集成電路熱管理：片上和系統(tǒng)級(jí)的監(jiān)測(cè)及冷卻

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前言
第１章　集成電路和系統(tǒng)的熱問(wèn)題１
?。?１　引起熱挑戰(zhàn)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)２
　?。?１.１　系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求２
　?。?１.２　產(chǎn)品可靠性要求４
　　１.１.３　產(chǎn)品性能要求６
　　１.１.４　成本、用戶體驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)性要求７
?。?２　芯片的發(fā)熱原理８
　?。?２.１　高性能芯片的熱響應(yīng)示例１０
　　１.２.２　芯片傳熱路徑１５
　參考文獻(xiàn)２１
第２章　芯片內(nèi)置溫度偵測(cè)２７
?。?１　芯片內(nèi)置溫度傳感器的工作條件及性能參數(shù)２８
?。?２　模擬型溫度傳感器３２
　?。?２.１　基于熱二極管的傳感器３２
　?。?２.２　電阻型傳感器３４
　?。?２.３　熱電偶和熱電堆３５
　?。?２.４　其他類型溫度傳感器３９
　２.３　數(shù)字溫度傳感器３９
　?。?３.１　基于ＭＯＳＦＥＴ輸出電壓／電流的溫度傳感器３９
　　２.３.２　基于延遲時(shí)間的溫度傳感器４１
　?。?３.３　基于漏電流的溫度傳感器４２
　２.４　傳感器前端４３
　?。?４.１　溫度傳感器的Ｓｉｇｍａ－ＤｅｌｔａＡＤＣ ４４
　　２.４.２　溫度傳感器的ＳＡＲＡＤＣ ４４
　?。?４.３　溫度傳感器的ＰＴＤＣ ４５
　２.５　芯片內(nèi)置溫度傳感器的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)４５

　?。?５.１　理想性和線性度４６
　?。?５.２　對(duì)變化的魯棒性４７
　?。?５.３　溫度傳感器的校正４９
?。?６　通過(guò)系統(tǒng)布局提高溫度測(cè)量精度５２
　　２.６.１　通過(guò)內(nèi)差法強(qiáng)化均勻網(wǎng)格５４
　?。?６.２　非均勻網(wǎng)格傳感器的分配與布置６０
　?。?６.３　可編程器件的傳感器分配和布局６５
　　２.６.４　溫度傳感器分配和布局的最新進(jìn)展６８
?。?７　間接溫度監(jiān)測(cè)７０
　參考文獻(xiàn)７１
第３章　動(dòng)態(tài)熱管理７９
?。?１　芯片溫度傳感器的接口和動(dòng)態(tài)熱管理系統(tǒng)８０
　　３.１.１　溫度傳感器的偏置網(wǎng)絡(luò)８０
　?。?１.２　溫度傳感器的通信網(wǎng)絡(luò)８５
　３.２　工業(yè)設(shè)計(jì)中基于溫度傳感器的動(dòng)態(tài)功耗和熱管理８９
　?。?２.１　第一代動(dòng)態(tài)熱管理８９
　?。?２.２　第二代動(dòng)態(tài)熱管理９１
　?。?２.３　最新一代動(dòng)態(tài)熱管理９３
?。?３　非商業(yè)設(shè)計(jì)溫度傳感器的動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法９６
　?。?３.１　基于硬件設(shè)計(jì)的熱管理９６
　３.４　基于溫度傳感器的內(nèi)存熱管理方法１０５
　?。?４.１　基于溫度傳感器的ＤＲＡＭ刷新率及寫(xiě)時(shí)序優(yōu)化１０５
　?。?４.２　基于溫度傳感器的ＤＲＡＭ架構(gòu)優(yōu)化１０７
　　３.４.３　基于溫度傳感器的硬盤熱管理１０７
?。?５　熱管理的控制系統(tǒng)深入探究１０８
　　３.５.１　閉環(huán)控制器１０８
　?。?５.２　隨機(jī)控制１１２
　?。?５.３　模型預(yù)測(cè)控制１１３
　參考文獻(xiàn)１１４
第４章　主動(dòng)冷卻１２１
?。?１　空氣冷卻１２２
　?。?１.１　冷卻風(fēng)扇的管理控制１２６
　　４.１.２　基于風(fēng)扇之外的強(qiáng)迫空氣冷卻系統(tǒng)１２９
?。?２　液體冷卻１３１
　?。?２.１　液體冷卻系統(tǒng)的效率和成本優(yōu)化１３４
　?。?２.２?。常募呻娐沸酒囊后w冷卻１３６
Ⅷ　集成電路熱管理：片上和系統(tǒng)級(jí)的監(jiān)測(cè)及冷卻
　　４.２.３　直接液體冷卻１４２
?。?３　熱電冷卻１４２
　　４.３.１?。裕牛醚b置的工作原理及性能指標(biāo)１４３
　?。?３.２　最新一代芯片內(nèi)置冷卻器的設(shè)計(jì)１４５
　　４.３.３　熱電冷卻器的理論分析框架１４８
　?。?３.４　基于ＴＥＣ冷卻器的ＩＣ芯片熱管理１５０
?。?４　相變冷卻１５６
　參考文獻(xiàn)１５８
第５章　系統(tǒng)層、超級(jí)計(jì)算機(jī)以及數(shù)據(jù)中心層熱事件的緩解措施１６９
?。?１?。希訉拥纳峋徑獯胧保叮?
　　５.１.１　熱感知技術(shù)優(yōu)化１７１
?。?２　嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的ＯＳ層熱管理策略１８４
?。?３　熱感知的虛擬化１９０
?。?４　應(yīng)用層在溫度分布形成中的作用１９４
?。?５　數(shù)據(jù)中心和超級(jí)計(jì)算機(jī)的熱感知優(yōu)化１９７
　?。?５.１　數(shù)據(jù)中心的熱耗特征與性能指標(biāo)１９７
　?。?５.２　系統(tǒng)層熱感知管理的軟件環(huán)境與配置２００
　參考文獻(xiàn)２０２
第６章　熱感知系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)２０７
?。?１　熱設(shè)計(jì)時(shí)考慮客戶舒適度２０７
　６.２　集成電路的熱回收技術(shù)２１０
?。?３　芯片內(nèi)置溫度傳感器的新材料和新設(shè)計(jì)２１２
?。?４　硬件安全性２１３
　參考文獻(xiàn)２１３
附錄　相關(guān)術(shù)語(yǔ)和單位２１６