非傅里叶热传输对高带宽存储器中温度分布的影响

《IEEE Transactions on Electron Devices》：Effect of Non-Fourier Heat Transport on Temperature Distribution in High Bandwidth Memory

高带宽内存热管理研究采用蒙特卡洛方法求解非平衡态玻尔兹曼传输方程，揭示微纳米结构导致的热传导非傅里叶效应显著提升结温59.8°C，芯片间层热导率变化使温度波动达56.6°C。这些发现为HBM系统优化设计提供关键热力学依据。

　　

摘要：

高带宽内存作为未来内存芯片技术的主要发展趋势，显著提升了计算机性能。同时，由于其堆叠架构所带来的热挑战也引起了广泛关注。目前大多数关于高带宽内存热管理的研究都是基于傅里叶定律进行的，忽略了微/纳米尺度结构所引入的非傅里叶效应。在本研究中，采用蒙特卡洛方法求解声子玻尔兹曼传输方程，探讨了非傅里叶热传输对高带宽内存结构热行为的影响。研究结果表明，非傅里叶热传输导致的结温比傅里叶定律预测的温度高出