导航:----当今散热技术的发展趋势更多地取决于电子产品的演变，而不是热控制技术本身的进展。散热方案的发展是革新性的，而不是革命性的——散热片的选择、界面材料的选择以及风扇的安放比过去的要求更为严格，但它们在热设计中的基本地位并没有改变。 ---- 减小线宽以及对基片采用铜连接等措施可以在不明显增加散热量的情况下提高芯片的速度，而其它方法则对散热提出了更高的要求。例如，所谓“超频”技术——一种最终用户使芯片运行于超过标称频率的趋势——正在成为芯片制造商们提供更高速芯片的方式之一，它能比技术进步方式更快地提供高速芯片。为了在不改进技术和不牺牲可靠性的前提下提高芯片速度，这些制造商们采取了降低最高工作温度的办法，这样就增加了对热管理的需求。 ---- 额外的散热需求导致了若干成熟散热方案的出现，这反过来又为热设计人员提供了适用于多种产品的可选方案。例如，散热片不再是一种稀罕部件，它对于许多进行图形处理的或是功能密集的芯片已成为必要的也是可接受的了。现在的Pentium III主板就可能需要多达六个散热片。 ---- 笔记本电脑和台式电脑 ---- 笔记本电脑和台式电脑还在继续走着过去十年来的老路：更高速的处理器和更小的体积使得散热越来越困难。热设计成了这些产品完整设计周期的一部分。台式电脑的设计人员依靠功率强大的风扇把10～75瓦的功率损耗从芯片上转移到具有更大空间的周围环境中。 ---- 笔记本电脑的设计者则依靠热管等先进的散热技术将10～20瓦的热量从高功率芯片转移到性能良好的散热片上。例如，褶型散热片（见图1）就实现了散热的最大化和重量的最小化。在采用这种散热片时，系统级热设计很重要，要保证气流流经散热片，以体现它0.7℃/W的低温升性能。 ---- 电子产品的设计周期已经简化到这样一种程度，即基本的设计是围绕一系列的器件特性来进行，而不是围绕某一代产品。这对热设计来说是个好消息，一旦设计者要进行散热设计时，需要容纳散热片或其它散热方式的物理空间就被引入到板图中。现在大多数涉及散热片或其它散热方式的设计只需针对一两英寸的区域来进行。 ---- 服务器 ---- 互联网应用的爆炸性发展最大程度地推动了电子行业的成长。特殊功能的服务器已十分普遍。存储服务器、游戏服务器、网络服务器以及银行和电子商务所需的安全服务器都需要散热，但它们的功能决定了各自不同的散热方式。 ---- 例如，存储服务器由大规模的磁盘驱动器组构成。存储服务器放在空调环境中，并配备多个风扇使空气保持流动，这样即可保证这种服务器的充分散热。如果需要定点散热，使用小型铝质散热片配合充分的空气流动可达到很好的效果。 ---- 另一方面，互联网游戏服务器还受到了速度方面的要求。游戏服务器配备了最先进的三维图象功能和多个处理器以加快响应时间，而且还备有目前速度最快的MODEM。由于这类服务器的机体尺寸不是影响销售的重要因素，所以为了增加散热，板卡尺寸往往被扩大。3D图象卡一般采用带有风扇的散热片，而小型横切型BGA散热片则用于MODEM芯片的散热（见图2）。 ---- 网络服务器同样有速度上的要求。为了在较低温度下达到更高的速度，经常采用铜质散热片对网络服务器中的处理器和其它高温器件进行散热。这种情况下，在成本与速度的比较中更倾向于价格昂贵的散热片材料。由于对速度和带宽的需求不断增长，人们正在考虑液体冷却方案，在不增大产品体积的情况下能够带走大量的热量。 ---- 对于安全服务器，速度不是关键因素。传输数据过程中的编码和解码会给每次传输造成一些延时，从而无法从高速系统得到更多的好处。这类服务器一般有冗余的电路板空间。 ---- 此外，加密和安全功能由专门的电路板实现。与普通的主板不同，加密板没有任何标准，散热方案常常依电路板而定。象其它服务器一样，安全服务器采用的是散热片和散热风扇等传统的散热方案，但针对电路板和应用的特别需求进行了专门设计。 ---- 在服务器应用中，多个处理器与可变尺度的并行系统一起构成一台完整的服务器。服务器的功耗水平很少有200瓦以下的，有些大型服务器可能高达1千瓦。由于每个应用各不相同，散热片的优化程度与所进行的系统级热工程设计的工作量直接相关。 ----通讯设备 ---- POS终端和移动电话等便携式通讯设备的应用正以人们意想不到的速度增长着。除了存在着比笔记本电脑更为严重的空间问题以外，这些设备还必须经受远比其它大多数电子产品要恶劣的环境限制，而且由于与人接近，还存在噪音和工作温度的限制。对保存电池能量的需求也给设计者提出了更多的挑战。 ---- 便携式通讯设备需要散热的典型功耗水平为每个芯片5到15瓦，与笔记本电脑相同。对于加密板，由于在通讯电路板设计中很少有通用标准，每个散热方案各不相同。 ---- 目前可以确定的是，移动电话电路板上的铜箔足以对这些相对低功耗的设备进行散热。但随着移动电话与掌上电脑功能的融合，如同POS终端一样，它的散热方案将会更接近于现在的笔记本电脑。
图1：这种褶型散热片可以大大减少通过散热片气流的气压压降,适合于空间狭小的应用场合.
图2:这里展示的横切型BGA散热片中有非常适合于高速MODEM芯片散热的散热片
热管理的发展与技术进步保持同步
导读:
关键字:
Aavid Thermalloy公司Chris Chapman著