可调节片间距的散热器制造技术

本发明专利技术公开了可调节片间距的散热器。一种装置，包括：至少一个热管，该热管适于热耦合至集成电路，并具有蒸发器部分和第一冷凝器部分，其中第一冷凝器部分远离蒸发器部分延伸；附接到第一冷凝器部分的第一多个冷却片；第一可移动支撑件，其与第一冷凝器部分热耦合，并且被配置为相对于第一多个冷却片移动第二多个冷却片；以及第二多个冷却片，其被附接到第一可移动支撑件。一可移动支撑件。一可移动支撑件。

【技术实现步骤摘要】
可调节片间距的散热器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年2月18日提交的序列号为62/978,283、标题为“可调节片间距的散热器(HEAT SINK WITH ADJUSTABLE FIN PITCH)”的美国临时专利申请的优先权。该相关申请的主题通过引用整体并入本文。


[0003]各个实施例总体上涉及计算机系统和计算机架构，并且更具体地，涉及可调节片间距的散热器。

技术介绍

[0004]在现代计算系统中，中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)和其他集成电路(IC)在使用过程中会产生大量热量。为了集成电路和计算系统的正常运行，需要移除这些热量。例如，单个高功率芯片(例如CPU或GPU)在运行期间会产生数百瓦的热量，并且如果没有有效地移除该热量，则芯片的温度可能会升高到芯片有被损坏的风险的点。为了防止运行期间的热损坏，许多系统会在处理器的工作温度超过某阈值时实施时钟速度调节。因此，在这些系统中，高功率芯片的处理速度受芯片设计以及热量如何从芯片上有效移除的限制。
[0005]为了减少热约束对高功率芯片性能的影响，通常使用热交换器，其允许高功率芯片以更大的处理速度运行并产生更多的热量。热交换器被设计为有效地将热量从芯片传递到环境空气，然后空气将热量从芯片带走。热交换器可以包括无源装置(诸如散热器)，或者更复杂的传热装置(诸如热管)。散热器通常包括片阵列，其增加了芯片暴露于环境空气中的有效表面积，而热管则依靠相变(例如，液体的蒸发)在两个固体界面之间有效地传递热量。在某些情况下，热管与散热器一起使用，以增加可从高功率芯片上移除的热量。
[0006]为了进一步促进高功率芯片的冷却，计算系统通常还包括一个或更多个冷却风扇，其被布置为推动或拉动空气穿过耦合至高功率芯片的热交换器。因为冷却风扇通常在计算机系统内部生成单向气流，所以某些高功率芯片和发热装置通常设置在给定计算设备中其他高功率芯片或发热装置的下游。当冷却空气经过上游设备时，那些设备将热量添加到冷却空气中，这导致下游设备比上游设备被实质上更温热的空气冷却。因此，下游设备往往比上游设备“运行得更热”，这可能会限制下游设备的处理速度。
[0007]解决上述现象的一种方法是将效率较低的热交换器耦合至计算设备内的上游设备。例如，具有较少冷却片的热交换器可以耦合至给定计算设备内的上游设备。通过这种方法，当空气经过上游设备时，将较少的热量添加到冷却空气中，当冷却空气经过下游设备时，这导致对下游设备的更有效的冷却。
[0008]这种方法的一个缺点是，以这种方式配置的处理器板与单个方向的气流兼容，并且在被安装以接收该方向的气流时具有最佳性能。因此，这种处理器板的放置的灵活性受到限制。此外，对于某些计算机系统，例如云计算服务器，通过计算机系统的气流方向可以根据特定于站点的因素而变化，例如计算机系统的布局设计。因此，当用于云计算服务器中
时，可以制造同一处理器板的两种配置，一种用于冷却气流沿一个方向通过计算机系统的应用，另一种用于冷却气流沿相反的方向通过计算机系统的应用。
[0009]如前所述，本领域需要的是一种更有效的方式来冷却计算机系统内的电子设备。

技术实现思路

[0010]一种装置，包括：至少一个热管，其适于热耦合至集成电路，并具有蒸发器部分和第一冷凝器部分，其中第一冷凝器部分远离蒸发器部分延伸；附接到第一冷凝器部分的第一多个冷却片；第一可移动支撑件，其热耦合至第一冷凝器部分，并且被配置为使第二多个冷却片相对于第一多个冷却片移动；以及第二多个冷却片，其被附接到第一可移动支撑件。
[0011]相对于现有技术，所公开的方法的至少一个技术优点在于，所公开的方法导致更有效地冷却设置在可调节散热器下游的计算机系统内的电子设备。更具体地，当可调节散热器耦合至计算机系统内的上游电子设备时，可降低可调节散热器的冷却效率，从而导致离开可调节散热器的冷却空气的温度降低。随着相对较冷的空气通过计算机系统内的下游电子设备，该下游设备被相对更有效地冷却。因此，相对于下游电子设备，可调节散热器可以选择性地改变上游电子设备的冷却效率。由于可调节散热器在计算机系统中既可以用作上游散热器又可以用作下游散热器，因此简化了计算机系统的制造过程。此外，运行时，可调节散热器在包括上游和下游发热电子设备的处理器板的计算机系统内提供了放置或方向上的灵活性。这些技术优点相对于现有技术方法提供了一个或更多个技术进步。
附图说明
[0012]为了可以详细理解各个实施例的上述特征的方式，可以通过参考各个实施例来对以上简要概述的专利技术构思进行更具体的描述，其中一些在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出了专利技术构思的典型实施例，因此不应以任何方式被认为是对范围的限制，并且还有其他等效的实施例。
[0013]图1是被配置为实现各个实施例的一个或更多个方面的计算机系统的透视图；
[0014]图2是根据各个实施例的可以在图1的计算机系统中实现的热交换器的透视图；
[0015]图3是根据各个实施例的布置在图2的热交换器内的可移动支撑件的透视图；
[0016]图4A是根据各个实施例的处于上游热交换器配置的图2的热交换器的端视图；
[0017]图4B是根据各个实施例的处于下游热交换器配置的图2的热交换器的端视图；
[0018]图5A
‑
5C示出了根据各个实施例的包括在图2的可调节热交换器中的各个冷却片；
[0019]图6是根据各个实施例的当部分组装时图2的热交换器的透视图；
[0020]图7示出了根据各个实施例的各个冷却片，每个冷却片包括在可在可调节散热器中实现的不同组的可调节冷却片中；以及
[0021]图8是根据各个实施例的用于控制可调节散热器的方法步骤的流程图。
[0022]为了清楚起见，在适用的情况下，使用了相同的附图标记表示在附图之间共用的相同元件。可以预期的是，一个实施例的特征可以被并入其他实施例中，而无需进一步叙述。
具体实施方式
[0023]在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对各个实施例的更透彻的理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有一个或更多个这些具体细节的情况下实践本专利技术构思。
[0024]带有可调节散热器的计算机系统
[0025]图1是根据各个实施例的计算机系统100的透视图。计算机系统100是计算设备或计算设备的一部分，例如服务器机、个人计算机、膝上型计算机、平板电脑、视频游戏机、个人数字助理、移动电话、移动设备或适合于实践本文实施例的任何其他电子设备。在图1所示的实施例中，计算机系统100被描绘为分布式计算系统或云计算系统的服务器板，其包括安装在单个印刷电路板(PCB)102上的多个集成电路(IC)。因此，计算机系统100被配置为在例如服务器机架中安装有多个其他服务器板。然而，图1决不限制或意图限制本文描述的实施例的范围，并且计算机系统100可以是任何其他计算系统，其包括多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：至少一个热管，其适于热耦合至集成电路，并具有蒸发器部分和第一冷凝器部分，其中所述第一冷凝器部分远离所述蒸发器部分延伸；第一多个冷却片，其附接到所述第一冷凝器部分；第一可移动支撑件，其热耦合至所述第一冷凝器部分，并被配置为使第二多个冷却片相对于所述第一多个冷却片移动；以及所述第二多个冷却片，其附接到所述第一可移动支撑件。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一可移动支撑件被配置为沿着所述至少一个热管的轴线滑动，以相对于所述第一多个冷却片移动所述第二多个冷却片。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一可移动支撑件被配置为将所述第二多个冷却片中的冷却片从所述第一多个冷却片中的两个冷却片之间的第一位置移动到所述第一多个冷却片中的所述两个冷却片之间的第二位置。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一可移动支撑件被配置为同时将所述第二多个冷却片中的每个冷却片从各自的第一位置移动到各自的第二位置。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一多个冷却片中的每个冷却片具有第一形状，所述第二多个冷却片中的每个冷却片具有第二形状，并且所述第一形状不同于所述第二形状。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述第一形状具有比所述第二形状更大的表面积。7.根据权利要求1所述的装置，还包括致动器，其被配置为使所述第一可移动支撑件相对于所述第一冷凝器部分移动。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述致动器被配置为使所述第一可移动支撑件相对于所述第一冷凝器部分移动至设定位置。9.根据权利要求7所述的装置，其中所述致动器被配置为基于与所述集成电路相关联的温度使所述第一可移动支撑件相对于所述第一冷凝器部分移动。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述致动器包括热机械致动器，所述热机械致动器响应于所述温度的变化而移动所述第一可移动支撑件。11.根据权利要求1所述的装置，还包括控制器，其被配置为接收指示与所述集成电路相关联的温度的信号，并且响应于所述信号，使致动器使所述第一可移动支撑件相对于所述第一冷凝器部分移动。12.根据权利要求11所述的装置，其中所述信号由所述集成电路或与所述集成电路一起包括在电子设备内的温度传感器之一生成。13.根据权利要求1所述的装置，还包括：第三多个冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：辉达公司，
类型：发明
国别省市：