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一种可即时监控功耗的制冷系统

阅读：1发布：2021-01-11

专利汇可以提供一种可即时监控功耗的制冷系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种可即时监控功耗的制冷系统，本实用新型将制冷芯片模组搭配电压调节器的功耗侦测，通过I2C或GPIO等通道来外界服务器上的电流感测模块与BMC，通过实时获取CPU或GPU高热芯片的电流变化与功耗大小，并根据电流变化调控制冷芯片模组的强度，使得系统散热更及时，另外可独立对单一芯片作功耗监控，针对不同功耗给予不同制冷芯片模组的散热强度，除了提升其整体散热效率，同时也节省所需散热的功耗。，下面是一种可即时监控功耗的制冷系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种可即时监控功耗的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括：
电流感测模块以及制冷芯片模组；
所述电流感测模块内置于电压调节器中，所述电压调节器分别连接CPU与BMC，用于获取电流和电压，并将电流和电压值传递至BMC；
所述BMC与制冷芯片模组连接，用于根据电流和电压值计算功耗值并调节制冷芯片模组电流大小；
所述制冷芯片模组为CPU或GPU高热芯片散热。
2.根据权利要求1所述的一种可即时监控功耗的制冷系统，其特征在于，所述BMC与制冷芯片模组通过I2C或GPIO连接。
3.根据权利要求1所述的一种可即时监控功耗的制冷系统，其特征在于，所述电压调节器与BMC通过I2C连接。
4.根据权利要求1所述的一种可即时监控功耗的制冷系统，其特征在于，所述电流感测模块为电流传感器或电阻。
5.根据权利要求1所述的一种可即时监控功耗的制冷系统，其特征在于，所述制冷芯片为通过直流电进行温度控制的半导体元件，电流越大，芯片两面温差越大。
6.根据权利要求5所述的一种可即时监控功耗的制冷系统，其特征在于，所述制冷芯片的电流由P型元件流向N型元件，在热端的P型元件处，因电子被电洞抓捕，放出热量制热，在热端的N型元件处，因电子被电子排斥，放出热量制热；而在冷端，P型元件处因电子要脱离电洞的抓捕，需获得能量吸热，N型元件处因电子要突破电子的封锁，需获得能量吸热。

说明书全文

一种可即时监控功耗的制冷系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及制冷芯片技术领域，特别是一种可即时监控功耗的制冷系统。

背景技术

[0002] 目前服务器的散热技术，包括常见的散热片、风扇及液冷系统等，大部分都是应用材料本身的热传导特性，或是工作流体相变化所吸收的潜热，将电子组件的热能带走，基本上都将热能由高温传导至低温，一般称之为被动式散热。其中散热片即是一种固定在电子组件表面的材料，用来将电子组件产生的热量传导至周围。散热片通常是由一底板和许多鳍片所组成，底板直接与电子组件接触，将热快速传导出并扩散出来，以避免热过渡集中，鳍片则用来增加散热片的散热面积，以便进一步传递底板扩散开来的热。

[0003] 此外，还有一种散热技术为主动式冷却，将热能做主动传输，达到热能由低温端持续往高温端传送的功能。一般所熟知的压缩机系统就是主动式制冷装置的一种。

[0004] 传统上服务器散热系统依靠着散热片与风扇来将芯片上的热能导出，但往往会受限于系统上的散热系统设计，也相对影响了机构上的设计，更严重的会影响信号走线品质。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的是提供一种可即时监控功耗的制冷系统，旨在解决现有技术中依靠散热片与风扇来进行散热所导致的散热效果不佳的问题，实现根据侦测的功耗值实时调节制冷芯片的散热强度，提高散热效率。

[0006] 为达到上述技术目的，本实用新型提供了一种可即时监控功耗的制冷系统，所述制冷系统包括：

[0007] 电流感测模块以及制冷芯片模组；

[0008] 所述电流感测模块内置于电压调节器中，所述电压调节器分别连接CPU与 BMC，用于获取电流和电压，并将电流和电压值传递至BMC；

[0009] 所述BMC与制冷芯片模组连接，用于根据电流和电压值计算功耗值并调节制冷芯片模组电流大小；

[0010] 所述制冷芯片模组为CPU或GPU高热芯片散热。

[0011] 优选地，所述BMC与制冷芯片模组通过I2C或GPIO连接。

[0012] 优选地，所述电压调节器与BMC通过I2C连接。

[0013] 优选地，所述电流感测模块为电流传感器或电阻。

[0014] 优选地，所述制冷芯片为通过直流电进行温度控制的半导体元件，电流越大，芯片两面温差越大。

[0015] 优选地，所述制冷芯片的电流由P型元件流向N型元件，在热端的P型元件处，因电子被电洞抓捕，放出热量制热，在热端的N型元件处，因电子被电子排斥，放出热量制热；而在冷端，P型元件处因电子要脱离电洞的抓捕，需获得能量吸热，N型元件处因电子要突破电子的封锁，需获得能量吸热。

[0016] 实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

[0017] 与现有技术相比，本实用新型将制冷芯片模组搭配电压调节器的功耗侦测，通过I2C或GPIO等通道来外界服务器上的电流感测模块与BMC，通过实时获取CPU或GPU高热芯片的电流变化与功耗大小，并根据电流变化调控制冷芯片模组的强度，使得系统散热更及时，另外可独立对单一芯片作功耗监控，针对不同功耗给予不同制冷芯片模组的散热强度，除了提升其整体散热效率，同时也节省所需散热的功耗。附图说明

[0018] 图1为本实用新型实施例中所提供的一种可即时监控功耗的制冷系统结构框图；

[0019] 图2为本实用新型实施例中所提供的一种制冷芯片结构示意图。

具体实施方式

[0020] 为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

[0021] 下面结合附图对本实用新型所提供的一种可即时监控功耗的制冷系统进行详细说明。

[0022] 如图1所示，本实用新型公开了一种可即时监控功耗的制冷系统，所述制冷系统包括：

[0023] 电流感测模块以及制冷芯片模组；

[0024] 所述电流感测模块内置于电压调节器中，所述电压调节器分别连接CPU与 BMC，用于获取电流和电压，并将计算后的功耗值传递至BMC；

[0025] 所述BMC与制冷芯片模组连接，用于根据功耗值调节制冷芯片模组电流大小；

[0026] 所述制冷芯片模组为CPU或GPU高热芯片散热。

[0027] 本实用新型采用的制冷芯片属于主动式制冷，虽然能源效益比COP值尚不及压缩机系统，但在服务器应用上，要求小体积、低噪音、轻量化且精确控温等应用需求领域中，有独特优势。

[0028] 如图2所示，本实用新型所用制冷芯片为通过直流电可自由进行冷却、加热、温度控制的半导体元件，晶片两面的温差受电流大小影响，电流越大温差越大，电流由P型元件流向N型元件，在热端的P型元件处，此端因电子被电洞抓捕，故放出热量制热，在热端的N型元件处，此端因电子被电子排斥，故放出热量制热；而在冷端，P型元件处因电子要脱离电洞的抓捕，故需获得能量吸热，N型元件处因电子要突破电子的封锁，故需获得能量吸热，从而成为冷端。

[0029] 在本实用新型中，将上述制冷芯片加入制冷芯片模组，从而取代传统服务器依靠着散热片与风扇来将芯片上的热能导出的方式，借由控制直流电通电量的大小和方向，可以决定吸/放热量的大小及相对位置。

[0030] 将CPU或GPU等高热芯片的电压调节器设计中，内置电流感测模块，所述电流感测模块为电流传感器或者精密电阻，且在电流感测模块两端引出侦测电流差分信号通过I2C传输至BMC，通过BMC监测电流感测模块上的电流与电压值，可运算出负载设备的功耗值，BMC通过I2C或GPIO连接至制冷芯片模组，从而通过BMC调节制冷芯片模组，通过实时获取CPU或GPU高热芯片的电流变化与功耗大小，并根据电流变化调控制冷芯片模组的强度，使得系统散热更及时。

[0031] 另外，该设计可独立作单一芯片的散热控制，由于不同的芯片在同一时间的功耗不同，因此独立对单一芯片作功耗监控，及时针对各自的芯片作制冷芯片模组的散热，监控温度可更及时且更有效率，也减少了不必要的功耗。

[0032] 本实用新型将制冷芯片模组搭配电压调节器的功耗侦测，通过I2C或GPIO 等通道来外界服务器上的电流感测模块与BMC，通过实时获取CPU或GPU高热芯片的电流变化与功耗大小，并根据电流变化调控制冷芯片模组的强度，使得系统散热更及时，另外可独立对单一芯片作功耗监控，针对不同功耗给予不同制冷芯片模组的散热强度，除了提升其整体散热效率，同时也节省所需散热的功耗。

[0033] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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