却
缩短了35min.

关键词:计算机芯片;水冷;压电泵;散热器
中图分类号:TK172 文献标识码:A
Compositive Water-Cooling System Applied to Computer Chip

从第1代电子管计算机到现在正在开发的第代神经网络计算机,体积在不断变小,但性能、速度却在不断提高.随之而来的是芯片能耗越来越大,发热量越来越高,能耗所产生的热量会引发芯片故障,至导致系统死机,而晶体管的大小、集成晶体管的数量也会受到系统散热能力的严重制约.因此,必须进行有效的散热设计,以确保这些高速、高功率的芯片能够正常工作.