BRPI0714473A2 - sistema de computador - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE COMPUTADOR. Várias tecnologias para resfriar um sistema de computador são descrito. Um sistema de computador inclui uma cobertura tendo um número de orifícios de ventilação distribuidos através de diferentes porções da cobertura para prover diferentes trajetórias térmicas para transferir calor para ar circundando o sistema de computador. O sistema de computador é configurado para ser operável sob diferentes orientações. A cobertura é projetada tal que quando o sistema de computador estiver operando sob uma particular orientação, então pelo menos uma ou mais das trajetórias térmicas sejam capazes de transferir calor para o ar circundando o sistema de computador. Também, um processador e opcionalmente um chip residem dentro de uma região interior da cobertura. Um primeiro conjunto de resfriamento é acoplado termicamente ao processador para resfriar o processador. Opcionalmente, um segundo conjunto de resfriamento é acoplado termicamente ao chip para resfriar o chip.
Description
"SISTEMA DE COMPUTADOR". Campo técnico
As configurações se relacionam geralmente com métodos e sistemas para resfriar um dispositivo de computação.
Antecedentes
Devido ao avanço na indústria de computadores, os dispositivos de computação (p.ex., computadores pessoais) têm ficado menores em tamanho e ao mesmo tempo gerado mais calor. Para manter um dispositivo de computação sendo operado sob uma temperatura de trabalho, um mecanismo de resfriamento é freqüentemente usado para facilitar o resfriamento eficiente do dispositivo de computação.
Entretanto, para certas categorias de dispositivos de computação, tais como dispositivos-clientes finos, um mecanismo de resfriamento que use partes móveis não é desejável porque ele dá surgimento a ruido e preocupações com a confiabilidade. Como um resultado, um modo comum de resfriamento, tal como usar um ventilador, freqüentemente não é adotado.
Além disso, para atender às várias demandas comerciais, é freqüentemente desejado que um dispositivo de computação (p.ex., um dispositivo-cliente fino) seja projetado para ser operável sob diferentes orientações. Em um exemplo, um usuário pode colocar um dispositivo-cliente fino horizontalmente sobre sua mesa. Em um outro exemplo, um usuário pode montar um dispositivo-cliente fino verticalmente em uma parede. Em ainda um outro exemplo, um usuário pode ligar um dispositivo-cliente fino ao lado de trás de um monitor de computador. Infelizmente, os mecanismos de resfriamento convencionais não podem se adaptar às diferentes orientações e podem somente funcionar corretamente quando um dispositivo de computação está situado em uma orientação default. Sumário
Este sumário é fornecido para introduzir uma seleção de conceitos de uma forma simplificada que são adicionalmente descritos abaixo na Descrição Detalhada. Este sumário não é intencionado a identificar caracteristicas-chaves ou características essenciais da matéria reivindicada, nem é intencionado a ser usado como uma ajuda na determinação do escopo da matéria reivindicada.
Várias tecnologias para resfriar um sistema de computador são descritas. De acordo com uma configuração descrita, um sistema de computador inclui uma cobertura tendo um número de orifícios de ventilação distribuídos ao longo de diferentes porções da cobertura para prover diferentes trajetórias térmicas para transferir calor para o ar circundando o sistema de computador. O sistema de computador é configurado para ser operável sob diferentes orientações. Por exemplo, o sistema de computador pode operar enquanto colocado horizontalmente sobre uma mesa ou montado verticalmente em uma parede.
A cobertura é projetada tal que quando o sistema de computador estiver operando sob uma particular orientação, então pelo menos uma ou mais das trajetórias térmicas sejam capazes de transferir calor para o ar circundando o sistema de computador.
0 sistema de computador também inclui uma primeira divisória e uma segunda divisória que residem dentro da cobertura. A primeira divisória e a segunda divisória definem uma primeira região, uma segunda região, e uma terceira região. A terceira região está entre a primeira região e a segunda região. Também, um processador e opcionalmente um chip residem dentro da terceira região da cobertura.
Um primeiro conjunto de resfriamento é termicamente acoplado ao processador. 0 primeiro conjunto de resfriamento inclui um primeiro dissipador térmico para transferir calor do processador para o ar circundando e um primeiro tubo térmico acoplado termicamente ao primeiro dissipador térmico para facilitar a transferência de calor do primeiro dissipador térmico para um conjunto de aletas residentes dentro da primeira região.
Opcionalmente, um segundo conjunto de resfriamento é acoplado termicamente ao chip. 0 segundo conjunto de resfriamento inclui um segundo dissipador térmico transferindo calor do chip para ar ao redor e um segundo tubo térmico acoplado termicamente ao chip para facilitar a transferência de calor do segundo dissipador térmico para um outro conjunto de aletas residentes dentro da segunda região.
Deste modo, as configurações permitem um sistema de computador ser eficientemente resfriado enquanto ele opera sob diferentes orientações. Além disso, as configurações realizam isto sem usar um mecanismo de resfriamento que inclui partes móveis, tal como um ventilador. Como um resultado, o sistema de computador é mais confiável e essencialmente livre de ruido. Descrição resumida dos desenhos
A Figura 1 ilustra um dispositivo de computação, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada;
A Figura 2 ilustra duas trajetórias térmicas direcionando calor para longe de um dispositivo de computação, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada;
A Figura 3 ilustra duas trajetórias térmicas direcionando calor através de uma superfície perfurada e para longe de um dispositivo de computação, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada; A Figura 4 ilustra uma vista de topo de um primeiro conjunto de resfriamento e um segundo conjunto de resfriamento, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada;
A Figura 5 ilustra uma vista em perspectiva de um primeiro conjunto de resfriamento e um segundo conjunto de resfriamento, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada; Δ Figura 6 ilustra quatro trajetórias térmicas que direcionam calor para longe de um primeiro conjunto de resfriamento e um segundo conjunto de resfriamento, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada;
A Figura 7 ilustra insertos de cobre para um primeiro conjunto de resfriamento e um segundo conjunto de resfriamento, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada; A Figura 8 ilustra duas trajetórias térmicas direcionando calor para longe de um dispositivo de computação colocado em uma posição horizontal, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada;
A Figura 9 ilustra duas trajetórias térmicas direcionando calor através de um número de orifícios de ventilação e para longe de um dispositivo de computação colocado em uma posição horizontal, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada;
A Figura 10 ilustra três trajetórias térmicas direcionando calor para longe de um dispositivo de computação montado, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada;
A Figura 11 ilustra três trajetórias térmicas direcionando calor para longe de um dispositivo de computação montado (com um diferencial angular de 180 graus em relação ao dispositivo de computação da figura 10) , de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada;
A Figura 12 ilustra uma trajetória térmica direcionando calor através e para longe de uma porção perfurada de um dispositivo de computação montado, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada; A Figura 13 ilustra três trajetórias térmicas direcionando calor para longe de um dispositivo de computação montado sobre um display de tela plana, de acordo com uma configuração da presente matéria reivindicada; A Figura 14 ilustra um diagrama de fluxo para resfriar um dispositivo de computação mediante o qual configurações de acordo com a presente matéria reivindicada podem ser implementadas; e A Figura 15 ilustra um diagrama de fluxo para formar um dispositivo de computação mediante o qual configurações de acordo com a presente matéria reivindicada podem ser implementadas.
Descrição detalhada dos desenhos Referência será agora feita em detalhes às configurações da presente matéria reivindicada, exemplos das quais estão ilustrados nos desenhos anexos. Embora a matéria reivindicada venha a ser descrita em conjunção com estas configurações, será entendido que elas não tencionam limitar a matéria reivindicada a estas configurações. Pelo contrário, a matéria reivindicada é intencionada a cobrir alternativas, modificações e equivalentes, que podem ser incluídos dentro do espírito e escopo da matéria reivindicada como definida pelas reivindicações anexas. Adicionalmente, na descrição detalhada seguinte da presente matéria reivindicada, numerosos detalhes específicos são registrados para fornecer uma compreensão do começo ao fim da presente matéria reivindicada. Entretanto, será evidente para alguém de experiência ordinária na técnica que a presente matéria reivindicada pode ser praticada sem estes detalhes específicos. Em outras instâncias, métodos, procedimentos, componentes, e circuitos bem conhecidos não foram descritos em detalhes para não obscurecer desnecessariamente aspectos da matéria reivindicada.
Algumas porções das descrições detalhadas que seguem são apresentadas em termos de procedimentos, blocos lógicos, processamento, e outras representações simbólicas de operações em bits de dados dentro de uma memória de computador. Estas descrições e representações são os meios usados por aqueles experientes nas técnicas de processamento de dados para o mais efetivamente transmitir a substância de seu trabalho para outros experientes na técnica. Um procedimento, bloco lógico, processo, etc., é aqui, e geralmente, concebido a ser uma seqüência autoconsistente de etapas ou instruções levando a um resultado desejado. As etapas são aquelas requerendo manipulações físicas de quantidades físicas. Usualmente, não necessariamente, estas quantidades assumem a forma de sinais elétricos ou magnéticos capazes de serem armazenados, transferidos, combinados, comparados, e de outra forma manipulados em um sistema de computador. Tem se provado conveniente às vezes, principalmente por razões de utilização, se referir a estes sinais como bits, bytes, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números ou similares. Deve-se ter em mente, entretanto, que todos estes termos e similares devem ser associados com as quantidades físicas apropriadas e são meramente rótulos convenientes aplicados a estas quantidades. A menos que especificamente registrado de outra forma como aparente a partir das discussões seguintes, é apreciado que através de toda a presente matéria reivindicada, discussões utilizando termos tais como "definir", "armazenar", "escanear", "receber", "enviar", "não considerar", "entrar com", ou similares, se referem à ação e processos de um sistema de computador ou dispositivo de computação eletrônico similar, que manipula e transforma dados representados como quantidades físicas (eletrônicas) dentro dos registros e memórias do sistema de computador em outros dados similarmente representados como quantidades físicas dentro das memórias ou registros do sistema de computador ou outros tais dispositivos de armazenagem, transmissão ou exibição de informações. Para certos tipos de dispositivos de computação, tais como dispositivos-clientes finos, um mecanismo de resfriamento que usa partes móveis não é desejável porque ele aumenta o nível de ruído e reduz a confiabilidade. Isto é devido em parte ao fato que dispositivos-clientes finos são freqüentemente instalados em lugares onde a confiabilidade e nivel de ruido baixo são de vital importância. Por exemplo, clientes finos são freqüentemente instalados em centros financeiros, centros bancários, centros administrativos, centros de atendimento, centros médicos, e vários quiosques. A importância da confiabilidade, por exemplo, em um centro financeiro é autoevidente uma vez que uma parada provocada por uma falha no mecanismo de resfriamento pode levar a sério erro de transação. Adicionalmente, uma vez que um usuário de um dispositivo-cliente fino está freqüentemente situado em vizinhança próxima ao dispositivo-cliente fino, um alto nivel de ruido pode irritar o usuário e levar a produtividade reduzida. Em resposta aos problemas descritos acima bem como outras preocupações, as configurações descrevem várias tecnologias para resfriar eficientemente um sistema de computador. Em um exemplo, uma configuração ilustra um mecanismo de resfriamento que não requer o uso de um ventilador ou outros tipos de partes móveis. Também, em um outro exemplo, o mecanismo de resfriamento é flexível e pode se adaptar a diferentes orientações físicas do sistema de computador. Como tal, um sistema de computador é eficientemente resfriado esteja ele em uma posição vertical, uma posição horizontal, ou uma posição montada. A figura 1 ilustra um dispositivo de computação 100, de acordo com uma configuração da matéria reivindicada. O dispositivo de computação 100 inclui uma cobertura 102, aletas remotas 104, aletas remotas 106, primeiro dissipador térmico 110, segundo dissipador térmico 108, primeiro tubo térmico 114, segundo tubo térmico 112, primeira divisória 118, e segunda divisória 116. Também, o dispositivo de computação 100 inclui um processador (não mostrado na figura 1) e um chip (não mostrado na figura 1). O processador reside dentro da cobertura 102 e está localizado por baixo do primeiro dissipador térmico 110. O chip (p.ex., um chip Northbridge ["ponte norte"] e Southbridge ["ponte sul"]) reside dentro da cobertura 102 e está localizado por baixo do segundo dissipador térmico 108. Também, embora o dispositivo de computação 100 seja mostrado e descrito como tendo certos números e tipos de elementos, a presente matéria reivindicada não está limitada assim; isto é, o dispositivo de computação 100 pode incluir elementos outros que aqueles mostrados, e pode incluir mais que um dos elementos que são mostrados. Por exemplo, o dispositivo de computação 100 pode incluir mecanismos de resfriamento adicionais. Adicionalmente, embora o dispositivo de computação 100 esteja ilustrado sob o presente arranjo de elementos, as configurações não estão limitadas ao presente arranjo de elementos ilustrado na figura 1. Com referência ainda à figura 1, a cobertura 102 tem um número de orifícios de ventilação distribuídos ao longo de diferentes porções da cobertura para prover diferentes trajetórias térmicas para transferir calor para o ar circundando o dispositivo de computação 100. Os orifícios de ventilação, em um exemplo, são perfurações circulares uniformemente espaçadas. Em um outro exemplo, os orifícios de ventilação podem ser outros tipos de perfurações (p.ex., perfurações retangulares)
distribuídas através da cobertura. Também, o dispositivo de computação 100 é configurado para ser operável sob diferentes orientações (p.ex., montado sobre a porção traseira de uma tela plana, colocado horizontalmente sobre uma mesa, ou posicionado verticalmente sobre uma mesa). O dispositivo de computação 100 é projetado tal que quando o dispositivo de computação 100 estiver operando sob uma particular orientação, então pelo menos uma ou mais das trajetórias térmicas disponíveis sejam capazes de transferir calor para o ar circundando o dispositivo de computação 100. Adicionalmente, uma primeira divisória 118 e uma segunda divisória 116 residem dentro da cobertura 102 para definir uma primeira região 176, uma segunda região 172, e uma terceira região 174. Uma função servida pela primeira divisória 118 é criar uma parede térmica entre a primeira região 176 e a terceira região 174 tal que o calor sendo dissipado pelas aletas remotas 106 residentes dentro da primeira região 176 não flua de volta para a terceira região 174. Tendo a primeira divisória 118, o calor dissipado pelas aletas remotas 108 residentes dentro da primeira região 17 6 é mais efetivamente direcionado para longe do dispositivo de computação 100. Similarmente, uma função servida pela segunda divisória 116 é criar uma parede térmica entre a segunda região 172 e a terceira região 174 tal que o calor sendo dissipado pelas aletas remotas 104 residentes dentro da segunda região 172 não flua de volta para a terceira região 174. Tendo a segunda divisória 116, o calor dissipado pelas aletas remotas 104 residentes dentro da primeira região 176 é mais efetivamente direcionado para longe do dispositivo de computação 100.
0 processador e o chip (ambos não mostrados) residem dentro da terceira região 174 da cobertura 102. Um primeiro conjunto de resfriamento (p.ex., dissipador térmico e tubo térmico) é termicamente acoplado ao processador. O primeiro conjunto de resfriamento inclui o primeiro dissipador térmico 110 para transferir calor do processador para ar circundando e para o primeiro tubo térmico 114 acoplado termicamente ao primeiro dissipador térmico 110 para facilitar a transferência de calor do primeiro dissipador térmico 110 para as aletas remotas 106. As aletas remotas 106 residem dentro da primeira região 174. Em uma configuração, o primeiro tubo térmico 114 é apropriadamente curvado tal que o processador e as aletas remotas 106 fiquem substancialmente paralelos entre si. Em uma configuração, o primeiro tubo térmico 114 inclui um interior de onda metálica para conduzir calor. Em uma outra configuração, o primeiro tubo térmico 114 inclui uma cobertura de cobre com uma estrutura de drenagem para transferir liquido (p.ex., água). Opcionalmente, um segundo conjunto de resfriamento (p.ex., dissipador térmico e tubo térmico) é termicamente acoplado ao chip. O segundo conjunto de resfriamento inclui um segundo dissipador térmico 108 para transferir calor do chip para ar circundando e um segundo tubo térmico 112 termicamente acoplado ao chip para facilitar a transferência de calor do segundo dissipador térmico 108 para aletas remotas 104. As aletas remotas 104 residem dentro da segunda região 172. A figura 2 ilustra uma primeira trajetória térmica 1102 e uma segunda trajetória térmica 1104 a partir das quais calor pode ser transferido do dispositivo de computação 100 para o ar circundando. A primeira trajetória térmica 1102 transfere calor em uma direção perpendicular para longe do dispositivo de computação 100. A segunda trajetória térmica 1104 transfere calor para longe do dispositivo de computação 100 em uma direção que é paralela ao eixo geométrico vertical do dispositivo de computação 100.
A figura 3 ilustra uma vista do dispositivo de computação onde a cobertura 102 inclui uma porção perfurada 12 6 que permite calor escapar. Em uma configuração, a porção perfurada 126 é feita de metal a qual tem perfurações circulares uniformemente espaçadas. Embora o dispositivo de computação 100 esteja nesta orientação, calor pode ser dissipado pelo menos via a trajetória térmica 1108 e trajetória térmica 1106. Com a trajetória térmica 1108, calor flui perpendicularmente através da porção perfurada 126 e para longe da região interior do dispositivo de computação 100. Com a trajetória térmica 1106, calor flui em uma direção paralela ao eixo geométrico vertical do dispositivo de computação 100, através do orifício de ventilação na porção superior da cobertura 102 (não mostrado na figura 3) , e para longe do dispositivo de computação 100.
Uma vista mais detalhada das aletas remotas 104, aletas remotas 106, primeiro dissipador térmico 110, segundo dissipador térmico 108, primeiro tubo térmico 114, e segundo tubo térmico 112 é mostrada na figura 4. O primeiro dissipador térmico 110 é acoplado termicamente a um processador e o segundo dissipador térmico 108 é termicamente acoplado a um chip, tal como um chip Northbridge e Southbridge. Em uma configuração, o primeiro dissipador térmico 110 é termicamente acoplado ao processador via um inserto de cobre 122 (mostrado na figura 7). Similarmente, em uma outra configuração, o segundo dissipador térmico 108 é acoplado termicamente ao chip via um inserto de cobre 120 (mostrado na figura 7). Quando acoplado termicamente, o primeiro dissipador térmico 110 absorve calor do processador. 0 calor absorvido é dissipado em pelo menos dois modos. Primeiro, o primeiro dissipador térmico 110 dissipa o calor absorvido no ar circundando via um número de aletas dissipadoras térmicas 130 (ilustradas na figura 5). Segundo, o primeiro tubo térmico 114 transfere calor do primeiro dissipador térmico 110 para as aletas remotas 106 (p.ex., aletas de alumínio). As aletas remotas 106 então dissipam o calor no ar circundando.
Do mesmo modo, quando termicamente acoplado, o segundo dissipador térmico 108 absorve calor do chip. O calor absorvido é dissipado em pelo menos dois modos. Primeiro, o segundo dissipador térmico 108 dissipa o calor absorvido no ar circundando via um número de aletas dissipadoras térmicas 132 (ilustradas na figura 5). Segundo, o segundo tubo térmico 112 transfere calor do segundo dissipador térmico 108 para aletas remotas 104 (p.ex., aletas de alumínio). As aletas remotas 104 então dissipam o calor no ar circundando.
A figura 6 ilustra uma vista em perspectiva de como calor pode ser dissipado. A figura 6 mostra a trajetória térmica 1134, trajetória térmica 1136, trajetória térmica 1138, e trajetória térmica 1140. Especificamente, a trajetória térmica 1134 transfere calor das aletas remotas 106 para o ar ao redor; a trajetória térmica 1136 transfere calor do dissipador térmico 110 para o ar circundando; a trajetória térmica 1138 transfere calor do dissipador térmico 108 para o ar ao redor; e a trajetória térmica 1140 transfere calor das aletas remotas 104 para o ar circundando.
Desta maneira, as configurações descrevem pelo menos duas soluções para resfriar o processador e o chip. Também, o primeiro tubo térmico 114 e/ou o segundo tubo térmico 112 podem ser um tubo térmico sinterizado. Em uma configuração, o tubo térmico sinterizado compreende um invólucro de cobre com uma estrutura de drenagem para transferir um fluido (p.ex., água). O fluido é utilizado para mover calor de um local do tubo térmico para um outro local do tubo térmico. Em particular, com referência à presente matéria reivindicada, um fluido dentro de um tubo térmico é usado para transferir o calor de um processador contra um número de aletas dissipadoras térmicas.
Adicionalmente, como registrado acima, uma vantagem da presente matéria reivindicada é que o mecanismo de resfriamento é flexível e pode se adaptar a diferentes orientações físicas do dispositivo de computador 100. Como tal, o sistema de computador 100 é eficientemente resfriado esteja ele em uma posição vertical, uma posição horizontal, ou uma posição montada. Para ilustrar, a figura 8 mostra como o dispositivo de computação 100 em uma posição horizontal é eficientemente resfriado. A figura 8 mostra as trajetórias térmicas 1110 e 1112 a partir das quais calor pode ser dissipado. Especificamente, calor pode subir e viajar verticalmente para longe do dispositivo de computação 100 via a trajetória térmica 1110. Também, calor pode se dissipar através de um orifício de ventilação lateral, tal como o orifício de ventilação 150, e pode ser transferido para o ar circundando via a trajetória térmica 1112.
A figura 9 mostra o dispositivo de computação 100 em uma posição horizontal diferente. Em contraste com a figura 8, onde o dissipador térmico 110 está voltado para cima, a figura 9 mostra o dispositivo de computação 100 com o dissipador térmico 110 voltado para baixo. Aqui, calor é dissipado via as trajetórias térmicas 1114 e 1116. A trajetória térmica 1116 transfere calor do dispositivo de computação 100 pelo orifício de ventilação 152 para o ar ao redor. A trajetória térmica 1114 transfere calor do dispositivo de computação 100 através de uma porção superior da cobertura que é perfurada (não mostrada na figura 9) .
A figura 10 ilustra o dispositivo de computação 100 em uma posição montada. As trajetórias térmicas 1118, 1121, e 1120 transferem o calor do dispositivo de computação 100 para o ar circundando. Em um exemplo, as trajetórias térmicas 1118, 1121, e 1120 formam ângulos essencialmente retos entre si. Em outras palavras, as trajetórias térmicas 1118, 1121, e 1120 são geralmente ortogonais entre si.
A figura 11 mostra o dispositivo de computação 100 em uma posição montada diferente. Especificamente, a orientação do dispositivo de computação 100 mostrada na figura 11 difere das orientações do dispositivo de computação 100 mostradas na figura 10b por 180 graus. Em outras palavras, uma rotação de 180 graus do dispositivo de computação 100 mostrado na figura 10 ao redor de um eixo geométrico imaginário que é perpendicular à parede lateral o colocaria na mesma orientação que o dispositivo de computação 100 mostrado na figura 11.
Similarmente, a figura 11 ilustra as trajetórias térmicas 1126, 1127, e 1128 que transferem o calor do dispositivo de computação 100 para o ar circundando. A figura 12 ilustra um dispositivo de computação 100 com uma porção perfurada 126. As perfurações na porção perfurada 126 permitem calor ser dissipado via a trajetória térmica 1124.
A figura 13 ilustra o dispositivo de computação 100 montado na porção traseira de um display de tela plana 300. Enquanto nesta posição montada calor pode ser dissipado pelo menos via as trajetórias térmicas 1130, 1132, e 1134. As trajetórias térmicas 1130, 1132, e 1134 podem formar ângulos substancialmente retos entre si.
A figura 14 ilustra um diagrama de fluxo 1400 para resfriar um dispositivo de computação 100 mediante o qual as configurações de acordo com a presente matéria reivindicada podem ser implementadas. Embora etapas especificas sejam divulgadas no diagrama de fluxo 1400, tais etapas são exemplares. Isto é, configurações da presente matéria reivindicada são bem adequadas para executar várias outras etapas ou etapas adicionais ou variações das etapas recitadas no diagrama de fluxo 1400. É apreciado que as etapas no diagrama de fluxo 14 00 podem ser executadas em uma ordem diferente da apresentada. No bloco 1402, o processo inicia.
No bloco 1404, calor é direcionado para longe de um processador (p.ex., unidade de processamento central) residente dentro do dispositivo de computação 100. Em particular, calor é dirigido para longe do processador em pelo menos os modos descritos nos blocos 1408 e 1410. No bloco 1406, um primeiro dissipador térmico 110 é acoplado termicamente ao processador. Em uma configuração, o primeiro dissipador térmico 110 tem uma pluralidade de aletas de aluminio espaçadas uniformemente (p.ex., as aletas dissipadoras térmicas 130). O espaçamento entre as aletas de aluminio é calculado para maximizar a dissipação térmica. Também, em uma configuração, o primeiro dissipador térmico 110 é ligado ao processador via um inserto de cobre 122. Adicionalmente, o primeiro dissipador térmico 110 pode ser feito de diferentes tipos de condutores térmicos outros que cobre e aluminio. Por exemplo, ouro e prata são condutores térmicos eficientes. No bloco 1408, calor do processador é dissipado via o primeiro dissipador térmico 110 no ar circundando. Em um exemplo, o inserto de cobre 122 está em contato térmico com o processador e absorve calor do processador. 0 calor absorvido é então dissipado pela pluralidade de aletas (p.ex., aletas de dissipação térmica 130).
No bloco 1410, calor do processador é transferido com um primeiro tubo térmico 114 para uma primeira pluralidade de aletas remotas 106. Deste modo, o primeiro tubo térmico 114 provê um outro modo para dissipar o calor a partir do primeiro dissipador térmico 110. A pluralidade de aletas remotas 106, em um exemplo, inclui um arranjo de aletas de alumínio retangulares que dissipam calor eficientemente.
Também, em uma configuração, o primeiro dissipador térmico 110 é acoplado com uma sapata térmica e a sapata térmica está em contato físico com um chassi do dispositivo de computação 100. Deste modo, calor a partir do primeiro dissipador térmico 110 é dirigido para o chassi, o qual dissipa calor no ar circundando. No bloco 1412 (etapa opcional), o calor é direcionado para longe do chip residente dentro do dispositivo de computação 100. Novamente, calor é direcionado para longe do chip em pelo menos dois modos descritos no bloco 1416 e 1418. No bloco 1414, um segundo dissipador térmico 108 é acoplado ao chip. No bloco 1416, o calor a partir do segundo dissipador térmico 108 é dissipado no ar circundando. No bloco 1418, o calor a partir do segundo dissipador térmico 108 é transferido com o segundo tubo térmico 112 para uma segunda pluralidade de aletas remotas 104.
No bloco 1420, o calor do dispositivo de computação 100 é dissipado com uma pluralidade de orifícios de ventilação (p.ex., orifício de ventilação 152 da figura 9) que permitem ar fluir da região interior do dispositivo de computação 100 para ar circundando o dispositivo de computação 100. Os orifícios de ventilação, em um exemplo, são perfurações espaçadas uniformemente (p.ex., perfurações circulares) que estão distribuídas em múltiplos lados do dispositivo de computação 100. Em um exemplo, como orifícios de ventilação existem em todos os lados de um dispositivo de computação 100, o dispositivo de computação 100 pode ser colocado em diferentes orientações sem bloquear fluxo de ar para fora. No bloco 1422, o processo termina.
A figura 15 ilustra um diagrama de fluxo 1500 para formar um dispositivo de computação 100 mediante o qual configurações de acordo com a presente matéria reivindicada podem ser implementadas. Embora etapas especificas sejam divulgadas no diagrama de fluxo 1500, tais etapas são exemplares. Isto é, as configurações da presente matéria reivindicada são bem adequadas para executar várias outras etapas ou etapas adicionais ou variações das etapas recitadas no diagrama de fluxo 1500. É apreciado que as etapas no diagrama de fluxo 1500 podem ser executadas em uma ordem diferente da apresentada. No bloco 1502, o processo inicia.
No bloco 1504, uma cobertura 102 é formada. Em uma configuração, a cobertura 102 é projetada tal que se o dispositivo de computação 100 estiver operando sob uma particular orientação, então pelo menos uma ou mais das trajetórias térmicas são capazes de transferir calor para o ar circundando o dispositivo de computação 100. No bloco 1506, uma primeira divisória 118 (p.ex., uma placa perfurada) residente dentro da cobertura 102 é provida. No bloco 1508, uma segunda divisória 116 residente dentro da cobertura 102 é provida. A primeira divisória 118 e a segunda divisória 116 definem uma primeira região 176, uma segunda região 172, e uma terceira região 174. A terceira região 174 (p.ex., uma região interior) está entre a primeira região 176 e a segunda região 172. Também, um processador e um chip residem dentro da terceira região 174 da cobertura 102. No bloco 1510, um processador residente dentro da terceira região 174 da cobertura 102 é provido. No bloco 1512, um chip residente dentro da terceira região 174 da cobertura 102 é provido.
No bloco 1514, um primeiro conjunto de resfriamento é acoplado termicamente ao processador. 0 primeiro conjunto de resfriamento inclui um primeiro dissipador térmico 110 para transferir calor do processador para o ar circundando e um primeiro tubo térmico 114 acoplado termicamente ao primeiro dissipador térmico 110 para facilitar a transferência de calor do primeiro dissipador térmico 110 para um conjunto de aletas remotas 106 residentes dentro da primeira região 176. Um propósito- chave da primeira divisória 118 é criar uma parede térmica entre a primeira região 176 e a terceira região 174 tal que o calor sendo dissipado pelo conjunto de aletas remotas 106 residentes dentro da primeira região 176 não flua de volta para a terceira região 176. Tendo a primeira divisória 118, o calor dissipado pelo conjunto de aletas remotas 106 residentes dentro da primeira região 176 é mais efetivamente direcionado para longe do dispositivo de computação 100.
No bloco 1516, opcionalmente, um segundo conjunto de resfriamento é acoplado termicamente ao chip. 0 segundo conjunto de resfriamento inclui um segundo dissipador térmico 108 para transferir calor do chip para o ar circundando e um segundo tubo térmico 112 acoplado termicamente ao chip para facilitar a transferência de calor do segundo dissipador térmico 108 para um outro conjunto de aletas remotas 104 residentes dentro da segunda região 172. No bloco 1522, o processo termina. As configurações descrevem várias tecnologias, tais como diferentes métodos e sistemas, que permitem um dispositivo de computação 100 ser eficientemente resfriado enquanto ele opera sob diferentes orientações (p.ex., posição vertical, posição horizontal, posição montada). Além disso, as configurações realizam isto sem usar um mecanismo de resfriamento que inclui partes móveis, tais como um ventilador. Como um resultado, um usuário final é capaz de posicionar o dispositivo de computação 100 (p.ex., um computador-cliente fino) em diferentes orientações sem paralisar o mecanismo de resfriamento. Adicionalmente, devido ao mecanismo de resfriamento não utilizar partes móveis, o dispositivo de computação 100 se beneficia de confiabilidade aumentada e nivel de ruido reduzido.
Na especificação anterior, configurações foram descritas com referência a numerosos detalhes específicos que podem variar de implementação para implementação. Portanto, o único e exclusivo indicador do que é, e é pretendida pelos depositantes a ser a matéria reivindicada é o conjunto de reivindicações que se emitem a partir deste pedido de patente, na forma específica na qual tais reivindicações se emitem, incluindo qualquer correção subseqüente. Logo, nenhuma limitação, elemento, propriedade, característica, vantagem ou atributo que não esteja expressamente recitado em uma reivindicação deve limitar o escopo de tal reivindicação de qualquer modo. A especificação e desenhos devem, consequentemente, ser vistos em um sentido ilustrativo ao invés de restritivo.
Claims (10)
1. Sistema de computador, caracterizado pelo fato de compreender: uma cobertura (102) tendo uma pluralidade de orifícios de ventilação distribuídos através de diferentes porções da citada cobertura (102) em pelo menos três lados da mesma para prover pelo menos três trajetórias térmicas geralmente ortogonais para transferir calor para o ar circundando o citado sistema de computador (100), sendo que o citado sistema de computador (100) está configurado para ser operável sob uma pluralidade de orientações, sendo que quando o citado sistema de computador está operando sob qualquer orientação da citada pluralidade de orientações, então pelo menos uma ou mais da citada pluralidade de trajetórias térmicas são capazes de transferir calor para ar circundando o citado sistema de computador (100); uma primeira divisória (118) residente dentro da citada cobertura (102); uma segunda divisória (116) residente dentro da citada cobertura (102), sendo que a citada primeira divisória (118) e a citada segunda divisória (116) definem uma primeira região (176), uma segunda região (172), e uma terceira região (174), e sendo que a citada terceira região (174) está entre a citada primeira região (176) e a citada segunda região (172); um processador residente dentro da citada terceira região (174) da citada cobertura (102); e um primeiro conjunto de resfriamento acoplado termicamente ao citado processador, compreendendo: um primeiro dissipador térmico (110) para transferir calor do citado processador para o ar circundando; e um primeiro tubo térmico 114 acoplado termicamente com o citado primeiro dissipador térmico 110 para facilitar a transferência de calor do citado primeiro dissipador térmico 110 para uma primeira pluralidade de aletas 106, sendo que a citada primeira pluralidade de aletas 106 reside dentro da citada primeira região (176); sendo que cada uma das pelo menos três trajetórias térmicas geralmente ortogonais é para transferir calor do dispositivo de computador (100) para o ar circundando sem usar um mecanismo de resfriamento que inclui partes móveis.
2. Sistema de computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente: um chip residente dentro da citada terceira região (174) da citada cobertura (102); e um segundo conjunto de resfriamento acoplado termicamente ao citado chip, compreendendo: um segundo dissipador térmico (108) para transferir calor do citado chip para o ar circundando; e um segundo tubo térmico (112) acoplado termicamente ao citado segundo dissipador térmico (108) para facilitar a transferência de calor do citado segundo dissipador térmico (108) para uma segunda pluralidade de aletas, sendo que a citada segunda pluralidade de aletas (104) reside dentro da citada segunda região (172).
3. Sistema de computador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o citado chip compreender uma Northbridge e uma Southbridge ["ponte norte" e "ponte sul"].
4. Sistema de computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o citado sistema de computador (100) ser um dispositivo-cliente fino.
5. Sistema de computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada primeira divisória (118) ser uma placa perfurada.
6. Sistema de computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o citado primeiro dissipador térmico 110 compreender adicionalmente: uma pluralidade de aletas dissipadoras térmicas de alumínio (130) espaçadas entre si; e um inserto de cobre 120.
7. Sistema de computador, de acordo com a reivindicação .1, caracterizado pelo fato de o citado primeiro tubo térmico (114) ser um tubo térmico sinterizado.
8. Sistema de computador, de acordo com a reivindicação If caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente: uma sapata térmica acoplada ao citado primeiro conjunto de resfriamento para dissipar calor para dentro da citada cobertura (102) .
9. Sistema de computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada primeira pluralidade de aletas (106) dissiparem calor a partir do citado primeiro tubo térmico (114) via uma primeira trajetória térmica e uma segunda trajetória térmica, sendo que a citada primeira trajetória térmica compreende fluxo de ar que é geralmente paralelo à citada primeira pluralidade de aletas, e sendo que a citada segunda trajetória térmica compreende fluxo de ar que é geralmente perpendicular à citada primeira pluralidade de aletas.
10. Sistema de computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada pluralidade de orifícios de ventilação compreenderem perfurações espaçadas uniformemente.
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