3热管理方法为你的智能手机

无论你是在营里说摩尔定律已经死了相信,或者你在营地它仍然有机会,有一件事继续环如果你想保持竞争力在智能手机市场,你要继续包装尽可能多的性能和功率可以进一个装置,适合在你的手掌。

不幸的是,尽管摩尔定律理论争论,没有绕过热力学第二定律。更多的权力(包括物理和数字)您打包到一个智能手机,这些内部加热。笔记本电脑和台式电脑制造商奢侈的使用风扇,液体冷却系统,大型散热片表面积保持设备冷却。但是智能手机设计师对冷却手持设备有在处理吗?在本文中,我们将看看常见技术设计师使用智能手机过热。

1。动态热管理(DTM)处理器节流

第一条规则的禅宗智能手机热管理设计从内部开始降温。处理器芯片上一只手臂是热量的主要来源之一在一个智能手机。热点可能导致泄漏,性能损失,最终退化的芯片。虽然你不能适应一个风扇在智能手机,你仍然可以使用处理器节流减轻热发生在高性能负载。

Temperature-Aware调度:软件技术,包括减缓热过程(或选择基于访问的线程int和fp寄存器文件在多线程处理器)作为确定基于CPU活动和反馈温度传感器放置在你的设备。

热放牧:也称为分布式流量节流,这种技术涉及到整个芯片组,以避免热点转向网络流量。这减少了3 d的功率密度,可以用来直接热死离芯片组的散热器。

时钟门控:全局时钟门控涉及停止处理器的大部分逻辑几微秒。这有缺点的性能影响高于前面讨论的软件技术,但冷却影响较高。获取控制只涉及停止处理器的一部分,利用独立掩盖对性能的影响。虽然不像全球时钟控制,有效地冷却还是不错的。

动态电压和频率扩展(dvf):dvf涉及平衡性能和能量消耗通过调整GPU和CPU的频率。虽然进程放缓,但可以迅速降低处理器继续运行时,其温度。

活动迁移:该技术涉及到备用单元上运行计算芯片在寒冷地区的整体功率密度减少。在最简单的情况下,这是通过活动次涨跌之间的一个单元和一个冗余单元。或者,thermal-aware超标量体系结构的微处理器(TAM)可能采用的主要管道系统时钟封闭和度假村更简单、超低功率辅助管道。

2。材料选择

材料的选择,可以让智能手机的温度有很大的影响。这就是为什么重要的是要等您的设计使用工具进行热分析节奏摄氏温度解算器包括一个有限元素分析(FEA)解算器开发一个更好的热设备内部的照片。高导热系数和结构完整性是智能手机的关键在选择正确的材料的身体。

铝/铜:这些都是非常标准的材料用于智能手机设计因其普遍性、完整性和高的热导率。经常被用作了PCB的电话支持。铝也可以用来形成了底盘和案例本身审美情趣和促进对环境热耗散。

石墨/石墨烯:水晶的碳的同素异形体被用于从铅笔导致电池电极。优异的热、电特性,你会发现它在智能手机的电池和热量分流板,它可以作为一个被动的冷却系统。石墨烯是由单层(一个原子厚)graphite-this给它更好的热,电,和结构属性(40倍钻石)。

3所示。散热

既然我们已经介绍了材料,让我们仔细看看用于散热的结构在一个智能手机。一定要还在PCB本身的热阻系数在设计功能在你的设备。PCB热导率计算器可以帮助你。

散热片:被动的热交换器使用风扇、别针、和其他方面的几何表面积增加对流冷却。智能手机架构很少使用真正的散热器因为缺乏球迷(虽然你常常会听到人们使用术语散热器指被动冷却功能)。然而,新技术已经能够工作表面积增加几何图形分解成更小的形式因素。

散热器:平板由高导热材料如石墨用于绘制PCB的热量并将其传递给外部底盘的智能手机(通常是铝)进而通过案例来进行它的气氛。这是大多数现代智能手机的散热特性选择设计。

冷却板:活跃的冷却智能手机是罕见的,但他们确实存在。石墨烯散热器已经提供了优秀的被动冷却。运行电流通过石墨烯和热撒布机可以变成一个活跃的冷板通过热电冷却。

热管道:另一种方法将热分散机转换成采用热管冷板。虽然价格昂贵,但这个设计反映工业规模热交换器在流体用于提高表面之间的换热。虽然你可能会谨慎使用水等流体在一个智能手机,三星已经在他们的成功使用水填充铜管道S7设备,以及他们S8和S9。一定要做你的尽职调查和执行热膨胀模拟任何液体你打算使用在你的设备上。