避免或延遲芯片級系統(tǒng)(SoC)降頻
如何改進SoC熱管理。
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概述
在移動電子設備中,芯片級系統(tǒng)(SoC)是指用作微控制器的單個芯片上的一組處理器。它集成了運行系統(tǒng)所需的所有元器件,從數(shù)據(jù)或圖形處理到內存或輔助存儲器,以及其它電路。
因為SoC控制著設備的許多功能,所以通常是產生熱量最多的元器件。正因如此,它成為了導致移動電子設備出現(xiàn)表面熱點的主要因素。熱點必須低于45 °C左右,才能視為安全的表面溫度。為避免超過該閾值,SoC不得不進行降頻來達到降低功率輸出的目的。
因此,SoC的熱管理對于智能手機、筆記本電腦、智能手表、AR/VR設備和其它移動設備的熱管理設計工程師來說極為重要。而有效的熱管理則從分析SoC的熱輸出開始。
分析SoC的熱輸出
對芯片級系統(tǒng)進行熱分析并非易事。芯片的熱輸出會根據(jù)其使用方式而有所變化。處理大量數(shù)據(jù)的功率要求可能與處理高質量圖形的功率要求不同,而功率越高,輸出的熱量就越多。
為了對SoC進行熱測量,可使用紅外攝像機了解熱信號的大致情況,并使用熱電偶精確測量SoC輸出的溫度。
消散SoC輸出的熱量
完成對SoC的熱分析后,熱管理設計工程師便要考慮如何加快從SoC中排出熱量,使其能夠在更高功率下運行更長時間,并避免或延遲達到降頻閾值。
- 通常,他們會使用TIM和導熱膏等材料將SoC連接到石墨材料、熱管或均熱板等均熱材料上。這些材料會將熱量從SoC散布到設備中溫度較低的區(qū)域
- 此外,根據(jù)軟件算法,戈爾(GORE)隔熱膜可用于防止SoC過熱而造成的設備表面熱點和SoC性能下降。
戈爾(GORE)隔熱膜可降低表面溫度,與石墨材料結合使用時,還可提高SoC的峰值性能,或在降頻發(fā)生之前,使SoC能夠在特定功率輸出水平下運行更長時間。
改進熱管理,無需妥協(xié)。
通過將戈爾(GORE)隔熱膜與石墨材料結合使用,設計師可以用更薄的隔熱膜來代替較大的氣隙,從而為添加更多石墨材料留出空間。這種組合型解決方案有助于為最終用戶優(yōu)化設備性能,降低表面熱點溫度,或開發(fā)出更薄的高性能設備。
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資料庫
數(shù)據(jù)表:適用于移動設備的GORE?隔熱膜
數(shù)據(jù)表格, 3.35 MB
安裝和操作指南:GORE?隔熱膜
安裝指南, 370.94 KB
白皮書:使用隔熱石墨復合材料提高移動電子產品的系統(tǒng)性能
白皮書, 1.93 MB
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