[發(fā)明專利]一種服務器散熱仿真方法、裝置、電子設備和存儲介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114818322A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 朱歡來;劉廣志
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/10;G06F119/08;G06F113/18
• 代理公司: 北京市萬慧達律師事務所 11111
• 代理人: 謝浩榮

本申請公開了一種服務器散熱仿真方法、裝置、電子設備和存儲介質(zhì)，涉及散熱仿真技術領域。所述方法包括：獲取電壓調(diào)整芯片的計算參數(shù)；根據(jù)所述計算參數(shù)，確定所述電壓調(diào)整芯片在服務器主板上的最小熱影響區(qū)；根據(jù)所述最小熱影響區(qū)，確定所述服務器主板的網(wǎng)格劃分策略，所述網(wǎng)格劃分策略包括最小熱影響區(qū)內(nèi)劃分策略和最小熱影響區(qū)外劃分策略中的至少一種；根據(jù)所述網(wǎng)格劃分策略計算，得到所述電壓調(diào)整芯片的散熱策略。本申請能夠提高散熱仿真精度，減少網(wǎng)格數(shù)量，節(jié)省計算資源，縮短產(chǎn)品研制周期，節(jié)省研發(fā)成本和散熱片成本，最小化散熱占用的主板空間。

技術領域

本申請涉及散熱仿真技術領域，特別是涉及一種服務器散熱仿真方法、裝置、電子設備和存儲介質(zhì)。

背景技術

隨著集成電路技術的發(fā)展，服務器的功率急劇上升，而服務器的體積越來越小，從而使得單位體積的發(fā)熱量增加，導致服務器發(fā)熱問題日益突出。熱仿真技術的發(fā)展為解決電子設備過熱問題提供了途徑。

工程上通常在產(chǎn)品設計階段進行熱仿真試驗，以確定產(chǎn)品模型的溫度分布，找出系統(tǒng)熱點，并通過改變布局或強化散熱等改進措施來消除熱點，進而達到設計指標。

現(xiàn)有的散熱仿真技術對CPU(central processing unit，中央處理器)、GPU(graphics processing unit，圖形處理器)、硬盤和DIMM(Dual Inline Memory Module，雙列直插內(nèi)存模塊)等部件的精度較高，但是對VR(Voltage Regulation，電壓調(diào)整器)芯片的仿真精度嚴重欠缺。究其原因在于VR芯片的熱量主要通過主板散失，但是主板由于層數(shù)較多，以層數(shù)為18層、每層1盎司的主板為例，單層銅箔至少需要3個網(wǎng)格，主板尺寸為400×430×2.2mm，按照水平方向和垂直方向最大尺寸比為20計算，僅主板的網(wǎng)格數(shù)量就需要6億左右，超出常見服務器計算能力一個數(shù)量級。

目前常見的做法是對服務器主板進行簡化處理，只設置PCB的覆銅率，由仿真軟件Flotherm、Icepak等按照如下公式計算水平方向和垂直方向的導熱系數(shù)。

其中，K_plane為PCB在平面方向的熱導率K_cond為導電材料的熱導率K_die為絕緣材料的熱導率K_normal為PCB在垂直方向的熱導率A為導電材料占PCB的體積百分比，即％Conductor by Volume設定值。

示例性的，以銅的導熱系數(shù)FR4導熱系數(shù)為例，軟件換算出的垂直方向?qū)嵯禂?shù)為水平方向?qū)嵯禂?shù)為而實際上，由于過孔的存在，由如下公式可知，以2盎司厚度為例，過孔垂直方向的導熱系數(shù)高達另外，在供電芯片如VR芯片的焊盤附近，出于通流和散熱的考慮，覆銅率會顯著高于其它區(qū)域，這樣一來，VR芯片焊盤附近的兩個方向?qū)嵯禂?shù)必然會更高。

其中，K_normal為過孔所在區(qū)域沿PCB垂直方向的熱導率K_cu為銅熱導率d_via為過孔外徑(m)；d_cu為過孔壁厚度(m)；d_pitch為過孔之間的節(jié)距(m)。

由于上述原因，會導致仿真值比實測值高出20～50℃，從而失去了仿真的意義。而在前期散熱評估時，往往沒有原型機可以進行實測，主要參考熱仿真最差的情況，從而導致散熱設計冗余，浪費多余的散熱片。同時由于散熱片自身體積以及固定孔也占用有限的主板空間等因素，若先不加散熱片，根據(jù)實測確定散熱解決方案，在出現(xiàn)實測VR芯片超溫需加散熱片的情況時，需要在主板開孔，導致主板需要重新設計和打板，加長了設計周期和成本。

發(fā)明內(nèi)容