基于高算力SOC域控模块的热管理.pptx

基于高算力SOC域控模块的热管理2023 DEC唐文兵

CONTENTS背景介绍SoC在智能汽车中的作用.高算力SoC器件/模块热管理的挑战热管理对车载SoC的重要性理论与方法车载SoC热管理的目标热管理实现理论依据与方法6热管理设计的常见流程常用热管理材料、器件与系统近年发展的新型热管理手段开发实践高算力SoC散热开发实践未来展望行业PPT模板/hangye/

高算力SOC在智能汽车中的作用智能座舱自动驾驶高算力SOC

高算力SOC应用于智能座舱系统中，可以带给驾驶员和乘客更加安全、舒适、智能的驾乘体验所有模块，包括操控系统、娱乐系统、空调系统、通信系统、座椅系统、交互系统、感知系统等。操控系统包括：方向盘；娱乐系统包括：中控台屏幕、后排多媒体；通信系统包括：蓝牙、WIFI、NFC等；交互系统包括：中控屏、仪表盘、HUD；感知系统包括：雷达、摄像头、驾驶员健康监控系统、空气质量传感器等。，1.高算力SOC在智能汽车中的作用

自动驾驶技术简而言之就是将人对汽车的驾驶控制，转移到汽车对自身的控制方面，主要涉及感知、决策、执行三大环节。高算例SOC在决策系统扮演人的大脑作用，快速地对接受到的数据进行处理，同时及时迅速地输出操作指令感知系统：主要通过车载摄像头、激光雷达、毫米波达等各类车载传感器在行车过程中完成对环境及车辆的感知、搜集周围环境数据并将其传输到决策层决策系统：主要通过操作系统、芯片与计算平台等对接收到的数据进行实时处理并输出相应的操作与指令任务执行系统：将接收到的操作指令执行到动力供给、方向控制、车灯控制等车辆终端部分。，1.高算力SOC在智能汽车中的作用

2.高算力SoC器件/模块热管理的挑战I.高算力SOC使用越来越普遍高算力芯片相继上车制造商芯片制程（纳米）算力（TOPS）自动驾驶级别上市时间（或预计）应用车型设计功耗（W,TDP）TeslaFSD1472L32019Model3/Y~40英伟达Xavier1230L2-L32020小鹏P7/P5,智己L730Orin7254L32022蔚来ET7,智己LS750Altan51000L42026直接被Thor取代~100Thor420002025极氪001140MobileyeEyeQ6L75L1-L2202310EyeQ5H716L2-L42021极氪0013EyeQ6H734L2-L420243？EyeQUltra5176L4-通8530730L2-L420228540760L32022长城45华为昪（bian)腾610716L3-L42021哪吒S、极狐阿尔法SHI版60昪（bian)腾810400+L4-L52021地平线Journey3165L220222.5Journey516128L3-L4202230黑芝麻3-L42022A1000Pro16106L32020红旗SUVL4-L52022

2.高算力SoC器件/模块热管理的挑战II.高算力SOC芯片的性能与功耗上升趋势明显

3.热管理对车载SoC的重要性模块温度过高的危害自动驾驶域智能座舱域引起行车安全事故自动驾驶功能失效人机无法正常交互多媒体显 多媒体声音示异常 异常

4.车载SOC热管理的目标控制SOC的温度常用热参数：TDP—器件热耗散功耗，单位W（瓦），表示器件实际发热量的大小Tc–器件壳体温度，单位℃Tj–结点温度，单位℃。随着结点温度的提高，半导体器件性能将会下降。结点温度超过最大限制，器件寿命极度下降甚至烧毁。这是进行热设计关注的焦点。Ta–环境温度，单位℃Rja–结点到环境的热阻，单位℃/WRjc–结点到器件壳的热阻，单位℃/W热设计主要任务是要满足： Tj Tj(max)并留有适当的余量（通常要保证有10%以上余量）。Tj(max)=P* Rjc+ Tc(max)Tc(max)即器件表面的最高温度，很显然散热设计越成功，Tc(max)就会越低。

5.热管理实现方法与手段热源散热器PCB/DBC空气TIM焊锡接触面自然散热强迫冷却热辐射优化表面处理方式提高有效表面积热对流相变液冷水冷高性能风扇散热器优化热传导高导热TIM高导结构材 PCB内部散料 热增强

6.热管理常用流程

6.热管理常用流程

7.常用热管理材料、器件与系统TIM材料导热垫导热膏导热硅脂导热凝胶导热结构胶导热胶带热扩散材料石墨膜铜箔铝箔金属复合膜金属喷涂片风冷器件轴流风扇径向风扇水冷器件水冷泵水冷管道水冷板无源器件热管(HP)均热板(VC)

8.近年发展的新型热管理手段器件内 介面层 系统层

8.近年发展的新型热管理手段器件内散热技术表面结构提高微槽道流体沸腾两相微通道中的表面微观结构可以抑制