算机系统级热管理技术最新研究进展
热管技术国内外研究现状
热管技术国内外研究现状热管原理最早是由于1944年在美国俄亥俄州的通用发动机公司提出并一次取得专利[4]。
该公司最初提出一种设想也即最早期的热管装置，这种装置只是由封闭的管子组成，当管内充装某种液体时，管子的一侧吸热蒸发后，另一侧的某一装置可以达到冷凝放热的效果，不附加任何外加动力的基础上，仅依靠管子内部的吸液芯所产生的毛细吸力，使得冷凝后的液体可以流回至原来那侧，从而继续蒸发吸热，像这样循环往复，就可以实现使热量从端传动到另一端的目的。
但的很可惜的是，他的想法在当时并未得到广泛的认同。
306041963年，美国新墨西哥州的科学家在国家实验室再次研制出了类似于最初设想的传热装置，并赋予这种传热装置一个学术的内涵，正式将这一传热元件命名为热管一一，当时实验中采用钠作为工质，壳体采用不锈钢材料，内部装有丝网吸液芯[5]。
论文网随着时间不断推移，关于热管的研究并没有停下脚步。
1965年，首次给出了较为完整的热管理论，也正是他建立了热管中各个过程的基本方程，并建立了如何计算热管毛细极限的较为标准规范的数学模型，由此，为以后的热管理论研究工作奠定了基础[6]。
1966年，发明了一种拥有独特通道设计的热管[7]。
他所完成的设计是为工作液体从放热段回流至吸热段过程中，提供了一个压力降比较小的通道，这样就可以较大幅度的提高热管的传热能力。
1967年，美国宇航局将一根不锈钢一水热管送入地球卫星轨道并且运行成功[8]。
这一壮举之后，更是几近引发了科学界的沸腾，吸引了更多的科学家和科研人员投身于热管的研究中来，不论是荷兰、日本、英国、法国、意大利、前西德、前苏联等国家和地区均展开了相关的大量研究工作，至此热管技术以空前的速度得到发展。
源自1969年，前苏联和日本的有关书籍和杂志几乎同时发表了有关热管研究方面的文章。
这篇文章中对于带有翅片的热管式空气加热器加以详细的描述。
在全球能源日趋紧张的现况中，这种空气加热器可以应用于回收工业废气中潜热；同时，和提出了利用可变导热热管来实现恒温控制[9]；另外，科学家也发明出了一种新的旋转式热管，它是依靠转动从而产生离心力，使得工作液体能够从冷凝段流回蒸发段。
航空航天工程中的热管理技术优化探究
航空航天工程中的热管理技术优化探究热管理技术在航空航天工程中起着关键作用。
随着航空航天技术的不断发展，航天器和飞机所面临的热管理挑战也越来越严峻。
本文将探讨航空航天工程中的热管理技术优化，并讨论可行的解决方案。
航天器和飞机在使用过程中会受到极端的温度条件，从极寒的太空中到高温的大气层中。
同时，它们还需要在运行过程中产生大量的热量。
因此，热管理技术对于维持航空航天器的正常运行和保护载荷的安全至关重要。
首先，我们需要考虑的是热绝缘材料的选用。
热绝缘材料可以有效地减少热量的传递，保护航空航天器内部的元器件免受温度的影响。
优化热绝缘材料的选择可以提供更好的隔热效果，降低能量损耗。
例如，采用低导热系数的绝缘材料可以减少热量的传导，从而降低航天器的热负荷。
其次，在设计过程中需要注意热传递路径的优化。
要最大限度地减少热量的传导，可以采用一系列热传递路径的优化措施。
例如，使用散热器将热量传递到外部环境中，以避免过热。
此外，合理设计热传导支撑结构，以降低热传导引起的温度梯度。
另外，利用先进的冷却技术也是热管理技术优化的重要方面。
航空航天工程中常用的冷却技术包括被动式和主动式冷却。
被动式冷却通过利用材料的热物性来分散热量，如利用热管和热传导材料来提高热量的分散效果。
而主动式冷却则通过冷却系统来主动控制温度，如采用液冷或气冷系统来降低热量。
对于航空航天器的热管理，采用多级循环系统也是一种有效的优化方法。
这种系统可以实现热量的分级循环，以最大限度地提高热能的利用效率。
通过优化循环中的温度、流速和压力等参数，可以更有效地控制和管理热量，减少热量的损耗。
此外，热辐射也是一个需要考虑的问题。
航天器在太空中会受到强烈的太阳辐射，同时还会产生自身的热辐射。
因此，在设计过程中需要考虑到热辐射的影响，采取相应的措施来控制热量的散发。
例如，利用表面涂层来反射太阳辐射，减少热量的吸收和累积。
最后，热管理技术的优化还需要结合先进的监测和控制系统。
热管技术的应用研究与发展
热管技术的应用研究与发展热管技术是一种热传导技术，它利用物质的蒸发和冷凝原理，将热量从一个位置传输到另一个位置，被广泛应用于电子设备、军事、航空航天等领域。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加，热管技术的应用和研究得到了持续的推进和发展。
热管技术最早出现在1960年代后期，主要应用于太空技术中，用于控制卫星上电子设备的温度。
随着该技术的不断成熟和发展，其应用领域不断拓宽。
目前，热管技术已经应用于各种电子设备，例如笔记本电脑、手机、平板电脑等，通过热管技术的热导性能实现散热降温，提高设备稳定性和寿命。
同时，在军事、航空航天领域，热管技术也被广泛用于控制和维持各种设备的温度，提高设备性能和稳定性。
热管技术的基本原理是利用工作流体的液态和气态相变过程来传导热量。
工作流体的蒸发和冷凝是热传导的基本形式，热量从热源端向工作流体传递，利用蒸汽的扩散浸渍到蒸汽空腔壁面上，再通过冷凝放出潜热释放给冷源。
通过工作流体的流动达到传递热量的效果。
与其他传热技术相相比，热管技术具有以下优点：1.高热传导能力。
热管技术可以跨越较长距离传输热量，具有很强的热传导能力。
2.自控制效应。
热管在工作过程中，由于相变过程的自发控制，具有自控制效应，可以有效地控制热源温度。
3.可靠性高。
由于热管内无运动部件和润滑剂等机械结构，所以热管寿命长，可靠性高。
热管技术的应用越来越广泛，其优越的热传导性能和可靠性也引起了越来越多的研究和发展。
其中一个关键的发展方向是优化热管结构和材料，以达到更高的热传导性能和工作温度范围。
现代材料科学的发展为热管技术的进一步发展提供了重要的支撑。
例如，高温热管技术能够解决高温条件下热量传递的问题，提高了热管的工作温度范围。
有学者提出了高温热管技术的基础元件，包括压缩机、蒸发器、冷凝器和热管本体等。
在热管本体方面，研发团队采用了碳化硅纳米材料作为热管主体，大大提高了热传导速度和传导能力，极大地拓展了高温热管技术的应用领域。
电子电器设备中高效热管散热技术的研究现状及发展
电子电器设备中高效热管散热技术的研究现状及发展电子电器设备是现代生活中不可或缺的一部分，随着科技的发展，电子电器设备的功能和性能不断提升，但同时也会产生更大的热量。
高效热管散热技术的研究和发展成为了解决电子电器设备散热难题的关键。
本文将对电子电器设备中高效热管散热技术的研究现状及发展进行探讨。
一、高效热管散热技术的研究现状1. 传统热管散热技术传统热管散热技术采用金属制成的热管，通过导热介质在热管内部传输热量，再通过翅片将热量散发到周围空气中。
这种技术具有成本低、可靠性高等优点，但在散热效率上存在一定的局限性。
2. 复合材料热管散热技术为了提高热管的导热性能和散热效率，研究人员开始采用复合材料制成的热管。
复合材料在保持传统热管优点的还能够提高热管的导热性能，从而提高散热效率。
3. 微通道热管散热技术微通道热管是一种结构更加精细的热管，通过微小的通道结构可以更有效地传输热量，进而提高散热效率。
目前，微通道热管已经在一些高端电子电器设备中得到应用。
4. 其他新型热管散热技术除了以上几种热管散热技术之外，研究人员还在探索其他新型热管散热技术，如超临界热管、纳米热管等。
这些新型热管散热技术在提高散热效率的也带来了更大的挑战和机遇。
1. 提高散热效率随着电子电器设备的功能和性能不断提升，对散热效率的要求也越来越高。
高效热管散热技术的发展趋势之一就是不断提高散热效率，以满足新一代电子电器设备的散热需求。
2. 减小体积和重量随着电子电器设备的微型化和轻量化趋势，对散热器件的体积和重量也提出了更高的要求。
未来的高效热管散热技术将会朝着体积更小、重量更轻的方向发展。
3. 提高可靠性和稳定性电子电器设备往往需要长时间稳定运行，因此高效热管散热技术在提高散热效率的还需要不断提高可靠性和稳定性，以确保设备长时间稳定运行。
4. 节能环保随着节能环保意识的提升，未来的高效热管散热技术也将朝着节能环保的方向发展，研究人员将会不断探索新的材料和工艺，以降低能耗和减少对环境的影响。
供热系统现状与供热管理新技术节能运行探讨
供热系统现状与供热管理新技术节能运行探讨摘要：本论文旨在研究当前供热系统的现状，并探讨供热管理中的新技术，以实现节能运行。
通过对供热系统进行理论框架的分析和存在的问题的识别，我们提出了解决这些问题的方法，并总结了研究结果。
关键词：供热系统、节能运行、供热管理、新技术、可持续发展引言：供热系统在现代社会中起着至关重要的作用。
然而，传统的供热方式存在能源浪费、环境污染等问题。
因此，寻找新的供热管理技术，实现供热系统的节能运行显得尤为重要。
本文将从理论框架的角度出发，探讨当前供热系统面临的问题，并提出解决这些问题的方法。
一、供热系统的基本概念能源供应：供热系统需要能源作为热能的来源，常见的能源包括燃气、石油、电力、生物质等。
能源供应可以通过集中供热或分散供热的方式进行。
热源设备：热源设备是供热系统中的关键组成部分，用于生成热能。
常见的热源设备包括锅炉、热交换器、地热能源系统等。
热源设备将能源转化为热能，并将其传递给供热介质。
供热介质：供热介质是通过管道网络将热能从热源设备传递到用户处的载体。
常见的供热介质包括水、蒸汽、热水等。
供热介质在管道中循环流动，将热能传递给用户，达到供热的目的。
管道网络：管道网络是将热能从热源设备输送到用户处的管道系统。
它通常包括主干管道、支线管道和用户侧管道。
管道网络需要具备良好的绝热性能，以减少能量损失。
用户终端：用户终端是供热系统的最终接受者，包括建筑物的供暖设备、热水设备等。
用户终端通过热交换的方式将供热介质中的热能转化为室内空间的热量，提供舒适的室内环境。
二、当前供热系统所存在的问题1.能源浪费、效率低下不合理的能源选择：一些供热系统在能源选择上没有充分考虑可持续性和高效性。
例如，依赖传统化石燃料（如煤炭、石油）作为主要能源来源，这些能源存在燃烧产生的大量污染物和温室气体，同时能源利用效率较低，导致能源浪费和环境污染。
管道网络能量损失：供热系统的管道网络存在能量损失问题。
数据中心的热管理与散热技术
数据中心的热管理与散热技术随着云计算和大数据应用的快速发展，数据中心扮演着日益重要的角色。
然而，数据中心的高密度服务器和大量的计算设备所产生的热量也带来了一系列的问题，如散热不足、能源消耗过大等。
因此，热管理与散热技术成为了数据中心建设与维护中的重要环节。
一、热管理技术的意义在一个数据中心中，数以千计的高性能服务器齐聚一堂，它们的运行会产生大量的热量。
如果没有有效的热管理技术，这些服务器可能会过热而导致性能下降甚至损坏。
而热管理技术的应用可以提高数据中心的稳定性和可靠性，进而提高整个数据中心的性能。
二、散热技术的分类目前，数据中心中常用的散热技术主要分为主动散热和被动散热两种。
1. 主动散热技术主动散热技术通过利用风冷、液冷等方式，主动将热量从数据中心设备中传导到周围环境中。
风冷散热技术是比较常见的一种主动散热技术，它利用大型风扇将冷空气送入服务器机架，吹散热量。
而液冷散热技术则利用液体对设备进行冷却，效果更好但成本更高。
2. 被动散热技术被动散热技术主要通过散热材料的选择和设计来实现热量的传导和散发。
例如，在服务器机架的设计中，使用具有良好散热性能的金属材料，以便将热量迅速散发到周围环境中。
此外，还可以通过改进机架的通风孔设计，提高空气流通效率，加速热量的散热。
三、热管理技术的发展趋势随着数据中心的规模和功耗的不断增加，热管理技术正在不断创新和发展。
1. 高密度热管理传统的数据中心服务器布局比较松散，而新一代的高密度服务器可以在相同的机架空间内容纳更多的服务器。
这就要求数据中心必须有更强大的散热能力来应对高密度服务器产生的热量。
因此，高密度热管理成为了热管理技术的一个重要发展方向。
例如，可以采用液冷散热技术，将热量直接传导到冷却液体中，有效降低温度。
2. 节能热管理数据中心的能耗一直是一个热点问题。
为了降低能源消耗，热管理技术也在朝着节能方向发展。
例如，可以采用智能风冷系统，在服务器闲置时减少风扇的转速，降低能源消耗。
我国供热行业智慧供热现状及发展趋势
我国供热行业智慧供热现状及发展趋势在随着社会的进步和科技的发展，智能化在各个领域得到了广泛应用，供热行业也不例外。
智慧供热作为供热行业的一种创新发展模式，正逐渐引起人们的重视。
本文将对我国供热行业智慧供热的现状进行探讨，并展望其未来的发展趋势。
一、智慧供热的现状当前，我国供热行业智慧供热的应用已经初具规模。
各地供热企业纷纷引入先进的信息技术，利用大数据、物联网等技术手段，实现对供热系统的智能监控、数据分析和运行优化。
智慧供热的主要特点包括：1. 智能监控系统的应用。
通过在供热管网、换热站等关键节点布置传感器和监测设备，实现对供热系统各项指标的实时监控。
同时，运用物联网技术，将监测数据传输到中央控制中心，供热企业可以通过远程监控平台实时掌握供热系统的运行状态。
2. 数据分析与运行优化。
借助大数据技术，供热企业可以对供热系统的历史数据进行深入分析，掌握供热负荷变化规律和用户用能行为趋势。
通过对供热系统的数据进行挖掘和分析，供热企业可以优化供热计划，提高供热系统的运行效率和经济性。
3. 用户便捷的控制方式。
智慧供热还包括对用户的智能化服务。
通过手机APP、智能热表等设备，用户可以实时了解自己的供热情况，并进行温度调节、用热计量等操作。
用户可以根据自己的需求实时调整室内温度，提高供热舒适度。
二、智慧供热的发展趋势智慧供热不仅提升了供热行业的管理效率，也为用户提供了更加便捷的供热服务。
未来，智慧供热将在以下几个方面取得更大的发展：1. 智慧供热与清洁能源的结合。
在应对能源危机和环境污染的背景下，我国供热行业正逐渐向清洁能源转型。
智慧供热将与清洁能源技术相结合，优化供热系统的运行方式，提高能源利用效率，减少环境污染。
2. 智慧供热与能源互联网的融合。
随着能源互联网概念的提出，智慧供热将与能源互联网相结合，实现供需的智能匹配。
通过能源互联网平台，供热企业可以实时了解能源需求，灵活调整供热计划，提高供热系统的运行灵活性。
2024年热管理系统市场发展现状
热管理系统市场发展现状引言随着科技和工业的快速发展，现代社会对电子设备和信息技术的需求越来越高。
然而，这些设备的使用过程中会产生大量的热量，这可能导致设备的过热，影响其性能和寿命。
为了解决这一问题，热管理系统应运而生。
本文将重点介绍热管理系统市场的发展现状。
热管理系统的概念和功能热管理系统是一种用于控制和调节设备温度的技术和方法。
它主要通过散热、导热、传热和冷却等方式来将设备内部产生的热量有效地排出，以维持设备的正常运行温度。
热管理系统的主要功能包括：保护设备免受过热的损害、提高设备的性能和可靠性、延长设备的使用寿命。
热管理系统市场规模和增长趋势热管理系统市场在过去几年呈现出强劲的增长势头，并预计在未来几年内将继续保持高速增长。
根据市场研究机构的数据，2019年全球热管理系统市场规模达到了100亿美元，并有望在2025年达到200亿美元。
这主要受到以下几个因素的影响：1.电子设备的普及和需求增长：随着信息技术的快速发展，各类电子设备的需求不断增加，如智能手机、平板电脑、电脑服务器等。
这些电子设备的紧凑设计和高效性能使其在使用过程中产生大量热量，进而推动了热管理系统市场的增长。
2.新兴行业的需求增长：随着新能源汽车、5G通信等新兴行业的兴起，对高性能电子设备和热管理系统的需求也呈现出快速增长的趋势。
这些新兴行业对设备的高温、高性能、长寿命等方面的要求促使了热管理系统市场的发展。
3.环境保护意识的增强：对环境保护和节能减排意识的提高，使得热管理系统作为一种有效的节能降耗技术得到了广泛应用。
政府的环保政策和标准的出台也进一步推动了热管理系统市场的发展。
热管理系统市场的竞争格局目前，全球热管理系统市场呈现出竞争激烈的格局。
主要的市场参与者包括热管理系统供应商、设备制造商和解决方案提供商等。
这些公司通过提供高效、可靠和节能的热管理系统来赢得客户的青睐。
在市场竞争方面，主要体现在以下几个方面：1.创新技术和产品：各家公司纷纷加大研发投入，不断推出具有创新性的热管理技术和产品。
电气设备的热管理与散热技术的最新研究进展
电气设备的热管理与散热技术的最新研究进展在当今科技飞速发展的时代，电气设备在各个领域的应用日益广泛，从日常生活中的电子设备到工业生产中的大型机器，从通信领域的基站到新能源汽车的动力系统，电气设备的性能和可靠性对于我们的生活和工作有着至关重要的影响。
而热管理与散热技术则是保障电气设备正常运行、延长使用寿命、提高性能的关键因素之一。
随着电气设备的功率密度不断提高，对热管理与散热技术的要求也越来越高，相关的研究也在不断深入和拓展。
一、电气设备热管理与散热技术的重要性电气设备在工作过程中，由于内部的电阻、电感等元件会产生热量，如果这些热量不能及时有效地散发出去，就会导致设备温度升高。
过高的温度会对电气设备的性能产生多方面的不利影响。
首先，温度升高会导致电子元件的电阻增大，从而增加电能的损耗，降低设备的工作效率。
其次，高温会加速电子元件的老化，缩短其使用寿命。
此外，过高的温度还可能导致设备出现故障，甚至引发火灾等安全事故。
因此，有效的热管理与散热技术对于保障电气设备的性能、可靠性和安全性具有重要意义。
二、传统的热管理与散热技术在过去的几十年中，已经发展出了多种传统的热管理与散热技术，如自然对流散热、强制风冷散热和液冷散热等。
自然对流散热是一种依靠空气的自然流动来带走热量的方法，其结构简单、成本低，但散热效果有限，通常适用于功率较小、发热较低的电气设备。
强制风冷散热则是通过风扇等设备强制推动空气流动，加快热量的散发。
这种方法散热效果较好，但风扇的噪声较大，且在一些恶劣环境下（如灰尘较多的场所）可能会出现故障。
液冷散热是利用液体（如水、油等）的高比热容和良好的导热性能来带走热量。
液冷散热的效率高，但系统复杂，成本较高，且存在液体泄漏的风险。
三、最新的热管理与散热技术研究进展（一）相变材料散热技术相变材料（PCM）是一种在特定温度下能够发生相变（如从固态变为液态或从液态变为固态），并在相变过程中吸收或释放大量热量的材料。
数据中心中的热管理技术研究
数据中心中的热管理技术研究在当今信息技术高度发展的时代，越来越多的组织和企业都在积极地加强对数据的管理和利用，不断推进数字化转型进程。
而对于大型数据中心，热管理技术是一个至关重要的课题。
数据中心中大量的服务器和存储设备长时间运转，产生大量热量，如果没有合理的热管理方案，将会导致设备频繁故障和能源浪费，严重影响数据中心的稳定运行和经济效益。
本文将围绕数据中心中的热管理技术进行深入探讨。
一、数据中心中的热问题众所周知，在现代数据中心中，设备的高密度和电力需求无疑让大量的能量被转化成了热量。
而数据中心的热管理问题主要分为两类：第一种是通过冷却设备将热量排出；第二种是通过热回收技术将废热转化为再生能源。
而在实际的应用中，为了确保数据中心的稳定运行和高效节能，我们需要进行精细的热管理，合理分配热量和冷量的传递，建立符合实际需求的热效应模型，以达到最佳的热平衡效果。
二、数据中心的空气冷却技术大规模数据中心中最基础的热管理技术无疑是空气冷却技术。
具体来说，在数据中心内部，大型的冷机系统会将外部空气吸入，并通过空调系统提供给服务器风扇和其他散热设备来吸收热量。
空气冷却技术的优点在于，使用成本相对较低，并且可作为主要的散热方式。
但是，在大型数据中心中，空气冷却技术的电力需求和热量移除需求都相对较高，因此需要有效地进行优化，降低节能率并保持稳定性。
三、温水液冷技术与传统的空气冷却技术相比，温水液冷技术则具有更高的散热效率。
在液冷系统中，水作为传热载体，通过循环泵系统将废热从设备中转移出来，并将其传递到冷却装置中进行换热。
与空气冷却技术不同的是，温水液冷技术不仅可以以更高的效率散热，还可以降低空气中的湿度，延长设备使用寿命，并减少噪音和热量对环境的影响。
四、热回收技术与传统的散热方法不同，热回收技术则可以将分散在数据中心内各处的能量收集起来，转化为再生能源，有效提高能源利用率。
具体来说，通常利用废热作为动力源，热回收装置可将废热转化为电力或为暖通空调系统提供热量，提高整体系统的运行效率和节能率。
电脑芯片制造中的热管理技术分析
电脑芯片制造中的热管理技术分析在现代科技领域中，电脑芯片是一项关键的技术发展。
随着芯片技术的迅速进步，人们对电脑的性能要求也越来越高。
然而，随着芯片的运行速度不断增加，热管理问题也逐渐显露出来。
本文将对电脑芯片制造中的热管理技术进行分析，探讨热管理问题对芯片性能的影响，并介绍一些常见的热管理技术。
1. 热管理问题对芯片性能的影响在高密度集成电路时代，芯片上的元器件和电路数量越来越多，这导致芯片产生的热量越来越大。
由于芯片内部工作温度的升高会影响其性能稳定性和寿命，热管理问题变得尤为重要。
如果不适当地管理芯片的热量，将会导致以下几个问题：a. 性能下降：当芯片工作温度超过一定范围时，电路元件的导电性能会受到影响，从而导致芯片的性能下降。
例如，电阻的变化可能导致信号传输速度减慢，影响芯片的运算速度。
b. 可靠性下降：芯片的工作温度过高还会影响元器件的可靠性，可能导致故障率的增加。
温度对元器件的寿命和稳定性都有很大的影响，合理管理热量有助于提高芯片的可靠性。
c. 能耗增加：为了解决温度问题，芯片可能会采用主动散热方式，例如使用风扇或液冷系统。
这些散热设备耗电，将会增加芯片的总能耗。
因此，在热管理方案中需要兼顾芯片的性能和能耗。
2. 常见的热管理技术为了解决电脑芯片制造中的热管理问题，人们开发了各种不同的技术。
下面将介绍几种常见的热管理技术：a. 散热片：散热片是一种常见的被动散热技术，通过将芯片表面的热量传导到散热片上，再通过空气对散热片进行冷却来降低芯片温度。
散热片一般采用金属材料，如铝或铜，具有良好的导热性能。
这种技术简单有效，但对空气流动有一定要求。
b. 热管：热管是一种利用液体的传热原理进行热管理的技术。
热管内部充满了导热性能较好的工质，当芯片产生热量时，工质会蒸发成气体，并在热管内部形成温度梯度。
然后，热管的另一端通过散热片将热量散发到外部环境。
热管可以有效地传导热量，适用于局部散热和热量聚集区域。
热管理解决方案研究
热管理解决方案研究热管理解决方案研究热管理是关乎热能的传输和控制，以确保系统的稳定运行和温度合理的技术。
在现代科技发展的背景下，热管理解决方案的研究变得越来越重要。
本文将按照步骤思考的方式，探讨热管理解决方案的研究。
第一步，明确研究目标。
在进行热管理解决方案的研究之前，需要明确研究的目标是什么。
研究目标可以是提高系统的热效率、降低能源消耗、改善系统的散热性能等。
明确研究目标有助于指导研究的方向和确定研究的重点。
第二步，收集相关信息。
在研究热管理解决方案之前，需要收集相关的信息和文献。
这包括已有的研究成果、相关的技术资料和实际应用案例等。
通过收集相关信息，可以了解已有的研究成果和技术进展，为后续的研究提供参考和借鉴。
第三步，分析问题和挑战。
热管理解决方案的研究往往面临各种问题和挑战。
例如，系统的热量过大导致温度过高、热能的传输效率低下、散热设备成本高昂等。
通过分析问题和挑战，可以确定研究的重点和方向，为解决问题提供指导。
第四步，制定研究方案。
在明确研究目标、收集相关信息和分析问题和挑战之后，需要制定具体的研究方案。
研究方案包括研究方法、实验设计、数据采集和分析等。
制定研究方案有助于组织和管理研究工作，确保研究的顺利进行。
第五步，实施实验和数据分析。
在制定研究方案之后，需要进行实验和数据分析。
实验可以包括模拟实验和实际实验，通过收集实验数据进行分析，评估研究成果的有效性和可行性。
数据分析可以采用统计分析方法，对实验数据进行处理和解读。
第六步，总结研究成果并提出建议。
在研究结束之后，需要总结研究成果并提出相应的建议。
总结研究成果可以包括研究的创新点、实验结果和数据分析等。
提出建议可以是改进现有技术、优化系统设计或者提出新的解决方案等。
总结研究成果和提出建议有助于将研究成果应用于实际工程项目。
综上所述，热管理解决方案的研究是一个复杂而系统的过程。
通过明确研究目标、收集相关信息、分析问题和挑战、制定研究方案、实施实验和数据分析以及总结研究成果并提出建议，可以推动研究的进展和应用。
数据中心设计中的五种热管理技术
数据中心设计中的五种热管理技术随着互联网和大数据时代的来临，数据中心的重要性不断凸显。
为了保证数据中心的稳定性和可靠性，热管理技术成为了设计数据中心必不可少的一环。
在设计数据中心时，需要考虑多种热管理技术，以确保数据中心的高效运行。
一、冷通道和热通道技术冷通道和热通道技术是数据中心热管理中最基础和常见的技术之一。
这种技术将冷气和热气分开流通。
在冷通道中，冷气从机房的下方进入，然后从顶部排出，这种方式有效防止了热气的回流。
而热通道则是热气从机房的顶部进入到机架后再通过通道排出来。
这种方式不但能降低机房温度，还能减少机架的热负荷，保证机器的运作质量。
二、热回收技术在数据中心设计中，热回收技术是一项重要的技术。
热回收技术能够将过热的排气重新利用起来，弥补其他方面的能量消耗，比如暖气和制冰系统，从而达到节能的效果。
在应用热回收技术前，需要先了解数据中心的运行情况。
如果能够在机房内部加入节能装置，比如风扇和散热片，将大大降低能量消耗，为热回收技术的使用提供优质的条件。
三、冷水机房空调技术冷水机房空调技术是现在数据中心热管理的新兴技术。
冷水机房空调机采用制冷剂冷却的方式，在数据中心中形成一个低温环境，从而有效地降低运行设备的温度。
与传统的空气冷却方式相比，冷水机房空调技术的优势在于具备更高的冷却效果，能够在保证数据中心设备的正常运转的同时极大程度地减小能量的消耗。
四、热板设计技术热板设计技术是目前数据中心热管理技术的关键技术之一。
热板是一种直接和设备接触的密封式散热器，通过吸热和排热的方式有效地控制运行设备的温度。
在使用热板设计技术时，需要注意搭配使用耳麦热板，以避免因温度降低过快对设备造成二次损伤。
五、风冷式服务器机柜技术近年来，风冷式服务器机柜技术也成为了数据中心设计中的一大亮点。
数据中心环境中的温度和空气质量都是关键因素，这种技术借助气流的效果，形成一个良好的机柜环境，并能够保证整个数据中心内部温度的稳定性。
电子设备中的热管理技术研究
电子设备中的热管理技术研究在当今科技飞速发展的时代，电子设备已经成为我们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
从智能手机、笔记本电脑到服务器、数据中心，电子设备的性能不断提升，功能日益强大。
然而，伴随着这些进步，一个不容忽视的问题也逐渐凸显出来，那就是热管理。
电子设备在运行过程中会产生大量的热量，这些热量如果不能及时有效地散发出去，就会导致设备温度升高，从而影响其性能、稳定性甚至寿命。
例如，当手机在长时间使用后变得烫手，不仅会导致运行速度变慢，还可能出现死机等故障；服务器在数据中心中如果散热不良，可能会造成系统崩溃，给企业带来巨大的损失。
因此，热管理技术对于电子设备的正常运行和可靠性至关重要。
那么，电子设备中的热管理技术都有哪些呢？首先，我们来了解一下散热片。
散热片是一种常见的被动散热方式，它通常由金属制成，具有较大的表面积。
热量通过传导的方式从发热元件传递到散热片上，然后通过散热片与周围空气的热交换将热量散发出去。
为了增加散热效果，散热片的表面通常会设计成鳍片状或蜂窝状，以增大与空气的接触面积。
除了散热片，风扇也是一种常用的散热手段。
风扇通过强制对流的方式加速空气流动，从而提高散热效率。
在笔记本电脑和台式电脑中，风扇通常被安装在机箱内部，将内部的热空气排出，同时吸入冷空气。
在一些高性能的服务器和数据中心中，甚至会采用大型的风扇阵列来保证良好的散热效果。
热管技术是近年来在电子设备热管理中得到广泛应用的一种高效散热方式。
热管内部填充了特殊的工作液体，当热管一端受热时，液体蒸发变成气体，在热管内部流动到另一端，然后在冷却的一端凝结成液体，通过这种相变过程实现高效的热量传递。
热管具有良好的导热性能和快速的热响应能力，能够有效地将热量从发热源传递到散热片或其他散热设备上。
在一些对散热要求极高的电子设备中，如高端显卡和游戏笔记本电脑，还会采用水冷散热系统。
水冷系统通过水泵将冷却液循环流动，冷却液在经过发热元件时吸收热量，然后在散热器中与空气进行热交换，将热量散发出去。
数据中心能效优化与热管理技术研究
数据中心能效优化与热管理技术研究随着信息技术的快速发展和大数据时代的到来，数据中心已成为现代社会不可或缺的关键基础设施。
然而，数据中心的能耗问题逐渐引起了人们的关注，因为其高能耗不仅会导致巨大的环境压力，同时也对企业的可持续发展构成了挑战。
因此，数据中心能效优化与热管理技术的研究变得尤为重要。
数据中心的能耗问题主要源于服务器的高功耗和热量积聚。
因此，要进行数据中心的能效优化，首先需要改善服务器的能耗情况。
其中一种主要的方式是通过优化服务器硬件和软件来降低其功耗。
比如，利用新一代高效处理器和存储设备，减少能耗并提高服务器性能。
另外，在软件层面上，通过优化算法和调度策略，减少后台任务对服务器的资源占用，提高服务器的利用率和能效。
此外，对于数据中心的热管理也是非常重要的。
数据中心中大量的服务器和设备产生的热量不仅会为服务器的性能和健康造成影响，还会增加数据中心的整体能耗。
因此，研究高效的热管理技术是提高数据中心能效的关键之一。
常见的热管理技术包括智能散热系统、热能回收利用和冷热通道隔离等。
通过合理设计散热系统，提高散热效率和效果，可以有效减少服务器的温度，提高其性能和可靠性。
同时，热能回收利用可以将服务器产生的热量转化为能源，减少能源浪费，提高数据中心的能效。
此外，冷热通道隔离技术可以避免低温环境下的冷热气流混合，进一步提高热管理效果。
另外，数据中心能效优化还需要充分利用可再生能源，如太阳能和风能等，减少对传统能源的依赖。
通过在数据中心建设过程中安装太阳能光伏板并建立风能发电设备，可以将自然能源有效地转化为可用能源，并为数据中心供电。
此外，数据中心还可以通过与当地电网的互联互通，实现可再生能源的共享和借用，提高能源利用率。
此外，数据中心的能耗分析和监测也是数据中心能效优化的重要环节。
通过引入智能电表和实时监测系统，对数据中心的能耗进行精确测量和数据分析，可以及时发现能耗异常和低效设备，进而采取相应的措施进行优化和改进。
热能研究的新方向及成果
热能研究的新方向及成果热能是指物体内部相对微小的分子能量运动，是物质内部的自由度，也是物理学中的一个重要概念。
因此，热能研究一直是自然科学研究的重要方向之一。
而在近年来，随着科技不断发展，热能研究也迎来了一些新的方向和成果。
一、热力学的改进热力学是研究热能规律的一门学科，其主要研究对象是宏观物理系统，通过观察物理系统热力学性质的变化，揭示热能的转化规律。
在过去的几百年里，热力学的研究成果非常丰富，包括能态方程、热力学循环等方面的研究。
而在近年来，随着纳米技术和信息技术的不断发展，热力学研究也开始向更加微观的方向拓展。
目前，研究人员已经开始通过纳米技术，制造出了微型热机。
这些微型热机通常由纳米尺度材料组成，其热力学性质与传统宏观热机有很大的不同。
通过对这些微型热机进行研究，研究人员能够更深入地了解纳米尺度热力学特性，并探索更加高效的热能转化方式。
二、太阳热能利用技术的提高太阳能是一种非常广泛的能源，其光照和热能都可以被有效地利用，对于环保和能源问题都有着重要意义。
而在过去的几十年里，太阳热能技术一直处于不断发展的状态。
随着太阳能热利用技术的不断提高，越来越多的太阳能热发电系统运营商开始采用集热装置，这可以大大提高太阳能发电的效率。
另外，人们还研究出了太阳能热力学蒸汽机和太阳能空调等装置，这些设备广泛应用于工业和民用领域中，发挥了重要作用。
三、新型热电材料的研究热电材料是指能够转换热能为电能或电能为热能的材料，是一种非常重要的能源转化技术。
在过去几十年里，热电材料的研究逐渐得到了越来越多的关注。
近年来，研究人员已经成功研制出了一些新型的高效热电材料，其中包括某些新型半导体热电材料和纳米热电材料等。
这些材料具有热电转换效率高、环保、稳定性好等特点，可以被广泛应用于太阳能、工业发电等领域，为人们提供更加高效的能源。
结语总之，热能研究是一门非常重要的学科，随着科技的不断发展，热能研究也将迎来更加广阔的发展前景。
2024年热管理市场发展现状
热管理市场发展现状简介热管理市场是指针对电子设备、汽车、工业设备等领域中产生的热量进行管理和控制的市场。
随着科技的不断进步和人们对高效能、低功耗设备的需求增加，热管理市场也在不断发展壮大。
本文将介绍热管理市场的发展现状以及未来的发展趋势。
1. 热管理市场规模根据市场研究数据，热管理市场的规模在过去几年中呈现稳步增长的趋势。
2019年，全球热管理市场规模达到了100亿美元，并预计到2025年将达到200亿美元。
这一增长主要得益于工业4.0的蓬勃发展和物联网技术的广泛应用，推动了各行业对高效能设备的需求增加，从而带动了热管理市场的发展。
2. 热管理市场的应用领域热管理市场涵盖了多个领域，包括电子设备、汽车、工业设备等。
在电子设备领域中，随着消费电子产品的普及，如智能手机、平板电脑等，对散热性能的要求也越来越高。
因此，热管理技术在电子设备中的应用越来越广泛，如热管、散热风扇等。
在汽车行业中，热管理市场的发展主要集中在电动汽车和混合动力汽车上，以提高电池系统的散热效果，提高整车热效率。
在工业设备领域，热管理市场主要应用于工业生产过程中的各种设备，如机床、焊接设备等，以确保设备的稳定运行。
3. 热管理技术的创新为满足不断增长的需求，热管理技术不断创新。
在散热材料方面，新型材料的引入提高了热管理的效果，如石墨烯、热电材料等。
在散热组件方面，新型散热风扇和热管具有更高的散热效率和更小的体积，适用于更多的应用场景。
同时，热管理技术还涉及到热界面材料、散热系统设计等领域的创新。
4. 热管理市场的挑战和机遇热管理市场面临一些挑战，如高成本、长周期的产品研发和技术更新等。
此外，不同行业对热管理需求的差异也是一个挑战，需要针对不同的应用场景进行技术创新和产品设计。
然而，随着科技的不断进步，热管理市场也面临着巨大的机遇。
特别是在新兴行业和新技术的推动下，热管理市场将迎来更多的发展机会。
5. 热管理市场的发展趋势未来，热管理市场将呈现以下几个发展趋势：•绿色环保：热管理技术将越来越注重能源效率和环境友好性。
2024年热管理系统市场调研报告
2024年热管理系统市场调研报告概述热管理系统是一种用于控制和维护设备温度的技术解决方案。
随着电子设备的普及和信息技术的发展，热管理系统的重要性日益突显。
本报告对当前热管理系统市场进行调研，并分析其现状和未来发展趋势。
市场规模及增长根据调研数据，热管理系统市场在过去几年取得了持续增长。
预计在未来几年内，市场规模将进一步扩大。
这主要得益于日益增长的电子设备使用量以及信息技术的快速发展。
目前，热管理系统市场的主要应用领域包括电子设备、汽车、航空航天和工业制造等。
市场竞争格局热管理系统市场竞争激烈，存在多个主要厂商竞争的局面。
目前，市场上的主要参与者包括热管理系统供应商、电子设备制造商以及工程顾问公司。
这些公司在产品研发、技术创新和市场营销方面都在不断努力，以在市场竞争中占据优势地位。
市场主要驱动因素热管理系统市场的发展得益于以下几个主要驱动因素：1. 电子设备的广泛应用电子设备的普及和广泛应用是热管理系统市场快速发展的主要推动力。
包括智能手机、电脑、服务器和通讯设备等在内的电子设备的不断增加，导致了对热管理系统需求的增加。
2. 节能需求的提高随着能源效率的日益重视，热管理系统也成为提高设备运行效率和降低能源消耗的重要手段。
热管理系统可以通过控制和优化设备的温度，从而降低设备能耗，实现节能的目的。
3. 新兴应用领域的需求增长随着新兴应用领域的发展，如人工智能、物联网和5G通信等，对高性能电子设备的需求也在迅速增长。
这些新兴应用领域对热管理系统的需求更加迫切，将会成为市场增长的重要推动力。
市场前景展望根据市场调研分析，热管理系统市场在未来几年内将保持快速发展的势头。
随着电子设备的普及和信息技术的发展，对热管理系统的需求将持续增长。
同时，新兴应用领域的快速发展也将促进市场的扩大。
然而，市场竞争将更加激烈，厂商需要加大技术创新和市场拓展的力度，以保持竞争优势。
结论热管理系统市场是一个充满机遇和挑战的市场。
市场规模不断扩大，而市场竞争也越来越激烈。
热管的发展趋势
热管的发展趋势
热管是一种高效的热传输器件，具有很多优点，如高传热效率、温度均衡、体积小、重量轻等。
随着科学技术的发展，热管在各个领域的应用越来越广泛。
以下是热管的发展趋势：
1. 多功能化：热管不仅可以用于传热，还可以用于高效换热、温度调节、热能回收等功能。
未来热管可能会结合更多的技术，实现更多的功能。
2. 微型化：由于热管具有体积小、重量轻的特点，因此在微型器件和微型系统中的应用前景较大。
未来热管可能会更小巧，适用于更多的微型设备。
3. 高温应用：目前热管的工作温度范围较小，一般为-50至150。
未来热管可能会开发出更适用于高温环境下的新型材料和结构，以满足各种高温工艺的需求。
4. 整合化：热管可以与其他器件集成在一起，形成集成化的热管理系统。
未来热管可能会与纳米技术、智能控制等技术相结合，实现更智能、高效的热管理系统。
5. 环保节能：热管作为一种高效的热传输器件，可以在许多领域中替代传统的传热方式，从而降低能源消耗，减少二氧化碳排放。
未来热管可能会越来越多地应用于环保节能领域。
总的来说，热管的发展趋势是多功能化、微型化、高温应用、整合化和环保节能。
随着科学技术的进步，热管的应用领域会更加广泛，性能也会进一步提高。
热管理实现芯片热管理的新方法：在裸片上遍布热传感器，引入人工智能
热管理实现芯片热管理的新方法：在裸片上遍布热传感器，引入人工智能新的热监测、模拟和分析技术开始集中用在采用先进节点设计制造的芯片和先进的封装中，以保持这些器件在最佳温度下运行。
这在AI、汽车、数据中心和5G等应用中尤为重要。
热量可以毁掉芯片，也会造成更微妙的影响，比如时间长了会提前老化。
问题是很难解释这些芯片可能运行的所有情况和条件，以及复杂系统中所有潜在的相互作用。
需求背景多年来，功率管理技术一直存在，以使芯片保持在功率和热预算范围内，但它们昂贵、耗时，有时还很难操作。
但它们也变得越来越有必要，特别是在安全和任务关键型应用中。
摩尔定律的放缓也带来了功率缩减的放缓。
对于大多数应用，电压已经不再减少。
已有解决方案主动监控。
Rambus公司研究员、杰出发明家Steven Woo说：“这意味着，我们越来越多地拥有暗硅。
你无法把芯片上的每个晶体管都打开和同时使用。
这是一种将继续下去的趋势。
随着芯片的功能越来越多，晶体管越来越多，会出现更多的暗晶体管，这就需要主动监控。
”液体冷却。
在高性能计算领域的高端，可能会更多地使用先进的冷却技术，包括水或某种液体冷却，以及在惰性液体中的浸泡冷却技术。
对于主流的数据中心来说，这种情况还是很少见的，但很可能会改变。
新架构。
散热问题也促使企业重新思考芯片架构。
过去适合在一个芯片上的东西越来越多地被分散在一个封装的多个芯片上。
热量仍然是一个问题，但它可能更容易管理。
Cadence公司多物理系统分析产品管理总监CT Kao说：“3D-IC之所以会发生是因为摩尔定律即将达到物理极限。
我们不可能走到2nm或3nm，所以，不同的功能以芯片和IP形式放在一个共同的基板上。
我们不是在平面的2D中构建多个芯片，而是开始往三维方向发展，当你把所有这些东西放在硅芯片内的一个小基板上时，所有的东西都是如此微小，而且旁边还有一个热源。
你要分析如何把所有的热量散出去，不管是瞬时（实时）还是静态。
通孔必须立在堆叠结构之间，这些堆叠结构的导热系数很高，所以热量会更有效地向下传递，通过基板及PCB散出去。
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２００８年第２４卷第６期
３８
Ｅｌｅｃｔｒｏ—Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２００８．Ｖ０１．２４ Ｎｏ．６
计算机系统级热管理技术最新研究进展‘
刘 明。刘静
（中国科学院理化技术研究所，北京１００１９０）
摘要：随着芯片集成度及整机安装紧凑性的提高，计算机发热密度近年来一直呈指数级增长。为适应 这种需求，除继续发展各种高性能芯片散热技术外，对整机系统的热管理进行总体部署及优化，以降低 能耗及散热的成本。文中对近年来个人计算机（ＰＣ）及服务器应用中发展出的若干典型的系统级热管 理技术进行了综合评述，并从散热方式、材料、结构及使用角度等方面提出了一些新的观点，剖析了其中 的关键科学问题，对今后计算机散热技术的发展前景作了展望。 关键词：计算机；芯片集成度；冷却技术；系统级；热设计；热管理 中图分类号：ＴＰ３６８。３；ＴＫｌ２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—５３００（２００８）０６—００３８—０８
掌上电脑、超级移动ＰＣ及平板电脑ｒｆｌ于不易没 置散热组件，故对其散热的考虑一般均从结构没计及 新材料的应用上着手。这里不拟对这三类电脑的散热 情况进行分析，而主要讨论高功耗电脑的系统级热管 理问题。
１ ＰＣ系统级典型热管理技术
１．１台式电脑 由于台式电腑具有充足的空问，其敞热问题通常
采用的做法足，哪里发热最大就对哪里｝殳置散热器，并 不断引入高性能散热技术，这样终究会造成敞热系统 复杂，成本高，噪音大等问题。要解决此网扰，优化散 热系统，就必须应用系统级热管理技术。
【ａＪ蟓理
图４基于蒸气压缩的笔记本制冷系统… 日立制作所于２００７年公布了尚处于开发阶段的
笔记本水冷系统的概念模型［１０】。该系统采用了组合
套件式设计，其两风扇和三风扇组件可单独使用冷却 一枚ＣＰＵ，也可以组合起来并采用两块冷板同时冷却 ＣＰＵ和ＧＰＵ。该系统的冷却能力十分突出，然而绒热 流体与外界空气的换热依然采用了强迫对流的方式， 当散热量较大时，仍会有噪音的困扰。
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图１ 各种计算机的系统级发热量
到目前为止，人们大多只注重计算机（特别是 Ｐｃ）芯片级的散热，但随着技术的进步，在原先热设计 中并未引起重视的元件也开始耗散一定的热量，这就 迫使研究人员不得不对每一个离散元件均予以单独考
曾有研究者对台式电脑液浸式系统级敞热进行了 摸索∞Ｊ，用变压器油浸没电源、主板及其上的各个部 件，由于其比热容及导热系数均高于空７ ｅ，从』『ｌｊ减小了 芯片至机箱外壁的等效热阻，在相同的环境中可以得 到更低芯片温度。且由于无运动构件，该系统足完全 静音的。不过由于自然对流的散热能力相当有限，该 方案尚不能满足系统耗散功率继续增长的需求。
ｍｅｎｔ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｈｉｇｈ—ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｈｉｐ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｈｅｒｍａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｒｏｍ ｓｙｓｔｅｍ－ｌｅｖｅｌ，ａｉｍｉｎｇ Ｌｏ ｒｅｄｕｃｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｏｓｔｓ，ａｒｅ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｙｐｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ—ｌｅｖｅｌ ｔｈｅｒｍａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ｐｅｒ－ ｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ ｓｅｒｖｅｒ ａｒｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｓｏｍｅ ｎｅｗ ｖｉｅｗｐｏｉｎｔｓ ｏｎ ｃｏｏｌｉｎｇ ｍｏｄａｌｉｔｙ，ｍａｔｅｒｉａｌ，
美围ＩＢＭ公司在其２００５年生产的Ｘ４１型笔记本 电脑中注重了系统级热管理１１２］。Ｘ４１同样是采用热 管将发热元件的热量传送至机身侧面边缘的肋片上， 然而用于冷却肋片的空气却是经过其他发热元件的比 外部温度稍高的热空气。这一设计力’案是通过在机身 底壳周咽丌没散热孑Ｌ来实现的。在满足关键发热元件 热设计要求的前提下采用这种系统级方案，可以有效 防止原本采用导热或自然对流热管理方法的元件在瞬 时功率过大的情况下不至于被损坏。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｃｈｉｐ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ａｎｄ ｐａｃｋａｇｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅ ｈｅａｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｉｎ ｃｏｍ·
ｐｕｔｅｒ ｋｅｅｐｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｙ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ．Ｔｏ ａｄａｐｔ ｔｏ ｔｈｉｓ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｂｅｓｉｄｅｓ ｃｏｎｔｉｎｕｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐ
从整体看来，散热实际上足在芯片‘：ｉ外界环境之 问建立一条低热阻的热流路径，或足采用热载体将热 量“搬运”至外界环境中。朱进行系统级热设计的热 流路径往往是杂乱无序的，而系统级热管理则建立在 芯片级散热的基础Ｅ，面向整个计算机系统构建合理 的热流路径，完成独立的或链式的热量收集、传输和排 放，从而简化芯片级的散热组件，优化整个系统。文中 着贡探讨计算机系统级散热问题。
ｍｅｎｔ
ｏ计算机对先进散热技术的需求
在电子信息技术高速发展的今天，计算机技术正 朝着两种趋势挺进，它们分别是高性能化和小型化。 前者带来的是耗散功率的急剧增长，从图ｌ中给出的 各种计算机的耗敞功率指标可以看出这一态势；而后 者则引起耗散功率密度的增加，图２示出了半导体器 件热流密度的发展趋势…。显然，如不进行合理的热 设计，则呵能会导致芯片局部温度过高，直至烧毁。可 以说，当前计算机技术的发展对热管理提出了较之以 往更高的要求。
·收稿日期：２００８—０５—１４ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０５７５２１９）
万方数据
第６期
刘 明。等：计算机系统级热管理技术最新研究进展
３９
虑。李腾等曾对计算机芯片级冷却技术及其中涉及的 微／纳米材料进行了全面的概括和分析１２。３ｊ。可以看 出，前期研究中一直在力求通过采用更好的材料减小 芯片与热沉问的接触热阻，通过液冷及其中涉及的热 管和微槽道技术减小热沉与载热流体介质的对流换热 热阻，以主动制冷方式减小载热流体介质温度，甚至采 用浸没及直接喷射冷却液体的方法去除接触热阻及热 沉的导热热阻。然而，当各个元件的耗散功率大到一 定程度的时候，再对各自应用更复杂的冷却技术显然 是不经济的，而大量多核芯片的引入使得这样的问题 更显棘手［４］，相应方案无疑会使散热系统变得笨重而 庞大。因此，从整体上对计算机进行热管理是计算机 发展的必然要求。
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ ｋｅｙ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｉｓｓｕｅｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｕｔｕｒｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏ－
ｐｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅｄ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｕｔｅｒ；ｃｈｉｐ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｓｙｓｔｅｍ－ｌｅｖｅｌ；ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｓｉｇｎ；ｔｈｅｒｍａｌ ｍａｎａｇｅ·
上述两种最新的热管理方案忽略了散热中的次要 因素而集中精力解决主要ｌ、ｆｄ题，这种做法虽然可以得 到很好的效果，但也存在不足之处。未被考虑的内存、 硬盘等低耗散功率元件长时问运行后产生的高温会使 使用者感到不适。因此，仍然有必要研究系统级的热 设计方法。
本世纪初，日奉松下公一ｊ曾推出过数款无风扇设 计的笔记本电脑。它们将发热元件贴附在键盘下方的 冷板上，通过导热和自然对流对笔记本整体进行冷却。 该设计方案基本上完全杜绝了噪音，但其整机性能较 低，高导热系数的镁铝合金材料也增加了成本¨¨。
近几年，台式电脑整机及机箱生产厂商已经设计 出了基于系统级散热的产品，它们大多在机箱的Ｉｊｉ『面 板及侧面开设孑Ｌ洞，在内部安装导风罩，在后部安装风 扇，使外部空气从前、侧面进入，从后部流出。它采用 了系统级的强迫对流冷却，但这种开放式没计红加强 散热的同时也将灰尘带人了机箱，使系统稳定怍降低， 同时使风扇产生难以忍受的噪音。
图３ 基于蒸汽压缩制冷的系统级热管理川 然而，台式电脑元件的可特换性及呵扩允性给系 统级热没计带来了一定的困难。以风冷为例，由于 ＣＰＵ、显卡、北桥、内存这些耗散功率较大的元件的无 序放置，造成机箱内气流路径的混乱，一砦从机箱流ｆｉｊ 的冷却空气可能根本没有流经这些元件，而元件周围
万方数据
电子机械工程
Ｒｅｃｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ—Ｌｅｖｅｌ
Ｔｈｅｒｍａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＬＩＵ Ｍｉｎｇ，ＬＩＵ Ｊｉｎｇ （Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００ １ ９０，Ｃｈｉｎａ）
笔记本电脑的耗散功率较台式电脑小许多，但由 于体积小重量轻，所以内部元件的安装极其紧凑，导致 高效热流路径的建立相对困难，多家同际知名厂商的 笔记本产品均曾凶芯片或电池的热问题而发生过变 形，甚至爆炸烧毁的情况。
笔记本电脑目前常用的芯片级热设计方法为采用 热管将芯片释放的热量传送至笔记本边缘的一组散热 肋片上，再借助离心风扇进行强迫对流以带走热量。 若耗散功率较大，口．『采用多根热管并联以减小热阻，当 ＧＰＵ或北桥不采用热管时，一般会将其贴附于笔记本 的金属框架上，如键盘下设置铝板，然后借助热传导及 笔记奉电脑内部的空气对流散发热量。