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熱拡散を伴う情報処理系のための形態自己決定アルゴリズムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 06452184
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 熱工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

中山 恒  東京工業大学, 工学部, 教授 (50221461)

研究分担者 COPELAND Dav  東京工業大学, 工学部, 助手 (40251649)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1995年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1994年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワードハードウェア / システム形態 / 集積回路 / データ転送 / 遅延時間 / パワー消費 / 熱伝達 / 浸漬冷却 / 情報処理 / 熱拡散 / 実装 / 冷却 / 最適化アルゴリズム / 複合材 / システム.インテグレーション / システムインテグレーション
研究概要

本研究の第一ステップは情報処理システムのモデル化であった。先ずトポロジー空間での節点(要素回路)と結線の集合を考え、従来経験則として知られてきたレンツの法則を解析的に導いた。次いで、トポロジー空間の(節点/結線)集合を物理空間に投影する様態について系統的な考察を行った。即ち、システムハードウエアを要素基板(タイル)の集合としてとらえ、タイルの各種集合形態を列挙したのちに整理し、これらのなかで積層形態がシステムの拡張を図るうえで最も適した形態であることを証明した。研究の第二ステップでは積層形態に焦点をあて、要素回路による演算、システム内のデータ転送時間、演算と転送に要するエネルギー、冷却、などの因子を同列に並べた解析モデルを組み立てた。この解析モデルのなかで、レンツの法則とこれに基づき推定する平均配線長さが、システムアーキテクチュアの特徴を反映させるようにした。研究の最終ステップではタイルの部分集合寸法とタイル間の冷却流路寸法の最適値を求めるアルゴリズムを作成した。これによれば、システム性能指標(演算速度と転送速度の重み付け和)を最大にする因子の組み合わせを求めることが出来る。また本モデルのなかで、狭いチャンネル内の熱伝達率が重要な役割を果たすことから、伝熱実験と解析を行い、熱伝達率関係式の確立に努めた。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] W.Nakayama: "Thermal Management of Electronic Equipment : Research Needs" Applied Mechanics Reviews. (予定). (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Nakayama: "Forced Convective/Conductive Conjugate Heat Transfer" ANNUAL REVIEW OF HEAT TRANSFER-1995. (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Nakayama: "Heat Transfer Engineering in Systems Integration" IEEE Trans.CPMT-A. 18. 818-826 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Nakayama ほか2: "Effect of Velocity and Subcooling on Heat Transfer" ASME/JSME Thermal Eng. Joint Conf.2. 361-366 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Copeland ほか3: "Manifold Microchannel Heat Sinks :" InterPack-1995. 2. 829-835 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中山 恒: "伝熱工学の進展、2巻:情報処理と伝熱工学" 養賢堂, 58 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Nakayama: "Thermal Management of Electronic Equipment : Research Needs in the Mid 1990s and Beyond" Applied Mechanics Reviews. (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Nakayama: "Forced Convective/Conductive Conjugate Heat Transfer in Electronic Equipment" ANNUAL REVIEW OF HEAT TRANSFER-1995. (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Nakayama: "Heat Transfer Engineering in Systems Integration" IEEE Trans.CPMT-A. Vol.18. 818-826 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Nakayama et al.: "Effect of Velocity and Subcooling on Heat Transfer from a Thin Wire to Fluorinert in Forced Convection" ASME/JSME Thermal Eng.Joint Conf.Vol.2. 361-366 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Copeland et al.: "Manifold Microchannel Heat Sinks : Theory and Experiment" InterPack-1995. Vol.2. 829-835 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Nakayama: "Thermal Engineering for Information Processing Systems" Progress in Heat Transfer Vol.2.YokendoLtd.111-168 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W. Nakayama, M. Behnia, H. Mishima, H. Sun: "Heat Transfer From and Array of Strips to Fluorinert Coolant in a Mixed Impinging-Jet/Channel-Flow Configuration" Transactions ASME: Journal of Electronic Packaging. 118(掲載許可済). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] D. Copeland, M. Behnia, W. Nakayama: "Manifold Microchannel Heat Sinks: Isothermal Analysis" Proceedings, 5th Intersociety Conference on Thermal Phenomena in Electronic Systems (I-Therm V). (発表許可済). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] D. Copeland, M. Behnia, W. Nakayama: "Manifold Microchannel Heat Sinks: Conjugate and Extended Analysis" Proceedings, 9th International Symposium on Transport Phenomena in Thermal-Fluids Engineering (ISTP-9). (発表許可済). 1996

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] D. Copeland, M. Behnia, W. Nakayama: "Manifold Microchannel Heat Sinks: Isothermal Analysis" International Journal of Microelectronic Packaging. (掲載許可済)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] D. Copeland, M. Behnia, W. Nakayama: "Manifold Microchannel Heat Sinks: Conjugate and Extended Analysis" International Journal of Microelectronic Packaging. (掲載許可済)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] D. Copeland, H. Takahira, W. Nakayama, B. -C. Pak: "Manifold Microchannel Heat Sinks: Theory and Experiment" Thermal Science and Engineering. 4. 9-15 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] W. Nakayama: "Heat Transfer Engineering in Systems Integration" IEEE Trans. Component, Packaging, and Manufac, Tech.(掲載認可済). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] D. Copeland, H. Takahira, W. Nakayama, B. Pak: "Manifold Microchannel Heat Sinks: Theory and Experiment" Proc. Inter Pack '95. (発表認可済). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 斉藤弘幸,中山恒: "三次元集積回路モデルにおける非等方熱伝導" 第31回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 265〜267 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] W. Nakayama and M. Ishizuka: "Thernal Design of Small Computers" Proc. 1st International Symp. on Microectrom. Packaging. 117〜122 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2021-04-07  

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