• 제목/요약/키워드: Dynamic Thermal Management

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실시간 온도 감시를 위한 시뮬레이션 도구의 구현 (Implementation of a Simulation Tool for Monitoring Runtime Thermal Behavior)

  • 최진항;이종성;공준호;정성우
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.145-151
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    • 2009
  • 아키텍처 유닛 단위의 프로세서 온도 시뮬레이션은 신뢰성 있는 프로세서 개발이 중요해진 오늘날에 반드시 필요한 실험이다. 프로세서 공정이 미세화하고 회로 집적이 고밀도화하면서 기존의 냉각 기법으로 효과적인 해결이 어려운 열섬(hotspot) 현상이 발생하고 있기 때문이다. 그러나 지금까지 제안되었거나 개발되어있는 온도 시뮬레이션 도구들은 시뮬레이션 시간이 너무 오래 걸리거나 정밀도가 떨어지는 등의 제약으로 인하여 실제 시스템을 모델링하기에 부족한 점이 있었다. 본 논문에서는 성능계수기를 이용한 실시간 온도 추적 도구의 정밀도를 높이는 방법을 제시하고, 이를 구현하는 것을 목표로 한다. 그 결과, 동적 전압 및 주파수 조절(Dynamic Voltage and Frequency Scaling, DVFS)과 같은 온도 제어 기술을 실제 프로세서에 적용시켰을 때 일어나는 온도 변화를 실시간으로 추적할 수 있는 기반환경이 조성되었다.

ASTM D5470 방법으로 연강과 스테인리스강의 열전도도 측정시 열그리스의 영향 (Effect of Thermal Grease on Thermal Conductivity for Mild Steel and Stainless Steel by ASTM D5470)

  • 조영욱;한병동;이주호;박성혁;백주환;조영래
    • 한국재료학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.443-450
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    • 2019
  • Thermal management is a critical issue for the development of high-performance electronic devices. In this paper, thermal conductivity values of mild steel and stainless steel(STS) are measured by light flash analysis(LFA) and dynamic thermal interface material(DynTIM) Tester. The shapes of samples for thermal property measurement are disc type with a diameter of 12.6 mm. For samples with different thickness, the thermal diffusivity and thermal conductivity are measured by LFA. For identical samples, the thermal resistance($R_{th}$) and thermal conductivity are measured using a DynTIM Tester. The thermal conductivity of samples with different thicknesses, measured by LFA, show similar values in a range of 5 %. However, the thermal conductivity of samples measured by DynTIM Tester show widely scattered values according to the application of thermal grease. When we use the thermal grease to remove air gaps, the thermal conductivity of samples measured by DynTIM Tester is larger than that measured by LFA. But, when we did not use thermal grease, the thermal conductivity of samples measured by DynTIM Tester is smaller than that measured by LFA. For the DynTIM Tester results, we also find that the slope of the graph of thermal resistance vs. thickness is affected by the usage of thermal grease. From this, we are able to conclude that the wide scattering of thermal conductivity for samples measured with the DynTIM Tester is caused by the change of slope in the graph of thermal resistance-thickness.

TGA를 이용한 폴리프로필렌의 연소반응에서의 열적 특성 연구 (Thermal Characteristics of Polypropylene in Combustion Reaction Using TGA)

  • 강윤진;서수은;서규석;강경식
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.111-120
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    • 2008
  • The combustion reaction of polypropylene was investigated using a thermogravimetric technique under an air atmosphere condition at several heating rates from 10 to $50^{\circ}C/min$. To obtain information on the kinetic parameters, the dynamic thermogravimetric analysis curve and its derivative were analyzed by a variety of analytical methods such as Kissinger, Friedman, Freeman-Carroll, Chatterjee-Conrad, Ozawa and Coats-Redfern methods. The comparative works for the kinetic results obtained from various methods should be performed to determine the kinetic parameters, because there are tremendous differences in the calculated kinetic parameters depending upon the mathematical method taken in the analysis.

하이브리드형 광픽업 액추에이터의 고온특성 (Characteristics of Hybrid Optical Pickup Actuator at High Temperature)

  • 이진원;김광;정영민;김대환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.1010-1014
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    • 2002
  • A new type actuator has been designed and investigated to overcome thermal problems in slim optical disc drive which is adopted in mobile storage devices. Recently, in optical storage device technical trends, the size of optical disc drives is slimmer to adopt notebook computer and the spindle rotate velocity is faster to achieve high transfer rate and the power of actuator is higher to perform tilting, etc. However, these trends of optical disc drives tend to raise the environment temperature of drives, actuator power and parts temperature. Moreover, it is more difficult to remove the heat inside a drive and the temperature of an actuator increases and drive slims. As a result, increase of surface temperature of actuator body caused that second resonance of an actuator moves down to a lower frequency band and the performance of optical parts also deteriorates. Especially objective lens, coil and magnet of the actuator parts are easily damaged. To manage these thermal problems, in this paper an actuator with a hybrid blade, which is composed of vectra which has low thermal conductivity and magnesium which has high thermal conductivity, has been suggested and verified. Despite the high temperature environment, the proposed actuator showed good dynamic performance.

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Operation optimization of auxiliary electric boiler system in HTR-PM nuclear power plant

  • Du, Xingxuan;Ma, Xiaolong;Liu, Junfeng;Wu, Shifa;Wang, Pengfei
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권8호
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    • pp.2840-2851
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    • 2022
  • Electric boilers (EBs) are the backup steam source for the auxiliary steam system of high-temperature gas-cooled reactor nuclear power plants. When the plant is in normal operations, the EB is always in hot standby status. However, the current hot standby operation strategy has problems of slow response, high power consumption, and long operation time. To solve these problems, this study focuses on the optimization of hot standby operations for the EB system. First, mathematical models of an electrode immersion EB and its accompanying deaerator were established. Then, a control simulation platform of the EB system was developed in MATLAB/Simulink implementing the established mathematical models and corresponding control systems. Finally, two optimization strategies for the EB hot standby operation were proposed, followed by dynamic simulations of the EB system transient from hot standby to normal operations. The results indicate that the proposed optimization strategies can significantly speed up the transient response of the EB system from hot standby to normal operations and reduce the power consumption in hot standby operations, improving the dynamic performance and economy of the system.

부동소수점 응용을 위한 저온도 마이크로프로세서 설계 (Temperature-Aware Microprocessor Design for Floating-Point Applications)

  • 이병석;김철홍;이정아
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제36권6호
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    • pp.532-542
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    • 2009
  • 동적 온도 제어 기술은 마이크로프로세서 내부 특정 유닛의 온도가 크게 올라가는 열섬 문제를 해결하기 위해 널리 사용되는 기법으로 냉각 비용을 감소시키고 칩의 신뢰성을 높인다는 장점이 있지만, 기법 적용으로 인해 성능이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 부동소수점 응용 프로그램 수행 시 발열 문제를 해결하기 위해 적용되는 동적 온도 제어 기술로 인한 성능 저하를 최소화하기 위하여 듀얼 부동소수점 가산기 구조를 제안하고자 한다. 부동소수점 응용 프로그램을 수행할 때, 가장 많이 활성화되는 유닛 중 하나인 부동소수점 가산기를 두 개로 중복시켜서 접근을 분산시키는 기법을 통해 열섬 문제를 해결하고자 한다. 또한 상호 인접한 유닛 간의 열 전달로 인해 온도가 상승하는 문제를 해결하기 위하여, 열 진달 지연 공간을 마이크로프로세서 내에 배치시키는 방법을 제안한다 제안 기법들의 적용 결과, 동적 온도 관리 기술을 사용하는 환경에서 마이크로프로세서의 최고 온도가 평균 $5.3^{\circ}C$ 최대 $10.8^{\circ}C$ 낮아지면서 발열로 인한 칩의 안정성 저하 문제를 완화시킬 수 있다. 또한 동적 온도 관리 기술이 적용되는 시간을 크게 줄임으로써 프로세서의 성능은 평균 1.41배(최대 1.90배) 향상된다.

Smart Air Condition Load Forecasting based on Thermal Dynamic Model and Finite Memory Estimation for Peak-energy Distribution

  • Choi, Hyun Duck;Lee, Soon Woo;Pae, Dong Sung;You, Sung Hyun;Lim, Myo Taeg
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.559-567
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    • 2018
  • In this paper, we propose a new load forecasting method for smart air conditioning (A/C) based on the modified thermodynamics of indoor temperature and the unbiased finite memory estimator (UFME). Based on modified first-order thermodynamics, the dynamic behavior of indoor temperature can be described by the time-domain state-space model, and an accurate estimate of indoor temperature can be achieved by the proposed UFME. In addition, a reliable A/C load forecast can be obtained using the proposed method. Our study involves the experimental validation of the proposed A/C load forecasting method and communication construction between DR server and HEMS in a test bed. Through experimental data sets, the effectiveness of the proposed estimation method is validated.

동적 주파수 조절 기법을 적용한 3D 구조 멀티코어 프로세서의 온도 분석 (Thermal Analysis of 3D Multi-core Processors with Dynamic Frequency Scaling)

  • 증민;박영진;이병석;이정아;김철홍
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • 집적회로 공정기술이 급속도로 발달하면서 멀티코어 프로세서를 설계하는데 있어서 내부 연결망 (interconnection)은 성능 향상을 방해하는 주요 원인이 되고 있다. 멀티코어 프로세서의 내부 연결망에서 발생하는 병목 (bottleneck) 현상을 해결하기 위한 방안으로 최근에는 2D 평면 구조에서 3D 적층 구조로 설계 방식을 변경하는 기법이 주목을 받고 있다. 3D 구조는 칩 내부의 와이어 길이를 크게 감소시킴으로써 성능 향상과 전력 소모 감소의 큰 이점을 가져오지만, 전력 밀도 증가로 인한 온도 상승의 문제를 발생시킨다. 따라서 효율적인 3D 구조 멀티코어 프로세서를 설계하기 위해서는 내부의 온도 문제를 해결할 수 있는 설계 기법이 우선적으로 고려되어야 한다. 본 논문에서는 실험을 통해 다양한 측면에서 3D 구조 멀티코어 프로세서 내부의 온도 분포를 분석하고자 한다. 3D 구조 멀티코어 프로세서에서 수행되는 프로그램의 특성, 냉각 효과, 동적 주파수 조절 기법 적용에 따른 각 코어의 온도 분포를 상세하게 분석함으로써 저온도 3D 구조 멀티코어 프로세서 설계를 위한 가이드라인을 제시하고자 한다. 실험 결과, 3D 구조 멀티코어 프로세서의 온도를 효과적으로 관리하기 위해서는 더 높은 냉각 효과를 갖는 코어를 상대적으로 더 높은 동작 주파수로 작동 시켜야 하고 온도에 영향을 많이 주는 작업 또한 더 높은 냉각 효과를 갖는 코어에 할당해야 함을 알 수 있다.

Task-Level Dynamic Voltage Scaling for Embedded System Design: Recent Theoretical Results

  • Kim, Tae-Whan
    • Journal of Computing Science and Engineering
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    • 제4권3호
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    • pp.189-206
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    • 2010
  • It is generally accepted that dynamic voltage scaling (DVS) is one of the most effective techniques of energy minimization for real-time applications in embedded system design. The effectiveness comes from the fact that the amount of energy consumption is quadractically proportional to the voltage applied to the processor. The penalty is the execution delay, which is linearly and inversely proportional to the voltage. According to the granularity of tasks to which voltage scaling is applied, the DVS problem is divided into two subproblems: inter-task DVS problem, in which the determination of the voltage is carried out on a task-by-task basis and the voltage assigned to the task is unchanged during the whole execution of the task, and intra-task DVS problem, in which the operating voltage of a task is dynamically adjusted according to the execution behavior to reflect the changes of the required number of cycles to finish the task before the deadline. Frequent voltage transitions may cause an adverse effect on energy minimization due to the increase of the overhead of transition time and energy. In addition, DVS needs to be carefully applied so that the dynamically varying chip temperature should not exceed a certain threshold because a drastic increase of chip temperature is highly likely to cause system function failure. This paper reviews representative works on the theoretical solutions to DVS problems regarding inter-task DVS, intra-task DVS, voltage transition, and thermal-aware DVS.

원전 방진기 검사 및 관리 현황 (Status of Inspection and Management for Nuclear Power Plants Snubbers)

  • 조용배;문균영;유현주
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.20-24
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    • 2014
  • Recently, it is getting more and more important ensuring the integrity for the equipment degradation according to the increase of nuclear power plant operating period. In many equipment of the nuclear power plant, snubbers mainly installed in reactor coolant pumps, steam generators and piping protected the equipment and piping from the occurrence of transient dynamic loads such as the earthquake, thermal load during the plant operation. This report describes the function, regulation, inspection requirements and management status of the snubbers installed in domestic nuclear power plants.