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當威圖機柜從芯片表面向冷卻系統(tǒng)通過空氣介質傳遞熱量時,CPU芯片表面相對于散熱器底板表面,兩者面積相差懸殊,這是目前風冷CPU散熱方式效率低下的原因之一。因為面積比過大造成芯片向散熱器底板的擴散熱阻就非常大,芯片產生的熱量無法迅速、均勻地擴散到威圖空調底板,造成底板中心與四周的溫度梯度較大,使得散熱器翅片冷卻效率較低。CPU芯片的熱量通過二維熱傳導從散熱器底部向上以及向外傳遞,導致散熱器底部溫度分布的特征是中心高四周低,使得威圖機柜散熱器上部翅片的散熱效率低下。在一般情況下,芯片表面溫度與經過散熱器的空氣溫度之間的溫差可達40-50K。這一溫差構成從芯片表面到冷卻系統(tǒng)熱匯之間溫差的最主要部分
威圖空調解決芯片表面溫度不均勻問題,總的原則就是將芯片表面的熱量迅速鋪展開。例如,為了彌補CPU芯片表面與散熱器底板面積比相差較大的問題,目前采用的普遍方法是在芯片與散熱器之間增加一塊均溫板(也稱之為散熱板)。均溫板是種具有高導熱率的平板,它將芯片上形成的高密集度熱量擴散到整個散熱器底板上。前已述及,不均勻的能量分布不僅會導致芯片表面上形成無規(guī)則的高溫分布點,同時也限制了威圖柜熱源的尺寸,形成較大的擴散熱阻,所以均溫板的設計對改善具有不均勻能量分布的芯片有很重要的意義。對于威圖空調風冷散熱器也可以使用高導熱性材料,例如散熱器的底部采用平板熱管來減少擴散熱阻,威圖柜平板熱管內壁為金屬燒結形成的多孔結構,與CPU接觸的底面卩為蒸發(fā)器,工作液體吸熱相變蒸發(fā),上壁為冷凝器,通過翅片將相變蒸氣冷凝使熱量放出。2003年日本Fujitsu推出了以水作為工質的平板熱管散熱器,其散熱最大熱通量接近80W/cm2,解決了芯片與散熱器底板較大的面積比而帶來的擴散熱阻問題。
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