【技术实现步骤摘要】
本申请涉及散热，尤其涉及一种基于石墨烯的多层芯片热扩散方法及系统。
技术介绍
1、在现代电子设备中，随着集成电路技术的不断进步，芯片的集成度和功能复杂性日益增加，多层芯片逐渐成为高性能电子设备的核心组成部分。然而，随着芯片层数的增加，芯片内部各层之间的热量积聚问题也日益凸显，为确保电子设备的有效运行，对多层芯片进行有效散热至关重要。
2、然而，现有的芯片散热方法通常采用风扇或微通道液冷系统进行散热，这种方法难以实现对多层芯片的所有区域进行有效散热。
技术实现思路
1、本申请提供一种基于石墨烯的多层芯片热扩散方法及系统。以解决上述
技术介绍
提出的问题。
2、第一方面，本申请提供一种基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，包括：
3、获取多层芯片的工况信息；所述工况信息包括多层芯片的多种工况；
4、对各个所述工况进行组合运算，得到多种工况组合；
5、针对各个所述工况组合，控制所述多层芯片在所述工况组合下运行预设时长，并在所述多层芯片运行的过程中实时获取所述多层芯片的表面温度分布图，得到所述多层芯片在所述工况组合下的表面温度分布变化信息；
6、基于各个所述表面温度分布变化信息生成石墨烯散热层在所述多层芯片中的厚度分布信息；
7、基于所述厚度分布信息在所述多层芯片中集成石墨烯散热层。
8、在一种可能实现的方式中，所述基于各个所述表面温度分布变化信息生成石墨烯散热层在所述多层芯片中的厚度分布信息，包括：p>
9、构建所述多层芯片的虚拟模型，并对所述虚拟模型的表面进行有限元分割处理，得到所述虚拟模型对应的有限元模型；
10、针对各个所述表面温度分布变化信息，基于所述表面温度分布变化信息生成所述有限元模型的各个有限元单元的发热效率；
11、针对各个所述有限元单元，确定所述有限元单元对应的最大发热效率为所述有限元单元对应的目标发热效率；
12、针对各个所述有限元单元，基于所述有限元单元对应的目标发热效率和预设的石墨烯散热模型确定所述有限元单元对应的石墨烯散热层的厚度；各个所述有限元单元对应的石墨烯散热层的厚度构成所述厚度分布信息。
13、在一种可能实现的方式中，所述基于所述表面温度分布变化信息生成所述有限元模型的各个有限元单元的发热效率，包括：
14、针对所述表面温度分布变化信息中的各个表面温度分布图，基于所述表面温度分布图对所述有限元单元进行渲染，并基于所述表面温度分布图获取所述有限元模型的各个有限元单元的温度值；
15、针对各个所述有限元单元，基于所述有限元单元对应的各个温度值所对应的表面温度分布图的获取时间将各个所述温度值依序排列，得到所述有限元单元对应的温度值序列；
16、针对各个所述有限元单元，依序计算所述有限元单元对应的温度值序列中的相邻两个温度值之间的温度差值，得到所述有限元单元对应的温度差值序列；
17、针对各个所述有限元单元，基于所述有限元单元对应的温度差值序列生成所述有限元单元对应的目标温度差值；
18、针对各个所述有限元单元，基于所述有限元单元对应的面积、所述有限元单元对应的目标温度差值、所述多层芯片在所述有限元单元处对应的厚度、所述多层芯片的密度和比热容、所述目标温度差值对应的时间差生成所述有限元单元的发热效率。
19、在一种可能实现的方式中，所述基于所述有限元单元对应的温度差值序列生成所述有限元单元对应的目标温度差值，包括：
20、采用预设的滤波方法对所述温度差值序列进行滤波处理，得到目标温度差值序列；
21、基于所述目标温度差值序列生成所述目标温度差值。
22、在一种可能实现的方式中，所述采用预设的滤波方法对所述温度差值序列进行滤波处理，得到目标温度差值序列，包括：
23、针对所述温度差值序列中的各个温度差值，确定所述温度差值的邻域区间；所述邻域区间包括所述温度差值及与所述温度差值相邻的温度差值；
24、针对所述温度差值序列中的各个温度差值，基于所述温度差值对应的邻域区间确定所述温度差值对应的滤波值。
25、在一种可能实现的方式中，所述基于所述温度差值对应的邻域区间确定所述温度差值对应的滤波值，包括：
26、确定所述邻域区间内的各个温度差值之间的标准差；
27、通过分别获取所述邻域区间内的各个温度差值对应的高斯权重；其中，表示所述邻域区间对应的温度差值，表示所述邻域区间内的任一温度差值；
28、将所述邻域区间内的各个温度差值对应的高斯权重相加，得到高斯权重之和；
29、针对所述邻域区间内的各个温度差值，确定所述温度差值对应的高斯权重与所述高斯权重之和的比值为所述温度差值的目标权重；
30、基于所述邻域区间内的各个温度差值的目标权重对所述邻域区间内的各个温度差值进行加权求和，得到所述滤波值。
31、在一种可能实现的方式中，确定所述目标温度差值序列的各个滤波值之间的平均值为所述目标温度差值。
32、第二方面，本申请提供一种基于石墨烯的多层芯片热扩散系统，包括：
33、第一获取模块，用于获取多层芯片的工况信息；所述工况信息包括多层芯片的多种工况；
34、组合运算模块，用于对各个所述工况进行组合运算，得到多种工况组合；
35、第二获取模块，用于针对各个所述工况组合，控制所述多层芯片在所述工况组合下运行预设时长，并在所述多层芯片运行的过程中实时获取所述多层芯片的表面温度分布图，得到所述多层芯片在所述工况组合下的表面温度分布变化信息；
36、生成模块，用于基于各个所述表面温度分布变化信息生成石墨烯散热层在所述多层芯片中的厚度分布信息；
37、加工模块，用于基于所述厚度分布信息在所述多层芯片中集成石墨烯散热层。
38、本申请提供了基于石墨烯的多层芯片热扩散方法及系统，该方法包括：获取多层芯片的工况信息；所述工况信息包括多层芯片的多种工况；对各个所述工况进行组合运算，得到多种工况组合；针对各个所述工况组合，控制所述多层芯片在所述工况组合下运行预设时长，并在所述多层芯片运行的过程中实时获取所述多层芯片的表面温度分布图，得到所述多层芯片在所述工况组合下的表面温度分布变化信息；基于各个所述表面温度分布变化信息生成石墨烯散热层在所述多层芯片中的厚度分布信息；基于所述厚度分布信息在所述多层芯片中集成石墨烯散热层。该方法，一方面，利用石墨烯散热层的高导热性能，结合厚度分布优化方法，能够实现热量在多层芯片中的高效传导和均匀扩散，从根本上缓解芯片热量积聚的问题，确保芯片的稳定运行，另一方面，本实施例提供的石墨烯散热层厚度的设计方法，能够使石墨烯散热层的设计适配芯片的复杂结构和不同热负载区域，确保芯片所有区域均能够获得高效的散热效果，从而避免局部过热现象的发生。
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1.一种基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，其特征在于，所述基于各个所述表面温度分布变化信息生成石墨烯散热层在所述多层芯片中的厚度分布信息，包括：
3.根据权利要求2所述的基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，其特征在于，所述基于所述表面温度分布变化信息生成所述有限元模型的各个有限元单元的发热效率，包括：
4.根据权利要求3所述的基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，其特征在于，所述基于所述有限元单元对应的温度差值序列生成所述有限元单元对应的目标温度差值，包括：
5.根据权利要求4所述的基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，其特征在于，所述采用预设的滤波方法对所述温度差值序列进行滤波处理，得到目标温度差值序列，包括：
6.根据权利要求5所述的基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，其特征在于，所述基于所述温度差值对应的邻域区间确定所述温度差值对应的滤波值，包括：
7.根据权利要求4所述的基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，其特征在于，所述基于所述目标温度差值序列生成所
8.一种基于石墨烯的多层芯片热扩散系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，其特征在于，所述基于各个所述表面温度分布变化信息生成石墨烯散热层在所述多层芯片中的厚度分布信息，包括：
3.根据权利要求2所述的基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，其特征在于，所述基于所述表面温度分布变化信息生成所述有限元模型的各个有限元单元的发热效率，包括：
4.根据权利要求3所述的基于石墨烯的多层芯片热扩散方法，其特征在于，所述基于所述有限元单元对应的温度差值序列生成所述有限元单元对应的目...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱沿，邓小民，
申请(专利权)人：深圳市铭瑞达五金制品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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