【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子設備散熱管理，尤其涉及一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法。
技術介紹
1、隨著高性能計算和數據中心服務器中的電路板逐漸承載更高的功率密度，尤其是多核處理器、圖形處理器和其他高功耗器件同時運行時，會產生大量的熱量，傳統的散熱方式，如風冷和液冷系統，雖然能夠提供基礎的散熱功能，但這些系統的響應速度較慢，無法實時應對局部過熱現象，當電路板上某一區域的溫度突然升高時，傳統系統往往反應遲緩，無法迅速調整散熱策略，導致局部過熱問題進一步加劇，這種滯后的散熱響應會對設備的長期可靠性和使用壽命產生負面影響，嚴重時甚至會導致系統的性能下降或者宕機。
2、現有的散熱管理系統缺乏動態調整熱傳導路徑的能力，傳統的散熱方式往往依賴于固定的散熱路徑，即熱量從高功耗元件通過導熱材料或冷卻介質傳導到散熱器或冷卻系統，再通過風扇或液冷排出，這種固定的熱傳導路徑并不能根據實際情況進行動態優化，當某些區域溫度升高時，熱量集中在高溫區域，無法快速被導出，低溫區域的冷卻資源也無法被合理利用。
3、傳統的散熱管理系統通常依賴預設的散熱策略，冷卻資源的分配是基于設備的平均功耗或全局溫度進行的調節，這種預設的策略在設備負載變化時顯得過于僵化，難以靈活適應電路板上各區域溫度的波動，當電路板的不同區域出現溫度不均勻的情況時，系統無法實時調整各個區域的冷卻需求，可能會出現高溫區域的冷卻不足和低溫區域的過度冷卻，傳統系統大多采用簡單的溫度反饋控制，這種反饋機制無法有效處理復雜的熱流分布和瞬時的功耗變化，導致冷卻資源分配不均勻，進而導致系統
4、現有技術缺乏有效的熱能回收機制，高功耗設備在運行過程中會產生大量熱能，傳統系統通常將這些多余的熱量通過散熱器或風扇直接排放到外界環境中，而沒有對這些熱能進行回收和利用，這種方式不僅浪費了寶貴的能源，還加劇了整體系統的能耗，雖然有些系統引入了熱電轉化設備，但大多數熱管理系統并未將熱能回收裝置與散熱系統緊密集成，導致熱能的利用率低，無法有效減少系統的能源消耗。
5、現有技術中的散熱優化算法大多基于經典優化方法，如熱流分析中的有限元分析或簡單的反饋控制算法，這些經典算法在面對多熱源復雜交互及非線性熱傳導關系時，處理效率較低，難以快速找到全局最優解，在高功耗、多熱源的環境中，這種算法的局限性顯得尤為突出，導致系統難以在短時間內做出高效的冷卻決策，影響散熱管理的總體效果。
6、因此，如何提供一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法是本領域技術人員亟需解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的一個目的在于提出一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法，本專利技術充分利用了量子優化算法和實時反饋調節技術，詳細描述了通過多體糾纏態量子優化算法對電路板熱流分布進行全局預測、量子門熱能傳導控制算法優化熱量傳導路徑，以及動態調整冷卻設備參數和熱能回收裝置的智能散熱管理方案，該方法具備響應速度快、散熱效率高、冷卻資源分配合理以及能源利用率高的優點。
2、根據本專利技術實施例的一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法，包括如下步驟：
3、s1、利用多體糾纏態量子優化算法對電路板上不同區域的熱流分布進行全局預測，捕捉各熱源之間的非線性熱傳導關系，構建熱流映射模型，該算法能夠并行處理多個熱源的交互，識別潛在的過熱區域，并預先分配冷卻資源；
4、s2、基于構建的熱流映射模型，當電路板某一區域出現溫度異常時，利用量子門熱能傳導控制算法對局部熱能傳導路徑進行優化，智能調整熱量的傳導方向和速率，將識別的過熱區域的多余熱量引導至低溫區域，避免熱量聚集，優化散熱效率；
5、s3、根據熱流預測結果和熱能傳導調整，動態調整不同冷卻區域的冷卻設備參數，控制高熱區域和低熱區域的冷卻需求，實現冷卻資源的精準分配，優化各冷卻模塊的工作負荷，避免資源浪費；
6、s4、通過實時監控各區域的溫度變化和功耗波動，結合量子優化結果，對熱能進行自適應平衡，將多余熱量存儲于熱能回收裝置中，在功耗較低時釋放，平衡電路板的整體熱流，延長電路板的使用壽命；
7、s5、基于實時的溫度反饋和存儲熱能的動態釋放效果，定期更新量子優化的熱管理策略，通過多體糾纏態量子優化算法重新計算冷卻路徑，在電路板負載變化時，保持熱流映射模型的動態平衡。
8、可選的，所述s1具體包括：
9、s11、定義電路板上的n個熱源，記為h1,h2,…,hn，每個熱源的熱流變化由其功率pi(t)和位置ri＝(xi,yi,zi)決定，定義熱傳導系數矩陣tij(t)，其中矩陣元tij(t)表示熱源hi與熱源hj之間的時間相關熱傳導系數：
10、
11、其中，γij表示熱傳導的衰減系數，αij表示初始熱傳導強度，ωij為兩個熱源之間的熱波動頻率；
12、s12、基于熱源參數，建立電路板的多體糾纏態系統，量子態|ψ>定義為所有熱源之間的糾纏態，描述熱流的全局關聯性，利用量子態的演化過程，捕捉熱源之間的非線性熱傳導關系，計算出每個熱源的時間演化；
13、s13、通過求解系統的哈密頓量h＝∑i,jtijhihj，模擬各熱源之間的熱流交互作用，識別溫度波動劇烈的區域，將其標記為潛在的過熱區域；
14、s14、構建熱流映射模型，將每個熱源的功率、位置和熱傳導系數映射到模型的全局熱流場，該模型通過求解熱傳導方程其中t為溫度，q為熱源的熱功率密度，k為熱導率，生成全局熱流分布預測結果；
15、s15、利用量子優化算法實時更新熱流映射模型的參數，包括各熱源的功率波動、熱傳導系數tij的動態變化，保證在不同負載條件下的熱流分配優化；
16、s16、根據構建的熱流映射模型，提前分配冷卻資源，冷卻資源向量表示為c＝(c1,c2,,cn)，其中每個元素ci表示分配給熱源hi的冷卻量，通過量子優化算法，動態調整冷卻資源分配以避免熱量集中；
17、s17、在電路板工作過程中，實時捕捉和分析各熱源的熱傳導變化情況，持續更新熱流映射模型，并根據最新的熱流分布預測動態調整冷卻資源。
18、可選的，所述s2具體包括：
19、s21、基于構建的熱流映射模型，當電路板某一區域出現溫度異常時，提取過熱區域的溫度梯度，利用量子門熱能傳導控制算法對熱源之間的非線性熱傳導關系進行調整，捕捉并處理溫度波動劇烈的區域；
20、s22、根據提取的溫度梯度和熱流映射模型的預測結果，構建量子態|ψhot(t)>描述過熱區域內的熱量傳導行為，動態調整熱傳導路徑；
21、s23、量子門操作用于動態調整熱傳導路徑，調整后的傳導系數矩陣表示為：
22、
23、其中，tij(t)為初始傳導系數，δthot為過熱區域的溫度差，ωij為兩個熱源之間的熱振蕩頻率；
24、s24、根據調整結果，將過熱區域的多余熱量qhot引導至低溫區域rcool，通過動態調整冷本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法，其特征在于，所述S1具體包括：
3.根據權利要求1所述的一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法，其特征在于，所述S2具體包括：
4.根據權利要求1所述的一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法，其特征在于，所述S3具體包括：
5.根據權利要求1所述的一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法，其特征在于，所述S4具體包括：
6.根據權利要求1所述的一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法，其特征在于，所述S5具體包括：
【技術特征摘要】
1.一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法，其特征在于，所述s1具體包括：
3.根據權利要求1所述的一種結合量子計算的電路板熱管理優化方法，其特征在于，所述s2具體包括：
4.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：邵永濤，
申請(專利權)人：深圳市明本科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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