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公開番号2024162693
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023078496
出願日2023-05-11
発明の名称プロセッサパッケージ
出願人富士通株式会社
代理人個人,個人
主分類G06F 1/26 20060101AFI20241114BHJP(計算;計数)
要約【課題】プロセッサの発熱量の変動に合わせて熱電対から安定した電力を生成する。
【解決手段】プロセッサパッケージは、プロセッサと冷却プレートとの間に配置され、プロセッサと冷却プレートとの温度差で熱発電する複数の第1熱電対素子を含む熱電対チップを有する。熱電対チップは、第1熱電対素子対を並列接続または直列接続する複数のスイッチと、複数の第1熱電対素子対のそれぞれを並列接続するか直列接続するかを示す複数の接続パターンテーブルと、パターンテーブルのいずれかをプロセッサの負荷率に応じて選択し、選択した接続パターンテーブルにしたがって複数のスイッチを制御し、複数の第1熱電対素子対のそれぞれを並列接続または直列接続するスイッチ制御回路と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プロセッサと、
前記プロセッサを冷却する冷却プレートと、
前記プロセッサと前記冷却プレートとの間に配置され、前記プロセッサと前記冷却プレートとの温度差で熱発電する複数の第１熱電対素子を含む熱電対チップと、を有し、
前記熱電対チップは、
互いに隣接する前記第１熱電対素子にそれぞれ対応して設けられ、隣接する前記第１熱電対素子である第１熱電対素子対を並列接続または直列接続する複数のスイッチと、
複数の前記第１熱電対素子対のそれぞれを並列接続するか直列接続するかを示す複数の接続パターンテーブルと、
前記接続パターンテーブルのいずれかを前記プロセッサの負荷率に応じて選択し、選択した接続パターンテーブルにしたがって前記複数のスイッチを制御し、複数の前記第１熱電対素子対のそれぞれを並列接続または直列接続するスイッチ制御回路と、
を有するプロセッサパッケージ。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記プロセッサは、前記負荷率に応じて発熱量が変化する第１領域と、発熱量がほぼ一定の第２領域とを含み、
高い前記負荷率に対応する前記接続パターンテーブルは、前記第１領域に対向する複数の前記第１熱電対素子対を並列接続する数が、前記第１領域に対向する複数の前記第１熱電対素子対を直列接続する数より多く設定され、
低い前記負荷率に対応する前記接続パターンテーブルは、前記第１領域に対向する複数の前記第１熱電対素子対を並列接続する数が、前記第１領域に対向する複数の前記第１熱電対素子対を直列接続する数より少なく設定される
請求項１に記載のプロセッサパッケージ。
【請求項３】
前記第１領域は、コアを含む
請求項２に記載のプロセッサパッケージ。
【請求項４】
前記熱電対チップは、前記スイッチ制御回路を動作させる電圧を生成する複数の第２熱電対素子を含み、
互いに隣接する前記第２熱電対素子のそれぞれは、並列接続または直列接続されている
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプロセッサパッケージ。
【請求項５】
前記熱電対チップにより発電された電力は、前記プロセッサパッケージ内に搭載される部品または前記プロセッサパッケージとともに基板に搭載される部品を動作させる電源の補助に使用される
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプロセッサパッケージ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセッサパッケージに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
複数の熱電素子と蓄電回路とを有し、使用者の腕に装着される電子時計において、複数の熱電素子の接続を温度差に応じて並列または直列に切り替えることで、蓄電効率を向上させる手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
複数の熱電変換素子と複数の熱電変換素子に接続される電力変換器とを有し、排気ガスの熱を電気に変換する熱電発電システムにおいて、排気ガスの温度に応じて複数の熱電変換素子の配列を直列または並列に調整する手法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平８－０３７３２２号公報
特開２００５－１７６４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近時、コンピュータシステムでは、処理性能を向上させるためにＣＰＵ（Central Processing Unit）等の多数のプロセッサを並列に動作させるようになってきており、消費電力および発熱量が増大している。これに伴い、プロセッサを冷却する冷却機構も大規模になってきており、冷却機構の消費電力も増大している。例えば、プロセッサから発生した熱を熱電対により電力に変換してコンピュータシステム内で使用することで、発熱量の増大と消費電力の増大とを抑制することが可能になる。
【０００６】
しかしながら、この種のコンピュータシステムでは、処理状況に応じて各プロセッサの負荷が随時変動し、負荷の変動に応じて各プロセッサの発熱量が変動する。例えば、プロセッサの負荷の変動を発熱量の変動として温度センサ等により検出する場合、負荷の変動より遅れて発熱量の変動が検出されるため、プロセッサの発熱量の変動に合わせて熱電対から安定した電力を生成することは困難である。
【０００７】
１つの側面では、本発明は、プロセッサの発熱量の変動に合わせて熱電対チップから安定した電力を生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一つの観点によれば、プロセッサパッケージは、プロセッサと、前記プロセッサを冷却する冷却プレートと、前記プロセッサと前記冷却プレートとの間に配置され、前記プロセッサと前記冷却プレートとの温度差で熱発電する複数の第１熱電対素子を含む熱電対チップと、を有し、前記熱電対チップは、互いに隣接する前記第１熱電対素子にそれぞれ対応して設けられ、隣接する前記第１熱電対素子である第１熱電対素子対を並列接続または直列接続する複数のスイッチと、複数の前記第１熱電対素子対のそれぞれを並列接続するか直列接続するかを示す複数の接続パターンテーブルと、前記接続パターンテーブルのいずれかを前記プロセッサの負荷率に応じて選択し、選択した接続パターンテーブルにしたがって前記複数のスイッチを制御し、複数の前記第１熱電対素子対のそれぞれを並列接続または直列接続するスイッチ制御回路と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
プロセッサの発熱量の変動に合わせて熱電対チップから安定した電力を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態におけるＣＰＵパッケージの一例を示す分解斜視図である。
図１の熱電対チップの一例を示すブロック図である。
図２の熱電対アレイのスイッチの制御の例を示す説明図である。
別の実施形態におけるＣＰＵパッケージと、ＣＰＵパッケージが搭載されるシステムとの一例を示すブロック図である。
図４の熱電対チップの一例を示すブロック図である。
図４のＣＰＵのレイアウトの一例と、図５のメイン熱電対アレイのスイッチの動作の一例とを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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