Optimizing Thermal Performance in 2.5D Systems Using Embedded Isolators

doi:10.1109/JETCAS.2025.3595909

Optimizing Thermal Performance in 2.5D Systems Using Embedded Isolators

0

PRE

AI

DOI：10.1109/JETCAS.2025.3595909

原文链接

原文求助

摘要

En 中文

本文研究了紧密集成的异构芯粒系统中的热管理问题，重点聚焦于一种采用嵌入式热绝缘体的创新方法。在许多2.5D系统中（如现代企业级GPU），热敏感芯粒（如高带宽内存HBM）与高功耗计算芯粒之间存在热耦合，导致性能下降。我们提出并评估了在均热板上嵌入热绝缘体以有效实现芯粒间热解耦的方法。我们对水冷2.5D集成GPU系统的热模拟表明，传统方法（如热感知布图规划）因热量主要通过均热板传递而效果有限。相比之下，我们提出的热绝缘体可将芯粒间的热隔离度显著提高（最高达61%），甚至能降低整体平均峰值芯片温度（最高达22.5%）。我们开发了一个闭环工作流程，结合热管理结果量化热致降频对性能的影响，发现在一个GPU+HBM示例系统中，绝缘体方法可为内存受限工作负载带来最高37%的性能提升。这些发现为2.5D异构集成系统中的热管理和热系统协同优化开辟了新途径，有望实现更高效、更高性能的基于芯粒的架构。

Keyword:

2.5D integration

thermal-aware floorplanning

thermal isolation

chiplet integration

thermal throttling

Optimizing Thermal Performance in 2.5D Systems Using Embedded Isolators

摘要

期刊

机构

引用论文