JP5207045B2 - 回路基板熱交換器キャリアシステムおよび装置 - Google Patents

Description

[0001]本発明は、熱交換システムに関し、より詳細には、集積回路用の熱交換システムに関する。

[0002]回路基板には、一般に、そのような基板に実装された集積回路を冷却するために、熱交換システムが装備される。例えば、マザーボードは、そのような熱交換システムを、様々な関連構成部品（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ回路、ノース／サウスブリッジ回路、グラフィックスプロセッサなど）を冷却する目的で使用することが多い。これまで、システム設計は、マザーボード／チップセット設計、オーバー／アンダークロッキングスキームなどに対する変形形態の形で経時的に多くの変化を示している。このため、設計者はそのような変形形態に適合するように熱交換システムを絶え間なくカスタマイズする必要がある。

[0003]そのようなカスタマイゼーションは、熱交換システム設計を標準化する可能性の実質的な妨げとなっている。したがって、従来技術に付随するこの問題および／またはその他の問題に対処する必要がある。

[0004]熱交換器キャリアシステム（ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｙｓｔｅｍ）、方法、およびコンピュータプログラムが提供される。構成部品が実装された回路基板が含まれる。さらに、回路基板に連結されたキャリアも含まれる。また、構成部品からの熱を伝達するための、キャリアに連結された複数の熱交換器も含まれる。

[0011]図１Ａは、一実施形態による、キャリアを装備した熱交換システム１００を示す。図のように、回路基板１０２には、複数の構成部品１０４が実装されている。そのような構成部品は、様々な実施形態において、集積回路、電源サブシステム、および／または、回路基板に実装可能な他の構成部品を含むことができる。１つの考えられる実施形態では、回路基板は、例えばマザーボードを含むことができる。もちろん、回路基板は、支援回路に適応する任意の制御盤と、場合により上述の他の構成部品とを含むことができる。

[0012]さらに図のように、キャリア１０６が、回路基板に直接的または間接的に連結される。図のように、キャリアは、実質的に平面の形状を呈することができる。しかし、キャリアは、間もなく明らかになるように、熱交換器の連結を提供する他の形をとり得ることに留意されたい。

[0013]様々な実施形態では、キャリアと回路基板の間の前述の連結は、回路基板に接続されたキャリアを保持する任意所望の形をとることができる。一実施形態では、そのような連結は、回路基板と（例えば、ねじなどによって）連結するための、キャリアの底面に一体的に連結された取付台１０７（例えば柱など）によって行うことができる。もちろん、そのような連結が上記の定義を満たす他の形をとり得る他の実施形態も考えられる。

[0014]さらに、熱交換器１０８が、構成部品からの熱を伝達するために、キャリアに直接的または間接的に連結される。図のように、熱交換器は、一実施形態によれば、キャリアの上面に連結される。しかし、熱交換器がキャリアの他の部分に（例えば側面などに沿って）連結され得る他の実施形態も考えられる。

[0015]本明細書の文脈では、前述の熱交換器は、熱を伝達することができる任意の受動熱交換器および／または能動熱交換器を含むことができる。そのような熱交換器のいくつかの非限定的な例としては、ヒートシンク、ファン、液冷装置などがある。

[0016]使用に際しては、熱交換器のタイプおよび熱交換器の特定の位置決めが、構成部品のうちの１つ以上からの所望の熱伝達に適合する任意所望の方法で選択され得る。そのような設定可能性は、回路基板の設計／動作および／またはユーザの要望によって決まり得る任意所望のファクタに基づくことができる。一実施形態では、熱交換器は、回路基板上の様々な構成部品に関する熱交換器の交換、再配置、および／または置換を可能にするように、キャリアに着脱可能に連結され得る。

[0017]この設計により、キャリアは、一実施形態において、少なくとも回路基板の現在のモデルに対して（場合により）標準化され得る。さらに、回路基板のユーザは、どのタイプの熱交換器が使用されるか、熱交換器が様々な構成部品に対してどのように位置決めされるか、などに関して、自由度が与えられ得る。

[0018]別の実施形態では、伝熱媒体１１０が、熱交換器間で熱を伝達させるために、熱交換器間に連結され得る。本明細書の文脈では、伝熱媒体は、回路基板の構成部品のうちの２つ以上の間で（例えば、対応する熱交換器などによって）熱を伝達することができる任意媒体を含むことができる。一実施形態では、そのような伝熱媒体は、内部流体の蒸発および凝縮によって熱を伝達する装置を含むことができる。そのような伝熱媒体の例としては、ヒートパイプ、蒸気チャンバ、サーマルチャンバなどが含まれ得るが、特にそれらに限定されるものではない。

[0019]様々な実施形態では、伝熱媒体は、キャリアと一体化されてもよく、そうでなくてもよい。場合により、伝熱媒体は、熱交換器の選択および位置決めに関する汎用性に適合するように、熱交換器間に着脱可能に連結されてもよい。

[0020]そのような実施形態では、１つ以上の伝熱媒体コントローラ１１８が、伝熱媒体に連結され得る。本明細書の文脈では、伝熱媒体コントローラは、伝熱媒体の少なくとも１つの態様を制御することができるどのようなものでもよい。例えば、コントローラは、伝熱媒体における熱伝達を制御するために、少なくとも１つのバルブを含むことができる。

[0021]別の任意の実施形態では、センサ１２０が、構成部品のうちの少なくとも１つからの熱の伝達を制御するのに使用するために、キャリアに連結され得る。センサは、キャリアの上面に連結されるように示されているが、センサは、キャリアに任意所望の態様で（例えば延長部材などを介して底面に）取り付けられ得ることに留意されたい。使用に際して、センサは、構成部品のうちの少なくとも１つからの熱の伝達を制御することができるシステムの任意の態様と共に使用され得る。

[0022]一実施形態では、センサは、１つ以上の熱交換器を制御するために使用され得る。例えば、そのような制御は、熱交換器の他の態様の活動化、非活動化、絞り、方向付け、および／または制御を伴うものとすることができる。他の実施形態では、センサは、伝熱媒体を（例えば、伝熱媒体コントローラなどによって）制御するために使用され得る。

[0023]場合により、センサは、一実施形態において、センサのそれぞれと構成部品のうちの対応する１つとの間に一定の距離をおいてキャリアに連結することができる。例えば、１つ以上の第１のセンサが、第１の構成部品から第１の所定の距離をおいてキャリアに連結することができ、１つ以上の第２のセンサが、第２の構成部品から第２の所定の距離をおいてキャリアに連結することができる、などである。そのような実施形態では、キャリア上のセンサのそのような構成は、キャリアを使用することにより前述の距離が存在すると見なされ得るように、標準化され得る。

[0024]したがって、使用に際しては、そのような一定の距離により、熱交換システムの設計者は、任意選択でそのようなセンサを「前提とする」ことができる。言い換えれば、センサと関連する構成部品との間の所定の距離は、（センサを装備したキャリアの使用によって）仮定され得るので、センサと構成部品の距離がシステムによって異なり得るという可能性に適応するように、必ずしも熱交換システムを較正する必要はない。この設計により、完成した回路基板に対するセンサの位置付けが回避され得る。

[0025]図１Ｂは、一実施形態による、ノースブリッジ回路およびサウスブリッジ回路の周囲で外気を循環させるための熱交換システム１５０を示す。場合により、本システムは、図１Ａに関して上述した特徴のうちのいずれかを組み入れても組み入れなくてもよい。しかし、もちろん、システムは、任意所望の環境で実施され得る。前述の定義が本明細書を通じて適用され得ることにも留意されたい。

[0026]図のように、回路基板１５２には、ノースブリッジ回路１５４およびサウスブリッジ回路１５６が実装されている。本明細書の文脈では、そのようなノースブリッジ回路は、中央処理装置１５８とグラフィックスプロセッサ装置１６０とサウスブリッジ回路との間でデータトランザクションを処理する任意の回路を含むことができる。さらに、サウスブリッジ回路は、統合開発環境（ＩＤＥ）バスや周辺構成部品相互接続（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）（ＰＣＩ）バス（図示せず）などのオンボード装置（ｏｎｂｏａｒｄ ｄｅｖｉｃｅ）を管理する任意の回路を含むことができる。ノースブリッジ回路およびサウスブリッジ回路は、本明細書に開示されているが、中央処理装置と通信しかつ任意のメモリとの相互作用を制御する他のチップセットが考えられることに留意されたい。

[0027]引き続き図１Ｂを参照すると、空気流サブシステム（ａｉｒｆｌｏｗ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）１６２が、ノースブリッジ回路およびサウスブリッジ回路の周囲で外気を循環させるために、回路基板に連結される。様々な実施形態では、そのような空気流サブシステム（またはその任意の部分）は、回路基板に固定してまたは枢動可能に連結され得る。さらに、空気流システムは、ノースブリッジ回路および／またはサウスブリッジ回路の上方で（図のように）、あるいはこのような構成部品に隣接して連結され得る。

[0028]本明細書の文脈では、空気流サブシステムは、ノースブリッジ回路およびサウスブリッジ回路の周囲で空気を循環させることができる任意のシステムを含むことができる。一実施形態では、空気流サブシステムは、ファン１６３を含む。厳密には、場合により、空気流サブシステムは、追加の熱交換器も含むことができる。例えば、図のように、ファンは、ノースブリッジ回路およびサウスブリッジ回路の上方に配置されたヒートシンク１６４に連結され得る。そのようなヒートシンクは、任意所望の形をとることができる。例えば、このヒートシンクは、ノースブリッジ回路および／またはサウスブリッジ回路に取り付けることができ、さらに、ファンを支持するためのプラットフォーム１６６を設けることができる。

[0029]外気へのアクセスを行うためには、空気流サブシステムは、一実施形態において、外気をファンへ導くための導管（ｃｏｎｄｕｉｔ）１６８をさらに含むことができる。そのような導管は、様々な実施形態において、可撓性または剛性のホースを含むことができる。厳密には場合により、センサ（図１Ａ参照）が、ファンを自動的に作動させるために使用され得る。

[0030]空気流サブシステムの能力をさらに高めて外気を循環させるためには、空気流サブシステムは、任意選択で追加の空気流サブシステム１７０に（例えば導管を介して）連結され得る。使用に際して、そのような追加の空気流サブシステムは、電源サブシステム、中央処理装置、メモリ回路、グラフィックス装置などの追加の構成部品（ノースブリッジ／サウスブリッジ回路以外）の周囲で外気を循環させることが可能となり得る。これを達成するためには、追加の空気流サブシステムもまた、ファン１７２を含むことができる。

[0031]一実施形態では、空気流サブシステムは、追加の空気流サブシステムが空気を導く方向に空気を導くように働くことができる。さらに、それによって、そうでなければノースブリッジ／サウスブリッジ回路の周囲での循環に利用できないかもしれない外気は、ノースブリッジ／サウスブリッジ回路がマザーボード上の中心に位置するにもかかわらず、利用可能となり得る。この目的のために、他の構成部品の周囲で最初に循環されていない（したがって加熱されている）少なくとも一部の外気は、ノースブリッジ回路およびサウスブリッジ回路を冷却するために使用され得る。

[0032]この場合もやはり、図１Ａおよび１Ｂの様々な特徴が共に使用されてもそうでなくてもよいことに留意されたい。次に、そのような特徴が一体化され得る追加の実施形態について説明する。以下の情報は、例示を目的として開示され、どのような形であっても限定的なものとして解釈されるべきではないことに強く留意されたい。以下の特徴はいずれも、記載されている他の特徴の有無にかかわらず、必要に応じて組み入れられ得る。

[0033]図２は、一実施形態による、回路基板の構成部品からの熱を伝達するシステム２００を示す。場合により、本システムは、図１Ａおよび１Ｂに関して上述した特徴のうちのいずれかを組み入れても組み入れなくてもよい。しかし、もちろん、本システムは、任意所望の環境で実施され得る。この場合もやはり、前述の定義は、本明細書を通じて適用され得る。

[0034]図のように、回路基板２０２は、マザーボードの形で含まれる。そのような回路基板は、中央処理装置２０４、メモリ回路２０６（例えばＤＲＡＭなど）、関連するグラフィックスカード２０８に取り付けられたグラフィックスプロセッサ、ノースブリッジ回路２１０、およびサウスブリッジ回路２１２を含む様々な構成部品を含む。さらに、追加の構成部品としては、回路基板に電力供給するための電源サブシステム２１４と、様々な入出力（Ｉ／Ｏ）装置（図示せず）を結びつけるためのポートインタフェース２１６とを挙げることができる。

[0035]上記の様々な構成部品は、専用の熱交換器を有していても有していなくてもよいことに留意されたい。例えば、中央処理装置は、ファン２１７が装備されるように示されている。さらに、図示されてはいないが、グラフィックスプロセッサにも、専用の熱交換器が装備されてもよい。

[0036]さらに、回路基板に連結されたキャリア２１８も含まれる。一実施形態では、キャリアは、剛性材料で作製され得る。例えば、キャリアは、プリント回路基板（ＰＣＢ）材料で作製され得る。もちろん、他の材料（例えばプラスチックなど）の使用も考えられる。

[0037]例示の実施形態では、キャリアは、グラフィックスカードの上方に（場合によりそれと接触して）存在する第１の端部と、ノースブリッジ回路で終端する第２の端部とを有する第１の直線部分２２０を含むことができる。図のように、第１の直線部分は、サウスブリッジ回路およびノースブリッジ回路の一部の上方に存在しかつそれらと接触している。

[0038]さらに、中央処理装置と関連するファンとを少なくとも部分的に迂回する第２のＵ字形部分２２２も含まれる。キャリアの第１の直線部分および第２のＵ字形部分はそれぞれ、ノースブリッジ回路の上方に存在しかつそれと接触している中心部分２２４に一体的に接続される。図のように、キャリアの中心部分は、ノースブリッジ回路の寸法および形状とほぼ同じ寸法および形状にされる。特定のキャリア構成が図２に示されているが、キャリアの正確な形状および寸法は、回路基板および関連構成部品の設計に応じて変化し得ることに留意されたい。

[0039]さらに図のように、複数の熱交換器がキャリアに連結される。特に、ファン２２６の形をとる空気流サブシステムが、キャリアの中心部に連結される。使用され得る１つの例示的なファンについては、図４Ａおよび４Ｂに示されている別の実施形態の説明の間に開示される。

[0040]場合により、ファンは、システム全体にサービスを提供する中央空気流サブシステム２２７に連結され得る。図のように、中央空気流サブシステムは、外気を利用することができ、様々なシステム構成部品に対して空気を循環させる働きをする。そのような外気をファンに供給するためには、任意所望の導管（例えばパイプなど）が、空気流を中央空気流サブシステムからファンまで流すために使用され得る。場合により、バルブ２２９が、そのような空気流を制御するために、導管に沿った任意所望の場所または他の場所に配置され得る。

[0041]使用に際して、ファンは、ノースブリッジ回路および／またはサウスブリッジ回路付近の空気を循環させるように適合される。さらに、そのような空気は、中央空気流サブシステムによって供給された外気を含んでいてもよく含んでいなくてもよい。様々な実施形態では、外気は、任意の手動および／または自動制御機構に基づいて選択的に組み入れられ得る。この設計により、より冷たい空気が、ノースブリッジ回路および／またはサウスブリッジ回路の周囲で循環され得る。

[0042]さらに、３つのヒートシンク２２８が、キャリアの第２のＵ字形状部分の各部に沿って配置される。図のように、そのようなヒートシンクは、外方に延びるフィンを含む。場合により、平面ヒートシンク２３０が、サウスブリッジ回路と接触しているキャリアの第１の直線部分上に取り付けられ得る。使用に際して、平面ヒートシンクは、サウスブリッジ回路とノースブリッジ回路との間に熱的伝達（ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）をもたらすように使用され得る。

[0043]ファンおよび様々なタイプのヒートシンクが図２に示されているが、様々なタイプの熱交換器が、キャリアに沿った様々な位置に使用され得ることに強く留意されたい。この目的のために、得られた熱交換器のシステムは、ユーザの要望に基づいて、設計をモジュール式にするとともに、様々な構成を可能にすることができる。そのようなモジュール方式の推進では、様々な熱交換器をキャリアに取り付ける連結機構が標準化され得る。

[0044]例えば、一実施形態では、一般的なクリッピング機構が、熱交換器をキャリアに取り付けるために使用され得る。他の実施形態では、一般的に構成される穴（例えば、正方形構成の４つの穴など）が、所望の熱交換器の取付けを可能にするために、キャリアに沿った様々な場所に形成され得る。もちろん、そのような連結機構は、例示目的だけのために示され、どのような形のものであっても限定的なものとして解釈されるべきではない。

[0045]さらに場合により、伝熱媒体が、キャリアに連結されるかまたはそれと一体化され得る。例えば、一実施形態では、キャリア自体が、単一ヒートパイプなどを含むことができる。もちろん、ヒートパイプがキャリアに取り付けられ得るとともに、様々な熱交換器がヒートパイプに連結され得る他の実施形態も考えられる。さらに、他の実施形態では、別個の分離したヒートパイプが、熱交換器間に連結され得る。この実施形態では、そのような分離したヒートパイプは、キャリアに直接的に連結されていても連結されていなくてもよい。図３に示されている別の実施形態の説明の間に間もなく明らかになる理由により、１つ以上のバルブが、熱交換器間の熱の伝達を制御するために、ヒートパイプに沿って配置され得る。

[0046]上述の構成部品の制御を向上させるためには、複数のセンサ２３２が、キャリアに沿って配置され得る。図示されてはいないが、そのようなセンサは、様々な能動熱交換器、前述のバルブ、および／または回路基板の他の構成部品のうちのいずれか１つを制御するために使用され得る。使用され得る１つの例示的な相互接続が、図３に示されている別の実施形態の説明の間に示される。

[0047]一実施形態では、そのようなセンサは、様々な対応する回路基板構成部品から一定距離をおいて配置され得る。これを実現するためには、キャリアの構成は、特定の回路基板設計とその構成部品とに適合するように標準化され得る。さらに、センサは、キャリアに沿った所定の場所に固定され得る。したがって、構成部品対キャリアおよびセンサ対キャリアの相互関係が標準化され（したがって既知であるので）、センサと対応する構成部品との間の距離もまた既知である。この特徴は、前述のように、センサの位置付けを回避するために活用され得る。

[0048]図３は、一実施形態による、回路基板の様々な構成部品を制御するための回路３００を示す。場合により、この回路図は、図１Ａ〜２に関して上述した特徴のうちのいずれかを組み入れても組み入れなくてもよい。しかし、もちろん、本システムは、任意所望の環境で実施され得る。この場合もやはり、前述の定義は、本明細書を通じて適用され得る。

[0049]図のように、複数のセンサ３０２が設けられる。そのようなセンサは、隣接する回路基板の構成部品からの発熱の程度を表す信号を生成することができる任意の温度（例えば熱）センサを含むことができる。そのようなセンサの非限定的な例としては、温度計、熱電対、温度に敏感な抵抗体（例えばサーミスタなど）、バイメタル温度計、サーモスタットなどが含まれ得るが、特にそれだけに限定されるものではない。

[0050]さらに、複数の熱交換器３０４が設けられる。例えば、熱交換器としては、ファンおよび／または液冷装置などの能動熱交換器が挙げられる。間もなく明らかになる理由により、第１の熱交換器は、対応する第１のセンサを備えることができ、第１の熱交換器とセンサは共に、第１の回路基板構成部品に隣接して配置される。同様に、第２の熱交換器は、対応する第２のセンサを備えることができ、第２の熱交換器およびセンサは共に、第２の回路基板構成部品などに隣接して配置される。

[0051]使用に際して、そのような熱交換器は、活動化および非活動化され得る。他の考えられる実施形態では、熱交換器は、追加の粒度（例えば、低−中−高、レベル１〜１０、連続尺度に沿って、など）で動作することができる。旋回ファンなどを伴う実施形態では、そのようなファンの向きが、特別に制御された方法で自動的に方向付けられる。

[0052]引き続き図３を参照すると、熱交換器は、熱が熱交換器間で伝達できるようにするために、１つ以上の伝熱媒体（例えばヒートパイプなど）によって連結され得る。他の選択として、そのような熱伝達を選択的に制御するために、複数のバルブ３０６が伝熱媒体に沿って配置され得る。一実施形態では、バルブはそれぞれ、ヒートパイプの選択部分に増大した熱量（所定の閾値を超える）を加えるヒートバルブを含むことができる。そのような閾値熱量により、ヒートパイプは動作を（例えばヒートパイプを「乾燥させる」などにより）中止することになる。もちろん、他の機械的、化学的、および／または電気機械ベースのバルブを利用する他の実施形態も考えられる。

[0053]使用に際して、バルブは、熱伝達を可能にするために開放され、そのような熱伝達を妨げるために閉められる。他の考えられる実施形態では、バルブは、熱交換器と同様に、追加の粒度（例えば、低−中−高、レベル１〜１０、連続尺度に沿って、など）で動作することができる。さらに、複数のバルブが、独立して制御されてもよい。

[0054]熱交換器はセンサ間に連結され、バルブは、熱交換器およびバルブをセンサから受信された信号の関数として制御するための制御論理３０８である。様々な実施形態では、制御論理は、オペレーティングシステム（例えば、オペレーティングシステムの基本入出力システム（ＢＩＯＳ）など）によって管理され得る。他の実施形態では、制御論理は、別個の集積回路のプラットフォーム上で実現され得る。さらに、図３に示されている構成部品はいずれも、回路基板から電力を受け取ってもよく受け取らなくてもよい。

[0055]１つの使用例では、制御論理は、熱交換器のうちの任意の１つ以上を、関連する構成部品の温度が所定の量より小さいまたは大きいことを示す、対応するセンサからの信号に応答して動作させるのに適している。さらに、バルブが、回路基板の構成部品間で熱を伝達させる必要性に基づいて、（例えば熱交換器などによって）活動化または非活動化され得る。例えば、第１の熱交換器に関連する第１の回路基板の構成部品の第１の温度が所定の閾値を超えて上昇し、かつ第２の熱交換器に関連する第２の回路基板の構成部品の第２の温度が別の所定の閾値を下回って低下したことを示す信号を受け取ったときに、第１の熱交換器と第２の熱交換器との間のバルブが開放されて、第１の熱交換器と第２の熱交換器との間の熱伝達を可能にすることができる。

[0056]図示されてはいないが、図３に示されている様々な構成部品はまた、単一システムとして連動して動作する追加の熱交換システム（例えば中央熱交換システム、ＣＰＵ熱交換システムなど）とインタフェースをとることもできる。さらに、１つ以上のバルブが、熱交換システム間に連結され、それによって、任意所望のアルゴリズムに従って制御された熱伝達を可能にすることができる。

[0057]図４Ａは、一実施形態による、ノースブリッジ回路および／またはサウスブリッジ回路の周囲で空気を循環させるための空気流サブシステム４００の斜視図である。場合により、この空気流サブシステムは、図１Ａ〜３のアーキテクチャおよび／または機能の状況で実施され得る。例えば、図２のファン２２６は、この空気流サブシステムの形をとることができる。しかし、もちろん、この空気流サブシステムは、任意所望の環境で実施され得る。この場合もやはり、前述の定義は、本明細書を通じて適用され得る。

[0058]図４Ａに示されているように、この空気流サブシステムは、サウスブリッジ回路の上にヒートシンクの第１の端部を連結させるために、複数の取付台４０４を備える第１の端部を有する実質的に平面の形状を有するヒートシンク４０２を含む。ヒートシンクは、ハウジング４０６が上に連結された第２の端部をさらに含む。一実施形態では、ハウジングは場合により、垂直軸を中心に回転するように、ヒートシンクの第２の端部に枢動可能に連結され得る。場合により、ハウジングには、ノースブリッジ回路の上に連結されるように、取付台も装備され得る。

[0059]ハウジングは、底面と上面とその間に形成された複数の側面とで画成された実質的に立方体の形状となるように形成される。上面は、その中に上方に延びるリップで形成された開口４０８を有する。そのようなリップは、導管（例えば剛性または可撓性パイプ）と係合するのに適しており、空気流を、中央空気流サブシステムまたは外口からこの空気流サブシステムに誘導することができる。

[0060]引き続き図４Ａを参照すると、ハウジングの側壁のうちの１つには、ノースブリッジ回路の周囲で空気を循環させるためのファン４１０が装備される。具体的には、ファンは、ハウジング内の複数の放熱フィン（図示せず）によって、ハウジングの上面の開口を通って空気を引き出すことができる。図４Ｂは、一実施形態による、図４Ａの空気流サブシステムの線４Ｂ−４Ｂに沿った断面図である。図のように、前述のフィン４１２は、使用中、ノースブリッジからの熱を引き出すために、下にあるヒートシンクと連通したままになるように示されている。

[0061]図５は、先の様々な実施形態の様々なアーキテクチャおよび／または機能が実施され得る例示的なシステム５００を示す。例えば、この実施形態の構成部品のうちの１つ以上が、先の図の回路基板上に取り付けられ得る。

[0062]図のように、コミュニケーションバス５０２に接続された少なくとも１つのホストプロセッサ５０１を含むシステムが提供される。システム５００は、主記憶装置５０４も含む。制御論理（ソフトウェア）およびデータが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の形をとることができる主記憶装置５０４に保存される。

[0063]システムはまた、グラフィックスプロセッサ５０６と、ディスプレイ５０８、すなわちコンピュータモニタとを含む。一実施形態では、グラフィックスプロセッサは、複数のシェーダモジュール（ｓｈａｄｅｒ ｍｏｄｕｌｅ）、ラスタ化モジュール（ｒａｓｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）などを含むことができる。上記のモジュールはそれぞれ、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）を形成するために、単一の半導体プラットフォーム上に位置していてもよい。

[0064]本明細書では、単一の半導体プラットフォームとは、単一の単体半導体ベースの集積回路またはチップを指すことがある。単一の半導体プラットフォームという用語はまた、オンチップ動作をシミュレートするとともに、従来の中央処理装置（ＣＰＵ）およびバスの実装を利用することに関して実質的に改善することができる接続性を高めたマルチチップモジュールを指すこともあることに留意されたい。もちろん、様々なモジュールは、別個に位置していてもよく、あるいはユーザの要望ごとに半導体プラットフォームの様々な組合せでもよい。

[0065]システム５００はまた、２次記憶装置５１０も含むことができる。２次記憶装置としては、例えば、ハードディスクドライブ、および／またはフロッピーディスク（登録商標）ドライブ、磁気テープドライブ、コンパクトディスクドライブなどに代表される着脱可能な記憶ドライブがある。着脱可能な記憶ドライブは、周知の方法で、着脱可能な記憶ユニットから読み出しかつ／またはそれに書き込む。

[0066]コンピュータプログラム、すなわちコンピュータ制御論理アルゴリズムが、主記憶装置および／または２次記憶装置に保存され得る。そのようなコンピュータプログラムは、実行されたときに、システムが様々な機能を実行できるようにする。メモリ、記憶装置および／または他の記憶装置は、コンピュータ可読媒体の考えられる例である。

[0067]一実施形態では、先の様々な図のアーキテクチャおよび／または機能は、ホストプロセッサ、グラフィックスプロセッサ、ホストプロセッサとグラフィックスプロセッサの両方の能力のうちの少なくとも一部の能力がある集積回路（図示せず）、チップセット（すなわち、関連機能を実行するためのユニットとして動作しかつ販売されるように設計された集積回路群など）、および／またはさらに言えば他の集積回路の状況で実施され得る。

[0068]さらに、先の様々な図のアークテクチャおよび／または機能は、汎用コンピュータシステム、回路基板システム、娯楽目的専用のゲームコンソールシステム、特定用途向けシステム、および／または他の所望のシステムの状況で実施され得る。例えば、システムは、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、および／または他のタイプの論理の形をとることができる。さらに、システムは、携帯情報端末（ＰＤＡ）装置、移動電話装置、テレビなどを含むが、それだけに限定されない様々な他の装置の形をとることができる。

[0069]さらに、示されてはいないが、システムは、通信の目的で、ネットワーク（例えば、遠隔通信ネットワーク、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線ネットワーク、インターネットなどの広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ピアツーピアネットワーク、ケーブルネットワーク）に連結され得る。

[0070]様々な実施形態について上述してきたが、それらの実施形態は、単なる例として提示され、限定するものでないことが理解されるべきである。したがって、好ましい実施形態の広がりと範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれかによって限定されるべきではないが、以下の特許請求の範囲とその同等物に従ってのみ定義されるべきである。

一実施形態による、キャリアを装備した熱交換システムを示す図である。 一実施形態による、ノースブリッジ回路およびサウスブリッジ回路の周囲で外気を循環させるための熱交換システムを示す図である。 一実施形態による、回路基板の構成部品からの熱を伝達するためのシステムを示す図である。 一実施形態による、回路基板の様々な構成部品を制御するための回路図である。 一実施形態による、ノースブリッジ回路および／またはサウスブリッジ回路の周囲で空気を循環させるための空気流サブシステムを示す図である。 一実施形態による、ノースブリッジ回路および／またはサウスブリッジ回路の周囲で空気を循環させるための空気流サブシステムを示す図である。 先の様々な実施形態の様々なアーキテクチャおよび／または機能が実施され得る例示的なシステムを示す図である。

符号の説明

１００…熱交換システム、１０２…回路基板、１０４…実装構成部品、１０６…キャリア、１０７…取付台、１０８…熱交換器、１１０…伝熱媒体、１１８…伝熱媒体コントローラ、１２０…センサ、１５０…熱交換システム、１５２…回路基板、１５４…ノースブリッジ回路、１５６…サウスブリッジ回路、１５８…中央処理装置、１６０…グラフィックスプロセッサ装置、１６２…空気流サブシステム、１６３…ファン、１６４…ヒートシンク、１６６…プラットフォーム、１６８…導管、１７０…追加の空気流サブシステム、１７２…ファン、２００…システム、２０２…回路基板、２０４…中央処理装置、２０６…メモリ回路、２０８…グラフィックスカード、２１０…ノースブリッジ回路、２１２…サウスブリッジ回路、２１４…電源サブシステム、２１６…ポートインタフェース、２１７…ファン、２１８…キャリア、２２０…第１の直線部分、２２２…Ｕ字形部分、２２４…中心部分、２２６…ファン、２２７…中央空気流サブシステム、２２８…ヒートシンク、２２９…バルブ、２３０…平面ヒートシンク、２３２…センサ、３００…回路、３０２…センサ、３０４…熱交換器、３０６…バルブ、３０８…制御論理、４００…空気流サブシステム、４０２…ヒートシンク、４０４…取付台、４０６…ハウジング、４０８…開口、４１０…ファン、４１２…フィン、５００…例示的なシステム、５０１…ホストプロセッサ、５０２…コミュニケーションバス、５０４…主記憶装置、５０６…グラフィックスプロセッサ、５０８…ディスプレイ、５１０…２次記憶装置

Claims (19)

1. 複数の構成部品が実装されたマザーボードを含む回路基板と、
   前記回路基板に連結され、前記複数の構成部品に接して延びるキャリアと、
   前記複数の構成部品からの熱を伝達するための、前記キャリアに連結された複数の熱交換器と、
   前記熱交換器間に連結され、前記複数の熱交換器間で熱を伝達させるための内部流体を含む伝熱媒体と、
   前記伝熱媒体における熱伝達を制御するために、前記伝熱媒体に設けられた少なくとも１つのバルブと、
   を備えるシステム。
2. 少なくとも１つのセンサが、前記バルブを制御するのに使用するために、前記キャリアに連結される、請求項１に記載のシステム。
3. 少なくとも１つのセンサが、前記熱交換器うちの少なくとも１つを制御するのに使用するために、前記キャリアに連結される、請求項１または２に記載のシステム。
4. 複数のセンサが、前記構成部品のうちの少なくとも１つからの熱の伝達を制御するのに使用するために、前記キャリアに連結される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記センサが、前記センサのそれぞれと前記構成部品のうちの対応する１つとの間に一定の距離をおいて前記キャリアに連結される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記構成部品が、電源サブシステム、中央処理装置、メモリ回路、グラフィックスプロセッサ、ノースブリッジ回路、およびサウスブリッジ回路のうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記構成部品が、ノースブリッジ回路およびサウスブリッジ回路を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記キャリアが、実質的に平面の形状を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記キャリアが、前記キャリアを前記回路基板に取り付けるための取付台を含む底面と、前記熱交換器が連結される上面とを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記伝熱媒体が、前記キャリアと一体化される、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記伝熱媒体が、ヒートパイプ、蒸気チャンバ、およびサーマルチャンバのうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記熱交換器が、少なくとも１つの受動熱交換器を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記熱交換器が、少なくとも１つの能動熱交換器を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 複数の構成部品が実装されたマザーボードを含む回路基板に連結可能なキャリアであって、前記回路基板に連結された時に、前記複数の構成部品に接して延びるキャリアと、
    前記複数の構成部品からの熱を伝達するために、前記キャリアに連結された複数の熱交換器と、
    前記熱交換器間に連結され、前記複数の熱交換器間で熱を伝達させるための内部流体を含む伝熱媒体と、
    前記伝熱媒体における熱伝達を制御するために、前記伝熱媒体に設けられた少なくとも１つのバルブと、
    を備える装置。
15. 少なくとも１つのセンサが、前記バルブを制御するのに使用するために、前記キャリアに連結される、請求項１４に記載の装置。
16. 少なくとも１つのセンサが、前記熱交換器うちの少なくとも１つを制御するのに使用するために、前記キャリアに連結される、請求項１４または１５に記載の装置。
17. 複数のセンサが、前記構成部品のうちの少なくとも１つからの熱の伝達を制御するのに使用するために、前記キャリアに連結される、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の装置。
18. 前記センサが、前記センサのそれぞれと前記構成部品のうちの対応する１つとの間に一定の距離をおいて前記キャリアに連結される、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の装置。
19. 前記構成部品が、電源サブシステム、中央処理装置、メモリ回路、グラフィックスプロセッサ、ノースブリッジ回路、およびサウスブリッジ回路のうちの少なくとも１つを含む、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の装置。
    

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