本領(lǐng)域通常涉及用于電子設(shè)備的冷卻方案,尤其涉及采用用于計(jì)算設(shè)備的基于煙囪的冷卻裝置。
背景技術(shù):現(xiàn)在,存在各種用于冷卻計(jì)算機(jī)的方案。但是,這些用于冷卻計(jì)算機(jī)(例如,一體化(AIO)臺式計(jì)算機(jī))的方案包括風(fēng)扇或者鼓風(fēng)機(jī)。例如,典型AIO計(jì)算機(jī)由一個或多個鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇冷卻,風(fēng)扇從周圍環(huán)境引入冷卻空氣,冷卻空氣又流過計(jì)算機(jī)的熱部件或者它們關(guān)聯(lián)的熱交換器以冷卻它們。這導(dǎo)致高聲學(xué)害處以及計(jì)算機(jī)所連接的電源的更高功率消耗。此外,因?yàn)锳IO計(jì)算機(jī)將其所有的電子件置于屏幕后面或者下方,所以進(jìn)一步惡化了高風(fēng)扇聲學(xué)噪聲問題。附圖說明通過示例圖示了本發(fā)明的實(shí)施例,附圖中的圖不是要限制本發(fā)明的實(shí)施例,其中相似附圖標(biāo)記指示類似元件,其中:圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的基于煙囪的冷卻裝置;圖2A-2C圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的圖1的基于煙囪的冷卻裝置的側(cè)視圖;圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的基于煙囪的冷卻裝置;圖4A-4C圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的圖3的基于煙囪的冷卻裝置300的側(cè)視圖;圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的采用風(fēng)扇的基于煙囪的冷卻裝置;圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于基于煙囪冷卻計(jì)算機(jī)部件的過程;以及圖7圖示了能夠采用基于煙囪的冷卻裝置的計(jì)算系統(tǒng)。具體實(shí)施方式本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于基于煙囪冷卻計(jì)算機(jī)部件的裝置。本發(fā)明的實(shí)施例的方法包括確定計(jì)算設(shè)備的發(fā)熱部件。所述方法進(jìn)一步包括將煙囪聯(lián)接至一個或多個發(fā)熱部件,使得煙囪的煙囪效應(yīng)用于引導(dǎo)與部件關(guān)聯(lián)的空氣進(jìn)出煙囪。在一個實(shí)施例中,在計(jì)算機(jī)中采用煙囪用于冷卻的目的,從而消除了采用風(fēng)扇或者鼓風(fēng)機(jī)的需要,這進(jìn)一步導(dǎo)致消除了風(fēng)扇聲學(xué)噪聲并且顯著降低了與風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)關(guān)聯(lián)的功率消耗。煙囪效應(yīng)(或煙筒效應(yīng))是公知的現(xiàn)象,指的是浮力驅(qū)動空氣移入和移出家、建筑物等。煙囪效應(yīng)負(fù)責(zé)放大與自然對流關(guān)聯(lián)的空氣移動,并且頻繁用于家庭、某些產(chǎn)熱設(shè)備等中的通風(fēng)。浮力源自于由于溫差、濕度差等引起的空氣密度差。典型地,熱差和結(jié)構(gòu)的高度越大,浮力和煙囪效應(yīng)就越大。在一個實(shí)施例中,使用和調(diào)節(jié)該煙囪效應(yīng)或者煙筒效應(yīng),使得來自計(jì)算機(jī)內(nèi)的各種部件的加熱空氣由于其密度相比于周圍空氣或者氣體不同(即,更低)而上升通過導(dǎo)管通路。這有助于最大化自然通風(fēng)引起的空氣流并且增加分散系統(tǒng)中生成的熱的效果。可以想到的是,該技術(shù)能夠起作用于任意數(shù)量的電子設(shè)備,包括所有類型和形式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng);但是,為了簡潔、清楚以及易于理解,將AIO計(jì)算機(jī)作為貫穿本文的例子。圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的基于煙囪的冷卻裝置100。圖示的實(shí)施例示出了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的母板150,具有任意數(shù)量的發(fā)熱部件。為了簡潔、簡化以及易于理解,示出了AIO計(jì)算機(jī)母板150的中央處理單元(CPU)112和存儲器114。在一個實(shí)施例中,單個煙囪122和124分別放置在CPU112和存儲器114上面。在一個實(shí)施例中,如圖所示,煙囪122、124通過它們的進(jìn)入通風(fēng)口102吸入或者接收冷空氣132、134,以及通過它們的排放通風(fēng)口104排出或者發(fā)出熱空氣142、144(由CPU112、存儲器114產(chǎn)生的)??諝獾倪@種移動是通過兩個煙囪112、114的煙囪效應(yīng)或者煙筒效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。如參考圖2A-2C討論的,煙囪122、124可以由從金屬到塑料(被視為是適當(dāng)?shù)囊约氨仨毜模┑娜我獠牧现瞥桑⑶彝ㄟ^與部件112、114建立直接接觸,或者通過它們的擴(kuò)散器或者熱交換器(HX)或者以一些其他類似方式,能夠制成為熱接觸它們的對應(yīng)部件112、114。為了簡潔,此處使用HX作為例子。在一個實(shí)施例中,煙囪效應(yīng)驅(qū)動冷空氣132、134和熱空氣142、144在煙囪122、124內(nèi)以方便、有序且有效率的方式進(jìn)行空氣移動,而不需要安裝任何常規(guī)風(fēng)扇或者鼓風(fēng)機(jī)。此外,單個煙囪可以用于一個或多個部件。例如,對于高產(chǎn)熱部件,比如CPU112,圖示的單個大煙囪122可以是合適的;但是,對于低產(chǎn)熱的較小或不經(jīng)常使用的部件,單個煙囪就可以足夠用于任意數(shù)量的這種部件。圖2A-2C圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的圖1的基于煙囪的冷卻裝置100的側(cè)視圖。再次,為了簡潔和簡化,僅使用圖1的CPU112來圖示出側(cè)視圖。在圖2A,示出了母板150,其具有的CPU112附接至熱交換器202。HX指的是用于從一個介質(zhì)到另一介質(zhì)進(jìn)行有效熱傳遞的設(shè)備。在一個實(shí)施例中,煙囪或者導(dǎo)管122直接聯(lián)接至HX202,使得用HX202維持親密的熱連接(例如,通過焊料,熱油脂等)。如前述,煙囪可以由任何類型材料制成,但考慮到其與HX202的連接,在該特定情形中,金屬可以是優(yōu)選材料(雖然其他材料諸如塑料也可行,但效率低)。在一個實(shí)施例中,煙囪122使用煙囪效應(yīng)將空氣204(例如,包括圖1的冷空氣132和熱空氣142)從其進(jìn)入通風(fēng)口移動至排放通風(fēng)口,而不需要常規(guī)風(fēng)扇或者鼓風(fēng)機(jī)。圖2B圖示了煙囪122圍繞HX202。如圖示的,HX202和煙囪122無縫地合并在一起,即,HX202的外壁和煙囪122的內(nèi)壁之間沒有間隙或者泄漏,這提供了空氣204移動的最大效率。在該實(shí)施例中,煙囪122直接連接至CPU112。參考圖2C,煙囪122直接連接至母板150并且無縫地圍繞CPU112和HX202,煙囪122、HX202和CPU112之間沒有任何間隙或者滲漏。圖2B和2C的煙囪112可以由金屬或者塑料等制成。圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的基于煙囪的冷卻裝置300。如圖1,圖示的實(shí)施例示出了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的母板350,具有任意數(shù)量的發(fā)熱部件。再次,為了簡潔和簡化,示出了AIO計(jì)算機(jī)的母板350的CPU312和存儲器314。在一個實(shí)施例中,單個煙囪322和324分別布置在CPU312和存儲器314上面。在一個實(shí)施例中,如圖示的,煙囪322、324通過它們的進(jìn)入通風(fēng)口302吸入或者接收冷空氣332、334,以及通過它們的排放通風(fēng)口304排出或者發(fā)出熱空氣342、344(由CPU312、存儲器314產(chǎn)生的)。該空氣移動是由于兩個煙囪312、314的煙囪效應(yīng)或者煙筒效應(yīng)而被執(zhí)行的。在一個實(shí)施例中,與CPU312和存儲器314對應(yīng)的HX是遠(yuǎn)程熱交換器(RHX)352、354。換句話說,這些RHX352、354不附接至它們的對應(yīng)部件CPU312和存儲器314;而是,它們遠(yuǎn)程地定位成靠近母板350的底部或者一側(cè),位于它們各自的煙囪322、324的端部。熱管362、364用對應(yīng)部件312、314連接RHX352、354。熱管362、364代表在兩個以上固體接口(諸如RHX352、354和CPU312和存儲器314)之間傳遞熱的熱傳遞裝置。因?yàn)槔淇諝?32、334通常沒有后果(consequence)而熱空氣342、344是關(guān)鍵的且要求移動,在一個實(shí)施例中,將RHX352、354靠近煙囪322、324的底部以提供用于熱空氣342、344的更大空間從而有效地繞煙囪移動并且移出排放通風(fēng)口304。在一個實(shí)施例中,RHX352、354放置在煙囪122、124的基部,用于最大冷卻性能。此外,RHX352、354不必檢查熱源。與RHX352、354和對應(yīng)發(fā)熱部件312、314連接的終端如圖所示通過熱管362、364,但其可以是任意數(shù)量的其他熱傳輸設(shè)備,諸如泵回路、環(huán)路型熱管、熱虹吸管或者甚至高導(dǎo)熱材料件。如參考圖4A-4C討論的,煙囪322、324可以由從金屬至塑料(視為適當(dāng)?shù)囊约氨仨毜模┤魏尾牧现瞥?,并且能夠通過建立與部件312、314的直接接觸或者通過它們的RHX352、354或者以一些其他類似方式,制成為熱接觸它們的對應(yīng)部件312、314。在一個實(shí)施例中,煙囪效應(yīng)驅(qū)動冷空氣332、334和熱空氣342、344從煙囪122、124的進(jìn)入通風(fēng)口302至排放通風(fēng)口304的方便有效的空氣移動,不需要安裝任何常規(guī)的風(fēng)扇或者鼓風(fēng)機(jī)。此外,單個煙囪可以用于一個或多個部件。例如,對于高產(chǎn)熱部件,比如CPU312,圖示的單個大煙囪322可以是合適的;但是,對于低產(chǎn)熱的較小或者不常使用的部件,單個煙囪會是足夠的用于任意數(shù)量的這種部件。圖4A-4C圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的基于煙囪的冷卻裝置300的側(cè)視圖。再次,為了簡潔和簡化,僅使用圖3的CPU312來示出側(cè)視圖。在圖4A,示出母板350,其所具有的CPU312經(jīng)由CPU模具(die)404附接至煙囪322。在圖示的實(shí)施例,RHX352遠(yuǎn)程地定位并且通過熱管362連接至CPU。此外,RHX352位于煙囪322的底部,煙囪的大部分用于管理和移出熱空氣402通過煙囪322的排放通風(fēng)口。在一個實(shí)施例中,煙囪322直接聯(lián)接至RHX352和CPU模具404(通過模具404),并且維持與RHX352和CPU312的親密熱連接。如前述,煙囪可以由從塑料至金屬的任意類型材料制成。在一個實(shí)施例中,煙囪322使用煙囪效應(yīng)將空氣402(例如,包括圖3的冷空氣332和熱空氣342)從其進(jìn)入通風(fēng)口移動至排放通風(fēng)口,而不需要常規(guī)風(fēng)扇或者鼓風(fēng)機(jī)。圖4B圖示了煙囪322,其圍繞CPU模具404并且直接連接至CPU312。參考圖4C,煙囪322直接連接至母板350并且無縫地圍繞CPU312、CPU模具404和RHX352,在煙囪322、RHX352、CPU312和CPU模具404之間沒有任何間隙或者滲漏。圖4B和4C的煙囪322可以由金屬或者塑料等制成。圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的采用風(fēng)扇532的基于煙囪的冷卻裝置500。在圖示的實(shí)施例,煙囪或者導(dǎo)管512在位于母板550上的CPU502上以移動冷空氣和熱空氣522。在一個實(shí)施例中,可以采用風(fēng)扇532(例如,微型風(fēng)扇或者風(fēng)扇狀空氣移動器,諸如合成噴流器、壓電翼、離子風(fēng)等)以將風(fēng)扇效應(yīng)與煙囪效應(yīng)結(jié)合,從而更有效的進(jìn)行空氣522的移動。例如,在特定情形,引入的空氣可能不能夠?qū)⒉考雍咸幓驒C(jī)箱的溫度維持在它們的規(guī)定極限值以下,因而,在這些情況下,由于存在小的傳統(tǒng)的空氣移動器(比如小風(fēng)扇)或者替換地非傳統(tǒng)的空氣移動技術(shù)(諸如上述的一種),可以增強(qiáng)煙囪512的影響。圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于基于煙囪冷卻計(jì)算機(jī)部件的過程。在塊605,檢測計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中母板上的發(fā)熱部件或熱空氣生成部件。在塊610,在一個實(shí)施例中,煙囪聯(lián)接至母板的每個部件。在一個實(shí)施例中,將單個煙囪聯(lián)接至每個部件,或者在另一實(shí)施例中,將單個煙囪聯(lián)接成覆蓋兩個以上部件。例如,可以要求單個煙囪用于高發(fā)熱部件,而單個煙囪可以對兩個以上低發(fā)熱部件是均等足夠的。在塊615,允許煙囪根據(jù)從其進(jìn)入通風(fēng)口吸入或者接收冷空氣以及從其排放通風(fēng)口排出或者發(fā)出熱空氣而執(zhí)行其煙囪效應(yīng)。在塊620,使用煙囪和它們的煙囪效應(yīng)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的母板上的發(fā)熱部件或熱空氣生成部件保持冷卻。圖7圖示了計(jì)算系統(tǒng)700,其能夠采用基于煙囪的冷卻裝置。圖7的示例性計(jì)算系統(tǒng)包括:1)一個或多個處理器701,其至少一個可以包括上述特征;2)存儲控制中心(MCH)702;3)系統(tǒng)存儲器703(存在不同的類型,諸如雙倍數(shù)據(jù)速率RAM(DDRRAM),擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出RAM(EDORAM)等);4)高速緩沖存儲器704;5)輸入/輸出(I/O)控制中心(ICH)705;6)圖形處理器706;7)顯示器/屏幕707(存在不同的類型,諸如陰極射線管(CRT)、薄膜晶體管(TFT)、液晶顯示器(LCD)、DPL等);和8)一個或多個I/O設(shè)備708。一個或多個處理器701實(shí)施指令以執(zhí)行計(jì)算系統(tǒng)實(shí)施的任何軟件程序。指令頻繁涉及對數(shù)據(jù)執(zhí)行的多種操作。數(shù)據(jù)和指令均存儲在系統(tǒng)存儲器703和高速緩沖存儲器704中。高速緩沖存儲器704被典型地設(shè)計(jì)為比系統(tǒng)存儲器703具有較短的等待時間。例如,高速緩沖存儲器704可以與處理器集成在相同的硅芯片上,和/或用快速靜態(tài)RAM(SRAM)單元構(gòu)建,而系統(tǒng)存儲器703可以用慢速動態(tài)RAM(DRAM)單元構(gòu)建。通過傾向于存儲更頻繁使用的指令和數(shù)據(jù)于高速緩沖存儲器704中而不是系統(tǒng)存儲器703中,提高了計(jì)算系統(tǒng)的總體性能效率。專門使得系統(tǒng)存儲器703能夠訪問計(jì)算系統(tǒng)中的其他部件。例如,從計(jì)算系統(tǒng)的各種接口(例如,鍵盤和鼠標(biāo)、打印機(jī)端口、局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)端口、調(diào)制解調(diào)器端口等)接收到的數(shù)據(jù)或者從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部存儲元件(例如,硬盤驅(qū)動器)取回的數(shù)據(jù)在實(shí)施軟件程序中被一個或多個處理器701操作之前,通常暫時排隊(duì)進(jìn)入到系統(tǒng)存儲器703中。類似地,軟件程序確定應(yīng)該從計(jì)算系統(tǒng)通過計(jì)算系統(tǒng)接口之一發(fā)送到外部實(shí)體的數(shù)據(jù)或者存儲到內(nèi)部存儲元件中的數(shù)據(jù)在被傳遞或者存儲之前,通常暫時排隊(duì)進(jìn)入到系統(tǒng)存儲器703中。ICH705負(fù)責(zé)確保這種數(shù)據(jù)正確地通過系統(tǒng)存儲器703以及其適當(dāng)對應(yīng)的計(jì)算系統(tǒng)接口(以及內(nèi)部存儲設(shè)備,如果計(jì)算系統(tǒng)如此設(shè)計(jì)的話)之間。MCH702負(fù)責(zé)管理用于系統(tǒng)存儲器703在處理器701、接口以及內(nèi)部存儲元件之間訪問的在時間上彼此相近出現(xiàn)的各種競爭請求。一個或多個I/O設(shè)備708還實(shí)施在典型計(jì)算系統(tǒng)中。I/O設(shè)備通常負(fù)責(zé)傳遞數(shù)據(jù)到計(jì)算系統(tǒng)(例如,網(wǎng)絡(luò)適配器)和/或從計(jì)算系統(tǒng)傳遞數(shù)據(jù);或者負(fù)責(zé)計(jì)算系統(tǒng)(例如,硬盤驅(qū)動器)內(nèi)的大型非易失性存儲。ICH705在其自身與觀察的I/O設(shè)備708之間具有雙向點(diǎn)對點(diǎn)鏈路。本發(fā)明的各種實(shí)施例的各部分可以提供為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,所述產(chǎn)品可以包括其上存儲有計(jì)算機(jī)程序指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),所述程序指令可以用來對計(jì)算機(jī)(或其他電子設(shè)備)進(jìn)行編程以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的過程。機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括但并不限于:軟盤、光盤、只讀光盤(CD-ROM)、和磁光盤、ROM、RAM、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電EPROM(EEPROM)、磁卡或者光卡、閃存或者其他類型適于存儲電子指令的介質(zhì)/機(jī)器可讀的介質(zhì)。在前述說明中,已經(jīng)參考具體示范實(shí)施例描述了本發(fā)明。但是,顯然,在不超出附隨的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的更寬的精神和范圍的情況下,可以對其做出各種修改和改變。說明書和附圖相應(yīng)地應(yīng)視為是示意性的而不是限制性的。