在空冷散熱之後

隨著新一代Intel Birch Stream-AP的問世,高達500W的TDP,敲碎了空冷散熱的希望
雖然Eagle Stream 與 Birch Stream-SP 350W的負擔,勉強地用EVAC增加吃風面積達到了要求,但是不可避免的讓Heatsink一路的長大。終於,大到了不可接受的地步。
在未來的散熱路線上,Intel提出了三種選擇:
1. Cold Plate 冷板散熱
2. Single-phase immersion cooling 單相浸沒式冷卻
3. Two-phase immersion cooling 二相浸沒式冷卻 (沸騰散熱)
在概念上基本上就是對流散熱和汽化散熱兩者的排列組合

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風扇轉速對流場的影響 (Swirl Model in Icepak)

在不那麼講究的狀況下,我們假設風扇垂直出風,因此轉速預設為0也是可以求解的。
但是如果我們講究點,風扇出風不會是理想的集中出風,總是會往周遭開掉一些。
因此swirl model就是進來修正切線速度讓出風帶有旋轉的感覺的。

在Icepak提供兩種修正方式,指定強度或是指定轉速,預設為0,也就是忽略這部分

指定強度:

其中S 為Swirl Magnitude

指定轉速:

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網友信箱: datasheet 上消失的功耗

某位網友提出了一個疑問:

我目前都是照著晶片的型號上網找datasheet,但大部分我查到的晶片datasheet都沒有詳細寫出功耗,請問一般大家在做模擬的時候是怎麼得到這些資訊的呢?

這說起來是一個很實際的問題,可以說是系統模擬必卡的一關了
從這裡開始我們必須第一次面對所謂的學用落差
課本上的題目都幫忙把參數列好,你看多貼心,而實際上這卻可能是花最多時間的一關

這個題目我們可以分成兩個層面來看他:

  1. 所謂的功耗是理想模型
  2. Datasheet 的用途
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PCB joule heating 需要多久達到熱平衡?

燒板原因百百種,元件老化,過熱,短路,layout bottle neck…原因不一而足,只有一個共同點,就是死無對證。

擺在你眼前的通常就是屍體一塊,差別只在於你是不是目擊者,因此要重現通常很難,死都死了。

扯遠了,這次的模擬源自一個EE問過,"如果在這個條件下,板子可以撐多久?"

雖然當時直接就打槍他,你加熱完要冷卻,但你沒辦法保證使用者回到室溫再用,下場就是體育館的水銀燈 (或是投影機的燈)

但是這個問題的確是個好問題,可以做為未來驗屍線索,於是有了這次的主題。

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PCB露銅上錫的效果

有這麼一個江湖流傳已久的手法

“把solder mask開窗,露銅上錫可以幫助銅箔散熱"

說實在是,我本人很是懷疑,於是有了這次的模擬

結論是,還真有幫助,但是並不是幫助散熱,而是增加局部銅厚,幫忙減輕銅箔電流密度負擔

這也說明了並不是所有狀況下都適用,如果是單純bottleneck造成的局部熱點,這種方法就不適用

如果是TOP層一片平坦銅箔走大電流就可以考慮,再來就是記得絕緣。

以下是模擬結果

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