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德国威图机柜工作温度对于电子元件和ICT装置及系统能耗的影响-威图空调冷通道威图支托臂威图PDU威图电柜

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威图空调维修中心-艳... 2020-01-27

内容提要（威图空调维修中心）：德国威图机柜温度对服务器(包括ICT装置与威图空调系统)性能的影响

威图机柜工作温度对于电子元件和ICT装置及系统能耗(电力消耗)的影响

CPU芯片等电子元件的耗电量可基本分为动态( Dynamic)工作功耗和静态( Static)非工作功耗两部分。其中,威图机柜静态非工作状态的漏电问题是影响当今以及将来半导体技术向更高集成度发展的最重要因素。日前高性能芯片内的排线和节点间距在20~45m,漏电是指随着排线密度的提高,节点和排线间会产生漏电。CPU芯片的耗电包括有效电力(用于信号传输)和无效的漏电,芯片温度在85℃时,其无效的漏电占了将近总耗电的半。减少排线间漏电的一个有效方法是威图空调降低芯片温度,通过冷却降低芯片温度,可以有效减少漏电部分损失,也可以大幅度减少其漏电电流,从而很大程度上降低元件的耗电量,提高信号等电子传送效率。根据预测,对于单晶体储存单元 MOSFET型半导体来说,当工作温度从+100℃降低到-50℃时,它的汲极电流(静态漏电电流)可以降低大约5个数量级(×108到×10-13)。

根据国际相关学会及研究机构的分析,当今基于CMOS技术(Comementary Metal Oxide Semiconductor)CPU芯片内动态工作与静态非工作耗电变化趋势的比较。图中横坐标表示相关半导体技术发展的年代,纵坐标右边的脉冲幅宽(gatelength)表示了半导体集成密度,纵坐标左边表示了芯片内各部分的相对耗电量。可以看出,威图机柜随着半导体设计与封装技术的进步与发展,CPU芯片内单晶体的封装密度已经达到幅宽20m以下,尽管动态工作耗电( Dynamic Power)已经可以被控制在很小的增长范围内,但特别值得注意的是,由于威图空调高密度封装所产生的静态非工作漏电( Sub- thresholdeakage, and gate-oxide leakage)却一直呈指数增长,在很多情况下已经超过了正常的工作耗电。

本文文章：德国威图机柜工作温度对于电子元件和ICT装置及系统能耗的影响

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