CN117099068A - 柔性且模块化的顶侧和底侧处理器单元模块冷却 - Google Patents
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Abstract
处理器单元模块包括附接到印刷电路板的顶侧的集成电路部件和附接到该板的底侧的一个或多个电子部件(例如,电压调节器FET、电感器)。印刷电路板位于顶部加强板与底部加强框架之间,并且通过将顶部加强板连接到底部加强框架的紧固件将这三个部件固定在一起。柔性导热带将顶部加强板连接到位于印刷电路板与底部加强框架之间的一个或多个散热块。散热块接触板的底侧并由底部加强框架保持到位。底侧部件生成的热通过散热块和导热带传递到附接到模块的顶侧的热管理解决方案(例如,散热器)。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年2月26日提交的题为“FLEXIBLE AND MODULAR TOP AND BOTTOMSIDE PROCESSOR UNIT MODULE COOLING”的美国专利申请No.17/187,164的优先权。该优先权申请通过引用并入本文。
背景技术
在计算系统中可以使用具有各种形状因数的加速器模块。开放计算平台(OCP)的开放加速器模块(OAM)规范指定了具有夹层模块形状因数的加速器模块,并且指定了模块尺寸、模块印刷电路板厚度、最大功耗水平、连接器类型和主机接口标准等。
附图说明
图1是示出在向位于模块底侧的电子部件提供被动冷却时的设计挑战的处理器单元模块的一部分的截面图。
图2是处理器单元模块的一部分的截面图,处理器单元模块包括柔性导热带(thermal strap)作为热管理解决方案的一部分,用于冷却位于模块底侧的电子部件。
图3示出了示例铜导热带。
图4示出了附接到示例框架和散热块(slug)的示例柔性导热带。
图5是示例处理器单元模块的分解俯视图。
图6是图5的示例模块的部分分解仰视图。
图7是示例组装模块的等距俯视图。
图8是具有未示出的各种模块部件的示例组装模块的等距俯视图。
图9示出了示例组装处理器单元模块和冷板组件的等距视图。
图10A和10B示出了作为OAM兼容模块的一部分的印刷电路板上的电子部件的示例布局。
图11是用于将热从电压调节器传递到热管理部件的示例柔性导热带的截面图,该热管理部件附接到安装在印刷电路板上的与电压调节器相同一侧的处理器单元。
图12是可以实现本文所描述的技术的示例计算系统的框图。
具体实施方式
随着技术进步,高端加速器和加速器模块(例如,符合开放计算平台(OCP)开放加速器模块(OAM)规范的那些)面临着越来越严格的设计约束。这些加速器和加速器模块的功率需求随着时间的推移而增加,这需要越来越多的分立电子部件(例如,电压调节器场效应器件(FET)、电感器、DC-DC转换器)来支持增加的功耗。虽然已经开发出紧凑的功率传送解决方案来解决这些高功率需求(例如,具有600-1000W的热设计功耗(TDP)的处理器单元),但将相对大的集成电路封装尺寸(例如,对于7nm的图形处理器单元(GPU),约为80.0mm×62.5mm)合并到相对小的印刷电路板(例如,约165mm×102mm的OAM兼容模块)上导致对于在模块印刷电路板的顶侧放置功率传送部件(例如,电压调节器FET和电感器)受到严重的空间限制。集成电路部件封装尺寸大不仅是由于加速器处理器单元管芯(die)尺寸增加,还由于将异构集成电路管芯(例如,图形处理单元(GPU)管芯、堆叠高带宽存储器(HBM)管芯、用于连接的串行器/解串器(SERDES)管芯)集成到集成电路部件中。
将功率传送部件放置在模块电路板的底侧可以允许将大的集成电路封装集成在小板的顶侧上。除了解决空间约束之外,将电压调节器部件放置在板的底侧还可以提供电源和信号完整性的益处以及降低的路径电阻(Rpath),从而实现电路板中电源和信号通道的更高效布线。然而,将电压调节器部件放置在板的底侧的益处并不是没有成本的。如果用于从模块去除热的热管理部件(例如,散热器或液体冷却冷板)附接到模块的顶部,则冷却这些底侧电子部件会具有挑战性。
图1是处理器单元模块的一部分的截面图,其示出了向位于模块的底侧的电子部件提供被动冷却时的设计挑战。模块100包括集成电路部件104,集成电路部件104包括经由焊料球栅阵列(BGA)109附接到印刷电路板108(例如,夹层印刷电路板)的封装衬底106。电压调节器FET 112和附接到印刷电路板108的底侧114的电感器116生成的热经由导热部件124、128、132、133、热管134以及热界面材料136、140、144、146传递到冷板组件120。用于冷却底侧电子部件112和116的热管理解决方案的性能受冷却路径(由箭头指示)中的TIM层136、140、144和146的低导热率(<3W/m×K)约束。另外的约束包括:印刷电路板108与基板160之间可用的有限的z高度(在OAM中<5mm)和用于实现从底部加强板152到顶部加强板156的热通量的有限的板切除区域148(在OAM中宽度<4mm)。
由于每个TIM层的相对高的热阻导致每个TIM层上的温降,因此在从底侧电子部件112和116到冷板组件120的冷却路径中哪怕消除一个TIM层也是有利的。例如,在导电部件132与133之间提供热连接的TIM层144在包括TDP为600W的GPU的OAM兼容模块中会导致约10℃的温降。TIM层随时间的性能变化和劣化进一步支持减少热管理解决方案中TIM层的数量。
本文公开的柔性且模块化机械结构克服了这些挑战,并为高热设计功耗(TDP)处理器单元模块提供顶侧和底侧被动冷却。计算分析表明,所公开的结构可以将基于TIM的标准热解决方案中观察到的温度降低10.0℃,这可以实现将高功率电压调节器设计(例如,~30W)放置在模块电路板的底侧。除了提供改进的热性能之外,本文公开的技术还提供了一种模块化设计,其允许原始设备制造商/原始设计制造商(OEM/ODM)灵活地将其自己的冷却解决方案(例如,散热器、液体冷却冷板)附接到处理器单元模块。处理器单元模块的模块化允许OEM/ODM设计满足其特定需求的模块,并且容易在现场维护。例如,可以在不影响其他计算系统部件的情况下移除模块进行更换或维修,并且每当需要分离顶部和底部加强板时,可以移除模块进行维护,而不必清洁和重新涂覆TIM层。
在以下描述中,阐述了具体细节,但本文描述的技术的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。公知的电路、结构和技术没有被详细示出,以避免掩盖对本描述的理解。“实施例”、“各种实施例”和“一些实施例”等可以包括特征、结构或特性,但并非每个实施例都必须包括该特定特征、结构或特性。
一些实施例可以具有针对其他实施例描述的一些、全部特征,或没有这些特征。“第一”、“第二”、“第三”等描述共同对象,并指示所引用的相似对象的不同实例。这些形容词并不暗示如此描述的对象在时间上或空间上,排序上或以任何其他方式必须处于给定的顺序。“连接”可以指示元件彼此直接物理或电接触,而“耦合”可以指示元件彼此协作或交互,但是它们可以或可以不直接物理或电接触。例如,热耦合的部件可以具有一个或多个元件位于它们之间。由词语“基本上”修饰的术语包括布置、朝向、间隔或位置与未修饰的术语的含义略有不同。例如,顶部加强板被称为基本上平行于底部加强框架包括顶部加强板与底部加强框架在几度内是平行的。
如本文使用的,术语“集成电路部件”指代封装的或未封装的集成电路产品。封装的集成电路部件包括安装在封装衬底上的一个或多个集成电路。在一个示例中,封装的集成电路部件包含安装在衬底上的一个或多个处理器单元,衬底的外侧包括焊料球栅阵列(BGA)。在未封装的集成电路部件的一个示例中,单个单片集成电路管芯包括附接到管芯上的触点的焊料凸块。焊料凸块允许管芯直接附接到印刷电路板。集成电路部件可以包括本文描述或引用的任何计算系统部件中的一个或多个,例如处理器单元(例如,片上系统(SoC)、处理器核、图形处理器单元(GPU)、加速器)、I/O控制器、芯片组处理器、存储器或网络接口控制器。如本文使用的,术语“电子部件”可以指代有源电子部件(例如,处理器单元、存储器、存储设备、FET)或无源电子部件(例如,电阻器、电感器、电容器)。
描述可能使用短语“在一实施例中”、“在实施例中”、“在一些实施例中”和/或“在各种实施例中”,它们中的每一个可以指代一个或多个相同或不同的实施例。此外,如关于本公开的实施例使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。
现在参照附图,附图不一定按比例绘制,其中,相似或相同的数字可以用于在不同附图中指示相同或相似的部分。在不同附图中使用相似或相同的数字并不意味着包括相似或相同的数字的所有附图构成单个或相同的实施例。具有不同字母后缀的相似数字可以表示相似部件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式总体示出了本文档中讨论的各种实施例。
在下面的描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节,以便提供对其的透彻理解。然而,显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下实践新颖的实施例。在其他情况下,以框图形式示出众所周知的结构和设备,以便有助于对其进行描述。意图是覆盖权利要求范围内的所有修改、等同物和替代物。
图2是处理器单元模块的一部分的截面图,处理器单元模块包括柔性导热带作为热管理解决方案的一部分,用于冷却位于模块的底侧的电子部件。模块200包括集成电路部件204,集成电路部件204包括附接到夹层印刷电路板208的顶侧207的封装衬底206。集成电路部件204经由BGA 209附接到板208,但可以以其他方式附接到印刷电路板208。集成电路部件204经由TIM层238热耦合到冷板组件220。冷板组件220是用于包括集成电路部件204的计算系统的液体冷却系统的一部分。冷却液体进入冷板组件220的流体入口(未示出),吸收在操作期间由集成电路部件204生成的热,并经由流体出口(未示出)离开冷板组件220。如本文使用的,短语“热耦合”指代部件被耦合以促进热传递。
附接到印刷电路板208的底侧242的是电压调节器FET(VR FET)212和电感器216。TIM层222将VR FET 212热耦合到第一热管224,并且TIM层228将电感器216热耦合到底部加强框架232。散热块236包括凹部240和244,第一热管224和第二热管248位于其中。散热块236经由柔性导热带256连接到顶部加强板252。顶部加强板252位于与印刷电路板208相邻,并且散热块236位于与底部加强框架234相邻。一个或多个紧固件(未示出)将顶部加强板252附接到底部加强框架234,并将顶部加强板252、印刷电路板208、散热块236和底部加强框架234固定在一起。顶部加强板252经由TIM层260热耦合到冷板组件220。本文描述的TIM层可以是任何合适的材料,例如银热化合物、导热油脂、相变材料或石墨片。模块200可以经由一个或多个紧固件(未示出)可移除地耦合到基板264(例如,系统板、主板、母板)。除了集成电路部件204之外,基板264还可以包括一个或多个附加的计算系统部件,例如一个或多个处理器单元、存储器、存储、网络控制器、以及一个或多个附加的处理器单元模块。
图2中通过箭头示出了电子部件212和216生成的热从印刷电路板底侧242流到冷板组件220。VR FET 212生成的热流过TIM层222、第一热管224、第二热管248、散热块236、导热带256、顶部加强板252和TIM层260,到达冷板组件220。热管224和248热耦合,示例耦合如图8所示。电感器216生成的热遵循类似的路径,但是热流过TIM层228、底部加强框架232和散热块236,然后到达第一热管224。图2所示的热管理解决方案在冷却底侧电子部件方面比图1所示的解决方案做得更好,因为热流少经过一个TIM层。也就是说,图1所示的热管理解决方案中的TIM层144已经被导热带256取代。导热带256(其可以由铜制成)及其到顶部加强板252和散热块236的附接(该带可以被软焊或硬焊到顶板252和散热块236)具有比TIM层144低的热阻。除了有助于提供从底侧电子部件212和216到冷板组件220的较低热阻路径之外,导热带256还提供了两个刚性结构(顶部加强板252和散热块236)之间的机械性鲁棒但柔性的连接。虽然在图2中示为连接偏移了垂直量的两个基本上平行的结构,但是导热带可以连接偏移了相对大的量的两个结构(导热带只需要足够长),并且可以连接相对于彼此平行、垂直或具有另一朝向的两个结构。
在一些实施例中,柔性导热带256是包括多个铜缆的铜导热带。图3示出了示例柔性铜导热带。柔性导热带300包括第一散热块310,第一散热块310通过多个柔性铜缆(或电缆)340附接到第二散热块320,每个铜缆包括绞合在一起的多个铜线。在其他实施例中,铜缆包括编织在一起的铜线。带300包括两排350堆叠的铜缆340。缆340在散热块310与320之间形成连接,该连接在机械上更可靠并且具有比TIM层低的热阻。在一些实施例中,本文公开的任何柔性导热带可以是石墨导热带。在一些实施例中,石墨导热带包括多个石墨缆,每个缆包括绞合或编织在一起的多个石墨纤维。在一些实施例中,柔性导热带可以是碳基带而不是石墨带。在又其他实施例中,本文公开的任何柔性导热带包括在任一侧连接到散热块的多个堆叠的石墨、铝或铜片(或箔)。
导热带256可以经由软焊或硬焊附接到顶部加强板252和散热块236。在一些实施例中,顶部加强板252和散热块236由铜制成。虽然冷板组件220在图2中示为为模块200提供冷却,但是在其他实施例中,可以使用散热器或其他热管理部件作为用于冷却模块200的热管理解决方案的一部分。
图4示出了附接到示例框架和散热块的示例柔性导热带。第一柔性导热带400将第一散热块410连接到框架420,并且第二柔性导热带430将第二散热块440连接到框架420。导热带400包括多个缆404,它们各自在第一端处附接到散热块410并且在第二端处附接到框架420。导热带430包括多个缆434,它们各自在第一端处附接到散热块440并且在第二端处附接到框架420。带400和430、散热块410和440以及框架420由铜制成。在其他实施例中,这些部件中的一个或多个可以由其他材料制成。例如,在其他实施例中,柔性导热带400和430可以是石墨导热带。框架420包括第一开口450和多个第二开口470,第一开口450用于在组装模块时容纳附接到模块印刷电路板的集成电路部件,多个第二开口470用于在完全组装模块时容纳将散热块410和440固定到底部加强框架的紧固件。带400和430各自包括单排26个缆。在其他实施例中,带400和430可以包括更多或更少的缆和/或附加的排,并且所使用的缆和排的数量可以基于附接到印刷电路板的底侧的电子部件的冷却需求,当框架420处于组装好的处理器单元模块中时,框架420压靠在印刷电路板的底侧。在一些实施例中,框架420通过软焊或硬焊附接到顶部加强板。图4示出了处于“平展”配置的带400和430、散热块410和440以及框架420。如下面将要讨论的,在组装期间,散热块410和440以及带400和430回绕在模块印刷电路板的相对两个边缘上,并压靠在板的底侧。
如本文使用的,术语“带”可以指代可以附接(经由软焊、硬焊等)到其他部件的分立带(例如,带300),或者集成到更大部件中的带(例如,带400和430)。
图5是示例处理器单元模块的分解俯视图。在一些实施例中,模块500可以是OAM兼容的加速器模块。模块500包括顶部加强板510、印刷电路板514和底部加强框架518。顶部加强板510包括框架420,框架420附接到柔性导热带400(其继而附接到第一散热块410)和第二柔性导热带430(图5中未示出)(其继而附接到第二散热块440)。虽然图5中未示出,但是顶部加强板510延伸到框架420下方,使得当组装模块500时,顶部加强板510位于印刷电路板514与框架420之间。框架420可以经由软焊或硬焊附接到顶部加强板510。热管理部件(例如,散热器、冷板)通过承接在框架420中的开口522中的多个紧固件(例如,螺丝)附接到顶部加强板510。在一些实施例中,框架420由铜制成,而顶部加强板510由铝制成。在其他实施例中,顶部加强板510和框架420的特征被集成到单一顶部加强板中。在一些实施例中,集成了顶部加强板510和框架420的特征的单一顶部加强板由铜制成。在一些实施例中,顶部加强板510或框架420或两者可以由不锈钢制成。
附接到电路板514的顶侧512的是集成电路部件526和电感器528。当组装模块500时,集成电路部件526占据框架420的开口450。板514包括第一多个板开口534和第二多个板开口538,第一多个板开口534用于容纳将顶部加强板510固定到底部加强框架518的第一多个紧固件536(例如,螺丝),第二多个板开口538用于容纳将模块500固定到基板(未示出)的第二多个紧固件540(例如,螺丝)。
底部加强框架518包括:连接器开口544,用于容纳位于电路514(未示出)的底侧的、用于将模块500连接到基板连接器;第一多个底部框架开口548,用于容纳第一多个紧固件536;和第二多个底部框架开口552,用于容纳第二多个紧固件540。
图6是图5的示例模块的部分分解仰视图。顶部加强板510位于邻近印刷电路板514,并且散热块410和440分别回绕在印刷电路板514的相对两个边缘516和520。一对连接器670附接到印刷电路板514的底侧524,用于将模块500附接到基板。当完全组装模块500时,连接器670由底部加强框架518中的开口544容纳。底部加强框架518包括开口674,用于容纳紧固件678(例如,螺丝),紧固件678被承接在散热块开口470中并将底部加强框架518附接到散热块410和440。
图7是示例组装模块的等距俯视图。模块700包括位于顶部加强板710与底部加强框架718之间的印刷电路板714。经由紧固件736(例如,螺丝)将顶部加强板710紧固到底部加强框架718使印刷电路板714压靠顶部加强板710和底部加强框架718。顶部加强板710包括开口750,开口750被附接到印刷电路板714的顶侧的集成电路部件726占据。顶部加强板710包括金属框架720,柔性导热带730附接到金属框架720。带730回绕在印刷电路板714的边缘716上并附接到印刷电路板714的底侧。
框架720还包括多个热管760,热管760结合到框架720的顶表面764。热管理部件(例如,冷板、散热器)可以经由承接在开口722中的紧固件附接到模块700。热管760散布由附接到印刷电路板714的底侧的电子部件生成的且沿着热管理部件(例如,散热器、冷板)所附接到的模块700的表面(例如,热管760的顶表面768和框架720的顶表面764)传递到框架720的热。模块700经由紧固件(例如,螺丝)740紧固到基板。
图7示出了模块700的模块化。可以将各种热管理部件附接到模块700,并且可以通过将模块700从基板松开,容易地从基板移除模块700,以便进行更换或维修。
图8是具有未示出的各种模块部件的示例组装模块的等距俯视图。模块800包括底部加强框架804、第一散热块808、第二散热块812、电感器816以及电压调节器FET 820和822。底部加强框架810还包括多个开口828和多个开口832,多个开口828用于容纳将底部加强框架804固定到模块(未示出)的顶部加强板的紧固件,多个开口832用于容纳将模块800固定到基板的紧固件。
电感器816以及VRFET 820和822附接到模块印刷电路板(未示出)的底侧。第一散热块808包括热管836和840,并且第二散热块808包括热管844和848。TIM层852将FET 822热耦合到热管836,并且TIM层856将FETs 820热耦合到第二散热块812的热管844。热管836和844的部分分别被TIM层852和856遮蔽。热管836和840将VR FET 822生成的热携带到附接到或集成到第一散热块808的端部860的柔性导热带(未示出),并且热管844和848将FET 820生成的热携带到附接到或集成到第二散热块的端部864的柔性导热带(未示出)。热管836、840、844和848还将电感器816生成的热携带到柔性导热带,其中,底部加强框架804将电感器816生成的热传递到热管836和844。如前所述,柔性导热带将底侧电子部件(例如,FET820和822以及电感器816)生成的热传递到附接到模块800的顶部的热管理部件。
虽然TIM层852被示为沿着第一散热块808中的凹部868的长度延伸,并且TIM层856被示为沿着第二散热块812中的凹部872的长度延伸,但是在其他实施例中,TIM层852和856可以仅存在于凹部868和872的靠近FET 822和820的部分中。
模块800的许多变形是可能的。例如,散热块808和812可以朝向底部加强框架804的中央进一步向内延伸,使得电感器816生成的热被直接传递到散热块,而不必首先通过底部加强框架804传递。在这样的实施例中,TIM层可以将电感器816热耦合到散热块808和812中的热管。在其他实施例中,散热块808和812可以比图8中所示的窄或宽,以在带中容纳更少或更多的缆。此外,在一些实施例中,模块仅包括一个散热块和一个柔性导热带,用于从底侧电子部件移除热。在一些实施例中,与VR FET 820和820以及电感器816相比,可以将更多、更少或不同类型的电子部件附接到模块印刷电路板的底侧。在一些实施例中,底部加强框架804可以具有用于连接到基板的一个连接器或多于两个连接器。此外,在一些实施例中,散热块可以包括均热板而不是热管。
图9示出了示例组装的处理器单元模块和冷板组件的等距视图。模块900包括顶部加强板904、印刷电路板908和底部加强板912,它们通过紧固件916(例如,螺丝)固定在一起。柔性导热带920将由附接到印刷电路板908的底侧的电子部件生成的热传递到附接到顶部加强板904的框架922。冷板组件924包括冷板928、流体入口932、流体出口936和安装板940。冷板组件924通过紧固件944(例如,螺丝)附接到模块900,紧固件944被模块900中的开口948承接。第一TIM层952提供冷板928与框架922之间的热耦合,并且第二TIM层(未示出)提供冷板928与附接到印刷电路板908的顶侧958的集成电路部件956之间的热耦合。
冷板组件924经由进入流体入口932的冷却液体为集成电路部件956提供液体冷却,当冷却液体经过冷板928时,冷却液体吸收由集成电路部件956生成的热,并且加热的冷却液体经由流体出口936离开冷板928。当它经过冷板928时,冷却液体还吸收由附接到印刷电路板908的底侧的电子部件生成的、已经被传递到框架922的热。
在一些实施例中,冷板组件924可以是向计算系统中的一个或多个附加电子部件提供液体冷却的液体冷却系统的一部分。例如,冷板组件924可以是向计算系统中的一个或多个附加处理器单元提供液体冷却的回路的一部分。任何附加处理器单元可以位于本文公开的任何类型的模块中或者以其他方式附接(例如,经由底座或直接附接)到计算系统的基板的模块中。冷板组件924可以经由一个或多个导管连接到从冷却液体去除热的热交换器和使冷却液体循环通过冷板组件924所属的液体冷却回路的泵。在一些实施例中,泵使冷却流体循环通过专用于模块900和冷板组件924所位于的计算系统的闭合回路,而在其他实施例中,热交换器和泵可以在计算系统外部。作为后者的示例,模块900可以是机架级计算解决方案(例如,托架、托盘或刀片计算系统)的一部分,并且冷板组件924可以是机架级、多机架级或部分机架级液体冷却系统的一部分。例如,冷板组件924可以是机架级液体冷却系统的一部分,其包括向机架内的多个计算系统供应冷却液体的冷却分配单元。
在其他实施例中,模块900可以附接到其他类型的热管理部件,例如散热器。散热器可以包括多个散热片,这些散热片将吸收的热消散到散热器周围的环境中。在一些实施例中,一个或多个风扇可以通过将散热器周围的热空气吹出计算系统来冷却散热器周围的空气。
在一些实施例中,图5-9中所示类型的任何模块(即,包括印刷电路板,该印刷电路板具有附接到其顶侧和底侧的电子部件,并且夹在底部加强框架与顶部加强板之间,顶部加强板包括一个或多个柔性导热带,用于冷却底侧电子部件)可以与热管理部件或组件如下组装和接合。首先,将顶部加强板及其附接或集成的柔性导热带对准并放置在印刷电路板的顶部,柔性导热带处于打开或平展位置(参见图5)。第二,通过将散热块回绕在印刷电路板的边缘周围,直到散热块接触印刷电路板的底侧,来将散热块移动到闭合位置。然后,将底部加强框架移动到抵靠电路板的底侧和散热块,并且通过将顶部加强板附接到底部加强框架的紧固件将顶部加强板、印刷电路板和底部加强框架固定在一起。第三,将热管理部件或组件(例如,冷板组件或散热器)与顶部加强板中的安装孔(例如,图9中的开口948、图4中的开口460)对准,并且通过拧紧安装孔中的螺丝将热管理部件或组件固定到模块,从而在底侧电子部件与热管理部件或组件之间产生低热阻路径。
图10A和10B示出了作为OAM兼容模块的一部分的印刷电路板上的电子部件的示例布局。图10A和10B分别示出了模块印刷电路板1000的顶侧1004和底侧1008上的电子部件的布局。附接到板1000的顶侧1004的是具有600W的TDP的GPU 1012、四个4.0W电压调节器FET1016、两个1.2W电压调节器FET 1020和两个1.52W电感器1024。附接到板1000的底侧1008的是十二个1.6W电压调节器FET 1028、七个1.2W电压调节器电感器1032以及用于将印刷电路板1000连接到基板的两个连接器1036。因此,顶侧和底侧电子部件的总功耗分别为9.44W和27.6W。
基于计算分析,包括具有如图10A和10B所示那样布置的顶侧和底侧电子部件的印刷电路板,且包括本文描述的机械冷却结构的模块的热性能为附接到板的底侧的电子部件提供足够的冷却。执行计算分析的建模系统包括以下特性:附接到OAM兼容的印刷电路板的顶侧的62.5mm×77.5mm球栅阵列(BGA)封装中的GPU(600W TDP)。使用MentorFLoTHERM计算流体动力学(CFD)工具建模热性能。仿真结果表明,相对于使用TIM层将顶部加强板热耦合到底部加强框架的冷却解决方案(参见图1),本文公开的使用柔性导热带来冷却底侧电子部件的机械冷却结构能够将底侧电子部件温度降低高达10℃。
本文公开的机械冷却结构可以用于为附接到不是OAM兼容的夹层形状因素模块(例如,与OAM兼容模块相比较宽、较长、较窄、较短,在电路板的底侧与基板之间具有更多空间的模块)的底侧的电子部件提供冷却。
本文公开的机械冷却结构可以通过允许将更多的电子部件移动到处理器单元模块的底侧,来允许释放印刷电路板的顶侧上的区域。此外,它可以允许将更高功率的电压调节器部件放置在模块印刷电路板的底侧,从而允许将更大功率的处理器单元合并到模块中。
图11是用于将热从电压调节器传递到热管理部件的示例柔性导热带的截面图,该热管理部件附接到安装在印刷电路板的与电压调节器同一侧上的处理器单元。柔性导热带1100包括在一端的第一块(或散热块)1104和在另一端的第二块(或散热块)1108。第一块1104和第二块1108通过多个堆叠的金属(例如,铜、铝)箔或多个缆(例如,铜缆、石墨缆)1110连接。在带1100包括多个堆叠的金属箔的实施例中,单个箔的厚度可以是0.001”。第一块1104安装到安装在基板1112上的VR FET 1106。VR FET是电压调节器的一部分,该电压调节器还包括电感器1116,该电感器也安装在基板1112上。TIM层1118将第一块1104热耦合到VR FET 1106。第一块1104附接到基板1112。在一些实施例中,第一块1104使用诸如螺丝的紧固件(未示出)附接到基板1112。通过将第一块1104附接到基板1112,第一块1104成为被安装到VR FET 1106。
第二块1108附接到冷板1120,冷板1120附接到集成电路部件1124。第二块1108可以经由诸如螺丝的紧固件附接到冷板1120。在其他实施例中,第二块1108可以软焊或硬焊到冷板(在这种情况下,在第二块1108与冷板1120之间将没有TIM层)。集成电路部件1124包括封装基板1128,封装基板1128经由底座1132附接到基板1112。冷板1120经由TIM层1136热耦合到第二块1108,并且经由TIM层1140热耦合到集成电路部件1124。冷板1120可以是本文描述或引用的任何液体冷却系统的一部分。在一些实施例中,可以使用诸如散热器的另一热管理部件来代替冷板1120。
图11中所示的导热带配置可以适应特定集成电路部件的变化(SKU)中可能存在的高度变化或不同集成电路部件类型中出现的高度变化。也就是说,可以使用单个柔性导热带设计来将各种电压调节器连接到各种集成电路部件,将单个电压调节器连接到各种集成电路部件,或者将单个电压调整器连接到要与特定集成电路部件一起使用的各种热管理部件。此外,柔性导热带1100为VR FET 1106提供了在冲击和振动条件期间不影响底座加载的冷却解决方案。在一些实施例中,导热带1100附接到作为底座组件的一部分的支撑板。在这样的实施例中,导热带1100不影响附接到集成电路部件1124的热管理部件(例如,冷板1120)的设计。
虽然导热带1100在图11中被示为向VR FET 1106提供冷却,但是可以使用柔性导热带来将安装在热管理部件所安装到的基板的同一侧上的其他计算系统部件生成的热传递到集成电路部件。例如,柔性导热带可以将热从存储器、存储设备、I/O控制器、光学I/O部件、芯片组处理器、网络接口控制器或附加电压调节器部件(例如,电感器1116或附加VRFET)传递到热管理部件。
本文描述的技术可以由多种计算系统中的任何一个执行或在其中实现,包括台式计算机、服务器、工作站、固定游戏控制台、机顶盒、智能电视、机架级计算解决方案(例如,刀片、托盘或托架计算系统),以及嵌入式计算系统(例如,作为车辆、智能家电、消费电子产品或设备、制造设备的一部分的计算系统)。如本文使用的,术语“计算系统”包括计算设备,并包括包含多个分立物理部件的系统。在一些实施例中,计算系统位于数据中心,例如企业数据中心(例如,由公司拥有和运营的数据中心,通常位于公司场所)、受管服务数据中心(例如,由第三方代表公司管理的数据中心)、共站数据中心(例如,数据中心基础设施由数据中心主机提供,公司提供并管理其自己的数据中心部件(服务器等)的数据中心)、云数据中心(例如,由托管公司应用和数据的云服务提供商运营的数据中心)以及边缘数据中心(例如,通常具有比其他数据中心类型小的占地面积,位置靠近它服务的地理区域的数据中心)。
图12是可以实现本文描述的技术的示例计算系统的框图。通常,图12中所示的部件可以与其他所示的部件通信,但是为了便于说明,并非示出所有连接。计算系统1200是包括第一处理器单元1202和第二处理器单元1204的多处理器系统,第一处理器单元和第二处理单元包括点对点(P-P)互连。处理器单元1202的点对点(P-P)接口1206经由点对点互连1205耦合到处理器单元1204的点对点接口1207。应当理解,图12中所示的任何或所有点对点互连可以替换地实现为多点总线,并且图12中所示的任何或所有总线可以由点对点互连替代。
处理器单元1202和1204包括多个处理器核。处理器单元1202包括处理器核1208,并且处理器单元1204包括处理器核1210。处理器核1208和1210可以以类似于下面结合图13所讨论的方式或其他方式来执行计算机可执行指令。
处理器单元1202和1204还分别包括缓存存储器1212和1214。缓存存储器1212和1214可以存储由处理器单元1202和1204的一个或多个部件(例如,处理器核1208和1210)利用的数据(例如,指令)。缓存存储器1212和1214可以是用于计算系统1200的存储器层级结构的一部分。例如,缓存存储器1212可以本地存储也存储在存储器1216中的数据,以允许处理器单元1202更快地访问数据。在一些实施例中,缓存存储器1212和1214可以包括多个缓存级,例如级1(L1)、级2(L2)、级3(L3)、级4(L4),和/或其他缓存或缓存级(例如,最后一级缓存(LLC))。这些缓存存储器(例如,L2、L3、L4、LLC)中的一些可以在处理器单元中的多个核之间共享。存储器层级结构中的一个或多个较高级的缓存级(较小且较快的缓存)可以位于与处理器核相同的集成电路管芯上,并且一个或多个较低的缓存级(较大且较慢的缓存)可以位于在物理上与处理器核集成电路管芯分开的集成电路管芯上。
虽然计算系统1200被示为具有两个处理器单元,但是计算系统1200可以包括任何数量的处理器单元。此外,处理器单元可以包括任何数量的处理器核。处理器单元可以采取各种形式,例如中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、通用GPU(GPGPU)、加速处理单元(APU)、现场可编程门阵列(FPGA)、神经网络处理单元(NPU)、数据处理器单元(DPU)、加速器(例如,图形加速器、数字信号处理器(DSP)、压缩加速器、人工智能(AI)加速器)、控制器或其他类型的处理器单元。因此,处理器单元可以被称为XPU(或xPU)。此外,处理器单元可以包括这些各种类型的处理器单元中的一个或多个。在一些实施例中,计算系统包括具有多个核的一个处理器单元,并且在其他实施例中,计算系统包括具有单个核的单个处理器单元。如本文使用的,术语“处理器单元”和“处理单元”可以指代本文描述或引用的任何处理器、处理器核、部件、模块、引擎、电路或任何其他处理元件。
在一些实施例中,计算系统1200可以包括一个或多个处理器单元,这些处理器单元与计算系统中的另一处理器单元异构或不对称。系统中的处理器单元之间在一系列性能度量方面(包括架构、微架构、热、功耗特性等)可能存在各种差异。这些差异可以等效地表现为系统中处理器单元之间的不对称性和异构性。
处理器单元1202和1204可以位于单个集成电路部件(例如,多芯片封装(MCP)或多芯片模块(MCM))中,或者它们可以位于分开的集成电路部件中。包括一个或多个处理器单元的集成电路部件可以包括附加部件,例如嵌入式DRAM、堆叠式高带宽存储器(HBM)、共享缓存存储器(例如,L3、L4、LLC)、输入/输出(I/O)控制器或存储器控制器。任何附加部件可以位于与处理器单元相同的集成电路管芯上,或者位于与包括处理器单元的集成电路管芯分开的一个或多个集成电路管芯上。在一些实施例中,这些分开的集成电路管芯可以被称为“小芯片(chiplet)”。在计算系统中的处理器单元之间存在异构性或不对称性的一些实施例中,异构性或不对称性可以在位于同一集成电路部件中的处理器单元之间。
处理器单元1202和1204还包括存储器控制器逻辑(MC)1220和1222。如图12中所示,MC 1220和1222分别控制耦合到处理器单元1202和1204的存储器1216和1218。存储器1216和1218可以包括各种类型的易失性存储器(例如,动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM))和/或非易失性存储器(例如,闪存、基于硫系化合物的相变非易失性存储器),并且包括计算系统的存储器层级结构的一个或多个层。虽然MC 1220和1222被示为集成到处理器单元1202和1204中,但在替换实施例中,MC可以在处理器单元的外部。
处理器单元1202和1204经由点对点互连1232和1234耦合到输入/输出(I/O)子系统1230。点对点互连1232将处理器单元1202的点对点接口1236与I/O子系统1230的点对点接口1238连接,并且点对点互连1234将处理器单元1204的点对接口1240与I/O子系统1230的点对点接口1242连接。输入/输出子系统1230还包括接口1250,用于将I/O子系统1230耦合到图形引擎1252。I/O子系统1230和图形引擎1252经由总线1254耦合。
输入/输出子系统1230还经由接口1262耦合到第一总线1260。第一总线1260可以是快速外围组件互连(PCIe)总线或任何其他类型的总线。各种I/O设备1264可以耦合到第一总线1260。总线桥1270可以将第一总线1260耦合到第二总线1280。在一些实施例中,第二总线1280可以是低引脚数(LPC)总线。各种设备可以耦合到第二总线1280,包括例如键盘/鼠标1282、音频I/O设备1288和存储设备1290(例如,硬盘驱动器、固态驱动器或用于存储计算机可执行指令(代码)1292或数据的另一存储设备)。代码1292可以包括用于执行本文描述的方法的计算机可执行指令。可以耦合到第二总线1280的附加部件包括通信设备1284,通信设备1284可以经由一个或多个有线或无线通信链路(例如,导线、电缆、以太网连接、射频(RF)信道、红外信道、Wi-Fi信道),使用一种或多种通信标准(例如,IEEE 802.11标准及其补充)在计算系统1200与一个或多个有线或无线网络1286(例如,Wi-Fi网络、蜂窝网络或卫星网络)之间提供通信。
在通信设备1284支持无线通信的实施例中,通信设备1284可以包括耦合到一个或多个天线的无线通信部件,以支持计算系统1200与外部设备之间的通信。无线通信部件可以支持各种无线通信协议和技术,例如近场通信(NFC)、IEEE 802.11(Wi-Fi)变体、WiMax、蓝牙、Zigbee、4G长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)、通用移动电信系统(UMTS)和全球移动通信系统(GSM),以及5G宽带蜂窝技术。此外,无线调制解调器可以支持与一个或多个蜂窝网络的通信,以用于在单个蜂窝网络内、在蜂窝网络之间或在计算系统与公共交换电话网络(PSTN)之间的数据和语音通信。
系统1200可以包括可移除存储器,例如闪存卡(例如,SD(安全数字)卡)、记忆棒、订户身份模块(SIM)卡)。系统1200中的存储器(包括缓存1212和1214、存储器1216和1218以及存储设备1290)可以存储用于执行操作系统1294和应用程序1296的数据和/或计算机可执行指令。示例数据包括网页、文本消息、图像、声音文件和视频数据,它们由系统1200经由一个或多个有线或无线网络1286发送到一个或多个网络服务器或其他设备和/或从其接收,或者供系统1200使用。系统1200还可以访问外部存储器或存储(未示出)(例如,外部硬盘驱动器或基于云的存储)。
操作系统1294可以控制图12中所示的部件的分配和使用,并支持一个或多个应用程序1296。应用程序1296可以包括常见的计算系统应用(例如,电子邮件应用、日历、联系人管理器、网页浏览器、消息传递应用)以及其他计算应用。
计算系统1200可以支持各种附加的输入设备,例如触摸屏、麦克风、单视场相机、立体相机、轨迹球、触控板、轨迹板、接近度传感器、光传感器、心电图(ECG)传感器、PPG(光电容积图)传感器、皮肤电反应传感器以及一个或多个输出设备(例如,一个或多个扬声器或显示器)。其他可能的输入和输出设备包括压电设备和其他触觉I/O设备。任何输入或输出设备可以是在系统1200内部、在系统1200外部,或与系统1200可移除地附接。外部输入和输出设备可以经由有线或无线连接与系统1200通信。
此外,计算系统1200可以提供一个或多个自然用户界面(NUI)。例如,操作系统1294或应用1296可以包括语音识别逻辑,作为允许用户经由语音命令操作系统1200的语音用户界面的一部分。此外,计算系统1200可以包括输入设备和逻辑,其允许用户经由身体、手或面部姿势与计算系统1200交互。
系统1200还可以包括至少一个输入/输出端口,其包括物理连接器(例如,USB、IEEE 1394(火线)、以太网、RS-232)、电源(例如,电池)、全球卫星导航系统(GNSS)接收机(例如,GPS接收机);陀螺仪;加速度计;和/或指南针。GNSS接收机可以耦合到GNSS天线。计算系统1200还可以包括一个或多个附加天线,其耦合到一个或多个附加接收机、发射机和/或收发机,以实现附加功能。
应当理解,图12仅示出了一个示例计算系统架构。可以使用基于替换架构的计算系统来实现本文描述的技术。例如,代替处理器1202和1204以及图形引擎1252位于分立集成电路上,计算系统可以包括合并多个处理器、图形引擎和附加部件的SoC(片上系统)集成电路。此外,计算系统可以经由与图12中所示的不同的总线或点对点配置来连接其组成部件。此外,图12中所示的部件不是必需的或包括所有部件,因为在替换实施例中可以移除所示的部件并添加其他部件。
如本申请和权利要求中使用的,由术语“和/或”连接的项目列表可以表示所列项目的任何组合。例如,短语“A、B和/或C”可以表示A;B;C;A和B;A和C;B和C;或者A、B和C。如本申请和权利要求中使用的,由术语“中的至少一个”连接的项目列表可以表示所列项目的任何组合。例如,短语“A、B或C中的至少一个”可以表示A;B;C;A和B;A和C;B和C;或者A、B和C。此外,如本申请和权利要求中使用的,由术语“中的一个或多个”连接的项目列表可以表示所列项目的任何组合。例如,短语“A、B和C中的一个或多个”可以表示A;B;C;A和B;A和C;B和C;或者A、B和C。
所公开的方法、装置和系统不应被解释为以任何方式进行限制。相反,本公开涉及各种所公开的实施例(单独的以及彼此各种组合和子组合)的所有新颖和非显而易见的特征和方面。所公开的方法、装置和系统不限于任何特定方面或特征或其组合,所公开的实施例也不要求存在任何一个或多个特定优点或者解决问题。
本文中参考本公开的装置或方法提出的操作理论、科学原理或其他理论描述是为了更好地理解而提供的,并不旨在限制其范围。所附权利要求中的装置和方法不限于以这种操作理论所描述的方式起作用的那些装置和方法。
以下示例属于本文公开的技术的附加实施例。
示例1是一种模块,包括:顶部加强板;散热块;柔性导热带,将所述顶部加强板连接到所述散热块;底部加强框架,附接到所述顶部加强板;和印刷电路板,包括附接到所述印刷电路板的顶侧的集成电路部件和附接到所述印刷电路板的底侧的电子部件,所述印刷电路板位于所述顶部加强板与所述底部加强框架之间,所述电子元件热耦合到所述散热块。
示例2包括示例1所述的模块,其中,所述顶部加强板包括框架,并且所述柔性导热带将所述框架连接到所述散热块。
示例3包括示例2所述的模块,其中,所述框架由第一材料制成,所述第一材料不同于制成所述顶部加强板的第二材料。
示例4包括示例2-3中任一项所述的模块,其中,所述框架被软焊或硬焊到所述顶部加强板。
示例5包括示例2-4中任一项所述的模块,其中,所述框架由铜制成。
示例6包括示例2-5中任一项所述的模块,其中,所述顶部加强板由铜制成。
示例7包括示例2-6中任一项所述的模块,其中,所述柔性导热带是铜导热带。
示例8包括示例7所述的模块,其中,所述铜导热带包括多个铜缆。
示例8.1包括示例7所述的模块,其中,所述铜导热带包括多个堆叠的铜片。
示例9包括示例2-6中任一项所述的模块,其中,所述柔性导热带为石墨导热带。
示例10包括示例9所述的模块,其中,所述石墨导热带包括多个石墨缆。
示例10.1包括示例9所述的模块,其中,所述石墨导热带包括多个堆叠的石墨片。
示例11包括示例2-10中任一项所述的模块,其中,所述顶部加强板包括一个或多个热管。
示例11.1包括示例2-10中任一项所述的模块,其中,所述顶部加强板包括一个或多个均热板。
示例11.5包括示例2-6中任一项所述的模块,其中,所述柔性导热带为铝导热带。
示例11.6包括示例11.5所述的模块,其中,所述石墨导热带包括多个堆叠的铝片。
示例12包括示例2-11中任一项所述的模块,其中,所述散热块包括一个或多个热管。
示例12.1包括示例2-11中任一项所述的模块,其中,所述散热块包括一个或多个均热板。
示例13包括示例2-12中任一项所述的模块,其中,所述电子部件经由所述底部加强框架热耦合到所述散热块。
示例14包括示例2-13中任一项所述的模块,其中,所述顶部加强板包括由所述集成电路部件占据的开口,所述模块还包括散热器,所述散热器附接到所述顶部加强板并且热耦合到所述集成电路部件。
示例15包括示例2-14中任一项所述的模块,其中,所述顶部加强板包括由所述集成电路部件占据的开口,所述模块还包括冷板,所述冷板附接到所述顶部加强板并且热耦合到所述集成电路部件。
示例16包括示例2-15中任一项所述的模块,其中,所述顶部加强板通过多个紧固件在物理上耦合到所述底部加强框架。
示例17包括示例2-16中任一项所述的模块,其中,所述模块通过附接到所述印刷电路板的一个或多个连接器可移除地附接到基板。
示例18包括示例2-17中任一项所述的模块,其中,所述电子部件包括电压调节器场效应晶体管。
示例19包括示例2-18中任一项所述的模块,其中,所述电子部件包括电感器。
示例20包括示例2-19中任一项所述的模块,其中,所述散热块为第一散热块,所述柔性导热带为第一柔性导热带,并且所述电子部件为第一电子部件,所述模块还包括:第二散热块;第二电子部件,附接到所述印刷电路板的底侧;和第二柔性导热带,将所述顶部加强板连接到第二散热块,所述第二电子部件热耦合到所述第二散热块。
示例21是一种计算系统,包括:基板;附接到所述基板的模块,所述模块包括:包括开口的顶部加强板;散热块;柔性导热带,将所述顶部加强板连接到所述散热块;底部加强框架,附接到所述顶部加强板;和印刷电路板,包括附接到所述印刷电路板的顶侧的集成电路部件和附接到所述印刷电路板的底侧的电子部件,所述印刷电路板位于所述顶部加强板与所述底部加强框架之间,所述电子部件热耦合到所述散热块,并且所述顶部加强板的开口被所述集成电路部件占据;和热管理部件,附接到所述模块并且热耦合到所述集成电路部件。
示例22包括示例21所述的计算系统,其中,所述顶部加强板包括框架,并且所述柔性导热带将所述框架连接到所述散热块。
示例23包括示例22所述的计算系统,其中,所述框架由第一材料制成,所述第一材料不同于制造所述顶部加强板的第二材料。
示例24包括示例22-23中任何一项所述的计算系统,其中,所述框架被软焊或硬焊到所述顶部加强板。
示例25包括示例22-24中任一项所述的计算系统,其中,所述框架由铜制成。
示例26包括示例21-25中任一项所述的计算系统,其中,所述顶部加强板由铜制成。
示例27包括示例21-26中任一项所述的计算系统,其中,所述柔性导热带是铜导热带。
示例28包括示例27所述的计算系统,其中,所述铜导热带包括多个铜缆。
示例29包括示例21-26中任一项所述的计算系统,其中,所述柔性导热带是石墨导热带。
示例30包括示例29所述的计算系统,其中,所述石墨热带包括多个石墨缆。
示例31包括示例21-30中任一项所述的计算系统,其中,所述顶部加强板包括一个或多个热管。
示例31.5包括示例21-30中任一项所述的计算系统,其中,所述顶部加强板包括一个或多个均热板。
示例32包括示例21-31中任一项所述的计算系统,其中,所述散热块包括一个或多个热管。
示例32.5包括示例21-31中任一项所述的计算系统,其中,所述散热块包括一个或多个均热板。
示例33包括示例21-32中任一项所述的计算系统,其中,所述电子部件经由所述底部加强框架热耦合到所述散热块。
示例34包括示例21-33中任一项所述的计算系统,其中,所述热管理部件包括散热器。
示例35包括示例21-34中任一项所述的计算系统,其中,所述热管理部件包括冷板。
示例36包括示例35所述的计算系统,其中,所述冷板是冷却所述计算系统的一个或多个附加集成电路部件的液体冷却系统的一部分。
示例37包括示例35的所述计算系统,其中,所述冷板是冷却一个或多个附加计算系统的一个或多个附加集成电路部件的液体冷却系统的一部分。
示例38包括示例21-37中任一项所述的计算系统,还包括附接到所述基板的一个或多个附加集成电路部件。
示例39包括示例21-38中任一项所述的计算系统,其中,所述顶部加强板通过多个紧固件在物理上耦合到所述底部加强框架。
示例40包括示例21-39中任一项所述的计算系统,其中,所述模块可移除地附接到所述基板。
示例41是一种装置,包括:顶部加强板;散热块;印刷电路板,包括附接到所述印刷电路板的顶侧的集成电路部件和附接到所述印刷电路板的底侧的电子部件,所述电子部件热耦合到所述散热块;底部加强板框架,附接到所述顶部加强板;热管理部件,附接到所述顶部加强板;和冷却单元,用于将热从所述电子部件传递到所述热管理部件。
示例42包括示例41所述的装置,其中,所述热管理部件包括散热器。
示例43包括示例41所述的装置,其中,所述热管理部件包括冷板。
示例44是一种计算系统,包括:附接到印刷电路板的集成电路部件;附接到所述集成电路部件的热管理部件;附接到所述印刷电路板的电子部件;和安装到所述电子部件并附接到所述热管理部件的柔性导热带。
示例45包括示例44所述的计算系统,其中,所述柔性导热带包括多个堆叠的金属箔。
示例46包括示例45所述的计算系统,其中,所述金属箔是铜箔。
示例47包括示例45所述的计算系统,其中,所述金属箔是铝箔。
示例47.1包括示例45所述的计算系统,其中,所述金属箔是石墨箔。
示例48包括示例44所述的计算系统,其中,所述柔性导热带包括多个铜缆。
示例49包括示例44所述的计算系统,其中,所述柔性导热带包括多个石墨缆。
示例50包括示例44-49中任一项所述的计算系统,其中,所述柔性导热带经由一个或多个紧固件附接到所述印刷电路板。
示例51包括示例44-50中任一项所述的计算系统,其中,所述电子部件包括电压调节器场效应晶体管。
示例52包括示例44-51中任一项所述的计算系统,其中,所述热管理部件包括散热器。
示例53包括示例44-52中任一项所述的计算系统,其中,所述热管理部件包括冷板。
示例54是一种计算系统,包括:附接到印刷电路板的集成电路部件;附接到所述集成电路部件的热管理部件;附接到所述印刷电路板的电子部件;和冷却单元,用于将热从所述电子部件传递到所述热管理部件。
示例55包括示例54所述的计算系统,其中,所述热管理部件包括散热器。
示例56包括示例54所述的计算系统,其中,所述热管理部件包括冷板。
Claims (25)
1.一种模块,包括:
顶部加强板;
散热块;
柔性导热带,将所述顶部加强板连接到所述散热块;
底部加强框架,连接到所述顶部加强板;和
印刷电路板,包括附接到所述印刷电路板的顶侧的集成电路部件和附接到所述印刷电路板的底侧的电子部件,所述印刷电路板位于所述顶部加强板与所述底部加强框架之间,所述电子部件热耦合到所述散热块。
2.根据权利要求1所述的模块,其中,所述顶部加强板包括框架,并且所述柔性导热带将所述框架连接到所述散热块。
3.根据权利要求2所述的模块,其中,所述框架由第一材料制成,所述第一材料不同于制成所述顶部加强板的第二材料。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的模块,其中,所述柔性导热带是铜导热带。
5.根据权利要求4所述的模块,其中,所述铜导热带包括多个铜缆。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的模块,其中,所述铜导热带包括多个铜片。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的模块,其中,所述柔性导热带是石墨导热带。
8.根据权利要求7所述的模块,其中,所述石墨导热带包括多个石墨缆。
9.根据权利要求7所述的模块,其中,所述石墨导热带包括多个石墨片。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的模块,其中,所述顶部加强板包括一个或多个热管或者一个或多个均热板。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的模块,其中,所述散热块包括一个或多个热管或者一个或多个均热板。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的模块,其中,所述顶部加强板包括由所述集成电路部件占据的开口,所述模块还包括散热器,所述散热器附接到所述顶部加强板并且热耦合到所述集成电路部件。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的模块,其中,所述顶部加强板包括由所述集成电路部件占据的开口,所述模块还包括冷板,所述冷板附接到所述顶部加强板并且热耦合到所述集成电路部件。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的模块,其中,所述顶部加强板通过多个紧固件在物理上耦合到所述底部加强框架。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的模块,其中,所述散热块为第一散热块,所述柔性导热带为第一柔性导热带,并且所述电子部件为第一电子部件,所述模块还包括:
第二散热块;
第二电子部件,附接到所述印刷电路板的底侧;和
第二柔性导热带,将所述顶部加强板连接到所述第二散热块,所述第二电子部件热耦合到所述第二散热块。
16.一种计算系统,包括:
基板;
附接到所述基板的模块,所述模块包括:
包括开口的顶部加强板;
散热块;
柔性导热带,将所述顶部加强板连接到所述散热块;
底部加强框架,附接到所述顶部加强板;和
印刷电路板,包括附接到所述印刷电路板的顶侧的集成电路部件和附接到所述印刷电路板的底侧的电子部件,所述印刷电路板位于所述顶部加强板与所述底部加强框架之间,所述电子部件热耦合到所述散热块,并且所述顶部加强板的开口被所述集成电路部件占据;和
热管理部件,附接到所述模块并且热耦合到所述集成电路部件。
17.根据权利要求16所述的计算系统,其中,所述顶部加强板包括框架,并且所述柔性导热带将所述框架连接到所述散热块。
18.根据权利要求16或17所述的计算系统,其中,所述柔性导热带是铜导热带。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的计算系统,其中,所述铜导热带包括多个铜缆。
20.根据权利要求16-19中任一项所述的计算系统,其中,所述柔性导热带是石墨导热带。
21.根据权利要求20所述的计算系统,其中,所述石墨导热带包括多个石墨缆。
22.根据权利要求16-21中任一项所述的计算系统,其中,所述顶部加强板包括一个或多个热管或者一个或多个均热板。
23.根据权利要求16-22中任一项所述的计算系统,其中,所述散热块包括一个或多个热管或者一个或多个均热板。
24.根据权利要求16-23中任一项所述的计算系统,其中,所述顶部加强板通过多个紧固件在物理上耦合到所述底部加强框架。
25.一种装置,包括:
顶部加强板;
散热块;
印刷电路板,包括附接到所述印刷电路板的顶侧的集成电路部件和附接到所述印刷电路板的底侧的电子部件,所述电子部件热耦合到所述散热块;
底部加强框架,附接到所述顶部加强板;
热管理部件,附接到所述顶部加强板;和
冷却单元,用于将热从所述电子部件传递到所述热管理部件。
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