An analytical model of temperature in microprocessors
Résumé
Temperature has become an important design constraint for high-performance microprocessors. Research on temperature-constrained microarchitecture requires an efficient modeling of temperature. We propose an analytical model of temperature, based on solving a boundary-value problem of heat conduction. The model gives steady-state and transient temperature at any point on the dissipating plane, assuming rectangle-shaped surface sources. The model can be used to reason about temperature. It can also be implemented in a performance/power microarchitecture simulator. We provide two examples illustrating these uses. \\ La température est une contrainte importante sur les processeurs haute-performance récents. La recherche en microarchitecture, dans ce contexte, nécessite une modélisation efficace de la température. Nous proposons un modèle analytique de la température basé sur une solution de l'équation de la chaleur avec conditions aux limites. Le modèle donne la température en régime permanent et en régime transitoire en tout point sur la surface dissipante, en supposant des sources de chaleur surfaciques et de forme rectangulaire. Le modèle peut être utilisé pour raisonner sur la température. Il peut aussi être intégré dans un simulateur de microarchitecture. Nous présentons deux exemples illustrant ces utilisations.
Mots clés
Microprocessor temperature
analytical model
steady state
transient
principle of superposition
point source
rectangle source
method of images \\ Température des microprocesseurs
modèle analytique
régime permanent
transitoire
principe de superposition
source ponctuelle
source rectangulaire
méthode des images
Domaines
Architectures Matérielles [cs.AR]
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