TW201510705A - 電腦熱系統 - Google Patents

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TW201510705A
TW201510705A TW103119652A TW103119652A TW201510705A TW 201510705 A TW201510705 A TW 201510705A TW 103119652 A TW103119652 A TW 103119652A TW 103119652 A TW103119652 A TW 103119652A TW 201510705 A TW201510705 A TW 201510705A
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David H Narajowski
Frank F Liang
Jay S Nigen
Jesse T Dybenko
Connor R Duke
Eugene A Whang
Christopher J Stringer
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Caitliin Elizabeth Kalinowski
Jonathan L Berk
Matthew P Casebolt
Kevin S Fetterman
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Abstract

本申請案描述關於用於為具有一小外觀尺寸之一輕型且耐用精巧型運算系統提供有效熱量排放的系統及方法之各種實施例。該精巧型運算系統可呈一桌上型電腦之形式。該桌上型電腦可包括一單體頂蓋，其具有形成於其中之一整合式支撐系統，該整合式支撐系統提供穿過該頂蓋而分佈所施加負載之結構性支撐，從而防止翹曲及彎曲。一混流式風扇用以有效地將冷卻空氣拉取穿過該精巧型運算系統。

Description

電腦熱系統
本文中所描述之實施例大體上係關於精巧型運算系統。更特定而言，本發明實施例係關於有助於增加精巧型運算系統之熱效率的機械及熱結構。
對於精巧型運算系統之使用者而言，精巧型運算系統之外觀(包括其設計及其體重)係重要的，此係因為外觀有助於使用者對精巧型運算系統之總體印象。同時，對於使用者而言，精巧型運算系統之組裝亦係重要的，此係因為耐用的總成將有助於延長精巧型運算系統之總壽命，且將增加其對於使用者之價值。
與精巧型運算系統之製造相關聯的一項設計挑戰為排放來自精巧型運算系統之熱量。此設計挑戰大體上由數個衝突之設計目標引起，該等目標包括需要使外罩殼或外殼較輕且較薄、使罩殼較堅固及使罩殼在美觀性上令人滿意，以及其他可能目標。不幸的是，具有小外觀尺寸之外殼或罩殼傾向於具有熱量可跨越以經由對流或輻射耗散之較少表面積。此外，即使需要具有較小外觀尺寸之外殼，大體上仍認為效能降低係不可接受的。
本申請案描述關於用於自具有一圓柱形橫截面之一輕型且耐用的精巧型運算系統耗散熱量之系統及方法的各種實施例。
一種用於一桌上型電腦之熱管理系統，該桌上型電腦具有具一縱向軸線之一外殼，該外殼封圍關於該縱向軸線對稱之一內部體積，該熱管理系統包括：一散熱片，其安置於該內部體積內，且包括界定及至少部分封圍一中心熱區域之複數個平坦面，該中心熱區域具有垂直於該縱向軸線之一橫截面；及一鼓風機，其使空氣至少穿過該中心熱區域。
一種用於自一桌上型電腦移除熱量之熱管理系統，該桌上型電腦包括一外殼，該外殼具有一縱向軸線且至少部分界定及封圍關於該縱向軸線對稱之一內部體積，該熱管理系統包括定位於該內部體積內之一散熱片。該散熱片包括界定一中心氣流區之複數個平坦面，該中心氣流區具有垂直於該縱向軸線的呈一多邊形之形狀的一橫截面。該複數個平坦面中之至少一者包括：一內部表面，其整合地形成有一冷卻鰭片，該冷卻鰭片自該內部表面延伸且橫跨該中心氣流區而至該複數個平坦面中之至少另一者的一內部表面；及一外部表面，其經組態以承載與該散熱片熱接觸之一運算組件。
一種用於一運算裝置之熱量移除系統，該運算裝置封圍於一圓柱形外殼內，該熱量移除系統包括：複數個通風孔，其經組態以根據跨越該複數個通風孔之一壓力差而接收一進入氣流，且沿著該圓柱形外殼之一縱向軸線引導該進入氣流，其中該複數個通風孔安置於該圓柱形外殼之一第一末端處；一檔板配置，其安置於該複數個通風孔與該圓柱形外殼之該縱向軸線之間，該檔板配置經組態以將該進入氣流分叉成一中心氣流及一周邊氣流，該中心氣流經引導朝向該運算裝置之一中心部分且該周邊氣流經引導朝向該運算裝置之一周邊部分；及一排氣系統，其安置於該圓柱形外殼的與該第一末端對置之一第二末端處，該排氣系統經組態以接收及組合該中心氣流與該周邊氣流，且在該第二末端處經由該圓柱形外殼中之一開口排出該組合氣流。
一種用於移除由一運算組件所產生之熱量的方法，該運算組件安置於由一外殼所封圍且界定之一空氣通路內，該外殼具有在一第一末端處之一第一開口及在與該第一末端對置之一第二末端處的一第二開口，該方法係藉由以下步驟進行：藉由位於該第二開口附近之一鼓風機在該第一開口處將一進入氣流抽取至該空氣通路中；將該進入氣流分裂成穿過該空氣通路之一中心部分的一中心氣流及並行地穿過該空氣通路的與該空氣通路之該中心部分分離的一周邊部分的一周邊氣流，其中該運算組件將至少一些熱量傳遞至該中心氣流及該周邊氣流；藉由該鼓風機將該中心氣流及該周邊氣流組合成一排出氣流；及藉由使該排出氣流穿過該第二開口而移出該外殼來自該外殼移除該熱量。
一種用於一圓柱形桌上型電腦之熱管理系統包括適於冷卻該圓柱形桌上型電腦之至少一排氣總成。該排氣總成包括一葉輪，該葉輪包括：一輪轂；複數個扇葉，其自該輪轂徑向突出，該複數個扇葉中之鄰近者圍繞該輪轂以一不規則角間隔安置；及一支撐環，其沿著該複數個扇葉中之每一者的一後邊緣部分之一底表面整合地形成，該支撐環可操作以至少提供對該複數個扇葉之結構性支撐。該熱管理系統亦包括經組態以抑制在該排出氣流中形成徑向分量之複數個定子葉片。
一種用於在一桌上型電腦中使用之熱管理系統包括：一葉輪，其包含複數個扇葉；及一排氣格柵，其環繞該葉輪且包含複數個通風孔，一排出氣流穿過該複數個通風孔而移出該桌上型電腦。該複數個排氣通風孔包括：複數個肋狀物，其經組態以與該複數個扇葉合作以增加該排出氣流之一軸向分量；及複數個定子，其經組態以移除穿過該排氣格柵之該空氣的一切向分量。
一種用於自一桌上型電腦移除熱量之散熱片，該桌上型電腦包 括具有一縱向軸線且至少部分界定關於該縱向軸線對稱之一內部體積的一外殼及定位於該內部體積內之一運算引擎，該運算引擎具有一運算組件，該散熱片包括界定一中心熱區域之複數個平坦面，該中心熱區域具有實質上垂直於該縱向軸線之一橫截面。
一種精巧型運算系統包括：一外殼，其具有一縱向軸線且封圍且界定關於該縱向軸線對稱之一內部體積；一散熱片，其至少封圍一中心熱區域，該中心熱區域具有具一多邊形之一形狀且實質上垂直於該縱向軸線的一橫截面；一鼓風機，其經組態以將空氣引導穿過該內部體積，且包含穿過該中心熱區域之一中心氣流；及一運算組件，其安置於該內部體積內且由該散熱片支撐並與該散熱片熱接觸。
一種合併熱模組(CTM)，其用於將一積體電路(IC)緊固至安置於一印刷電路板(PCB)之一第一表面上的一電連接器且將該IC維持成與一熱量傳遞總成熱接觸，該CTM包括：一加強板，其安置於該PCB之一第二表面上；一固持機構，其至少一部分安置於該加強板上，該固持機構經組態以提供一第一固持力及一第二固持力；一第一扣件，其用於將該IC緊固至該加強板及該固持機構，其中該固持機構使該第一固持力跨越該加強板均勻地分佈，該第一扣件將該IC維持成與該電連接器內之電接點均勻電接觸；及一第二扣件，其用於將熱量移除總成緊固至該固持機構，該第二扣件將該IC維持成與該熱量傳遞總成均勻熱接觸。
一種用於一圓柱形桌上型電腦之熱管理系統，該圓柱形桌上型電腦具有封圍具有一縱向軸線之一圓柱形體積的一圓柱形外殼，該圓柱形外殼具有在一第一末端處的具有一第一橫截面之一第一開口及在與該第一末端對置之一第二末端處的具有一第二橫截面之一第二開口，該熱管理系統包括：一散熱片，其安置於該圓柱形體積內，且包含界定及封圍具有一三角形橫截面之一中心熱區域的複數個平坦面； 及一鼓風機，其位於該第二開口附近，該鼓風機使不具有徑向分量之空氣至少穿過該中心熱區域。
一種熱模組(TM)，其用於將一積體電路(IC)緊固至安置於一印刷電路板(PCB)之一第一表面上的一電連接器且將該IC維持成與一熱量傳遞總成熱接觸，該TM包括：一固持機構，其經組態以提供一第一固持力及一第二固持力；一第一扣件，其用於將該IC緊固至該固持機構，其中該固持機構使該第一固持力跨越該IC均勻地分佈，該第一扣件將該IC維持成與該電連接器內之電接點均勻電接觸；及一第二扣件，其用於將熱量移除總成緊固至該固持機構，且將該IC維持成與該熱量傳遞總成均勻熱接觸。
一種桌上型運算系統包括：一外殼，其至少部分封圍且界定關於一軸線對稱之一內部體積；該內部體積內之一空氣通路，其沿著該外殼之一完整長度延伸；及一運算引擎，其安置於該空氣通路內，且包含至少一個運算組件。
在審查以下諸圖及詳細描述之後，熟習此項技術者將顯而易見或將變得顯而易見本發明之其他設備、方法、特徵及優勢。預期所有此等額外系統、方法、特徵及優勢包括於此描述內、屬於本發明之範疇內，且受到隨附申請專利範圍之保護。
100‧‧‧精巧型運算系統
102‧‧‧外殼
104‧‧‧第一開口
106‧‧‧第二開口
108‧‧‧排出唇緣
110‧‧‧部分
112‧‧‧部分
114‧‧‧排出氣流
116‧‧‧基座單元
118‧‧‧下部導電密封墊
120‧‧‧上部導電密封墊
122‧‧‧通風孔
124‧‧‧進入氣流
200‧‧‧精巧型運算系統
202‧‧‧外殼
204‧‧‧開口
206‧‧‧介面面板
208‧‧‧音訊插口埠
210‧‧‧資料埠
212‧‧‧資料埠
214‧‧‧資料埠
216‧‧‧資料埠
218‧‧‧資料埠
220‧‧‧加電/斷電按鈕
222‧‧‧電力輸入埠
224‧‧‧外殼連鎖開口
226‧‧‧外殼連鎖裝置
300‧‧‧中心核心
302‧‧‧記憶體模組
304‧‧‧基板
306‧‧‧記憶體裝置
310‧‧‧主要軸線
312‧‧‧周邊氣流
314‧‧‧中心氣流
316‧‧‧葉輪
318‧‧‧排氣通風孔
320‧‧‧鼓風機
322‧‧‧排氣總成
324‧‧‧通風孔
326‧‧‧裝飾性防護罩
328‧‧‧觸控點
402‧‧‧散熱片
403‧‧‧平坦面
404‧‧‧蒸汽腔室
405‧‧‧中心體積
406‧‧‧中央處理單元(CPU)提昇板
407‧‧‧冷卻鰭片
408‧‧‧附接點
410‧‧‧中央處理單元(CPU)彈簧
412‧‧‧圖形處理單元(GPU)提昇板
414‧‧‧圖形處理單元(GPU)提昇板
416‧‧‧圖形處理單元(GPU)
418‧‧‧視訊隨機存取記憶體(VRAM)晶片
420‧‧‧固態磁碟機(SSD)模組
422‧‧‧主邏輯板(MLB)
424‧‧‧卡緣連接器
426‧‧‧卡緣槽
428‧‧‧撓曲跨線連接器
430‧‧‧輸入輸出(I/O)總成
432‧‧‧電源供應單元(PSU)
434‧‧‧氣流穿孔
436‧‧‧輸入輸出(I/O)板
438‧‧‧結構壁
440‧‧‧排氣總成
442‧‧‧充氣板
502‧‧‧肋狀物
504‧‧‧擋板配置/撓曲跨接纜線
602‧‧‧冷卻鰭片
602-1‧‧‧中心冷卻鰭片
602-2‧‧‧第一冷卻鰭片
602-3‧‧‧第二冷卻鰭片
604‧‧‧第一平坦面
605‧‧‧第二平坦面
606‧‧‧低剖面熱模組
607‧‧‧三角形中心體積
608‧‧‧中央處理單元(CPU)
609‧‧‧第三平坦面/扣件
610‧‧‧通信端
611‧‧‧扣件
614‧‧‧圖形處理單元(GPU)
616‧‧‧圖形處理單元(GPU)
618‧‧‧扣件
620‧‧‧圖形處理單元(GPU)彈簧
622‧‧‧加強件
624‧‧‧連接器管柱
626‧‧‧輸入輸出(I/O)嵌體
630‧‧‧圖形處理單元(GPU)氣流區
632‧‧‧圖形處理單元(GPU)氣流區
634‧‧‧氣流區
636‧‧‧氣流區
638‧‧‧氣流區
640‧‧‧氣流區
702‧‧‧直流電(DC)輸入裝置
704‧‧‧電力調節模組
706‧‧‧電容器
710‧‧‧中央處理單元(CPU)彈簧箍圈
712‧‧‧中央處理單元(CPU)彈簧箍圈
714‧‧‧扣件
716‧‧‧扣件
718‧‧‧加強件
802‧‧‧厚度
902‧‧‧葉輪葉片/扇葉
904‧‧‧輪轂
906‧‧‧定子
1002‧‧‧定子葉片
1102‧‧‧風扇馬達
1104‧‧‧波狀引入區
1106‧‧‧肋狀物
1108‧‧‧支撐環
1200‧‧‧機架配置
1202‧‧‧資料連接器
1300‧‧‧用於冷卻精巧型運算系統之方法
1400‧‧‧用於自桌上型電腦移除熱量之程序
1500‧‧‧運算系統
1501‧‧‧輸入裝置
1502‧‧‧處理器
1504‧‧‧檔案系統
1506‧‧‧快取記憶體
1508‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)
1510‧‧‧唯讀記憶體(ROM)
1512‧‧‧資料鏈路
1514‧‧‧網路/匯流排介面
1516‧‧‧感測器
a1‧‧‧距離
a2‧‧‧距離
d1‧‧‧直徑
d2‧‧‧直徑
L‧‧‧長度
ri‧‧‧內半徑
ro‧‧‧外半徑
t‧‧‧厚度
W‧‧‧寬度/次要尺寸
I‧‧‧第一區
II‧‧‧第二區
1‧‧‧第一角度
2‧‧‧第二角度
所包括之圖式係為達成說明之目的，且僅用於提供所揭示的用於提供精巧型運算系統之本發明設備及方法的可能結構及配置之實例。此等圖式絕不限制由熟習此項技術者在不脫離本發明之精神及範疇的情況下對本發明作出的形式及細節上之任何改變。藉由結合隨附圖式之以下詳細描述，將容易地理解實施例，其中類似參考編號指定類似結構元件。
圖1展示呈獨立且豎直組態之精巧型運算系統的實施例之透視 圖。
圖2展示圖1之精巧型運算系統之實施例的另一透視圖，其展示輸入/輸出面板。
圖3展示圖1之精巧型運算系統(移除外殼)的大體系統佈局之透視圖。
圖4展示根據所描述之實施例的精巧型運算系統之分解圖。
圖5展示精巧型運算系統之空氣入口的部分橫截面圖。
圖6A展示精巧型運算系統之鰭片堆疊的橫截面俯視圖。
圖6B展示精巧型運算系統之鰭片堆疊的橫截面俯視圖。
圖6C至圖6D展示精巧型運算系統及冷卻空氣可穿過之氣流區的橫截面俯視圖。
圖7A展示GPU提昇板中之一者及氣流可如何跨越其而分佈的側視圖。
圖7B展示CPU提昇板之側視圖，且具體言之，其指出CPU彈簧之特徵。
圖8展示如何將冷卻空氣排出精巧型運算系統之部分橫截面側視圖。
圖9A至圖9B展示根據所描述之實施例的葉輪之扇葉組態。
圖10A至圖10B展示經組態有彎曲定子葉片的葉輪之扇葉。
圖11A至圖11B展示根據所描述之實施例的排氣總成之橫截面側視圖及仰視圖。
圖12A展示適於支撐數個精巧型運算系統之機架配置。
圖12B至圖12C展示適於支撐數個精巧型運算系統之各種其他機架配置。
圖13為說明用於冷卻精巧型運算系統之方法的方塊圖。
圖14為詳述根據所描述之實施例之程序的流程圖。
圖15為代表性運算系統之方塊圖。
此章節中提供根據目前所描述之實施例的設備及方法的代表性應用。提供此等實例以僅添加上下文且輔助理解所描述之實施例。因此，熟習此項技術者將顯而易見，可在無此等特定細節中之一些或全部的情況下實踐目前所描述之實施例。在其他例子中，未詳細描述熟知的程序步驟，以便避免不必要地混淆目前所描述之實施例。其他應用係可能的，使得以下實例不應視為限制性的。
以下內容係關於可經組態為用於置放於書桌或其他工作區域上或下之獨立單元(亦被稱作桌上型電腦)的精巧型運算系統。精巧型運算系統亦可經組態為網路連接或以其他方式互連之電腦的群組的部分。在任何狀況下，精巧型運算系統可包括數個電子組件(包括至少一中央處理單元(CPU)及圖形處理單元(GPU))，以及其他主要及次要組件，諸如固態記憶體裝置、無線組件等。一或多個內部電子組件板可經塑形以匹配精巧型運算系統之外罩殼的表面，包括(例如)匹配圓柱體之頂部或底部的圓形形狀，或匹配符合外罩殼之彎曲外部表面的弧之區段的彎曲形狀。在如本文中所描述之代表性實施例中，精巧型運算系統可為圓柱形形狀，且可經組態以將數個矩形電子組件配置為提供特性化為具有高組件填充密度(每可用體積之組件數目)之外觀尺寸的中心核心。所得的精巧型運算裝置可以較小、輕型、可運輸之外觀尺寸提供高運算能力密度。在一些實施例中，精巧型運算裝置亦可耦接至其他精巧型運算裝置，以形成可用作伺服器電腦系統(諸如，在資料農場(data farm)中)或用作使每一精巧型運算裝置作為節點(或若干節點)之網路運算系統的多電腦系統。舉例而言，在本文中所描述之實施例中，精巧型運算系統可為圓柱形，且以某種方式經組態，使得矩形電子組件可經組裝為具有具高組件填充密度(每可用體積之 組件數目)之外觀尺寸的中心核心。中心核心亦可具有與外殼一致之圓柱形形狀，該外殼具有沿著管線之環形圓柱形形狀。熱管理系統可利用鼓風機，該鼓風機可以有效且安靜之方式使可用於冷卻中心核心之大量空氣軸向地穿過由圓柱形外殼所界定之內部體積。一般而言，當並未大量利用諸如中央處理單元(CPU)及/或圖形處理單元(GPU)之主要組件時，鼓風機可每分鐘提供約15至20立方尺(CFM)之氣流。然而，當處理需求增加時，鼓風機可補償藉由使氣流斜坡上升所產生之熱量的任何增加。舉例而言，回應於對來自CPU及/或GPU中之任一者或兩者的處理資源之需求的增加，鼓風機將氣流自約15 CFM至20 CFM增加至約25 CFM至30 CFM(在約25℃之室溫下)，其中聲學輸出為約35dbA(應注意，僅當鼓風機在高需求週期期間而非較正常操作期間以其操作範圍之較高端執行時，經歷此等聲學位準)。應注意，在較高周圍溫度(35℃)下，鼓風機可甚至進一步使氣流斜坡上升，以補償在較高周圍溫度下之熱傳遞減少。在此情況下，鼓風機可將氣流斜坡上升至約35 CFM至40 CFM或40 CFM以上，其具有40dbA或40dbA以上之較高聲學輸出。
鼓風機可佔用由外殼所界定之大量可用橫截面，從而提供穿過外殼的包括中心核心之中心部分的實質上不含徑向氣流分量之軸向氣流，該中心核心包括散熱片。此外，可以最大化與軸向氣流熱接觸之表面積的量的軸向方式對準構成中心核心之組件。此外，組件之設計及佈局亦可在本質上係軸向的，從而進一步增強可用熱量傳遞能力及組件填充密度，使得導致較高運算能力密度(每可用體積之運算操作數)。舉例而言，積體電路可經設計以在積體電路之第一末端處具有電力輸入節點，且在積體電路之對置末端處具有資料I/O。
精巧型運算系統亦可耦接至其他精巧型運算系統，以形成可用作伺服器電腦系統(諸如，資料農場中)或用作使每一精巧型運算系統 作為節點(或若干節點)之網路運算系統的多電腦系統。精巧型運算系統之精巧大小及形狀的一個優勢為可使用簡單之裝架系統(沿著酒架式組態之線路)，以定位多個連接之精巧型運算系統。舉例而言，可以某種方式將個別精巧型運算系統以一角度置放於機架配置內，以便在不限制氣流進入或離開精巧型運算系統之情況下，提供對用於連接至其他裝置之輸入裝置以及輸出裝置的容易近接。在一些狀況下，可以亦不限制進氣或排氣之交替配置來堆疊個別精巧型運算系統。下文較詳細地闡述此等及其他一般主題。
在一特定實施例中，精巧型運算系統可包括可環繞及保護中心核心之外殼。可容易地移除外殼以用於維護或其他近接。外殼可由鋁形成，其具有保護外殼且促進輻射冷卻之氧化鋁(礬土)層。氧化鋁/陽極化層亦藉由增加其紅外輻射發射率而改良自外殼之外部表面的熱量排放。鋁具有使得其為外殼之良好選擇的數個特性。舉例而言，鋁為可提供良好電接地之良好電導體，且其可容易地經機器加工並具有熟知之冶金特性。鋁之優良導電性為經配置以適配及操作於外殼內之內部電組件提供良好的底盤接地。鋁外殼亦提供良好的電磁干擾(EMI)屏蔽，從而保護敏感之電子組件免於外部電磁能量，以及減少自精巧型運算系統之電磁(EM)能量洩漏。在被稱作陽極化之製程中，氧化鋁層可形成於鋁之表面上。在一些狀況下，氧化鋁層可經染色或以其他方式浸染有色彩，以呈現一或多種特定色彩。應注意，由於氧化鋁為良好的電絕緣體，因此在陽極化製程期間遮蔽外殼之內部表面以保持對塊體材料之近接，抑或移除氧化鋁層之選定部分以提供良好的電接觸。
在一項實施例中，圓柱形外殼可呈單件外殼(單體)之形式。以此方式，圓柱形外殼呈現為無縫且均質的。在二維(2D)情況下，外殼之圓柱形形狀最大化體積與罩殼表面積之比率。然而，在三維情況下， 球形形狀最大化內部體積與罩殼表面積之比率。在此論述之上下文中，可將圓柱體視為較有用的，然而，仍可將用於彼物質之球體或任何其他形狀視為合適的替代例。在一項實施例中，圓柱形外殼由經表面處理(陽極化)以提供在美觀性上令人滿意之外觀的堅固且有彈性之材料(諸如，鋁)的單坯形成。圓柱形外殼之頂部部分形成為用於咬合在軸向方向上自第一開口行進至第二開口之氣流的周向部分的唇緣，氣流在第二開口處傳送至外部環境。亦可使用(例如)手來使用唇緣運輸精巧型運算系統。
在一特定實施例中，可使用由下而上型組裝方法來組裝精巧型運算系統。初始組裝操作可包括在三角形中心核心結構之每一側上裝設蒸汽腔室。在一些實施例中，三角形中心核心結構可為直角三角形中心核心結構或等腰直角三角形中心核心結構。在所描述之實施例中，蒸汽腔室可呈兩相(氣相/固相)熱散播器之形式。在一特定實施中，核心可呈緊固至夾具且支承於夾具內的鋁製框架之形式。可直接將高功率組件(諸如，圖形處理器單元(GPU)及/或中央處理器單元(CPU))安裝至蒸汽腔室。
可使用導熱黏著劑、漿料或其他合適機構在蒸汽腔室與高功率組件之間形成良好的熱接觸。可將主邏輯板(MLB)按壓在CPU邊緣連接器上，接著裝設GPU撓曲件。一旦已安放MLB且將其連接至CPU及GPU，便可裝設記憶體模組，之後可使用扣件裝設入口總成且將其耦接至核心結構。可裝設已獨立地組裝且經預測試之輸入/輸出(I/O)總成，之後可將電源供應單元(PSU)控制纜線連接至MLB，接著使用匯流條系統連接DC PSU電源。可裝設排出總成，接著將RF天線撓曲件連接至I/O板。
如上文所提到，外殼可呈許多形式，然而，對於此論述之剩餘部分且不失一般性，外殼呈封圍且界定圓柱形體積之圓柱形形狀。在 所描述之實施例中，可依據直圓柱體界定外殼及對應的圓柱形體積，該直圓柱體具有可用於界定直圓柱體之高度的縱向軸線。外殼亦可特性化為具有中心點在縱向軸線上之圓形橫截面。圓形橫截面可具有自中心點延伸且垂直於縱向軸線之半徑。在一項實施例中，可依據內半徑(自中心點延伸至外殼之內部表面)與外半徑(自中心點延伸至外殼之外部表面)之間的關係界定外殼之厚度。外殼可具有經調整以促進輔助散播出外殼中之熱量的周向及軸向傳導藉此抑制形成熱點的厚度。中心核心與外殼之間的分離允許內部周邊氣流冷卻外殼，從而有助於將外殼之觸摸溫度降至最低。在一項實施例中，外殼可與(可釋放)基座單元配合，該基座單元部分地提供用於在表面上支撐精巧型運算系統之台座。外殼可包括具有根據基座單元之大小及形狀的第一開口。第一開口可為全周邊空氣入口，甚至在精巧型運算系統位於拐角或抵靠牆壁之彼等情況下，該開口之圓形設計仍實現功能性。在已組裝組態中，基座單元對應於圓柱體之基座。第一開口可用於接受穿過基座單元中之通風孔的來自外部環境之氣流。流入至外殼中之空氣的量與由第二開口附近之鼓風機總成所產生的外部環境與精巧型運算系統之內部之間的壓力差有關，該第二開口經安置遠離第一開口而軸向。熱管理系統可利用鼓風機，該鼓風機可以有效且安靜之方式使可用於冷卻中心核心之大量空氣軸向穿過由圓柱形外殼所界定之內部體積。
在一項實施例中，排氣總成可呈風扇總成之形式。風扇總成可為經組態以藉由產生上文所提及之壓力差而使空氣軸向穿過外殼之軸向風扇總成。風扇總成亦可經組態為在空氣離開風扇總成時為其提供軸向及離心分量兩者之混合式空氣風扇總成。在一項實施例中，風扇總成可佔用圓柱形外殼之可用橫截面積的相當大部分。舉例而言，風扇總成可佔據外殼內部之可用橫截面積的至少85%或大約85%。在任何狀況下，空氣可進入穿過基座單元中之通風孔。在一項實施例中， 擋板配置可以某種方式分叉(分裂)氣流，使得氣流中之一些保留於中心管柱內，與遠離中心管柱而定位之周邊氣流分離。空氣之中心管柱可熱咬合散熱片結構，該散熱片結構上可安裝內部組件。為了最佳化熱傳遞，可組態且軸向(在氣流方向上)安裝組件，以便最大化咬合組件之空氣之量。以此方式，中心氣流及周邊氣流兩者可用於冷卻中心核心，且仍將外殼維持在可接受溫度下。
外殼可包括在第二開口處之排出唇緣。排出唇緣可經配置以在空氣流出第二開口時咬合空氣之一部分，從而具有將氣流(及聲音)引導遠離使用者之效應。排出唇緣亦可提供適於抓取精巧型運算系統之整合式把手結構。外殼可具有經調整之厚度，此情況意謂外殼具有變化之厚度，其中最靠近排出唇緣的外殼之一部分比遠離排出唇緣之彼部分厚。外殼之厚度可以促進外殼中之熱量的軸向及周向傳導的方式變化，該傳導促進較均勻之熱量分佈，使得抑制在外殼中形成熱點。
良好的電接地(亦被稱作底盤接地)可用於將發射顯著電磁能量之組件(諸如，主邏輯板或MLB)與對電磁能量敏感之彼等電路(諸如，無線電路)隔離。由於發射電磁能量之組件與對電磁能量敏感之彼等組件緊密接近，因此在精巧型運算系統中此隔離可係尤其重要的。此外，外殼可包括可與基座單元上之對應附接特徵配合的導電材料(諸如，灌注有導電粒子之密封墊)，從而完成法拉弟籠(Faraday cage)之形成。法拉弟籠可阻斷電磁能量(內部及外部兩者)，從而有效地屏蔽外部環境免於由精巧型運算系統所產生之EMI(及屏蔽內部環境免於外部所產生之EMI)。為了完成法拉弟籠，基座單元中之通風孔可經大小設定，以有效地阻斷具有選定波長之電磁能量。更具體言之，由通風孔所阻斷的電磁能量之波長可與由精巧型運算系統內之主動組件所發射之彼波長一致。
在一項實施例中，精巧型運算系統可包括經組態以偵測外殼是 否適當地就位且相對於內部組件而對準之感測器。歸因於外殼之形狀及組態兩者在精巧型運算系統之熱管理以及完成上文所論述之法拉弟籠方面所具有的關鍵作用，外殼之適當置放係重要的。精巧型運算系統可包括偵測外殼之存在及其相對於內部組件之適當對準的連鎖系統。僅當偵測到適當對準時，連鎖系統將允許電力開啟內部組件，且以與系統規範一致之方式進行操作。在一項實施例中，連鎖系統可包括僅當外殼處於適當位置且相對於內部組件對準時可由霍耳效應感測器偵測之磁性元件。
至少歸因於用於形成外殼之材料的堅固及彈性本質；外殼可包括具有並不要求額外支撐結構之跨距的大開口。此開口可用於提供對輸入/輸出面板及電源供應埠之近接。輸入/輸出面板可包括(例如)適於容納經組態以用於連接外部電路之資料纜線的資料埠。開口亦可提供對音訊電路、視訊顯示電路、電力輸入裝置等之近接。在一項實施例中，可照明選定資料埠，以在光照減少之情況下提供較容易的近接。
下文參看圖1至圖15論述此等及其他實施例。然而，熟習此項技術者將易於瞭解，由於本發明擴展超出此等限制之實施例，因此本文中關於此等諸圖所給出之詳細描述係出於解釋目的。
圖1展示精巧型運算系統100之透視圖。精巧型運算系統100可具有由外殼102所界定之形狀。在所描述之實施例中，外殼102可為圓柱形形狀，其具有特性化為具有直徑d1之第一開口104。更具體言之，外殼102可呈直圓柱體之形式，其具有沿著由外殼102所封圍之中心體積的中心線而延伸之縱向軸線。外殼102可特性化為具有圓形橫截面，其具有與縱向軸線上之對應點重合之中心點。圓形橫截面具有垂直於縱向軸線且自其向外延伸之半徑。因此，可將外殼102(更具體言之，外殼壁)之厚度t界定為相關聯於外殼102之外部的外半徑ro與相 關聯於外殼102之內部表面的內半徑ri之間的差。此外，外殼102可包括遠離第一開口104而軸向安置之第二開口106，該第二開口具有部分由排出唇緣108所界定之直徑d2，其中d1至少等於或大於d2。外殼102可由呈可以某種方式經擠壓從而形成排出唇緣108之圓盤形式的單一鋁坯形成。外殼102之厚度t可經調整以減少熱點。就此而言，外殼102可具有不均勻的厚度t。詳言之，排出唇緣108附近之部分110可具有約4mm至6mm之第一厚度，接著該厚度改變至與相關聯於自第一厚度減少且遠離排出唇緣108而定位的部分112之第二厚度。以此方式，部分110可充當以下兩者：用於抓取精巧型運算系統100之整合式把手結構，及吸收並傳導自咬合排出唇緣108之排出氣流114的一部分所傳遞之熱能的特徵。經由輻射及傳導性熱量傳遞且藉由限制傳遞至部分112之熱量的量，可減少外殼102中之局部熱點的形成。可使用接著經機器加工至所要厚度剖面之金屬圓盤使用(例如)沖擠製程來實現對外殼102之厚度的調整。金屬圓盤可由鋁、鈦及提供所要強度、導熱性及RF隔離的任何其他金屬材料製成。擠壓製程形成在外部部分及內部部分中經機器加工以獲得所要橫截剖面以及自外部之所要視覺外觀的圓柱體。
精巧型運算系統100可進一步包括基座單元116。基座單元116可用於為精巧型運算系統100提供支撐。因此，基座單元116可沿著金屬線由堅固且有彈性之材料形成，該材料亦可防止自精巧型運算系統100內之在操作期間輻射電磁(EM)能量的組件洩漏EM能量。基座單元116亦可由非金屬化合物形成，該等非金屬化合物可使用(例如)嵌入其中之導電粒子而仍顯現為導電的。為了確保不向外洩漏由精巧型運算系統100內之組件所發射的任何電磁能量，下部導電密封墊118可用於完成由基座單元116及外殼102所形成之法拉弟籠。上部導電性密封墊120(圖3中較詳細地展示)可安置於部分110之下部邊緣附近的外殼 102之內部表面上。使用導電密封墊118及120以完成法拉弟籠可將EMI隔離量增加約20dB。
基座單元116亦可包括通風孔122。通風孔122可具有雙重目的，此係因為通風孔122可以某種方式配置於基座單元116中，使得來自外部環境之合適量之空氣可以進入氣流124之形式流經通風孔122。在一項實施例中，進入氣流124可與由與精巧型運算系統100一起安置之鼓風機所產生的跨越通風孔122之壓力差有關。在一項實施例中，鼓風機可安置於第二開口106附近，從而產生減小外殼102內之周圍壓力的抽吸效應。除促進進入氣流124之外，通風孔122亦可經大小設定以防止經由其而洩漏電磁能量。通風孔122之大小可與對應於由內部組件所發射之電磁能量的波長有關。
圖2展示呈精巧型運算系統200之形式的精巧型運算系統100之另一實施例。應注意，關於外殼102之大小及形狀，精巧型運算系統200可實質上相同或類似於精巧型運算系統100。精巧型運算系統200可包括可不同於外殼102之外殼202。在此實施例中，外殼202可包括具有根據介面面板206之大小及形狀的開口204。介面面板206可包括用於在精巧型運算系統200與各種外部電路之間傳達資料之各種埠。舉例而言，介面面板206可包括可用於將音訊串流提供至外部音訊電路(諸如，頭戴式耳機電路、音訊處理器及其類似者)之音訊插口埠208。資料埠210之集合可用於在外部電路與精巧型運算系統200之間傳遞各種形式之資料及/或電力。資料埠210可用於容納諸如USB、Thunderbolt®等之資料連接件。舉例而言，資料埠210之集合可包括呈USB埠之形式的資料埠212，而資料埠214可呈Thunderbolt®埠之形式。以此方式，精巧型運算系統200可互連至其他運算系統(諸如，資料儲存裝置、攜帶型媒體播放器及視訊裝備)，以及形成運算系統之網路。此外，資料埠216可呈適於形成至其他運算系統及外部電路之 通信頻道的乙太網路埠之形式，而資料埠218呈可用於音訊/視訊(AV)資料輸送的HDMI埠之形式。以此方式，資料埠218可用於在精巧型運算系統200與外部視訊監視器或其他視訊處理電路之間串流傳輸高速視訊。因此，介面面板206可用於形成至大量且多種外部運算系統及電路的連接，此情況在要求大量運算資源而無與大型電腦相關聯之高資本成本的彼等情況下係尤其有用的。此外，精巧型運算系統200之精巧大小及形狀亦適用於空間有效運算網路、資料農場及其類似者。
介面面板206可由用以將埠中之每一者彼此電隔離且與外殼202電隔離之非導電材料製成。因此，介面面板206可包括經染色以為運算系統200提供裝飾性外觀之塑膠嵌體。舉例而言，在一些實施例中，介面面板206染有黑色或暗色。在介面面板206之表面下方，由導電密封墊所支撐之導電網維持外殼202與位於外殼202之內部表面處的上部及下部導電密封墊(118、120)之間所形成之用於RF及EMI絕緣的法拉弟籠。加電/斷電按鈕220可容易地可用於接受使用者觸摸，以用於起始加電序列(包括(例如)開機程序)以及電力關閉序列。電力輸入埠222可經大小設定及塑形，以接受適於將外部電力傳遞至外殼202內之操作組件的電源插頭。在一些狀況下，精巧型運算系統200可包括可根據借助於電力輸入埠222所遞送之電力而充電及再充電的內部電力資源(諸如，電池)。
外殼連鎖開口224可容納用於將外殼202緊固至精巧型運算系統200之內部結構的外殼連鎖裝置226。外殼連鎖裝置226可呈可手動咬合及脫咬之滑動閂鎖或其他此種機構的形式。以此方式，可容易地移除外殼202，以便曝露內部組件及結構以用於(例如)維護。應注意，儘管未圖示，但偵測電路可用於偵測外殼202是否相對於內部組件及結構而適當地就位。由於精巧型運算系統200之熱管理較大程度上依賴於外殼202之存在及適當置放，因此此偵測係尤其重要的。因此， 希望若判定外殼202相對於內部結構或組件並未適當置放或對準，則偵測電路將阻止精巧型運算系統200進行操作，或至少阻止精巧型運算系統以全容量進行操作。在一項實施例中，偵測電路可包括經定位以僅在外殼202適當地置放及對準時偵測安置於外殼202上之磁體的磁性感測器(諸如，霍耳效應裝置)。
移除外殼202可曝露精巧型運算系統200之中心核心。更具體言之，圖3展示不存在外殼202之精巧型運算系統200的中心核心300。中心核心300可包括具有運算組件之運算引擎，及可用作用於支撐運算組件中之至少一些的構架之散熱片。以此方式，運算引擎採用根據散熱片之外觀尺寸的外觀尺寸。因此，精巧型運算系統200之圓柱形形狀規定各種內部組件之配置以及對熱管理之要求。舉例而言，可以最佳化組件填充密度(每可用體積之操作組件之數目)及運算能力密度(每可用體積之運算能力)兩者之軸向方式配置內部組件。此外，內部組件之軸向配置亦最佳化可自內部組件傳遞至進入氣流124且借助於排出氣流114而移除的熱量之量。(應注意，一般而言，精巧型運算系統200之本質假定進入氣流124與排出氣流114大約相同。)
舉例而言，記憶體模組302可由上面安裝有記憶體裝置306之基板304形成。基板304可具有平行於周邊氣流312之主要軸線310。為了最佳化自記憶體裝置306至周邊氣流312之熱量傳遞，可以最大化與周邊氣流312之熱傳遞界面的方式將記憶體裝置306安裝至基板304上。舉例而言，每一記憶體裝置可具有對應於次要尺寸(例如，表示寬度W)及主要尺寸(例如，由長度L所表示)之形狀。在所展示之實施例中，記憶體裝置306之次要尺寸W大體上平行於周邊氣流312而對準。以此方式，可最佳化周邊氣流312與安置於記憶體模組304上之記憶體裝置306之間所形成的熱傳遞界面。亦應注意，周邊氣流312受外殼202之存在約束，以在由外殼202之內部表面及中心核心300所界定的 周邊區中流動。此外，周邊氣流312可特性化為實質上不具有穿過駐留有大部分熱量產生組件之中心部分的徑向分量，藉此進一步增強周邊氣流312關於記憶體模組302及記憶體裝置306之熱量傳遞能力。以此方式，周邊氣流312之軸向分量與記憶體裝置306之次要尺寸W對準。應注意，進入氣流124係分裂成周邊氣流312及在中心核心300之中心部分內流動的中心氣流314(未圖示)。因此，在穿過第二開口106傳送出精巧型運算系統200之前，周邊氣流312及中心氣流314經組合，從而形成排出氣流114。
在所描述之實施例中，鼓風機320可安置成接近第二開口106(參看圖1)。應注意，鼓風機320可將中心氣流314及周邊氣流312組合回成排出氣流114。鼓風機320可包括可用於將排出氣流114引導穿過第二開口106之排氣總成322，該氣流中之至少一些以促進傳遞由精巧型運算系統200之內部組件所產生的熱能之方式咬合排出唇緣108。排氣總成322包括用以允許排出氣流114穿過之通風孔324。裝飾性防護罩326可用於覆蓋諸如RF電路及天線之操作組件。就此而言，裝飾性防護罩326可由RF透明材料(諸如，塑膠、陶瓷或其他非導電材料)形成。
歸因於外殼202之導電本質，外殼202可用作用以為內部組件提供良好接地之底盤接地。因此，觸控點328可由導電材料形成，且用於形成內部組件與外殼202之內部之間的導電路徑。應注意，為了形成良好的電連接，外殼202之接觸觸控點328的部分不含任何非導電或絕緣材料(諸如，氧化鋁)。因此，在外殼202具有形成於其上之氧化鋁層的彼等狀況下，移除氧化鋁之選定部分(或外殼102的在陽極化操作期間所遮蔽之彼部分)，以曝露與觸控點328接觸的彼等位置中之塊體材料。如上文所論述，為了防止洩漏電磁能量，外殼202及基座單元116形成法拉弟籠。
為了提供與精巧型運算系統200之使用者親和互動，中心核心300可包括安置於複數個點上之感測器(諸如，加速度計)。因此，在使用者處置外殼202時，為了將精巧型運算系統200定位於便利位置及定向中，照明圖案可用於反白顯示介面面板206之多個特徵(aspect)，以便使得介面面板206之部分對於使用者更可見。因此，感測器中之一些可包括光感測裝置，該等光感測裝置用以判定是否存在供使用者查看介面面板206上之選定項目的足夠周圍照明。
圖4展示精巧型運算系統100之透視分解圖。散熱片402可包括界定中心體積405之複數個平坦面403，該中心體積具有沿著三稜柱之線的三角形橫截面。散熱片402亦可充當支撐結構或框架，可在其上支撐至少包括精巧型運算系統100之運算組件的運算引擎。以此方式，運算引擎可呈散熱片402之大體形狀。在一項實施例中，散熱片402可與外殼102之內部表面合作以界定可用作空氣路徑之周邊區域，該空氣路徑供周邊氣流用於冷卻精巧型運算系統100之運算及操作組件中的至少一些。中心體積405亦可用作空氣路徑，以供中心氣流314進一步冷卻運算及操作組件中之至少一些。為了促進由中心氣流314所提供之冷卻，散熱片402具有自第一平坦面至少延伸至第二平坦面且橫跨三角形中心體積之複數個冷卻鰭片407。在一項實施例中，中心冷卻鰭片可自第一平坦面延伸至第二平坦面與第三平坦面之接面處。以此方式，中心冷卻鰭片可將中心體積405分離成各自具有類似的三角形橫截面之兩個鄰近體積，可包括安置於散熱片402之每一面403上的蒸汽腔室404。
蒸汽腔室404可用於跨越散熱片402之每一平坦面分佈由各種積體電路所產生之熱量。可包括多核心中央處理單元(CPU)及記憶體模組302之CPU提昇板406可借助於附接點408而耦接至散熱片402。附接點408可與CPU彈簧410合作，以將CPU放置成與蒸汽腔室404直接熱 接觸。可利用CPU彈簧410，以在CPU及其相關聯冷卻堆疊與蒸汽腔室404之間提供預界定量之壓力。類似地，圖形處理單元(GPU)提昇板412及GPU提昇板414可類似地耦接至散熱片402之其各別面。GPU提昇板412及414各自包括由視訊隨機存取記憶體(VRAM)晶片418所環繞的GPU 416。在此描述中，四個VRAM晶片418可圍繞GPU 416配置成金剛石圖案。當GPU提昇板412及414耦接至其各別蒸汽腔室404時，GPU 416及VRAM晶片418中之每一者可與各別蒸汽腔室404直接熱接觸。應注意，在一些組態(未圖示)中，單一蒸汽腔室可捲繞散熱片402之邊緣，使得安裝於GPU提昇板412及414上之積體電路可跨越實質上具有較大區域之蒸汽腔室而耗散熱量。在單GPU操作之情況下，此組態可係有利的。此外，VRAM晶片418可包括安放成與蒸汽腔室404直接熱接觸之熱間隙墊片，此係因為VRAM晶片傾向於具有低於接近的GPU 416的剖面。以此方式，蒸汽腔室404藉此在精巧型運算系統100之操作期間促進跨越散熱片402之每一面均勻地散播熱量。亦描繪可耦接至GPU提昇板414之背面的固態磁碟機(SSD)模組420。
一旦將提昇板406、412及414中之每一者緊固地耦接至散熱片402，提昇板中之每一者便可跨越主邏輯板(MLB)422電耦接在一起。在一些實施例中，MLB 422可包括系統管理控制器(SMC)晶片。CPU提昇板406包括在卡緣槽426處附接至MLB 422之卡緣連接器424。在一項實施例中，卡緣連接器424可為允許在CPU提昇板406與MLB 422之間實行PCI-E之至少32個單向通道的PCI-E 3.0型連接器。GPU提昇板412及414可在撓曲跨線連接器428處耦接至MLB 422。以此方式，提昇板406、412及414中之每一者可處於電接觸狀態。
精巧型運算系統100亦包括輸入輸出(I/O)總成430。輸入/輸出(I/O)總成430涵蓋包括電源供應單元(PSU)432之數個組件。PSU 432 可將外部電力供應至精巧型運算系統100之各種組件。在一項實施例中，PSU 432可經組態以將約450W之總電力供應至精巧型運算系統100。PSU 432亦可包括經組態以在精巧型運算系統100之操作期間允許冷卻空氣流經PSU 432之氣流穿孔434。氣流穿孔434可經大小設定以調節穿過PSU 432之氣流。I/O總成430亦包括I/O板436。當精巧型運算系統100經完全組裝時，I/O板436可藉由撓曲跨接纜線(未圖示)電耦接至MLB 422。I/O板436允許高速通信進入及離開精巧型運算系統100。I/O總成430亦包括結構壁438，當裝設高速資料纜線或電力纜線及自精巧型運算系統100移除該等纜線時，該結構壁為使用者提供裝飾性界面。一旦充分組裝I/O總成430，結構壁438便可耦接至基座單元116之頂部唇緣部分。
圖4亦提供排氣總成440之描述。排氣總成440包括充氣板442、葉輪316、排氣通風孔318及裝飾性防護罩326。充氣板442可操作以對至葉輪316中之氣流進行塑形。充氣板442亦可操作為用於葉輪316之扇葉的護罩，下文將詳細論述此情況。葉輪316及充氣板442可耦接至排氣通風孔318。裝飾性防護罩326可緊固至排氣通風孔318之頂表面。一旦充分組裝，排氣總成440便可耦接至散熱片402之頂部部分。以此方式，可組裝中心核心300。
圖5展示基座單元116之部分橫截面圖，其展示通風孔122。如所描繪，可經由通風孔122將進入氣流124抽取至精巧型運算系統100中。在進入氣流124穿過基座單元116時，肋狀物502有助於引導氣流進入精巧型運算系統100。在一些實施例中，肋狀物502可促進進入氣流124轉變成周邊流312及中心氣流314。在所描述之實施例中，可由肋狀物502將進入氣流124之第一部分以中心氣流314之形式引導朝向散熱片402之中心體積。在一項實施例中，擋板配置504(亦被稱作氣流分裂器)可用於將進入氣流124分裂成如上文所描述之中心氣流 314，且將第二部分分裂成周邊氣流312。在一項實施例中，撓曲跨接纜線504可用作氣流分裂器。以此方式，除將GPU提昇板414電耦接至MLB 422之外，撓曲跨接纜線504可將相稱量之進入氣流124重引導成中心氣流314及周邊氣流312。舉例而言，相比於在GPU提昇板414之周邊邊緣上，撓曲跨接纜線504可使較多氣流124偏向板之中心部分。將撓曲跨接纜線504加寬或變窄可調整沿GPU提昇板414向上重引導之空氣的量。應注意，可調整GPU提昇板414之底表面與MLB 422之間的距離，以使較多或較少空氣偏向以進入中心氣流314。
圖6A展示散熱片402之俯視橫截面圖。自經擠壓鋁塊機械加工數個特徵可形成散熱片402。在一項實施例中，複數個冷卻鰭片602可附接至散熱片402之平坦面的內部表面，而在另一實施例中，複數個冷卻鰭片602可作為期間形成散熱片402之平坦面的擠壓製程之部分而產生。在任一狀況下，可以數種方式分佈複數個冷卻鰭片602。在一項實施例中，所有複數個冷卻鰭片602可自第一平坦面604至少延伸至第二平坦面605，從而橫跨三角形中心體積607。在一實施例中，複數個冷卻鰭片602中之一者(被稱作中心冷卻鰭片602-1)可自第一平坦面604延伸至第二平坦面605與第三平坦面609之接面處。以此方式，將由散熱片402所界定之三角形中心體積平分成各自具有類似的直角三角形橫截面之第一區I及第二區II。在一項實施例中，橫跨區I之第一冷卻鰭片602-2可相對於第一平坦面604成第一角度1。第一角度1可具有根據第一冷卻鰭片602-2與中心冷卻鰭片602-1之間的距離a1而變化之角值。類似地，橫跨區II之第二冷卻鰭片602-3可相對於第一平坦面604成第二角度2。第二角度2可具有亦根據第二冷卻鰭片602-3與中心冷卻鰭片602-1之間的距離a2而變化之角值。一般而言，距離a1及距離a2大約相等，然而，如特定設計所要求，區I抑或II中實際上所實施的冷卻鰭片之數目可變化，各種幾何關係亦可發生變化。在一項實施 例中，第一角度1及第二角度2之總和可為約180°。
可修改平坦面中之任一者以容納各種組件。舉例而言，可藉由任何數目個製程移除第一平坦面604之一部分，以留下用於蒸汽腔室404之低剖面安裝位置。蒸汽腔室404可以黏著劑或以機械方式固定至第一平坦面604。蒸汽腔室404可具有極有效之熱傳導性質，約為銅之熱傳導效率的10倍。在一些實施例中，可在蒸汽腔室404與散熱片402之間置放傳導性凝膠，以促進蒸汽腔室404與散熱片402之間的有效熱量傳遞。蒸汽腔室404亦可包括附接點408。附接點408可與蒸汽腔室404整合地形成，且經組態以提供用於將與精巧型運算系統100相關聯之各種提昇板附接至蒸汽腔室的構件。
圖6B說明附接有數個提昇板之散熱片402的另一橫截面圖。CPU提昇板406係展示為附接至蒸汽腔室404。CPU提昇板406經由低剖面熱模組606附接至蒸汽腔室404。低剖面熱模組606可經組態以將CPU 608適當地安放於CPU提昇板406之通信端610上。在一些實施例中，低剖面熱模組606可在CPU 608上施加約100磅之力。可由安置於CPU提昇板406之對置側上的CPU彈簧410平衡此100磅之力。CPU彈簧410可為在壓扁時抵消低剖面熱模組606之力的U形彈簧。CPU彈簧410可由任何數目種穩固材料製成。在一項實施例中，CPU彈簧410可由17-7沈澱硬化不鏽鋼製成。
除安放CPU 608之外，低剖面熱模組606可具有孔隙，扣件609(在圖7B中亦被稱作扣件714)可穿過該等孔隙而咬合蒸汽腔室404之附接點408。將CPU提昇板406耦接至蒸汽腔室404之扣件611(在圖7B中亦被稱作扣件716)可用於在CPU 608與蒸汽腔室404之間建立穩固熱界面。扣件611安置於扣件609後方，且在圖6B之橫截面圖中表示為虛線。在一些實施例中，可在CPU 608與蒸汽腔室404之間施加約30磅之力。除安放CPU 608之外，CPU彈簧410亦可用以有助於在CPU 608 與蒸汽腔室404之間設定30磅之力。此所施加力允許在CPU 608與蒸汽腔室404之間建立穩固熱接觸，以及將CPU提昇板406緊固地附接至散熱片402。分別具有GPU 614及GPU 616之GPU提昇板412及414可以機械方式耦接至散熱片402之其他面。類似於CPU提昇板406，GPU提昇板412及414可耦接至其各別蒸汽腔室。舉例而言，GPU提昇板412可藉由扣件618而耦接至其各別蒸汽腔室。
扣件618可耦接至安置於蒸汽腔室上之附接點，且蒸汽腔室404與GPU 614之間的一定量的壓力可由GPU彈簧620來平衡。扣件618可與GPU彈簧620合作，以提供預定量之力來將GPU提昇板412安放至散熱片402。在一項實施例中，GPU 614可焊接至GPU提昇板412，從而消除對施加額外壓力以便將GPU 614安放於通信端內之需要。亦應注意，在一些實施例中，GPU提昇板412可包括加強件622，該加強件可操作以自GPU彈簧620接收力且提供對GPU提昇板412之額外結構性支撐。亦應注意，GPU提昇板412、414中之一者(如所描繪)或兩者可包括SSD模組420。SSD模組420可耦接至GPU提昇板412、414中之一者或兩者的後表面。
圖6C展示安置於外殼102內之散熱片402的又一橫截面圖。除展示環繞散熱片402之外殼102之外，亦描繪I/O總成430。I/O總成430包括PSU 432、I/O板436及結構壁438。I/O總成430包括表示PSU 432之頂表面中的穿孔之數個虛線孔。在一些實施例中，PSU 432之穿孔可經大小設定以調整穿過PSU 432之氣流。連接器管柱624安置於I/O板436之面向外的表面上，其表示使用者可經由I/O嵌體626近接之連接器管柱。在一項實施例中，I/O嵌體626可為高度耐刮擦之RF透明硬塑膠。
圖6D展示劃分成多個氣流區的來自圖6C之同一橫截面。中心氣流314在圖6D中係描繪為平行於外殼102之縱向軸線且在散熱片402之 三角形中心區內的氣流路徑。如圖7A中較詳細地展示，周邊氣流312可發散成複數個氣流分支，其中之一者可沿著GPU提昇板之背部分引導且展示為GPU氣流區630及632。應注意，各種運算組件可具有產生大量廢熱之工作週期。舉例而言，SSD模組420可僅安置於GPU提昇板414上。在給定GPU提昇板412、414兩者之另外類似操作參數之情況下，相比於GPU氣流區632，SSD 420可使得實質上將較多熱量發射至GPU氣流區630中。在此狀況下，可實施平衡操作，以將GPU操作自GPU提昇板414卸載至GPU提昇板412，藉此平衡橫跨氣流區630及632之熱量耗散。
可沿著CPU提昇板之兩側引導周邊氣流312之一部分，如由氣流區634所描繪。以此方式，CPU提昇板406可在前表面及後表面兩者上接收對流冷卻。氣流區636表示將對流冷卻應用於記憶體(DIMM)模組302之氣流。氣流區638表示路由穿過PSU 432的周邊氣流312之一部分。如上文所提及，PSU 432之頂表面中的穿孔可經大小設定以調整穿過PSU 432之氣流的量。最後，氣流區640可表示沿著I/O板436所引導的空氣之體積。各種氣流導引件可用以促進針對每一氣流區產生最佳量之氣流。舉例而言，在一項實施例中，取決於肋狀物502在基座單元116(在一些實施例中，該基座單元可係可釋放的)上之角位，該等肋狀物可具有變化之角度，以有助於將氣流分佈至所要氣流區。在一項實施例中，可將穿過精巧型運算系統100的幾乎50%之空氣引導成中心氣流314。在此組態中，可將約10%抽取穿過氣流區638，且可跨越其他氣流區劃分剩餘的大約40%之氣流。
圖7A說明GPU提昇板414之側視圖。GPU提昇板414上之氣流係指示為周邊氣流312，如關於圖5所描述，可由撓曲跨接纜線504在GPU提昇板414上向上分流該氣流。此情況使得不相稱之大量周邊氣流在GPU提昇板414之中心部分上行進。此情況在諸如在以下情形下 所描繪之實施例的實施例中可係有利的：熱量發射主體(諸如，SSD模組420及GPU(未圖示))安置於GPU提昇板414之中心部分中。在周邊氣流312沿GPU提昇板414向上行進時，其可沿著GPU提昇板414自然地向外散播。除氣流312之自然常態化之外，可藉由GPU提昇板414之頂部部分與充氣板442之間的互動進一步促進氣流312之散播。因為GPU提昇板414之周邊部分安置成與圓形充氣板442之中心點相距較大徑向距離，所以留下較大間隙以供空氣沖向GPU提昇板414且沖至葉輪316(未圖示)中。因此，在GPU提昇板414之上部部分中，周邊氣流312之外周邊部分可較大。GPU提昇板414之上部部分可經組態，使得熱量發射組件可受益於氣流312之較均勻分佈。舉例而言，DC輸入裝置702可發射大量熱量。此外，可跨越GPU提昇板414以均勻間隔散播功率調節模組704。電容器706亦可大大受益於由周邊氣流312所提供之對流冷卻。應注意，如所描繪，可垂直安置加熱主體(包括(例如)SSD模組420及功率調節模組704)中之許多者，因此其上之氣流及所得的對流熱量傳遞得以最大化。應注意，GPU提昇板412上之周邊氣流312可實質上類似於關於GPU提昇板414所描繪之氣流。
圖7B說明CPU提昇板406之側視圖。提供此視圖以展示CPU彈簧410之額外細節。可自U形17-7沈澱硬化不鏽鋼合金建構如先前所論述之CPU彈簧410。可由扣件沿著CPU彈簧410施加力，以抵靠如所描繪之CPU提昇板406之後側壓扁彈簧。CPU彈簧410可包括數個各種大小之箍圈。如所描繪之CPU彈簧箍圈710厚於CPU彈簧箍圈712，且提供將CPU(未圖示)安放至CPU提昇板406所需要的約200磅之力。扣件714僅延伸至低剖面熱模組606中，從而允許在將CPU提昇板406裝設於散熱片402上之前，CPU彈簧410將CPU緊固地安放於CPU提昇板406上。扣件716經組態以經由較窄CPU彈簧箍圈712施加約30磅之力，且另外操作以將CPU提昇板406耦接至經組態以收納CPU提昇板 406的蒸汽腔室之附接點408。應注意，加強件718可安置於CPU彈簧410與CPU提昇板406之間，以為CPU提昇板406提供額外結構性剛度。
圖8說明安置於外殼102之頂部部分內的排氣總成440之部分橫截面側視圖。中心氣流314在排氣總成440處與周邊氣流312組合。排氣總成440包括負責在裝置之操作期間將空氣抽取穿過精巧型運算系統100之葉輪316。葉輪316接收中心氣流314及周邊氣流312，且將兩個氣流組合回成排出氣流114。如所描繪，排出氣流114經排出有軸向及離心分量，因此葉輪316可據稱為混流式風扇。當排出氣流114接觸外殼102之部分110時，排出氣流114之軸向分量減少壓降之量，此係因為該流並不經歷如其在實質上離心方向上離開排氣總成440時將經歷的重引導一樣多的重引導。排出氣流114之軸向分量亦有助於減少排出氣流114與外殼102之部分110之間的熱量傳遞。以此方式，可將外殼102之部分110的正常操作溫度保持在足夠低之溫度，以允許使用者舒適地操縱外殼102。應注意，排出氣流114可經進一步調節，從而在實質上徑向方向上離開排氣總成440，使得空氣可迅速地移出外殼102。當排出氣流114含有非徑向分量時，可出現渦流圖案，從而導致額外壓降及至外殼102的增加之對流熱量傳遞。
可依據外殼102之部分110的厚度802進一步控制圍繞外殼102之熱量分佈。在一項實施例中，厚度802可大約為約4mm至6mm，從而允許圍繞外殼102在周向上有效地傳導熱量。以此方式，可防止沿著外殼102形成熱點。如所描繪，外殼102之厚度802可向下逐漸減小，此係因為由外殼102所接收之大部分熱量靠近頂部部分。因此，可在頂部處在周向上均勻地散播熱量，從而允許較窄下部部分將熱量簡單地傳導遠離外殼102中之上部開口。在一些實施例中，葉輪316可經組態而以每分鐘約28立方英尺至29立方英尺之速率將空氣拉取穿過精巧型 運算系統100，同時將精巧型運算系統之總聲學輸出保持為低於37dB。
圖9A展示排氣總成440之橫截面俯視圖。在此描述中，葉輪316可具有57個葉輪葉片902。在一些實施例中，可圍繞輪轂904以非均勻間隔安置葉輪葉片902。舉例而言，接近扇葉之間的角距離可在約5.5度與7度之間變化。此不規則間隔可有助於減少葉輪316之聲學剖面。下文之表1展示可供葉輪316之57個葉輪葉片902利用的一種特定葉片間隔組態。另外，葉輪葉片902可具有用以使排出氣流114偏向徑向方向的後向彎曲葉片。
圖9B展示圖9A中所展示之橫截面的一部分。具體言之，扇葉902可經組態，使得扇葉902之後邊緣比扇葉902之前邊緣多傾斜約10度。在一項實施例中，如所描繪，扇葉902之前邊緣可具有130度之角度，而扇葉902之後邊緣可具有約140度之角度。即使扇葉902係後掠式的，但由於葉輪316之旋轉方向，離開葉輪316之氣流在其離開葉輪316時可仍具有周向分量。徑向定向式定子906可經組態以在排出氣流114穿過定子906時藉由自氣流114移除切向分量而實質上拉直該氣流。結果，氣流離開定子906之平均方向與徑向方向較緊密地對準。
圖10A至圖10B展示排氣總成440之替代實施例的橫截面俯視圖。在此實施例中，定子葉片1002可具有彎曲的幾何結構，且以相反方向來定向以提供對排出氣流114之更漸進的重引導。歸因於與定子葉片表面分離，此組態可減少擾流之流動能量損失。在一組試驗中，經類似組態之彎曲定子組態產生比具有直定子葉片之經類似組態之系統多約30%的壓力容量。在其他實施例中，可以類似於所描繪之彎曲定子葉片1002的方向來定向直定子葉片。
圖11A展示包括葉輪316、排氣通風孔318及充氣板442之排氣總成440的部分橫截面側視圖。可由風扇馬達1102驅動葉輪316。風扇馬達1102可為小外觀尺寸型馬達，其允許減少氣流進入損失以及允許較多體積用於葉片902，此情形應為所要的。在一個特定實施例中，風扇馬達1102可為止推軸承。歸因於止推軸承之精巧本質，葉輪316可具有波狀引入區1104，在排出氣流114離開葉輪316時，該引入區有助於使該氣流具有軸向分量。除包括定子葉片以使得排出氣流114實質上徑向之外，排氣通風孔318亦包括用以在排出氣流114離開排氣總成440時為其添加額外軸向分量之肋狀物1106。應注意，僅出於例示性目的而將排出氣流114展示為僅處於葉輪316之左側上，且該氣流亦將行進穿過葉輪316之右側。在此實施例中，充氣板442充當用於葉輪 316之護罩。
圖11B展示無充氣板442之排氣總成440的仰視圖。在此描述中，將葉輪316具體地展示為無底部護罩或護罩板。相對於必須製造獨特之護罩板，此組態可允許更容易地將葉輪316製造為單件。此外，此實施允許使用安置於葉輪316之底部周邊邊緣處的支撐環1108。支撐環1108可為扇葉902添加結構穩定性。支撐環1108亦可用於有助於平衡葉輪316。舉例而言，可在支撐環1108內設計凹口或孔隙，以有助於補救可與葉輪316相關聯之小的平衡問題。在空氣離開排氣總成440時，支撐環1108亦可為越過支撐環1108之空氣有益地提供小的軸向分量。
圖12A展示適於支撐根據所描述之實施例中之任一者的數個精巧型運算系統100之機架配置1200。在此描述中，可在機架配置1200之一側拉入冷卻空氣，且在另一側排出冷卻空氣。以此方式，來自一個精巧型運算系統之排出空氣不可能再循環成附近運算裝置之進氣。以此方式配置之精巧型運算系統亦可經由資料連接器1202直接通信。資料連接器1202可由乙太網路纜線、Thunderbolt®纜線或任何數目個其他高速資料傳遞協定體現。在一些實施例中，所描繪之精巧型運算系統可處於無線通信狀態。圖12B展示數個精巧型運算系統受控於主控精巧型運算系統藉此允許主控精巧型運算系統分配各種其他精巧型運算系統之資源的組態。圖12C展示與精巧型運算系統100相容之各種其他配置。描繪展示精巧型運算系統之六邊形配置的一項實施例之透視圖及橫截面圖。在另一配置中，精巧型運算系統可配置成線性立方體配置。
圖13描述用於冷卻精巧型運算系統之方法1300。在步驟1302處，跨越複數個氣流區分裂進入精巧型運算系統之冷卻氣流。在步驟1304處，冷卻氣流之一部分自與數個印刷電路板(PCB)直接熱接觸之 鰭片堆疊移除熱量。可利用冷卻空氣之另一部分，以同時將對流冷卻應用於數個PCB中之每一者的後部分。在步驟1306處，在自精巧型運算系統排出冷卻氣流之前，重新組合該氣流。
圖14為詳述根據所描述之實施例的用於自具有圓柱形外殼之桌上型電腦移除熱量之程序1400的流程圖，該外殼具有在第一末端處之第一開口及在第二末端處的遠離第一開口而軸向安置之第二開口。藉由如下操作進行程序1400：在1402處，藉由位於第二開口附近之鼓風機在圓柱形外殼內產生相對於第一開口附近之外部環境的負壓力差。在1404處，回應於負壓力差而將空氣作為進入氣流自外部環境抽取至圓柱形外殼之第一開口中。在1406處，藉由位於第一開口附近的氣流分裂器將進入氣流分裂成中心氣流及周邊氣流。在1408處，藉由鼓風機使中心氣流遵循穿過中心體積之中心氣流路徑，且使周邊氣流遵循穿過與中心體積分離之周邊體積的周邊氣流路徑。在1410處，在鼓風機處將中心氣流及周邊氣流組合成排出氣流。在1412處，藉由鼓風機產生相對於第二開口附近之外部環境的正壓力差。在1414處，回應於正壓力差而將排出氣流自圓柱形外殼移出至外部環境中。
圖15為適於供所描述之實施例使用的運算系統1500之方塊圖。運算系統1500說明代表性運算系統之電路。運算系統1500包括耦接至處理器1502之輸入裝置1501，該處理器與用於控制運算系統1500之總體操作的微處理器或控制器有關。亦應注意，處理器1502亦可指多處理器系統。舉例而言，除單一或多個專用功能處理器(諸如，圖形處理單元(GPU))之外，運算系統1500亦可包括單一或多個中央處理單元(CPU)。運算系統1500將資料(諸如，媒體資料)儲存於檔案系統1504及快取記憶體1506中。檔案系統1504通常為運算系統1500提供高容量儲存能力。快取記憶體1506為(例如)由半導體記憶體所提供之隨機存取記憶體(RAM)。運算系統1500亦可包括RAM 1508及唯讀記憶體 (ROM)1510。ROM 1510可儲存待以非揮發性方式執行之程式、公用程式或程序。
運算系統1500亦包括耦接至資料鏈路1512之網路/匯流排介面1514。資料鏈路1512允許運算系統1500耦接至主機電腦或配件裝置。可經由有線連接或無線連接提供資料鏈路1512。在無線連接之狀況下，網路/匯流排介面1514可包括無線收發器。媒體項目(媒體資料)可與一或多種不同類型之媒體內容有關。在一項實施例中，媒體項目為音訊曲目(例如，歌曲、有聲書及播客(podcast))。在另一實施例中，媒體項目為影像(例如，相片)。然而，在其他實施例中，媒體項目可為音訊、圖形或視覺內容之任何組合。感測器1516可呈用於偵測任何數目之刺激的電路之形式。舉例而言，感測器1516可包括對外部磁場作出回應之霍耳效應感測器、音訊感測器、諸如光度計之光感測器等。
本文中描述各種實施例。此等實施例至少包括以下內容。
描述一種用於一桌上型電腦的熱管理系統，該桌上型電腦具有具一縱向軸線之一外殼，該外殼封圍關於該縱向軸線對稱之一內部體積，該熱管理系統至少包括：一散熱片，其安置於該內部體積內，該散熱片包括界定及至少部分封圍一中心熱區域之複數個平坦面，該中心熱區域具有垂直於該縱向軸線之一橫截面。該熱管理系統亦包括使空氣至少穿過該中心熱區域之一鼓風機。
一種用於自一桌上型電腦移除熱量之熱管理系統，該桌上型電腦包括一外殼，該外殼具有一縱向軸線且至少部分界定及封圍關於該縱向軸線對稱之一內部體積，該熱管理系統包括定位於一內部體積內之一散熱片。該散熱片包括界定一中心氣流區之複數個平坦面，該中心氣流區具有垂直於該縱向軸線的呈一多邊形之形狀的一橫截面。該複數個平坦面中之至少一者包括：一內部表面，其整合地形成有一冷 卻鰭片，該冷卻鰭片自該內部表面延伸且橫跨該中心氣流區而至該複數個平坦面中之至少另一者的一內部表面；及一外部表面，其經組態以承載與該散熱片熱接觸之一運算組件。
描述一種用於一運算裝置之熱量移除系統，該運算裝置封圍於一圓柱形外殼內。該熱量移除系統包括：複數個通風孔，其經組態以根據跨越該複數個通風孔之一壓力差而接收一進入氣流，且沿著該圓柱形外殼之一縱向軸線引導該進入氣流，其中該複數個通風孔係安置於該圓柱形外殼之一第一末端處。該熱量移除系統亦包括：一檔板配置，其安置於該複數個通風孔與該圓柱形外殼之該縱向軸線之間，該檔板配置經組態以將該進入氣流分叉成一中心氣流及一周邊氣流，該中心氣流經引導朝向該運算裝置之一中心部分且該周邊氣流經引導朝向該運算裝置之一周邊部分；及一排氣系統，其安置於該圓柱形外殼的與該第一末端對置之一第二末端處，該排氣系統經組態以接收及組合該中心氣流與該周邊氣流，且在該第二末端處經由該圓柱形外殼中之一開口排出該組合氣流。
一種用於移除由一運算組件所產生之熱量的方法，該運算組件安置於由一外殼所封圍且界定之一空氣通路內，該外殼具有在一第一末端處之一第一開口及在與該第一末端對置之一第二末端處的一第二開口，該方法係藉由以下步驟進行：藉由位於該第二開口附近之一鼓風機在該第一開口處將一進入氣流抽取至該空氣通路中；將該進入氣流分裂成穿過該空氣通路之一中心部分的一中心氣流及並行地穿過該空氣通路的與該空氣通路之該中心部分分離的一周邊部分的一周邊氣流，其中該運算組件將至少一些熱量傳遞至該中心氣流及該周邊氣流；藉由該鼓風機將該中心氣流及該周邊氣流組合成一排出氣流；及藉由使該排出氣流穿過該第二開口而移出該外殼來自該外殼移除該熱量。
一種用於一圓柱形桌上型電腦之熱管理系統包括適於冷卻該圓柱形桌上型電腦之至少一排氣總成。該排氣總成包括一葉輪，該葉輪包括：一輪轂；複數個扇葉，其自該輪轂徑向突出，該複數個扇葉中之鄰近者圍繞該輪轂以一不規則角間隔安置；及一支撐環，其沿著該複數個扇葉中之每一者的一後邊緣部分之一底表面整合地形成，該支撐環可操作以至少提供對該複數個扇葉之結構性支撐。該熱管理系統亦包括經組態以抑制在該排出氣流中形成徑向分量之複數個定子葉片。
一種用於在一桌上型電腦中使用之熱管理系統包括：一葉輪，其包含複數個扇葉；及一排氣格柵，其環繞該葉輪且包含複數個通風孔，一排出氣流穿過該複數個通風孔而移出該桌上型電腦。該複數個排氣通風孔包括：複數個肋狀物，其經組態以與該複數個扇葉合作以增加該排出氣流之一軸向分量；及複數個定子，其經組態以移除穿過該排氣格柵之該空氣的一切向分量。
一種用於自一桌上型電腦移除熱量之散熱片，該桌上型電腦包括具有一縱向軸線且至少部分界定關於該縱向軸線對稱之一內部體積的一外殼及定位於該內部體積內之一運算引擎，該運算引擎具有一運算組件，該散熱片包括界定一中心熱區域之複數個平坦面，該中心熱區域具有實質上垂直於該縱向軸線之一橫截面。
一種精巧型運算系統包括：一外殼，其具有一縱向軸線且封圍且界定關於該縱向軸線對稱之一內部體積；一散熱片，其至少封圍一中心熱區域，該中心熱區域具有具一多邊形之一形狀且實質上垂直於該縱向軸線的一橫截面；一鼓風機，其經組態以將空氣引導穿過該內部體積，且包含穿過該中心熱區域之一中心氣流；及一運算組件，其安置於該內部體積內且由該散熱片支撐並與該散熱片熱接觸。在一項實施例中，該運算組件具有一形狀，該形狀具有對應於一主要尺寸之 一主要中心線及對應於一次要尺寸之一次要中心線。在一項實施例中，該主要尺寸對應於一主要長度，且該次要尺寸對應於一次要長度。在一項實施例中，該主要尺寸為一長度(L)且該次要尺寸為一寬度。在一項實施例中，該主要尺寸大體上平行於該縱向軸線。在一項實施例中，該次要尺寸大體上平行於該縱向軸線。在一項實施例中，該主要中心線垂直於該次要中心線。在一項實施例中，大體上平行於該主要中心線且根據該主要長度而組織該運算組件之一內部結構。在一實施例中，該主要中心線大體上平行於該縱向軸線。在一實施例中，該次要中心線大體上平行於該縱向軸線。
一種合併熱模組(CTM)，其用於將一積體電路(IC)緊固至安置於一印刷電路板(PCB)之一第一表面上的一電連接器且將該IC維持成與一熱量傳遞總成熱接觸，該CTM包括：一加強板，其安置於該PCB之一第二表面上；一固持機構，其至少一部分安置於該加強板上，該固持機構經組態以提供一第一固持力及一第二固持力；一第一扣件，其用於將該IC緊固至該加強板及該固持機構，其中該固持機構使該第一固持力跨越該加強板均勻地分佈，該第一扣件將該IC維持成與該電連接器內之電接點均勻電接觸；及一第二扣件，其用於將熱量移除總成緊固至該固持機構，該第二扣件將該IC維持成與該熱量傳遞總成均勻熱接觸。
一種用於一圓柱形桌上型電腦之熱管理系統，該圓柱形桌上型電腦具有封圍具有一縱向軸線之一圓柱形體積的一圓柱形外殼，該圓柱形外殼具有在一第一末端處的具有一第一橫截面之一第一開口及在與該第一末端對置之一第二末端處的具有一第二橫截面之一第二開口，該熱管理系統包括：一散熱片，其安置於該圓柱形體積內，且包含界定及封圍具有一三角形橫截面之一中心熱區域的複數個平坦面；及一鼓風機，其位於該第二開口附近，該鼓風機使不具有徑向分量之 空氣至少穿過該中心熱區域。
一種熱模組(TM)，其用於將一積體電路(IC)緊固至安置於一印刷電路板(PCB)之一第一表面上的一電連接器且將該IC維持成與一熱量傳遞總成熱接觸，該TM包括：一固持機構，其經組態以提供一第一固持力及一第二固持力；一第一扣件，其用於將該IC緊固至該固持機構，其中該固持機構使該第一固持力跨越該IC均勻地分佈，該第一扣件將該IC維持成與該電連接器內之電接點均勻電接觸；及一第二扣件，其用於將熱量移除總成緊固至該固持機構，且將該IC維持成與該熱量傳遞總成均勻熱接觸。
一種桌上型運算系統包括：一外殼，其至少部分封圍且界定關於一軸線對稱之一內部體積；該內部體積內之一空氣通路，其沿著該外殼之一完整長度延伸；及一運算引擎，其安置於該空氣通路內且包含至少一個運算組件。
此外，一種用於具有一圓柱形外殼之一圓柱形桌上型電腦的熱管理系統，該圓柱形外殼封圍具有一縱向軸線之一圓柱形體積，該圓柱形外殼具有在一第一末端處之一第一開口及在與該第一末端對置之一第二末端處的一第二開口。該熱管理系統包括：一散熱片，其安置於該圓柱形體積內，且具有界定及封圍具有一三角形橫截面之一中心熱區域之複數個平坦面。
該熱管理系統包括冷卻鰭片，其自一第一平坦面之一內部表面至少延伸至一第二平坦面之一內部表面且橫跨該中心熱區域。在一實施例中，該複數個平坦面及該圓柱形外殼之一內部表面封圍且界定一周邊熱區域。在一實施例中，一中心冷卻鰭片自該第一平坦面之該內部表面延伸至該第二平坦面之該內部表面與一第三平坦面之一內部表面的一接面處。在一實施例中，該中心冷卻鰭片將該中心熱區域平分成各自具有類似的三角形橫截面之一第一區及一第二區。在一實施例 中，該系統亦包括一第一冷卻鰭片，其自該第一平坦面之該內部表面僅延伸至該第二平坦面之該內部表面且橫跨該第一區。在一實施例中，該系統亦包括一第二冷卻鰭片，其自該第一平坦面之該內部表面僅延伸至該第三平坦面之該內部表面且橫跨該第二區。
在一實施例中，該第一冷卻鰭片與第一平坦面之該內部表面之間的一第一角度根據該第一冷卻鰭片與該中心冷卻鰭片之間的一距離而變化。在一實施例中，該第二冷卻鰭片與該第一平坦面之該內部表面之間的一第二角度根據該第二冷卻鰭片與該中心冷卻鰭片之間的一距離而變化。在一實施例中，該第一角度與該第二角度之一總和等於約180°。在一實施例中，該散熱片由單件擠壓金屬形成。在一實施例中，該系統亦包括位於該第二開口附近之一鼓風機，該鼓風機在該圓柱形外殼之一第一部分中產生一負壓力差，該負壓力差使得在該第一開口處將空氣抽取至該圓柱形外殼中。在一實施例中，將空氣分裂成穿過該中心熱區域之一中心氣流，及穿過該周邊熱區域之一周邊氣流。在一實施例中，該鼓風機經組態以將該中心氣流及該周邊氣流重新組合成一排出氣流。
在一實施例中，該鼓風機經組態以在該圓柱形外殼之一第二部分中產生一正壓力差，該正壓力差迫使該排出氣流穿過該第二開口而離開該圓柱形外殼。在一實施例中，該等平坦面中之一者承載由該熱管理系統維持於預定操作溫度之一範圍內的該運算組件。
一種用於自一運算引擎移除熱量之熱管理系統，該運算引擎具有定位於具有一縱向軸之一圓柱形外殼內的一運算組件。該熱管理系統包括一散熱片，該散熱片具有界定一實質上三角形之中心氣流區的複數個平坦面。該複數個面中之每一者具有：一內部表面，其整合地形成有複數個冷卻鰭片，該複數個冷卻鰭片自該內部表面延伸且橫跨該三角形中心氣流區而至該複數個面中之另一者的一內部表面；及一 外部表面，其經組態以承載與該散熱片熱接觸之該運算組件。
在一實施例中，該複數個平坦面及該圓柱形外殼之一內部表面封圍且界定一周邊氣流區。在一實施例中，該圓柱形外殼進一步包括在一第一末端處之一第一開口，及在與該第一末端對置之一第二末端處的第二開口。在一實施例中，該熱管理系統進一步包括該第二開口附近之一鼓風機，該鼓風機經組態以在該圓柱形外殼內產生相對於該第一開口處之一外部環境的一負壓力差。在一實施例中，該第一開口處之該負壓力差導致空氣自該外部環境至該第一開口中之一進入。在一實施例中，該系統亦包括該第一開口附近之一空氣分裂器，該空氣分裂器經組態以將該進入空氣分裂成一中心氣流及一周邊氣流。在一實施例中，該中心氣流沿著大體上平行於縱向軸線之一中心氣流路徑而穿過該中心氣流區。
在一實施例中，該周邊氣流沿著大體上平行於該縱向軸線之一周邊氣流路徑而穿過該周邊氣流區。在一實施例中，其中周邊氣流及中心氣流基本上不具有徑向分量。更具體言之，在該中心氣流穿過該中心氣流區時，該中心氣流不具有徑向分量，且在該周邊氣流沿著駐留有大部分熱量產生組件之彼部分中的該周邊氣流路徑移動時，該周邊氣流不具有徑向分量。在一實施例中，該鼓風機經組態以將該中心氣流及該周邊氣流重新組合成一排出氣流。在一實施例中，該鼓風機經組態以在該圓柱形外殼內產生相對於該第二開口附近之該外部環境的一正壓力差。在一實施例中，該正壓力差迫使該排出氣流穿過該第二開口且離開該圓柱形外殼，其中該排出氣流具有約40dBA之一最大聲學標記，且在室溫(25℃)下之一最大排出氣流為每分鐘約25立方英尺至30立方英尺(CFM)，且在一高溫(35℃)下為約40 CFM。
在一實施例中，來自該運算組件的第一量之熱量係傳遞至與該複數個冷卻鰭片中之一者熱接觸的一蒸汽腔室，該熱量隨後被傳遞至 該中心氣流。在一實施例中，直接將來自該運算組件的第二量之熱量傳遞至該周邊氣流。在一實施例中，該圓柱形外殼之該第二末端中的該開口具有大於該圓柱形外殼之該第二末端的一總橫截面積之50%的一面積。在一實施例中，該鼓風機為基本上不產生徑向氣流分量之一混流式風扇。
描述一種用於一運算裝置之熱量移除系統，該運算裝置封圍於一圓柱形外殼內。該熱量移除系統包括：複數個通風孔，其經組態以根據跨越該複數個通風孔之一壓力差而接收一進入氣流，且引導該進入氣流朝向該圓柱形外殼之一縱向軸線，其中該複數個通風孔係安置於該圓柱形外殼之一第一末端處；一檔板配置，其安置於該複數個通風孔與該圓柱形外殼之該縱向軸線之間，該檔板配置經組態以將該進入氣流分叉成一中心氣流及一周邊氣流，該中心氣流經引導朝向該運算裝置之一中心部分且該周邊氣流經引導朝向該運算裝置之一周邊部分；及一排氣系統，其安置於該圓柱形外殼的與該第一末端對置之一第二末端處，該排氣系統經組態以接收及組合該中心氣流與該周邊氣流，且經由該圓柱形外殼中之一開口排出該組合氣流。在一項實施例中，該圓柱形外殼之該第一末端包括轉變成一彎曲部分之一水平基座，且其中該複數個通風孔安置成沿著該圓柱形外殼之該彎曲部分相對於該水平基座成一角度，使得引導該進入氣流朝向該圓柱形外殼之該縱向軸線。
在一實施例中，接近該圓柱形外殼中之該開口所安置的一鼓風機經配置以跨越該圓柱形外殼均勻地散播熱量，該開口由具有一經調整厚度之一圓形唇緣部分所界定。在一項實施例中，該排氣系統包含經組態以將空氣排出該圓柱形外殼之一混流式風扇。在一項實施例中，該檔板配置包含將一第一印刷電路板(PCB)電耦接至一第二PCB之一資料纜線。在一項實施例中，將接觸該資料纜線的該進入氣流之 一部分被分流朝向該周邊氣流。在一項實施例中，一散熱片經組態以支撐至少兩個印刷電路板，其中該圓柱形外殼之一內部表面與該散熱片之一外部表面合作，以界定該周邊氣流之一部分。在一項實施例中，該散熱片包含界定該中心氣流之一冷卻鰭片堆疊。在一項實施例中，該圓柱形外殼之該第二末端中的該開口具有大於該圓柱形外殼之該第二末端的一總橫截面積之50%的一面積。
描述一種用於自一桌上型電腦移除熱量之方法，該桌上型電腦具有一圓柱形外殼，該圓柱形外殼具有在一第一末端處之一第一開口，及在一第二末端處的遠離該第一開口所軸向安置的一第二開口。該方法係藉由以下步驟進行：藉由位於該第二開口附近的一鼓風機將一進入氣流自外部環境抽取至該圓柱形外殼之該第一開口中，其中該第一開口附近之一氣流分裂器將該氣流分裂成一中心氣流及一周邊氣流，該中心氣流遵循穿過一中心體積之一中心氣流路徑，該周邊氣流遵循穿過與該中心體積分離之一周邊體積的一周邊氣流路徑；及藉由該鼓風機將該中心氣流及該周邊氣流組合成一排出氣流，該鼓風機隨後使該排出氣流穿過該第二開口而移出該圓柱形外殼，且移至該外部環境中。
描述一種用於一圓柱形桌上型電腦之熱管理系統。該熱管理系統包括適於冷卻該圓柱形桌上型電腦之一排氣總成，該排氣總成具有一葉輪，該葉輪包括：一輪轂；複數個扇葉，其自該輪轂徑向突出，該複數個扇葉中之鄰近者圍繞該輪轂以一不規則角間隔安置；及一支撐環，其沿著該複數個扇葉中之每一者的一後邊緣部分之一底表面整合地形成，該支撐環可操作以至少提供對該複數個扇葉之結構性支撐。
亦包括複數個定子葉片，且該葉輪進一步包括藉由一止推軸承軸向穩定化之一機械軸。在一項實施例中，該複數個扇葉包含後掠式 扇葉。在一項實施例中，該複數個扇葉中之每一者的一後邊緣比該複數個扇葉中之每一者的一對應前邊緣多傾斜約10度。在一項實施例中，該複數個定子葉片為以與該複數個扇葉相反之一方向定向的彎曲定子葉片。在一項實施例中，自該葉輪排出之空氣具有軸向分量及離心分量兩者。在一項實施例中，該輪轂之一幾何結構具有經組態以促成該氣流之一軸向排出分量之一波狀幾何結構。在一項實施例中，一充氣板經組態以將空氣引導至該葉輪中。在一項實施例中，該複數個扇葉包含57個扇葉。在一項實施例中，每一扇葉與一鄰近扇葉分離一特定角間隔，其中當將該等角間隔中之每一者一起相加時，該等角間隔總計達360度，且其中一第一角間隔為6.92°、一第二角間隔為6.2399°、一第三角間隔為6.1458°、一第四角間隔為5.7145°、一第五角間隔為5.9564°、一第六角間隔為5.7037°、一第七角間隔為5.7124°、一第八角間隔為5.8201°、一第九角間隔為6.3916°、一第十角間隔為6.1342°、一第十一角間隔為6.2996°、一第十二角間隔為6.8305°、一第十三角間隔為6.3928°、一第十四角間隔為6.9324°、一第十五角間隔為6.79°、一第十六角間隔為6.3158°、一第十七角間隔為6.6752°、一第十八角間隔為6.332°、一第十九角間隔為6.8873°、一第二十角間隔為6.9171°、一第二十一角間隔為6.529°、一第二十二角間隔為6.8115°、一第二十三角間隔為6.1026°、一第二十四角間隔為6.7456°、一第二十五角間隔為5.7116°、一第二十六角間隔為5.6961°、一第二十七角間隔為6.1673°、一第二十八角間隔為5.8777°、一第二十九角間隔為5.8416°、一第三十角間隔為5.9396°、一第三十一角間隔為6.1763°、一第三十二角間隔為6.692°、一第三十三角間隔為5.8011°、一第三十四角間隔為6.4961°、一第三十五角間隔為6.4858°、一第三十六角間隔為6.305°、一第三十七角間隔為5.886°、一第三十八角間隔為5.6992°、一第三十九角間隔為6.1355°、 一第四十角間隔為6.9192°、一第四十一角間隔為6.4834°、一第四十二角間隔為6.3266°、一第四十三角間隔為6.395°、一第四十四角間隔為6.2282°、一第四十五角間隔為6.4552°、一第四十六角間隔為6.9279°、一第四十七角間隔為6.7538°、一第四十八角間隔為6.9354°、一第四十九角間隔為6.926°、一第五十角間隔為6.4034°、一第五十一角間隔為6.1482°、一第五十二角間隔為6.4643°、一第五十三角間隔為5.7442°、一第五十四角間隔為5.7055°、一第五十五角間隔為6.4974°、一第五十六角間隔為6.2366°，且一第五十七角間隔為6.2388°。
描述一種用於在一圓柱形桌上型電腦中使用之熱管理系統。該熱管理系統包括一流動風扇，該流動風扇包括：一葉輪，其包括複數個扇葉，該複數個扇葉經組態以排出具有軸向分量及離心分量兩者之空氣；及一排氣格柵，其環繞該葉輪且界定複數個通風孔，該排出空氣穿過該複數個通風孔而離開該混流式風扇。在所描述之實施例中，該複數個排氣通風孔包括：複數個肋狀物，其經組態以與該複數個扇葉合作，以向自該葉輪所排出之該空氣賦予一增加之軸向分量；及複數個定子，其經組態以藉由實質上移除穿過該排氣格柵之該空氣的一切向分量而拉直離開該葉輪之該空氣。
在一項實施例中，該複數個定子中之每一定子具有一彎曲幾何結構，該幾何結構經組態以自該排出空氣逐漸移除該切向分量，使得實質上避免擾流。在一項實施例中，該複數個扇葉之一曲率與該複數個定子之一曲率相反。在一項實施例中，一充氣板跨越該葉輪之一入口部分而安置，該充氣板經組態以將空氣引導至該葉輪之一中心部分中，且充當一護罩以引導穿過該葉輪之一下部部分的空氣朝向該排氣格柵。在一項實施例中，該葉輪進一步包含耦接至該葉輪之一周邊部分的一下環，該下環經組態以提供對該複數個葉片之結構性支撐，且 將一額外軸向分量添加至其接觸的該空氣之一部分。
在一項實施例中，一止推軸承經組態以使該葉輪穩定化。在一項實施例中，該葉輪進一步包括一波狀部分，該波狀部分經組態以在由該等扇葉咬合該空氣之前向該空氣賦予一軸向分量。
一種用於自一運算引擎移除熱量之散熱片，該運算引擎包括安置於具有一縱向軸線之一圓柱形體積內的一運算組件。該散熱片至少包括封圍且界定一中心熱區域之複數個平坦面，該中心熱區域具有實質上平行於該縱向軸線之一三角形橫截面。在一項實施例中，該等平坦面中之一者承載該運算組件。在一項實施例中，該運算引擎具有對應於該散熱片之一外觀尺寸。在一項實施例中，該散熱片包含沿著一第一平坦面之一內表面延伸的一冷卻鰭片。在一項實施例中，該冷卻鰭片自該第一平坦面之該內表面至少延伸至一第二平坦面之一內部表面且橫跨該中心熱區域。
在一項實施例中，一中心冷卻鰭片自該第一平坦面之該內表面延伸至該第二平坦面之該內表面與一第三平坦面之一內表面的一接面處。在一項實施例中，該中心冷卻鰭片將該中心熱區域平分成各自具有類似的三角形橫截面之一第一區及一第二區。在一項實施例中，一第一冷卻鰭片自該第一平坦面之該內表面延伸至該第二平坦面之該內表面且橫跨該第一區。在一項實施例中，一第二冷卻鰭片自該第一平坦面之該內表面延伸至該第三平坦面之該內表面且橫跨該第二區。在一項實施例中，該第一冷卻鰭片與第一平坦面之該內表面之間的一第一角度根據該第一冷卻鰭片與該中心冷卻鰭片之間的一距離而變化。在一項實施例中，該第二冷卻鰭片與該第一平坦面之該內表面之間的一第二角度根據該第二冷卻鰭片與該中心冷卻鰭片之間的一距離而變化。在一項實施例中，該第一角度與該第二角度之一總和等於約180°。
一種精巧型運算系統包括：一圓柱形外殼，其封圍且界定具有一縱向軸線之一圓柱形體積；一散熱片，其至少封圍實質上平行於該縱向軸線之一中心熱區域；及一運算組件，其安置於該圓柱形體積內且由該散熱片支撐並與該散熱片熱接觸。在一項實施例中，該圓柱形外殼包含：在該圓柱形外殼之一第一末端處的一第一開口，該第一開口具有對應於該圓柱形外殼之一直徑的一第一直徑；及在與該第一末端對置之一第二末端處的一頂部開口，該頂部開口具有一第二直徑。該系統亦包括在該圓柱形外殼之該第一末端處的一基座單元，該基座單元配合該圓柱形外殼之該第一開口且包括為該精巧型運算系統提供支撐之一支撐元件及與鼓風機合作而使進入氣流能夠穿過之一通風孔，其中該鼓風機在該頂部開口附近。在一實施例中，該鼓風機合併中心氣流及周邊氣流，且該鼓風機使該合併氣流穿過該頂部開口並移出該圓柱形外殼。在一實施例中，該第二直徑小於該第一直徑。
一種桌上型運算系統包括具有一軸對稱形狀及一長度之一外殼，及延伸該外殼之該長度的一空氣通路。在一項實施例中，一運算引擎安置於空氣通路內。在一項實施例中，一結構核心定位於該外殼內，該結構核心為該運算引擎提供結構性支撐，使得該運算引擎呈該結構核心之大體形狀。在一項實施例中，該結構核心包括有助於自該運算引擎移除熱量之一散熱片。在一項實施例中，該散熱片將自該運算引擎所移除的該熱量中之至少一些傳送至該空氣通路。在一項實施例中，該外殼為一圓柱形外殼。在一項實施例中，該空氣通路為一圓柱形空氣通路。在一項實施例中，該結構核心具有一三角形形狀。在一項實施例中，該桌上型運算系統包括經組態以使空氣穿過該空氣通路之該長度的一鼓風機。
可單獨地或以任何組合使用所描述實施例之各種態樣、實施例、實施或特徵。可藉由軟體、硬體或硬體與軟體之組合實施所描述 實施例之各種態樣。所描述實施例亦可體現為電腦可讀取媒體上的用於控制製造操作之電腦可讀程式碼，或體現為電腦可讀取媒體上的用於控制製造線之電腦可讀程式碼。電腦可讀媒體為可儲存資料之任何資料儲存裝置，該資料此後可藉由電腦系統來讀取。電腦可讀取媒體之實例包括唯讀記憶體、隨機存取記憶體、CD-ROM、DVD、磁帶、光學資料儲存裝置及載波。電腦可讀媒體亦可分佈於網路耦接之電腦系統上，使得電腦可讀程式碼以分佈型式儲存及執行。
出於解釋之目的，前述描述使用特定命名法以提供對本發明之透徹理解。然而，熟習此項技術者將顯而易見，並不要求特定細節以便實踐本發明。因此，出於說明及描述之目的而呈現本發明之特定實施例的前述描述。前述描述並不意欲為詳盡的或將本發明限於所揭示之精確形式。一般技術者將顯而易見，鑒於上文教示，許多修改及變化係可能的。
選擇並描述該等實施例以便最佳地解釋本發明之原理及其實際應用，藉此使熟習此項技術者能夠最佳地利用本發明及具有適於所預期之特定用途的各種修改之各種實施例。預期本發明之範疇由以下申請專利範圍及其等效物界定。
雖然已依據若干特定實施例描述實施例，但存在屬於此等一般概念之範疇內的變更、置換及等效物。亦應注意，存在實施本發明實施例之方法及設備的許多替代方式。因此，預期將以下所附申請專利範圍解釋為包括屬於所描述實施例之真實精神及範疇內的所有此等變更、置換及等效物。
100‧‧‧精巧型運算系統
102‧‧‧外殼
104‧‧‧第一開口
106‧‧‧第二開口
108‧‧‧排出唇緣
110‧‧‧部分
112‧‧‧部分
114‧‧‧排出氣流
116‧‧‧基座單元
118‧‧‧下部導電密封墊
120‧‧‧上部導電密封墊
122‧‧‧通風孔
124‧‧‧進入氣流
d1‧‧‧直徑
d2‧‧‧直徑
ri‧‧‧內半徑
ro‧‧‧外半徑
t‧‧‧厚度

Claims (66)

  1. 一種用於一桌上型電腦之熱管理系統，該桌上型電腦具有具一縱向軸線之一外殼，該外殼封圍關於該縱向軸線對稱之一內部體積，該熱管理系統包含：一散熱片，其安置於該內部體積內，且包含界定及至少部分封圍一中心熱區域之複數個平坦面，該中心熱區域具有垂直於該縱向軸線之一橫截面；及一鼓風機，其使空氣至少穿過該中心熱區域。
  2. 如請求項1之熱管理系統，其進一步包含一冷卻鰭片，該冷卻鰭片自一第一平坦面之一內部表面至少延伸至一第二平坦面之一內部表面且橫跨該中心熱區域。
  3. 如請求項2之熱管理系統，其中該複數個平坦面及該外殼之一內部表面封圍且界定一周邊熱區域。
  4. 如請求項3之熱管理系統，其中一中心冷卻鰭片自該第一平坦面之該內部表面延伸至該第二平坦面之該內部表面與一第三平坦面之一內部表面的一接面處。
  5. 如請求項4之熱管理系統，其中該中心冷卻鰭片將該中心熱區域平分成各自具有類似橫截面之一第一區及一第二區。
  6. 如請求項5之熱管理系統，其進一步包含一第一冷卻鰭片，該第一冷卻鰭片自該第一平坦面之該內部表面僅延伸至該第二平坦面之該內部表面且橫跨該第一區。
  7. 如請求項6之熱管理系統，其進一步包含一第二冷卻鰭片，該第二冷卻鰭片自該第一平坦面之該內部表面僅延伸至該第三平坦面之該內部表面且橫跨該第二區。
  8. 如請求項7之熱管理系統，其中該第一冷卻鰭片與該第一平坦面 之該內部表面之間的一第一角度根據該第一冷卻鰭片與該中心冷卻鰭片之間的一距離而變化。
  9. 如請求項8之熱管理系統，其中該第二冷卻鰭片與該第一平坦面之該內部表面之間的一第二角度根據該第二冷卻鰭片與該中心冷卻鰭片之間的一距離而變化。
  10. 如請求項9之熱管理系統，其中該第一角度與該第二角度之一總和等於約180°。
  11. 如請求項1至10中任一項之熱管理系統，其中該散熱片之橫截面為一多邊形，且其中該外殼為圓柱形。
  12. 如請求項11之熱管理系統，其中該鼓風機在該內部體積之一第一部分中產生一負壓力差，該負壓力差導致在該外殼之一第一末端處的一第一開口處將空氣抽取至該內部體積中。
  13. 如請求項12之熱管理系統，其中該空氣係分裂成穿過該中心熱區域之一中心氣流，及穿過該周邊熱區域之一周邊氣流。
  14. 如請求項13之熱管理系統，其中該鼓風機定位於與該第一末端對置之一第二末端處的一第二開口附近，且經組態以將該中心氣流及該周邊氣流重新組合成一排出氣流。
  15. 如請求項14之熱管理系統，其中該鼓風機經組態以在該內部體積之一第二部分中產生一正壓力差，該正壓力差迫使該排出氣流穿過該第二開口而離開該內部體積。
  16. 如請求項1之熱管理系統，其進一步包含一運算組件，該運算組件安裝於該複數個平坦面中之至少一者上且與該散熱片熱接觸。
  17. 一種用於一運算裝置之熱量移除系統，該運算裝置封圍於一圓柱形外殼內，該熱量移除系統包含：複數個通風孔，其經組態以根據跨越該複數個通風孔之一壓 力差而接收一進入氣流，且沿著該圓柱形外殼之一縱向軸線引導該進入氣流，其中該複數個通風孔安置於該圓柱形外殼之一第一末端處；一檔板配置，其安置於該複數個通風孔與該圓柱形外殼之該縱向軸線之間，該檔板配置經組態以將該進入氣流分叉成一中心氣流及一周邊氣流，該中心氣流經引導朝向該運算裝置之一中心部分且該周邊氣流經引導朝向該運算裝置之一周邊部分；及一排氣系統，其安置於該圓柱形外殼的與該第一末端對置之一第二末端處，該排氣系統經組態以接收及組合該中心氣流與該周邊氣流，且在該第二末端處經由該圓柱形外殼中之一開口排出該組合氣流。
  18. 如請求項17之熱量移除系統，該圓柱形外殼之該第一末端包含一基座，該基座包含轉變至一彎曲部分之一台座，且其中該複數個通風孔安置成沿著該基座之該彎曲部分的一圓周相對於該圓柱形外殼成一角度，使得引導該進入氣流朝向該圓柱形外殼之該縱向軸線。
  19. 如請求項18之熱量移除系統，該排氣系統包含一鼓風機，該鼓風機安置成接近該圓柱形外殼中的由一圓形唇緣部分所界定之該開口，該圓柱形外殼具有經配置以促進軸向及周向熱量傳遞之一經調整厚度。
  20. 如請求項19之熱量移除系統，其中該鼓風機包含一混流式風扇，該混流式風扇經組態以排出具有一軸向分量且基本上不具有切向分量之空氣。
  21. 如請求項17之熱量移除系統，其中該檔板配置包含一資料纜線，該資料纜線將一第一印刷電路板(PCB)電耦接至一第二 PCB。
  22. 如請求項21之熱量移除系統，其中由該資料纜線所分裂的該進入氣流之一部分被分流朝向該周邊氣流。
  23. 如請求項17之熱量移除系統，其進一步包含：一散熱片，其經組態以支撐一運算組件，其中該圓柱形外殼之一內部表面與該散熱片之一外部表面合作以形成該周邊部分。
  24. 如請求項23之熱量移除系統，其中該散熱片包含一冷卻鰭片堆疊，該中心氣流穿過該冷卻鰭片堆疊且於此期間該中心氣流基本上不具有徑向分量。
  25. 如請求項24之熱量移除系統，其中該散熱片具有一三角形橫截面。
  26. 一種精巧型運算系統，其包含：一外殼，其具有一縱向軸線且封圍且界定關於該縱向軸線對稱之一內部體積；一散熱片，其至少封圍一中心熱區域，該中心熱區域具有具一多邊形之一形狀且實質上垂直於該縱向軸線的一橫截面；一鼓風機，其經組態以將空氣引導穿過該內部體積，且包含穿過該中心熱區域之一中心氣流；及一運算組件，其安置於該內部體積內且由該散熱片支撐並與該散熱片熱接觸。
  27. 如請求項26之精巧型運算系統，該散熱片進一步包含封圍且界定該中心熱區域之複數個平坦面，該複數個平坦面中之至少一者承載該運算組件。
  28. 如請求項27之精巧型運算系統，其中該複數個平坦面及該外殼之一內部表面封圍且界定與該中心熱區域分離之一周邊熱區 域。
  29. 如請求項28之精巧型運算系統，其中該散熱片包含與該複數個平坦面熱接觸之一鰭片堆疊。
  30. 如請求項29之精巧型運算系統，其中該中心氣流至少經由該鰭片堆疊自該運算組件接收熱量。
  31. 如請求項30之精巧型運算系統，其中穿過該鰭片堆疊之該中心氣流的一部分基本上不具有徑向分量。
  32. 如請求項31之精巧型運算系統，其中該鼓風機引導一周邊氣流穿過該周邊熱區域。
  33. 如請求項32之精巧型運算系統，其中該周邊氣流直接自該運算組件接收熱量。
  34. 如請求項31之精巧型運算系統，其中在穿過該鰭片堆疊及該周邊熱區域之後，該鼓風機將該中心氣流及該周邊氣流組合成一排出氣流，其中該排出氣流不具有切向分量。
  35. 如請求項26之精巧型運算系統，其中該多邊形為一三角形。
  36. 如請求項35之精巧型運算系統，其中該鼓風機包含：一葉輪，其包含複數個扇葉；及一排氣格柵，其環繞該葉輪且包含複數個通風孔，該排出氣流穿過該複數個通風孔而移出該精巧型運算系統，該複數個排氣通風孔包含：複數個肋狀物，其經組態以與該複數個扇葉合作以增加該排出氣流之一軸向分量，及複數個定子，其經組態以移除穿過該排氣格柵之該排出氣流的任何切向分量。
  37. 如請求項26之精巧型運算系統，其中該鼓風機之活動根據該運算組件之活動而改變。
  38. 如請求項26之精巧型運算系統，其中該外殼為一圓柱體。
  39. 一種合併熱模組(CTM)，其用於將一積體電路(IC)緊固至安置於一印刷電路板(PCB)之一第一表面上的一電連接器且將該IC維持成與一熱量傳遞總成熱接觸，該CTM包含：一加強板，其安置於該PCB之一第二表面上；一固持機構，其至少一部分安置於該加強板上，該固持機構經組態以提供一第一固持力及一第二固持力；一第一扣件，其用於將該IC緊固至該加強板及該固持機構，其中該固持機構使該第一固持力跨越該加強板均勻地分佈，該第一扣件將該IC維持成與該電連接器內之電接點均勻電接觸；及一第二扣件，其用於將熱量移除總成緊固至該固持機構，該第二扣件將該IC維持成與該熱量傳遞總成均勻熱接觸。
  40. 如請求項39之合併熱模組，其中該固持機構為一彈簧。
  41. 如請求項40之合併熱模組，其中該彈簧包含：經組態以提供該第一固持力之一第一部分；及經組態以提供該第二固持力之一第二部分。
  42. 如請求項39之合併熱模組，其中該第一固持力為約100磅，且其中該第二固持力為約30磅。
  43. 一種熱模組(TM)，其用於將一積體電路(IC)緊固至安置於一印刷電路板(PCB)之一第一表面上的一電連接器且將該IC維持成與一熱量傳遞總成熱接觸，該TM包含：一固持機構，其經組態以提供一第一固持力及一第二固持力；一第一扣件，其用於將該IC緊固至該固持機構，其中該固持機構使該第一固持力跨越該IC均勻地分佈，該第一扣件將該IC 維持成與該電連接器內之電接點均勻電接觸；及一第二扣件，其用於將熱量移除總成緊固至該固持機構，且將該IC維持成與該熱量傳遞總成均勻熱接觸。
  44. 如請求項43之熱模組，其中該固持機構為一雙片彈簧。
  45. 如請求項44之熱模組，其中該彈簧包含：經組態以提供該第一固持力之一第一片彈簧；及經組態以提供該第二固持力之一第二片彈簧。
  46. 如請求項45之熱模組，其中該第一扣件將該IC緊固至該第一片彈簧。
  47. 如請求項45之熱模組，其中該第二扣件將該IC維持成與該熱量傳遞總成均勻熱接觸。
  48. 一種桌上型運算系統，其包含：一外殼，其至少部分封圍且界定關於一軸線對稱之一內部體積；一空氣通路，其在該內部體積內，該空氣通路沿著該外殼之一完整長度延伸；及一運算引擎，其安置於該空氣通路內且包含至少一個運算組件。
  49. 如請求項48之桌上型運算系統，其中該空氣通路平行於該軸線。
  50. 如請求項49之桌上型運算系統，其中該空氣通路提供用於沿著一空氣路徑移動用於冷卻該運算引擎之空氣的一路徑。
  51. 如請求項50之桌上型運算系統，其進一步包含：一結構熱核心，其定位於該空氣通路內，該結構熱核心為該運算引擎提供結構性支撐，使得該運算引擎之一總體形狀符合該結構熱核心之一總體形狀。
  52. 如請求項51之桌上型運算系統，其中該結構熱核心進一步起作用以與沿著該空氣路徑移動且穿過該空氣通路之空氣合作而自該運算引擎移除熱量。
  53. 如請求項52之桌上型運算系統，其中該結構熱核心包含具有複數個冷卻鰭片之一散熱片。
  54. 如請求項53之桌上型運算系統，其中穿過該散熱片之該空氣不具有徑向分量。
  55. 如請求項48之桌上型運算系統，其中該外殼為一圓柱形外殼。
  56. 如請求項48之桌上型運算系統，其中該內部體積為圓柱形。
  57. 如請求項51之桌上型運算系統，其中該結構熱核心具有垂直於該軸線之一橫截面。
  58. 如請求項57之桌上型運算系統，其中該結構熱核心之該橫截面包含一多邊形。
  59. 一種用於在一桌上型電腦中使用之熱管理系統，其包含：一葉輪，其包含複數個扇葉；及一排氣格柵，其環繞該葉輪且包含複數個通風孔，一排出氣流穿過該複數個通風孔而移出該桌上型電腦，該複數個通風孔包含：複數個肋狀物，其經組態以與該複數個扇葉合作以增加該排出氣流之一軸向分量，及複數個定子，其經組態以移除穿過該排氣格柵之該排出氣流的一切向分量。
  60. 如請求項59之熱管理系統，其中該複數個定子中之每一定子具有一彎曲的幾何結構，該幾何結構經組態而以避免擾流之一方式自穿過該排氣格柵之空氣逐漸移除該切向分量。
  61. 如請求項60之熱管理系統，其中該複數個扇葉之一曲率與該複 數個定子之一曲率相反。
  62. 如請求項59之熱管理系統，其進一步包含跨越該葉輪之一入口部分而安置的一充氣板，該充氣板經組態以將空氣引導至該葉輪之一中心部分中且充當一護罩，從而引導穿過該葉輪之一下部部分的空氣朝向該排氣格柵。
  63. 如請求項59之熱管理系統，其中該葉輪進一步包含耦接至該葉輪之一周邊部分的一下環，該下環經組態以對該複數個葉片提供結構性支撐，且將一額外軸向分量添加至該空氣之一部分。
  64. 如請求項59之熱管理系統，其進一步包含經組態以使該葉輪穩定化之一止推軸承。
  65. 如請求項59之熱管理系統，該葉輪進一步包含一波狀部分，該波狀部分經組態以在該空氣由該等扇葉咬合之前向該氣流賦予一軸向分量。
  66. 如請求項65之熱管理系統，其中該等扇葉之間的一角間隔在5度與7度之間變化。
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