TW202310719A - 雙列記憶體模組冷卻總成 - Google Patents

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拉傑夫 蒙賈
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卜瑩瓊
伯哈努 萬迪姆
古鄉 譚
闕翔
蔣青
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朱維明
張宸
周豪
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向 李
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Abstract

說明係一DIMM冷卻總成之組件的熱管及蒸氣腔室。

Description

雙列記憶體模組冷卻總成
本申請案主張2021年8月16日申請、標題為「具有可快速連接/可快速拆接之冷卻板的液體冷卻式DIMM系統」之美國臨時申請案第63/233,551號的利益及優先權,其在此藉由參照全文併入本文。
本發明係有關於雙列記憶體模組冷卻總成。
發明背景
系統設計工程師面臨挑戰,尤其是就高效能資料中心運算而言,因為電腦及網路兩者均持續將越來越高等級的效能裝入越來越小的封裝體中。具創意的封裝解決方案因此被設計,以跟上此等積極地設計之系統的熱要求。
依據本發明之一實施例,係特地提出一種設備,其包含:一熱管,其要與一雙列記憶體模組(DIMM)的一面機械式整合,該熱管要與安置在該DIMM之該面上的記憶體晶片熱接觸,該熱管要接收經冷卻流體且放出經加溫流體,其中,該經冷卻流體係透過吸收由該等記憶體晶片所產生的熱而轉換成該經加溫流體,該熱管包含響應於由所接收之該經冷卻流體施加的壓力而按壓至該DIMM之該面中的可撓性材料。
圖1a、1b、1c及1d繪示一DIMM冷卻總成的一第一實施例,其包括一中空、矩形形狀、有彈性的管件101。如下文將進一步詳細說明,管件101之彈性允許該管件在經冷卻液體流過管件101時「膨脹」。如此一來,管件101由諸如橡膠之彈性材料構成。管件101亦包括一入口埠102及一出口埠103。冷卻劑流進入口埠102中,且被從與管件101熱接觸之半導體晶片消散的熱加溫(在此,熱接觸意謂實際接觸,或者其小於或等於實際接觸所達成者的一熱阻(諸如,在管件與晶片間用熱糊或其他熱介面材料(TIM)所達成者))。該經加溫流體接著從出口埠103離開該管件。
在插進系統中之前,將有彈性的管件101插入一框架104中。框架104係由硬材料(例如,金屬、塑膠、陶瓷等)構成,係定形為圍繞管件101之周緣走行,且具有開放窗口,使得管件101之兩個面暴露。框架105、106之遠緣係定形來固持該管件的入口埠102及出口埠103,且與沿著一DIMM插座組之一端部走行的一經冷卻流體之歧管107、及沿著該DIMM插座組之相對端部走行的一經加溫流體之歧管108機械式配接。
入框架之管件接著插入歧管107、108中,以使得管入口102與經冷卻流體之歧管107的一出口埠流體式耦接,管出口103係與經加溫流體之歧管108的一入口埠流體式耦接。框架104係藉由框架邊緣與兩個歧管之間的機械式連接剛性地固持在適當位置。在各種實施例中,流體式耦接至管件埠102、103的歧管埠(及/或歧管107、108中之一或兩者整體)具有在裝設該入框架之管件時係關閉的閥,以使得經冷卻流體在該入框架之管件裝設期間不進入或離開。
值得注意的是,該入框架之管件與歧管107、108的連結係對準該入框架之管件,以使得其駐留在相鄰DIMM插座之間。在裝設程序期間,如上文所說明,流體被防止流動通過管件101。如此一來,管件101係鬆弛的,且大體上(若非完全地)留在框架104的範圍內。
在此狀態中,即使DIMM 109佔據插座,該入框架之管件仍輕易插入於兩個DIMM插座之間。亦即,在鬆弛狀態中,該入框架之管件輕易插入存在於相鄰DIMM 109之間的空間中。
在已裝設該入框架之管件後,前述閥開放,允許流體走行通過管件101。流體通過該管件之流動致使管件101通過該等開放窗口擴張,以使得管件101之面按壓在安置在面向該管件之該等DIMM之面上的半導體晶片110之蓋件上。值得注意的是,管件101沿其周緣的擴張受框架104阻擋,這進而有利於管件101進一步擴張通過框架窗口且抵靠DIMM之半導體晶片110。
經擴張之管件101對DIMM之半導體晶片110的穩固按壓降低晶片110與管件101之間的熱阻。如此一來,管件101從晶片110吸收熱,這進而在流體走行通過管件101時加溫該流體。經加溫流體經由該管件的出口埠103離開該管件,流入經加溫流體之歧管108中,且進入經加溫流體之歧管108所流體式耦接至的某類冷卻設備(例如,散熱器等)。離開管件101的經加溫流體係以從經冷卻流體之歧管107連續地進入管件101的經冷卻流體補充。該經冷卻流體可由接收該經加溫流體的該冷卻設備供應。
圖1b及圖1c顯示插入於四個相鄰DIMM 109之空間之間的三個入框架之管件。在此,一外部夾扣111被使用,來以進一步改良在該等DIMM之個別半導體晶片110與其等所分別接觸之該等入框架之管件間之熱效率的一方式,壓縮四個DIMM 109及三個管件。在圖1b及圖1c之特定實施例中,外DIMM的外部面未耦接至任何管件。然而,在一進一步實施例中,如嵌插物150所繪示,第一及第二入框架之管件係裝設在該等外DIMM的外部面,使得每一DIMM面與一入框架之管件熱接觸。
在各種實施例中,如圖1a中所繪示,管件101及框架104係分開的件體,且使用者在裝設之前將管件101插入框架104中。在另一實施例中,管件101及框架104係作為一單件製造且運送至使用者(例如,管件101係膠黏在框架104內部,作為在運送給使用者之前的組合單元之製造程序的部分)。
就框架104之構造,根據一實施例,框架104係建構成一單件,且該管件係相合於單框架件的結構中。在圖1e中繪示之另一實施例中,兩個分開的縱向框架半部被建構,且接著沿著(較長)縱向軸線配接在一起。
圖1f顯示另一實施例,其中彈性及框架部分被整合在一起,作為單個製造程序的部分。在此,兩個半部被製造,其中每一半部包括一硬框架組件114及一彈性組件121兩者。彈性組件121係形成為硬組件114的一內層(例如,注塑被用來首先形成該硬組件且接著在該硬組件的內部形成該彈性層)。彈性組件114覆蓋該硬部件121中之窗口開口。該等兩半部接著密封在一起。
圖2a、b、c至3a、b、c、d係關於另一實施例,其考慮存在於同一DIMM面之不同部分上的不同晶片佈局結構。在此,圖2a繪示一DIMM之一面。如所觀察到,(下)部分201與(上)部分202之間的裝置佈局不同。兩部分之間的佈局差異使得難以用相同的冷卻結構來冷卻這兩部分。
具體而言,圖2b顯示一先前技術設計,其中一對熱管203、204被用來分別冷卻不同部分。具體而言,一第一熱管203沿著下部分201中之晶片的蓋件走行。一第二熱管204沿著上部分202中之晶片的蓋件走行。不幸的是,在上部分202中有一「間隙」205,其中例如被動裝置(例如,電容器、電阻器等)之存在,係比經封裝半導體晶片(諸如一記憶體晶片、緩衝晶片、暫存時脈驅動器(RCD)晶片等)更盛行。
間隙205對應於跨上部分202的一不均勻表面形貌,這進而使跨上部分202走行之熱管204的設計複雜化。具體而言,如圖2b中所觀察到,熱管204係將路由安排成更接近部分201,使得其不會跨該間隙擴張。以此方式安排熱管204之路由帶給熱管204更佳的機械支撐(它不必跨可能使它被彎折/損壞的間隙205),但這進而增加管路204的流體阻力,以使得在兩管路201、202之間有兩個顯著不同的流體流動率。此外,圖2b之先前技術作法僅嘗試使該等熱管在該DIMM的一面上而不在相對面上走行(在與圖2b之所觀察之DIMM面相對的DIMM面上不存在熱管)。
圖2c顯示一改良設計,其中存在一熱管206,其沿著下部分201走行且與下部分201中之晶片熱接觸。此外,一對導熱板207_1、207_2從熱管206延伸且與上部分202中之經封裝半導體晶片熱接觸。
在操作中,如上文在圖1a至1f之前述實施例中所說明,流體透過該熱管耦接至一組歧管而走行通過該熱管。來自下部分201中之晶片的熱,透過管路206直接被該流體吸收。相比之下,來自上部分202中之晶片的熱係由導熱板207_1、207_2吸收,且接著透過管路206轉移至該流體。雖然因為兩部分201、202不同的個別熱冷卻設計,使它們之間可有熱冷卻能力差異,只要通過熱管206的流體流動大到足以從這兩部分吸收足夠熱量,整體冷卻將係可接受的。
重要的是,如圖2d之側視圖中所觀察到,該管路可具有對其所安裝的一第二組導熱板,使得其可被置放在兩個相鄰DIMM 208之間且冷卻在該等DIMM之個別、互相面向側上的晶片。亦即,熱管206與兩個DIMM 208之下部分的晶片熱接觸。一第一組導熱板207_1、207_2與DIMM 208中之一者之上部分的晶片熱接觸,且一第二組導熱板207_3、207_4與DIMM 208中之另一者之上部分的晶片熱接觸。如此一來,來自該對DIMM 208之全部四個部分之晶片的熱係傳送至走行通過熱管206的流體中。
圖3a至3d繪示製造上述具有附接導熱板207之熱管206的一方法。如圖3a中所觀察到,一底部晶粒301具有一空腔302,該空腔之底面303係定形成一基底304的所欲形式,兩個導熱板將發源於該基底。在此,該基底之底部表面應相合於熱管206之外形,其中基底304將附接至熱管206。如圖3a中所觀察到,一片金屬片305係置放在底部晶粒301的空腔302上方。接著,被形成來相合於空腔302內的一頂部晶粒306係位於空腔302上面(圖3a),且接著例如用一液壓式或機械式壓機按壓至該空腔中(圖3b)。
將頂部晶粒306強力按壓進底部晶粒301中,有效地將金屬片305衝壓成所欲形狀。如圖3b中可見,該形狀包括:底部基底304,其將被硬焊至該熱管;及發源於基底304的兩個「鰭片」307_1、307_2,其對應於將置放成與不同、相鄰DIMM之互相面向側熱接觸的一對導熱板。基本上,金屬片305係經彎折以從單個金屬片305形成導熱板307_1、307_2兩者及一基底304。
重複圖3a及3b的程序,以生成一第二對導熱板以及對應基底。
圖3c與3d繪示用於形成熱管206的一程序。如圖3c中所觀察到,一金屬管313彎折以粗略地相合於一左晶粒311及一右晶粒312之個別空腔中。左晶粒及右晶粒311、312接著被強力地按壓在一起(例如,用一液壓式或機械式壓機或虎鉗)。左晶粒311及右晶粒312被強力按壓在一起,致使金屬管313進一步順應存在於左晶粒311與右晶粒312間之空間內之該空腔的外形。該順應性係對應於前述導熱板基底所將相合的一形狀。
接著,如圖3d中所觀察到,為了確保前述之金屬管313的彎折/順應並未將其內部、中空空間以一會限制流體流動的方式壓褶或縮窄,油或具有一些質量之其他液體被強力地驅動通過管路313(圖3d繪示用以迫使液體通過該管路的設備)。強力驅動液體通過管路313致使管路313擴張抵靠晶粒311、312內的空腔之壁,藉此「沖出」限制流體流動之管路的任何壓褶或其他內部形成結構。
在已形成該等管路及導熱板後,兩對導熱板皆在其等之基底處於正確位置硬焊至該管路。
圖4a至圖4d係關於另一冷卻總成實施例。圖4a顯示另一DIMM冷卻總成,其中一自含蒸氣腔室401係跨一DIMM面之晶片來置放。一自含蒸氣腔室401包括在一密封腔室之底部的一液體池。隨著該腔室從該等DIMM之半導體晶片接收熱,該腔室中之液體沸騰,藉此將所吸收之熱從該液體轉移至蒸氣中。
該腔室之上區在腔室401之每一端與一對冷卻板412熱接觸。冷卻板412在結構上相似於上文所論述之歧管107、108,除了冷卻板412未使流體走行通過腔室401以外。反之,腔室401單純對冷卻板412進行機械接觸,而沒有任何流體通過腔室/板介面。
該蒸氣撞擊於腔室401之上區,這將該熱從該蒸氣轉移至腔室401之上區且接著從腔室401之上區轉移至冷卻板412。從該蒸氣移除該熱係使該蒸氣冷凝回一液體,其落入腔室401之底部的池中。液體走行通過冷卻板412。該液體在其走行通過冷卻板412時吸收從腔室401轉移至冷卻板412之熱。該液體接著經冷卻並返回至冷卻板412。
冷卻總成,如圖4b中所繪示,包括蒸氣腔室401及一第一熱介面材料402。第一熱介面材料402係夾在蒸氣腔室401與安置在DIMM 403之一第一面上的半導體晶片之間,以幫助將由該等晶片產生之熱轉移至蒸氣腔室401之表面。
一電氣絕緣材料404係夾在安置在DIMM 403之另一面上的晶片與一彈簧片405之間。電氣絕緣材料404使彈簧片405(其由金屬或其他剛性材料,諸如硬塑膠所組成)與DIMM 403之另一面及其晶片/裝置電氣隔離。為了將該總成之元件401-405機械式整合在一起,螺絲、螺栓或其他種類之緊固機構從彈簧片405走行通過絕緣材料404、DIMM卡403及熱介面402並固接在發源於蒸氣腔室401之表面的支座處。該等緊固機構之收緊使彈簧片405彎折。彈簧片405之彎折驅動彈簧片之膝部406朝向蒸氣腔室401,這將該等總成元件緊密地壓縮在一起。圖4c顯示完成總成之多個視圖。
圖4d繪示具有前述冷卻總成的多個DIMM插入個別DIMM插座中。為了易於例示,僅顯示DIMM的一端部。如上文所說明,一冷卻板412沿著該組相鄰DIMM插座之端部走行。冷卻板412具有一內部流體導管。該流體導管接收經冷卻流體。隨著該流體走行通過該導管,該流體吸收從該等DIMM的個別蒸氣腔室轉移至冷卻板412的熱。經加溫流體接著離開該導管以被冷卻,且接著作為經冷卻流體返回冷卻板412。在各種實施例中,另一冷卻板亦存在於該等DIMM之相對端部上(圖4d中未示出)。
就從一DIMM之蒸氣腔室至該等冷卻板的熱轉移,返回參看圖4c,該蒸氣腔室具有置放成與該等冷卻板熱接觸的凸形「翼部」結構407。當蒸氣腔室401從該腔室內部之蒸氣吸收熱時,該熱到達翼部407。然後,該熱從翼部407轉移至冷卻板412。翼部407具有一比該蒸氣腔室更大的寬度,以增加在翼部407之底側與該冷卻板熱接觸或熱耦接的表面積(藉此減小關聯於從該蒸氣腔室至該冷卻板之熱轉移的熱阻)。翼部407可係中空或係質塊體。
在各種實施例中,返回參看圖4b,置放在彈簧片405與DIMM 403之另一面之間的電氣絕緣材料404係導熱的(例如,一電氣絕緣熱介面材料,例如氮化鋁(AlN))。
圖4e係關於另一冷卻結構實施例,其具有一整體冷卻總成結構,類似於上文剛就圖4a至4d所說明者,但其中該冷卻機構係基於熱管而非一蒸氣腔室。換言之,圖4e的冷卻結構可替換圖4a至4d的蒸氣腔室401。
圖4e的一第一視圖(i)顯示嵌入一導熱殼體451內的上與下熱管454_1、454_2。在各種實施例中,導熱殼體451係金屬的(例如,一金屬(例如,銅或鋁)或金屬合金(例如,青銅))。第二及第三視圖(ii)及(iii)分別繪示後及前視圖。在此,如視圖(ii)中所觀察到,殼體452的背面完全覆蓋熱管454_1、454_2。相比之下,如視圖(iii)中所觀察到,殼體453的正面覆蓋熱管454_1、454_2的大部分。
殼體453之前面係置放成與在一DIMM之側上的半導體晶片熱接觸,該DIMM係面向殼體453的正面。可以想像地,在延伸實施例中,殼體452的背面係置放成與該冷卻結構係置放其間的另一DIMM之晶片熱接觸。
在一第一實施例中,熱管454_1、454_2被空氣填充(液體不走行通過它們)。在一第二實施例中,流體流過熱管454_1、454_2(在此情形中該等熱管具有經冷卻流體輸入及經加溫流體輸出)。無論如何,殼體453之正面從DIMM半導體晶片接收熱且將該熱轉移至熱管454_1、454_2。該熱接著被熱管454_1、454_2轉移及/或在其內轉移至在熱冷卻結構之端部處的凸形翼部結構457。翼部結構457與上文剛就圖4所說明的彼等407相似,且與個別冷卻板熱接觸。在各種實施例中,該熱冷卻結構僅在一端部具有一個翼部結構(而非在兩端處具有一對翼部結構)。
視圖(iv)顯示該等熱管可具有平坦端或尖端或一平坦與尖端的組合。
圖5a至5d係關於另一冷卻總成,其中一對相鄰DIMM係耦接至置放在其間的同一熱管或蒸氣腔室或熱槽。在使用一熱管之實施例中,該熱管包括在一端部上的一流體輸入及在另一端部上的一流體輸出,如上文就圖1a至1f之實施例所論述。在使用一蒸氣腔室的實施例中,該蒸氣腔室係如上文就圖4a至4d之實施例所論述地操作。在使用一熱槽的實施例中,該熱槽係輻射由氣流攜帶之熱的一大質塊。在此情況下,液體不通過該熱槽或在其內汽化。
為了易於繪製,圖5a至5d僅繪示一熱管作法。如此一來,剩餘論述僅提及一熱管而非一蒸氣腔室或熱槽。但是,讀者應理解的是,即使只僅提及一熱管作法,在本文所說明之該冷卻總成亦可適用於蒸氣腔室或熱槽作法。
如圖5a至5d中所觀察到,該冷卻總成將相鄰DIMM 501之互相面向側置放成與同一熱管502的相對側熱接觸。一個別熱介面材料503係夾在每一互相面向DIMM側與管路/腔室502之間。散熱片504接著附接至兩個DIMM的外部面,該等外部面不與管路/腔室502直接熱接觸。夾扣505接著被置放在該總成上方,以將該等組件壓縮在一起。
圖5a至5c顯示一實施例,其中有一散熱片504,其具有一個間隙505,並且兩個夾扣505係用來壓縮該總成。相比之下,圖5d顯示另一實施例,其中有兩個散熱片504,每一散熱片具有一個間隙505及兩個夾扣506。在各種實施例中,散熱片504係與DIMM的記憶體晶片、暫存器時脈驅動器晶片及緩衝器晶片熱接觸,而間隙505暴露其他裝置(例如,電容器、電阻器等)或晶片。
散熱片504從安置在外DIMM面上的晶片吸收熱。數個熱通道存在於散熱片505與管路502之間,這進而使由DIMM之外部面上的晶片所產生且由散熱片504所吸收的熱能夠轉移至板502。在此,存在一第一熱路徑,其通過夾扣506,該等夾扣係導熱的(例如,由金屬構成)且與散熱片504及管路502之頂部表面接觸。一第二熱路徑係以端部突耳507實現,其係形成在散熱片504上且按壓至熱管502中。
圖6a至6h繪示可施加至上文所說明之熱管解決方案中之任一者的改良。在此,一熱管包括係呈某種方式之中空的且用於轉移熱之任何導熱結構。此包括空氣填充之熱管、流體流過之熱管、蒸氣腔室等。
一熱管可具有數種不同形狀中之任一者(例如,沿著其長度軸線係矩形、具有一矩形橫截面的一管路)。為簡單起見,以下說明主要針對一冷卻總成,其使用一矩形熱管,流體流過該熱管來吸收該熱管在其外表面中之一或多者處接收的熱。
圖6a顯示一熱管601的分解圖,其與在一DIMM之側上的晶片(且可能與在一相鄰DIMM之側上的晶片)熱接觸。同樣,熱接觸意謂著實際接觸,或小於或等於實際接觸所達成之熱阻的一熱阻。若熱管601與一DIMM之側上的晶片間有熱介面材料,則該管路可因此與該等晶片熱接觸。經冷卻流體在一端部上進入該管路。當該流體流過該管路時,其從該等半導體晶片吸收熱。該流體接著在相對端部上以經加溫流體離開該管路。
一問題在於未來系統中之DIMM的緊密包裝密度。特定而言,在相鄰DIMM之間的間距可小至0.3英吋或更小。此一小間距使該管路內之流體導管縮窄,這進而增加該導管的流體阻力,且降低該管路的熱轉移效率(因為該導管含有一減小的流體流率)。
為了補償增加的流體阻力及減小的熱效率兩者,注入至該管路中之經冷卻流體的壓力可增加。在此,較高壓力克服增加的流體阻力,且轉化成更快的流體流率,這增加熱轉移效率。
然而,一問題在於該管路係由薄金屬片或薄金屬配管(例如,具有0.5 mm厚度或更小)形成。此種薄金屬無法承受較高流體壓力,且將傾向於「沖出」,如一球囊。另外,即使不存在沖出問題,薄金屬仍不夠厚到足以承受該管路在裝設或運送期間可能經歷的壓縮力。在此,例如,若該管路之一面接收一朝內壓縮力(例如,在其裝設或一附近DIMM之裝設期間),則該導管的內部壁將朝內壓垮,藉此,流體通道的截面區域若無當場毀壞,也會進一步縮窄。
圖6b顯示併有一「折曲鰭片」結構602之一改良設計的詳細視圖。折曲鰭片結構602在各種實施例中係置放在一對管半部601_1、601_2之間的單件金屬。管半部601_1、601_2接著被密封在一起(例如,硬焊)從而形成一管路,其中在該管路的流體導管內具有折曲鰭片結構602。
如在圖6b中可見,折曲鰭片結構602係:1)經折曲/彎折以包括橋接流體通道之窄開口的區段;2)具有足夠大的表面積以附接至該流體通道的兩個較寬內壁。這兩性質導致一保存該管路之機械完整性的結構。具體言之,上述之1)保護以防否則將壓垮該流體通道的保護力,而上述之2)保護以防管壁響應於該熱管之流體通道內增加的流體壓力而沖出。此外,管表面之整體平坦度係經改良而具折曲鰭片結構602,該折曲鰭片結構允許較小的管路總成尺寸。
圖6c顯示圖6b之熱管的額外視圖。
圖6d顯示一替代作法,其以一完全形成的熱管601開始(i)。一折曲鰭片結構602接著被插入(ii)至熱管601中。值得注意的是,熱管602有過長區603,其處熱管602延伸超出折曲鰭片結構602。接著,切割過長區603的下角落(iii),且密封(例如,硬焊)這導致的開放邊緣(iv),以形成熱管602之將折曲鰭片結構602圍封在該熱管內的遠端。在各種實施例中,該等遠端中之一者具有一經冷卻流體輸入,且另一遠端具有一經加溫流體輸出。
圖6e顯示一折曲鰭片結構602的隔離視圖。在各種實施例中,該折曲鰭片之設計係受該熱管及/或周圍機械總成的機械規格影響。在此,通常而言,隨著相鄰彎折之間的間距減小,結構602將具有之彎折數目越大。結構602中之彎折數目越大,則折曲鰭片結構602對熱管601提供越多支撐。因此,在該熱管可能經受極端壓力的實施例中,該折曲鰭片結構係設計成具有更多彎折。同樣地,在該熱管可能經受適度壓力的實施例中,該折曲鰭片結構係設計成具有較少彎折。此外,僅單個折曲鰭片結構可存在於一熱管中,或者,多個折曲鰭片結構可存在於單個熱管中(例如,藉由將其沿著該管路之長度並排置放)。
圖6f顯示具有額外較小鰭片604的一折曲鰭片結構。較小鰭片604可藉由以特定形狀切割該折曲鰭片結構的表面但留下一些部分未切割而形成。所得「突耳」接著被彎折以形成一較小鰭片604。該等較小鰭片不僅幫助增加由該折曲鰭片結構所提供的結構支撐(較小鰭片604可被視為跨越該流體導管的額外橋接件)。
由於較小鰭片604之形成所導致之該折曲鰭片結構中的開口增加該熱管的熱效率,因為它們將該流體導管內部的流體直接暴露於該熱管的外壁。此外,較小鰭片604對流體流提供更多結構方向(例如,流體流之圓形渦流係較不可能的)。
圖6g顯示沿著折曲鰭片結構之側壁之小孔洞605的添加。沿著該等側壁之小孔洞605允許熱管內「直向」的流體流。在此,在沒有此等孔洞605的情況下,該折曲鰭片結構的彎折及對應的側壁在相鄰側壁之間生成流體「子通道」,其可限制流體流,從而導致降低的熱轉移效率。允許此等直向流動實際上消除該等子通道,這進而降低流體阻力且增加熱轉移效率。該等小孔洞可具有不同形狀,諸如圓形、矩形、三角形、梯形、菱形等。
圖6h顯示具有小鰭片604及小孔洞605兩者的一折曲鰭片結構。
以上教示可應用於圖7之冷卻設備700。圖7繪示一通用冷卻設備700,其特徵可在許多不同種類的半導體晶片冷卻系統中找到。如圖7中所觀察到,封裝體702(諸如記憶體晶片)內之一或多個半導體晶片係安裝至一電子電路板701(諸如一DIMM)。一冷卻板703係熱耦接至封裝體702(例如,藉由被置放在封裝體702上,其間有一導熱材料(「熱介面材料」)),使得冷卻板703接收由該等一或多個半導體晶片產生之熱(冷卻板703在兩相冷卻系統之情況中亦可被稱為一蒸氣腔室)。
液體冷卻劑係在冷卻板703內。值得注意的是,上文所論述之熱管更大體而言係冷卻板。若系統亦採用空氣冷卻(任擇),則一熱槽704可熱耦接至冷卻板703。經加溫之液體冷卻劑及/或蒸氣705離開冷卻板703以藉由冷卻裝備之一或多個項目(例如,熱交換器、散熱器、冷凝器、冷凍單元等)冷卻,且藉由泵送裝備706之一或多個項目(例如,動態式(例如,離心)、正排量式(例如,旋轉式、往復式等))泵送。經冷卻液體707接著進入冷卻板703且該程序重複。
就冷卻裝備及泵送裝備706,冷卻活動可在泵送活動之前、泵送活動可在冷卻活動之前,或者具泵送及冷卻中之一或兩者的多個階段可互混(例如,以流程順序:一第一冷卻階段、一第一泵送階段、一第二冷卻階段、一第二泵送階段等)及/或可發生冷卻活動與泵送活動之其他組合。
此外,冷卻裝備及泵送裝備706中之任何裝備的攝入可由一半導體晶片封裝體的冷卻板或多個半導體晶片封裝體的個別冷卻板來供應。
在後者(攝入係接收自多個半導體晶片封裝體中之冷卻板)的情況下,該等半導體晶片封裝體可係在同一電子電路板上或多個電子電路板上的組件。在後者(多個電子電路板)的情況下,該等多個電子電路板可係同一電子系統(例如,同一伺服器電腦中的不同板)或不同電子系統(例如,來自不同伺服器電腦的電子電路板)的組件。本質上,圖7之通用繪示說明緊密式冷卻系統(例如,一含在單個電子系統內的冷卻系統)、擴張式冷卻系統(例如,冷卻一機架、多個機架、一資料中心等中之任一者之組件的冷卻系統)及之間的冷卻系統。
雖然圖7顯示冷卻板703與一半導體晶片封裝體直接接觸,但在其他實施例中,一或多個中介結構可沿著該冷卻板與該半導體晶片封裝體之間的熱路徑存在。一範例為圖4a至4d之蒸氣腔室作法,其中一蒸氣腔室401係與該DIMM上之晶片直接接觸,以使得蒸氣腔室401係在該DIMM上之晶片與冷卻板412之間。
以下有關圖8、9與10的論述大體上係針對系統、資料中心及機架實行方式。應指出的是,下文所說明的系統、資料中心及機架實行方式中之任一者的任何DIMM可包括上文所說明之冷卻作法中之任一者。此等DIMM可放置有依電性(例如,DRAM)記憶體、非依電性記憶體(例如,快閃記憶體、三維交叉點記憶體)或兩者的一組合。
圖8繪示一範例系統。系統800包括處理器810,其為系統800提供處理、操作管理與指令施行。處理器810可包括任何類型的微處理器、中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、處理核心,或系統800提供處理的其他處理硬體,或該等處理器的一組合。處理器810控制系統800的整體操作,並且可係或可包括一或多個可規劃通用或特殊用途微處理器、數位信號處理器(DSP)、可規劃控制器、特定應用積體電路(ASIC)、可規劃邏輯裝置(PLD)或類似者,或是此等裝置之一組合。
某些系統亦執行網路連接功能(例如,封包標頭處理功能,諸如,僅舉數例,下一節點跳躍(nodal hop)查找、具有對應佇列登錄之優先度/流查找等)作為一副功能或作為一重點(例如,網路連接交換器或路由器)。此等系統可包括一或多個網路處理器以執行此等網路連接功能(例如,以一管線方式或以其他方式)。
在一範例中,系統800包括耦接至處理器810的介面812,其可表示用於,諸如記憶體子系統820或圖形介面組件840或加速器842,需要較高帶寬連接之系統組件的一較高速介面或高吞吐量介面。介面812表示一介面電路,其可係一獨立組件或整合於一處理器晶粒上。在存在之情況下,圖形介面840介接至圖形組件,以用於提供一視覺顯示給系統800的一使用者。在一範例中,圖形介面840可驅動提供一輸出給一使用者的一高清晰度(HD)顯示器。高解析度可指具有大約100 PPI(每英寸像素數)或更大的一像素密度的一顯示器,且可包括諸如全HD(例如,1080p)、視網膜顯示器、4K(超高清晰度或UHD)的格式或是其他格式。在一範例中,該顯示器可以包括一觸控螢幕顯示器。在一範例中,圖形介面840基於儲存在記憶體830中之資料或基於由處理器810施行的操作或兩者來產生一顯示。在一範例中,圖形介面840基於儲存在記憶體830中之資料或基於由處理器810施行的操作或兩者來產生一顯示。
加速器842可係可由處理器810存取或使用的一固定功能卸載引擎。舉例而言,加速器842當中的一加速器可提供壓縮(DC)能力、密碼學服務,諸如公開金鑰加密(PKE)、密碼、雜湊/驗證能力、解密或其他能力或服務。在一些實施例中,額外或替代地,加速器842當中的一加速器提供如本文所說明之欄位選擇控制器能力。在一些情況下,加速器842可整合進一CPU插座(例如,對包括一CPU且提供與該CPU的一電氣介接之一主機板或電路板的一連接器)。舉例而言,加速器842可包括一單或多核心處理器、圖形處理單元、邏輯施行單元、單或多層級快取記憶體、可用以獨立施行程式或執行緒的功能單元、特定應用積體電路(ASIC)、神經網路處理器(NNP)、「X」處理單元(XPU)、可規劃控制邏輯電路系統及諸如現場可規劃閘陣列(FPGA)的可規劃處理元件。加速器842可提供多個神經網路、處理器核心、或圖形處理單元,可供人工智慧(AI)或機器學習(ML)模型使用。舉例而言,該AI模型可使用或包括下列任一者或其之一組合:一強化學習方案、Q學習方案、深度Q學習、或非同步的優勢行動者評論者演算法(A3C)、組合神經網路、循環組合神經網路、或其他AI或ML模型。多個神經網路、處理器核心或圖形處理單元可供AI或ML模型使用。
記憶體子系統820表示系統800的主記憶體,且提供用於將由處理器810施行之程式碼或要在常式中施行之資料值的儲存。記憶體子系統820可包括一或多個記憶體裝置830,諸如唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、依電性記憶體或此等裝置之一組合。記憶體830儲存與主管,還有其他,作業系統(OS) 832以提供一軟體平台以用於施行在系統800中之指令。此外,應用程式834可在來自記憶體830之OS 832的該軟體平台上施行。應用程式834表示具有其自己的操作邏輯以施行一或多個功能的程式。程序836表示提供輔助功能至OS 832或一或多個應用程式834或一組合的代理或常式。OS 832、應用程式834及程序836提供軟體功能性以為系統800提供功能。在一範例中,記憶體子系統820包括記憶體控制器822,其係用以產生及發出命令給記憶體830的一記憶體控制器。將理解的是,記憶體控制器822可係處理器810的一實體部分或介面812的一實體部分。舉例而言,記憶體控制器822可係一整合式記憶體控制器,其與處理器810整合在一電路上。在一些範例中,一單晶片系統(SOC或SoC)將下列之一或多者組合成一SoC封裝體:處理器、圖形、記憶體、記憶體控制器及輸入/輸出(I/O)控制邏輯電路系統。
一依電性記憶體係若給裝置之電力中斷則其狀態(且因此儲存其中之資料)係不確定的記憶體。動態依電性記憶體需要刷新儲存於該裝置中的該資料以維持狀態。動態依電性記憶體的一範例包括DRAM(動態隨機存取記憶體),或一些變體,諸如同步DRAM (SDRAM)。如本文所說明之一記憶體子系統可與數種記憶體技術相容,諸如DDR3 (雙倍資料速率第3版,最初由JEDEC (聯合電子裝置工程協會(Joint Electronic Device Engineering Council))在2007年6月27日發布)。DDR4 (DDR第4版,初始規格由JEDEC在2012年9月公布)、DDR4E (DDR第4版)、LPDDR3 (低功率DDR第3版,JESD209-3B,最初由JEDEC在2013年8月公布)、LPDDR4 (LPDDR第4版,JESD209-4,最初由JEDEC在2014年8月公布)、WIO2 (寬輸入/輸出第2版,JESD229-2,最初由JEDEC在2014年8月公布)、HBM ((高頻寬記憶體),JESD235,最初由JEDEC在2013年10月公布)、LPDDR5、HBM2 (HBM第2版)或其他記憶體技術或記憶體技術之組合,及基於此等規格之衍生或延伸的技術。
在各種實行方式中,記憶體資源可被「匯集」。舉例而言,安裝在多個卡、刀鋒、系統等上之記憶體模組的記憶體資源(例如,插入一或多個機架中)用作額外主記憶體容量供給有需要及/或請求的CPU及/或伺服器。在此等實行方式中,該等卡/刀鋒/系統之主要目的係提供此類額外主記憶體容量。該等卡/刀鋒/系統對於透過諸如CXL、CAPI等某種類型之網路基礎架構使用該等記憶體資源的CPU/伺服器係可達的。
該等記憶體資源亦可係分層式(不同的存取時間被歸因於記憶體的不同區)、分解式(記憶體為一分開(例如,機架可插拔式)單元,其可由分開(例如,機架可插拔式)CPU單元存取)、遠端式(例如,記憶體可透過一網路存取)及/或匯集式(記憶體可被分派至多個電腦系統或多個機架可插拔CPU單元的CPU)。
儘管未具體例示,但將理解,系統800可在裝置之間包括一或多個匯流排或匯流排系統,諸如一記憶體匯流排、一圖形匯流排、介面匯流排或其他。匯流排或其他信號線可將組件通訊式或電氣式耦接在一起,或將該等組件通訊式且電氣式耦接。匯流排可包括實體通訊線、點對點連接、橋接器、配接器、控制器或其他電路系統或一組合。匯流排可包括例如下列之一或多者:一系統匯流排、一快速周邊組件互連(PCIe)匯流排、一HyperTransport或工業標準架構(ISA)匯流排、一小型電腦系統介面(SCSI)匯流排、遠端直接記憶存取(RDMA)、網際網路小型電腦系統介面(iSCSI)、快速NVM (NVMe)、同調加速器介面(CXL)、同調加速器處理器介面(CAPI)、用於加速器之快取同調互連(CCIX)、開放同調加速器處理器介面(Open CAPI)或由Gen-Z聯盟所開發之其他規格、一通用串列匯流排(USB),或一電機電子工程師學會(IEEE)標準1394匯流排。
於一範例中,系統800包括介面814,其可耦接至介面812。在一範例中,介面814表示一介面電路,其可包括獨立組件及積體電路系統。在一範例中,多個使用者介面組件或周邊組件或兩者係耦接至介面814。網路介面850提供系統800在一或多個網路上與遠端裝置(例如,伺服器或其他運算裝置)通訊的能力。網路介面850可包括一乙太網路配接器、無線互連組件、蜂巢式網路互連組件、USB(通用串列匯流排),或其他以有線或無線標準為基或專屬介面。網路介面850可將資料傳送至一遠端裝置,其可包括發送儲存於記憶體中之資料。網路介面850可接收來自一遠端裝置的資料,其可包括將接收到的資料儲存到記憶體中。各種實施例可關連於網路介面850、處理器810及記憶體子系統820來使用。
在一範例中,系統800包括一或多個輸入/輸出(I/O)介面860。I/O介面860可包括一使用者與系統800互動所透過的一或多個介面組件(例如,音訊、文數字、觸覺/觸碰或其他介接)。周邊介面870可包括未於上文具體提及的任何硬體介面。周邊裝置通常係指相依地連接至系統800之裝置。一相依連接係系統800提供軟體平台或硬體平台或兩者,操作在其上施行,且一使用者與其互動的一種連接。
在一範例中,系統800包括儲存子系統880來以一非依電性方式儲存資料。在一範例中,在某些系統實行方式中,儲存體880之至少某些組件可與記憶體子系統820之組件重疊。儲存子系統880包括儲存裝置884,其可係或包括用於以一非依電性方式儲存大量資料的任何習知媒體,諸如一或多個磁性、固態或以光學式碟片,或一組合。儲存體884將程式碼或指令及資料保持在一持續狀態中(例如,即使給系統800的電力中斷,值亦被保留)。儲存體884通常可被視為一「記憶體」,但記憶體830一般是用以提供指令給處理器810的執行或操作記憶體。儘管儲存體884係非依電性的,但記憶體830可包括依電性記憶體(例如,若給系統800的電力中斷,則資料之值或狀態係不確定的)。在一範例中,儲存子系統880包括可與儲存體884介接的控制器882。在一範例中,控制器882係介面814或處理器810的一實體部分或可包括在處理器810及介面814兩者中的電路。
一非依電性記憶體(NVM)裝置係一記憶體,即使給該裝置的電力中斷,其狀態仍係確定的。在一實施例中,該NVM裝置可以包含一區塊可定址記憶體裝置,諸如NAND技術,或更具體而言,多臨界層級NAND快閃記憶體(例如,單層級胞元(「SLC」)、多層級胞元(「MLC」)、四層級胞元(「QLC」)、三層級胞元(「TLC」)、或一些其他NAND)。一NVM裝置亦可包含一位元組可定址就地寫入三維交叉點記憶體裝置,或其他位元組可定址就地寫入NVM裝置(亦稱為持續記憶體),諸如:單或多層級相變記憶體(PCM)或具有一開關的相變記憶體(PCMS);使用硫族化物相變材料(例如,硫族化物玻璃)的NVM裝置;包括金屬氧化物基底、氧空缺基底及導電橋接隨機存取記憶體(CB-RAM)的電阻式記憶體;奈米線記憶體;鐵電式隨機存取記憶體(FeRAM、FRAM);併有憶阻器技術的磁阻式隨機存取記憶體(MRAM);自旋轉移力矩(STT)-MRAM;一自旋電子磁性接面記憶體為基的裝置;一磁性穿隧接面(MTJ)為基的裝置;一DW(域壁)及SOT(自旋軌道轉移)為基的裝置;一閘流器為基的記憶體裝置;或以上任何者的一組合,或其他記憶體。
一電源(未繪示)提供電力給系統800的組件。更具體而言,電源一般係介接至在系統800中之一或多個電源供應器,以提供電力給系統800的組件。在一範例中,電源供應器包括插入一壁面插座的AC至DC(交流電至直流電)配接器。此AC電力可係可再生能源(例如,太陽能)電源。在一範例中,電源包括一DC電源,諸如一外部AC至DC轉換器。在一範例中,電源或電源供應器包括無線充電硬體,用以經由對一充電場靠近來充電。在一範例中,電源可包括一內部電池組、交流電源供應器、以運動為基之電源供應器、太陽能電源供應器或燃料電池電源。
在一範例中,系統800可實行成一分解式運算系統。舉例而言,系統800可實行成具有處理器、記憶體、儲存體、網路介面及其他組件的互連運算橇組。可使用高速互連件,諸如PCIe、乙太網路或光學互連件(或其等之一組合)。舉例而言,該等橇組可根據由開放運算計畫(OCP)或其他分解式運算工作所發表之任何規格,其致力於將主要的架構性電腦組件模組化成一機架可插拔組件(例如,一機架可插拔處理組件、一機架可插拔記憶體組件、一機架可插拔儲存組件、一機架可插拔加速器組件等)。
雖然上文圖8之論述係主要說明一電腦,但是上文所說明的發明可適用於且亦部分或全部由圖8所說明的其他類型系統,係諸如路由器、交換器及基地台的通訊系統。
圖9繪示資料中心的一範例。各種實施例可被使用於圖9的資料中心中或者與其一起使用。如圖9中所示,資料中心900可包括一光學組構912。光學組構912通常可包括光學傳信媒體(諸如光學纜線)與光學切換基礎架構的一組合,經由它資料中心900中的任何特定橇組可向在資料中心900中的其他橇組發送信號(以及接收信號)。然而,可使用組構912傳送光學、無線及/或電氣信號。光學組構912提供給任何給定橇組的傳信連接性可包括與在同一機架中之其他橇組以及其在他機架中之橇組兩者的連接性。
資料中心900包括四個機架902A至902D且機架902A至902D收容個別成對的橇組 904A-1與904A-2、904B-1與904B-2、904C-1與904C-2以及904D-1與904D-2。因此,在此範例中,資料中心900包括共八個橇組。光學組構912可提供與七個其他橇組中之一或多者的橇組傳信連接性。舉例而言,經由光學組構912,在機架902A中的橇組 904A-1可具備與在機架902A中之橇組 904A-2,以及分佈在資料中心900的其他機架902B、902C與902D中的六個其他橇組 904B-1、904B-2、904C-1、904C-2、904D-1與904D-2的傳信連接性。實施例不限於此範例。舉例而言,組構912可提供光學及/或電氣傳信。
圖10繪示一環境1000,其包括多個運算機架1002,每一者包括一機架頂部(ToR)切換器1004、一艙管理器1006及複數個匯集式系統抽屜。通常而言,該等匯集式系統抽屜可包括匯集式運算抽屜以及匯集式儲存抽屜,以例如實現一分解式運算系統。任擇地,該等匯集式系統抽屜亦可包括匯集式記憶體抽屜及匯集式輸入/輸出(I/O)抽屜。在所例示之實施例中,該等匯集式系統抽屜包括一INTEL ®XEON ®匯集式運算抽屜1008、及INTEL ®ATOM™匯集式運算抽屜1010、一匯集式儲存抽屜1012、一匯集式記憶體抽屜1014,及一匯集式I/O抽屜1016。該等匯集式系統抽屜中之每一者係經由一高速鏈結1018連接至ToR交換器1004,諸如一40十億位元/秒(Gb/s)或100 Gb/s乙太網路鏈結或一100+ Gb/s矽光子(SiPh)光學鏈結。在一實施例中,高速鏈結1018包含一600 Gb/s SiPh光學鏈結。
同樣,該等抽屜可根據由開放運算計畫(OCP)或其他分解式運算工作所發表之任何規格,其致力於將主要的架構性電腦組件模組化成一機架可插拔組件(例如,一機架可插拔處理組件、一機架可插拔記憶體組件、一機架可插拔儲存組件、一機架可插拔加速器組件等)。
運算機架1000中之多個運算機架可經由它們的ToR切換器1004互連(例如,互連至一艙層級切換器或資料中心交換器),如由對一網路1020的連接所例示。在一些實施例中,運算機架1002之群組係經由艙管理器1006作為分開的艙來管理。在一實施例中,單個艙管理器被用來管理艙中的所有機架。替代地,分佈式艙管理器可用於艙管理操作。RSD環境1000進一步包括一管理介面1022,其係用以管理RSD環境之各種態樣。此包括管理機架組態,其中對應參數係儲存成機架組態資料1024。
上文所論述之一系統、資料中心或機架,除了被整合在一典型的資料中心中之外,亦可被實行在其他環境中,諸如在一隔間站內,或其他微資料中心,例如在一網路之邊緣。
本文中之實施例可在各種類型之運算、智慧型手機、平板電腦、個人電腦及網路連接裝備中實行,諸如交換器、路由器、機架及諸如在資料中心及/或伺服器場環境中所採用的刀鋒伺服器。用於資料中心及伺服器場中的伺服器包含陣列伺服器組態,諸如以機架為基的伺服器或刀鋒伺服器。這些伺服器係經由各種網路設置在通訊中互連,諸如將伺服器組劃分成區域網路(LAN),在LAN之間有適當的交換及路由設施以形成一私用內部網路。舉例而言,雲端主管設施一般可採用具有大量伺服器的大型資料中心。一刀鋒包含一單獨運算平台,其係組配來執行伺服器類型功能,亦即,一「在一卡上的伺服器」。據此,每一刀鋒包括與習知伺服器共同的組件,包括一主印刷電路板(主板),其提供內部佈線(例如,匯流排)以用於耦接適當積體電路(IC)與安裝至該板的其他組件。
可使用硬體元件、軟體元件或兩者之一組合來實行各種範例。在一些範例中,硬體元件可包括裝置、組件、處理器、微處理器、電路、電路元件(例如,電晶體、電阻器、電容器、電感器等)、積體電路、ASIC、PLD、DSP、FPGA、記憶體單元、邏輯閘、暫存器、半導體裝置、晶片、微晶片、晶片組等。在一些範例中,軟體元件可包括軟體組件、程式、應用、電腦程式、應用程式、系統程式、機器程式、作業系統軟體、中間軟體、韌體、軟體模組、常式、子常式、功能、方法、程序、軟體介面、API、指令集、運算碼、電腦碼、碼段、電腦碼段、字、值、符號或其之任何組合。判定一範例是否使用硬體元件及/或軟體元件來實行係可根據任何數量的因素而變化,諸如所欲運算率、功率位準、耐熱性、處理循環預算、輸入資料率、輸出資料率、記憶體資源、資料匯流排速度及其他設計或效能限制,如一給定範例所欲者。
一些範例可使用製造物品或至少一電腦可讀媒體來實行。一電腦可讀媒體可包括用以儲存程式碼的一非暫時性儲存媒體。在一些範例中,該非暫時性儲存媒體可包括能夠儲存電子資料的一或多種類型的電腦可讀儲存媒體,包括依電性記憶體或非依電性記憶體、可移除或不可移除記憶體、可抹除或不可抹除記憶體、可寫入或可重覆寫入記憶體等。在一些範例中,程式碼實行各種軟體元件,諸如軟體組件、程式、應用、電腦程式、應用程式、系統程式、機器程式、作業系統軟體、中間軟體、韌體、軟體模組、常式、子常式、功能、方法、程序、軟體介面、API、指令集、運算碼、電腦碼、碼段、電腦碼段、字、值、符號或其之任何組合。
根據一些範例,一電腦可讀媒體可包括用以儲存或維持指令的一非暫時性儲存媒體,該等指令在由機器、運算裝置或系統施行時致使該等機器、運算裝置或系統根據所說明之範例執行方法及/或操作。該等指令可包括任何合適類型的程式碼,諸如原始碼、經編譯碼、經解譯碼、可施行碼、靜態碼、動態碼及類似者。該等指令可根據預定義電腦語言、方式或語法加以實行,以用於指示一機器、運算裝置或系統進行某一功能。該等指令可使用任何合適的高階、低階、物件導向、視覺、編譯及/或解譯程式語言實行。
在以上教示中之任一者可在半導體晶片中體現的程度的情況下,用於朝向半導體製程最終目標的半導體晶片之一電路設計的一說明可採取諸如下列之各種格式的形式:一(例如,VHDL或Verilog)暫存器轉移層級(RTL)電路說明、一閘極層級電路說明、一電晶體層級電路說明或遮罩說明或其各種組合。此等電路說明,有時被稱為「IP核心」,通常體現於一或多個電腦可讀儲存媒體(諸如一或多個CD-ROM或其他類型之儲存技術)上,且提供給一電路設計合成工具及/或遮罩產生工具,以及/或者由其及/或針對其而處理。此等電路說明亦可嵌入將由實行該等電路設計合成工具及/或遮罩產生工具之電腦來處理的程式碼。
短語「一個範例」或「一範例」之出現未必皆指同一範例或實施例。本文所說明的任何態樣可與本文所說明之任何其他態樣或相似態樣組合,而不管該等態樣是否係就同一圖或元件說明。隨附圖式中區塊功能的分割、省略或包括並不推斷實行這些功能的硬體組件、電路、軟體及/或元件將必然被分割、省略或包括於實施例中。
可使用表達「耦接」及「連接」連同其衍生說法來說明一些範例。這些用語未必意欲作為彼此之同義詞。舉例而言,使用用語「連接」及/或「耦接」之說明可指示出兩個或兩個以上元件彼此直接實體或電氣接觸。然而,用語「耦接」也可以指兩個或多個元件沒有彼此直接接觸,但仍協同操作或與彼此互動。
用語「第一」、「第二」及其類似者在本文中並不代表任何次序、數量或重要性,而係實際上用以區分一元件與另一元件。用語「一」及「一個」在本文中並不代表一數量限制,而係表示參考項目中之至少一者的存在。本文中提及一信號所使用之用語「經宣告」代表該信號的一狀態,其中該信號為有效的,且其可藉由將邏輯0或邏輯1施加至該信號來達成。用語「接續」或「之後」可指緊接在或接續在一些其他事件之後。亦可根據替代實施例執行其他序列。此外,取決於特定應用,可添加或移除額外序列。可使用任何改變組合且受益於本揭露內容的一熟習此藝者將理解,其之許多變化、修改及替代實施例。
除非另有具體說明,否則諸如短語「X、Y、或Z中之至少一者」的分離性語言在上下文中被理解為通常使用來呈現一項目、用語等,可以是X、Y或Z,或其之任何組合(例如,X、Y、及/或Z)。因此,此種分離性語言通常不意欲且不應暗示某些實施例要求X中之至少一者、Y中之至少一者、或Z中之至少一者要每一者皆存在。此外,除非另有具體說明,否則諸如短語「X、Y及Z中之至少一者」的連結性語言亦應被理解為意謂X、Y、Z或其任何組合,包括「X、Y及/或Z」。
101:管件 102:管件埠,入口埠,管入口 103:管件埠,出口埠,管出口 104,105,106:框架 107,108:歧管 109,208,501:DIMM 110:(半導體)晶片 111,506:夾扣 114:硬(框架)組件 121:彈性組件 150:嵌插物 201:(下)部分 202:(上)部分 203,601:熱管 204,206:熱管,管路 205,505:間隙 207:導熱板 207_1,207_2:(第一組)導熱板 207_3,207_4:第二組導熱板 301:底部晶粒 302:空腔 303:底面 304:(底部)基底 305:金屬片 306:頂部晶粒 307_1,307_2:鰭片,導熱板 311:(左)晶粒 312:(右)晶粒 313:管路,金屬管 401:(蒸氣)腔室,元件 402:(第一)熱介面(材料),元件 403:DIMM(卡),元件 404:(電氣)絕緣材料,元件 405:彈簧片,元件 406:膝部 407:(凸形)翼部(結構) 412,703:冷卻板 451:(導熱)殼體 452,453:殼體 454_1:(上)熱管 454_2:(下)熱管 457:(凸形)翼部結構 502:熱管,管路(/腔室) 503:熱介面材料 504:散熱片 507:端部突耳 601_1,601_2:管半部 602:(折曲鰭片)結構 603:過長區 604:(較)小鰭片 605:(小)孔洞 700:(通用)冷卻設備 701:電子電路板 702:封裝體 704:熱槽 705:經加溫之液體冷卻劑及/或蒸氣 706:冷卻裝備及泵送裝備 707:經冷卻液體 800:系統 810:處理器 812,814:介面 820:記憶體子系統 822:記憶體控制器 830:記憶體(裝置) 832:作業系統(OS) 834:應用程式 836:程序 840:圖形介面(組件) 842:加速器 850:網路介面 860:輸入/輸出(I/O)介面 870:周邊介面 880:儲存體,儲存子系統 882:控制器 884:儲存裝置,儲存體 900:資料中心 902A,902B,902C,902D:機架 904A-1,904A-2,904B-1,904B-2,904C-1,904C-2,904D-1,904D-2:橇組 912:(光學)組構 1000:運算機架,(RSD)環境 1002:運算機架 1004:機架頂部(ToR)切換器 1006:艙管理器 1008:INTEL ®XEON ®匯集式運算抽屜 1010:INTEL ®ATOM™匯集式運算抽屜 1012:匯集式儲存抽屜 1014:匯集式記憶體抽屜 1016:匯集式I/O抽屜 1018:高速鏈結 1020:網路 1022:管理介面 1024:機架組態資料
從以下詳細說明連同以下圖式可獲得對本發明之較佳了解,其中: 圖1a、1b、1c、1d、1e與1f係關於一第一DIMM冷卻作法; 圖2a(先前技術)、2b(先前技術)、2c及2d係關於一第二DIMM冷卻作法; 圖3a、3b、3c及3d係關於一第二DIMM冷卻作法; 圖4a、4b、4c、4d及4e係關於一第三DIMM冷卻作法; 圖5a、5b、5c及5d係關於一第四DIMM冷卻作法; 圖6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g及6h係關於一第五DIMM冷卻作法; 圖7繪示一冷卻設備 圖8繪示一系統; 圖9繪示一資料中心; 圖10繪示一機架。
101:管件
102:管件埠,入口埠,管入口
103:管件埠,出口埠,管出口
104,105,106:框架

Claims (20)

  1. 一種設備,其包含: 一熱管,其要與一雙列記憶體模組(DIMM)的一面機械式整合,該熱管要與安置在該DIMM之該面上的記憶體晶片熱接觸,該熱管要接收經冷卻流體且放出經加溫流體,其中,該經冷卻流體係透過吸收由該等記憶體晶片所產生的熱而轉換成該經加溫流體,該熱管包含響應於由所接收之該經冷卻流體施加的壓力而按壓至該DIMM之該面中的可撓性材料。
  2. 如請求項1之設備,其中該熱管要與另一DIMM的另一面機械式整合,該另一DIMM係插入相鄰於該DIMM之插座的一插座中。
  3. 如請求項2之設備,其中該熱管要用從該DIMM延伸至該另一DIMM的一夾扣,來與該DIMM及該另一DIMM機械式整合。
  4. 如請求項3之設備,其中該熱管要用從該DIMM延伸至該另一DIMM的另一夾扣,來與該DIMM及該另一DIMM機械式整合。
  5. 如請求項1之設備,其進一步包含在該熱管內的一折曲鰭片結構。
  6. 如請求項3或5之設備,其中該熱管進一步包含沿著該熱管之一周緣的硬材料。
  7. 如請求項2或6之設備,其中該熱管進一步包含一管件,該管件係由插入一框架的該可撓性材料構成。
  8. 一種設備,其包含: 一熱管,其要與一雙列記憶體模組(DIMM)的一面機械式整合,該熱管要與安置在該DIMM之該面上的記憶體晶片熱接觸,該熱管要接收經冷卻流體且放出經加溫流體,其中,該經冷卻流體係透過吸收由該等記憶體晶片所產生的熱而轉換成該經加溫流體,其中一導熱板係發源於該熱管,該導熱板要與安置在該DIMM之該面上的其他記憶體晶片熱接觸。
  9. 如請求項8之設備,其中該熱管要與另一DIMM的另一面機械式整合,該另一DIMM係插入相鄰於該DIMM之插座的一插座中。
  10. 如請求項9之設備,其中該熱管要用從該DIMM延伸至該另一DIMM的一夾扣,來與該DIMM及該另一DIMM機械式整合。
  11. 如請求項10之設備,其中該熱管要用從該DIMM延伸至該另一DIMM的另一夾扣,來與該DIMM及該另一DIMM機械式整合。
  12. 如請求項8之設備,其進一步包含在該熱管內的一折曲鰭片結構。
  13. 如請求項8之設備,其中該等其他記憶體晶片比該等記憶體晶片更遠離該DIMM的插座。
  14. 如請求項8之設備,其中該熱管進一步包含另一導熱板,其係發源於該熱管且其要與額外其他記憶體晶片熱接觸,該等額外其他記憶體晶片係安置在該DIMM之該面上且與該等其他記憶體晶片駐留在該DIMM的同一水平部分。
  15. 如請求項8之設備,其中該熱管進一步包含另一導熱板,其係發源於該熱管且其要與安置在另一DIMM之另一面上的該等其他記憶體晶片熱接觸,該另一DIMM係插入相鄰於該DIMM之插座的一插座中。
  16. 一種設備,其包含: 一導熱冷卻結構,其要與一雙列記憶體模組(DIMM)的一面機械式整合,該導熱冷卻結構要與安置在該DIMM之該面上的記憶體晶片熱接觸,該導熱冷卻結構在該導熱冷卻結構之一端部處具有延伸超出該DIMM之一端部的一翼形結構,該翼形結構沿著垂直於該面的一軸線比在該DIMM之該等端部內之該導熱冷卻結構的一寬度更寬,以改良該導熱冷卻結構與一冷卻板間的熱效率,該翼形結構要被置放成與該冷卻板熱接觸。
  17. 如請求項16之設備,其中該導熱冷卻結構包含在一導熱殼體內的熱管。
  18. 一種資料中心,其包含: 複數個運算系統,其機械式整合進複數個機架中,該等複數個運算系統藉由存在於該等複數個運算系統之間的一或多個網路通訊式耦接,該等複數個運算系統中之一運算系統包含一雙列記憶體模組(DIMM),該DIMM與一DIMM冷卻總成機械式整合,該DIMM冷卻總成係耦接至接收由該運算系統之該DIMM及其他DIMM所產生之熱的一第一冷卻板,該第一冷卻板流體式耦接至移除該熱的冷卻設備,冷卻總成包含以下a)、b)及c)中之一者: a)一熱管,其係與該DIMM的一面機械式整合,該熱管與安置在該DIMM之該面上的記憶體晶片熱接觸,該熱管接收經冷卻流體且放出經加溫流體,其中,該經冷卻流體係透過吸收該熱而轉換成該經加溫流體,該熱管包含響應於由所接收之該經冷卻流體施加的壓力而按壓至該DIMM之該面中的可撓性材料; b)一熱管,其係與該DIMM的一面機械式整合,該熱管與安置在該DIMM之該面上的記憶體晶片熱接觸,該熱管接收經冷卻流體及放出經加溫流體,其中,該經冷卻流體係透過吸收由該等記憶體晶片所產生的熱而轉換成該經加溫流體,其中一導熱板係發源於該熱管,該導熱板係與安置在該DIMM之該面上的其他記憶體晶片熱接觸; c)一導熱冷卻結構,其要與一雙列記憶體模組(DIMM)的一面機械式整合,該導熱冷卻結構要與安置在該DIMM之該面上的記憶體晶片熱接觸,該導熱冷卻結構在該導熱冷卻結構之一端部處具有延伸超出該DIMM之一端部的一質塊體,該質塊體沿著垂直於該面的一軸線比在該DIMM之該等端部內之該導熱冷卻結構的一寬度更寬,以改良該導熱冷卻結構與一冷卻板間的熱效率,該質塊體要被置放成與該冷卻板熱接觸。
  19. 如請求項18之資料中心,其進一步包含在以上a)或b)之該熱管內的一折曲鰭片結構。
  20. 如請求項18之資料中心,其中該冷卻總成包含一夾扣,用以將該DIMM及該熱管或導熱冷卻結構按壓在一起。
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