避免或延遲芯片級系統(tǒng)(SoC)降頻

在移動(dòng)電子設(shè)備中，芯片級系統(tǒng)(SoC)是指用作微控制器的單個(gè)芯片上的一組處理器。它集成了運(yùn)行系統(tǒng)所需的所有元器件，從數(shù)據(jù)或圖形處理到內(nèi)存或輔助存儲器，以及其它電路。

因?yàn)镾oC控制著設(shè)備的許多功能，所以通常是產(chǎn)生熱量最多的元器件。正因如此，它成為了導(dǎo)致移動(dòng)電子設(shè)備出現(xiàn)表面熱點(diǎn)的主要因素。熱點(diǎn)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(jìn)行降頻來達(dá)到降低功率輸出的目的。

因此，SoC的熱管理對于智能手機(jī)、筆記本電腦、智能手表、AR/VR設(shè)備和其它移動(dòng)設(shè)備的熱管理設(shè)計(jì)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。

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對芯片級系統(tǒng)進(jìn)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(zhì)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(jìn)行熱測量，可使用紅外攝像機(jī)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。

完成對SoC的熱分析后，熱管理設(shè)計(jì)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(yùn)行更長時(shí)間，并避免或延遲達(dá)到降頻閾值。

• 通常，他們會使用TIM和導(dǎo)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(shè)備中溫度較低的區(qū)域
• 此外，根據(jù)軟件算法，戈?duì)枺℅ORE）隔熱膜可用于防止SoC過熱而造成的設(shè)備表面熱點(diǎn)和SoC性能下降。

戈?duì)枺℅ORE）隔熱膜可降低表面溫度，與石墨材料結(jié)合使用時(shí)，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(yùn)行更長時(shí)間。

通過將戈?duì)枺℅ORE）隔熱膜與石墨材料結(jié)合使用，設(shè)計(jì)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(shè)備性能，降低表面熱點(diǎn)溫度，或開發(fā)出更薄的高性能設(shè)備。

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