PowerCool:集成流单元阵列的3D MPSoC冷却和供电仿真

集成流电池阵列（FCA）是集成液体冷却和芯片上发电的组合，将流动电解质溶液的化学能转换为电能。FCA技术为解决3D多处理器系统芯片（MPSoC）中的散热和功率传输问题提供了一种有希望的方法在本文中，我们通过定性分析激发了FCA在3D MPSoC中的优势，并使用我们的扩展PowerCool模拟器探索了拟议技术的能力。PowerCool是一种工具，可以对3D MPSoC进行紧凑的热模拟和电化学模拟，以及基于层间FCA的冷却和发电。我们根据微尺度FCA获得的实验数据验证了我们的电化学模型，并使用紧凑的热模型（3D-ICE）和阈下泄漏估计扩展了PowerCool。我们展示了FCA冷却和发电对设计时间（FCA几何形状）和运行时间（流体入口温度、流量）参数的敏感性。我们的结果表明，我们可以优化FCA，使最大芯片温度保持在95℃以下，平均芯片功耗为50 W/cm²同时每厘米发电3.6 W²芯片面积。