Комуникации и центрове за данни

С напредъка на 5G, облачните изчисления, изкуствения интелект и големите данни, изчислителните и предавателни натоварвания на комуникационното оборудване и центровете за данни eR резки са нараснали. Тъй като плътността на мощността на чиповете продължава да нараства, термичният контрол е станал едно от основните предизвикателства при проектирането на системи. Независимо дали става въпрос за Модули за RF усилватели и оптични модули в 5G базови станции или за CPU, GPU и превключващи чипове в центровете за данни eR с, ефективното топлинно управление в ограничени пространства е от съществено значение за осигуряване на дългосрочна стабилна работа. Недостатъчният топлинен дизайн може да доведе до прекомерно високи температури в преходите на устройствата, което води до намаляване на производителността, увеличаване на честотата на повреди, скъсяване на живота и дори системни прекъсвания, причиняващи значителни икономически загуби.

Типичните предизвикателства при топлинното управление на комуникационното оборудване включват: компактни габарити, висока плътност на мощността и ограничено пространство за охлаждане; сложни условия на инсталиране, при които базовите станции навън изпитват екстремни температурни цикли, валежи, прах и солена мъгла; изискването базовите станции да работят непрекъснато, което изисква високо надеждни и неизискващи поддръжка решения за охлаждане; както и съображения относно тегло, разходи и енергопотребление, за да се намали общата цена на собственост (TCO) за операторите. Данни цент eR има предизвикателства като сложна организация на въздушния поток в рамките, изразени локални горещи точки и високо енергийно потребление на вентилаторите, което изисква баланс между топлинната ефективност и PUE (ефективност на употребата на енергия).

Могат да се прилагат различни решения за термичен контрол за различни приложни сценарии в телекомуникациите и центровете за данни eR за усилватели на захранване и AAU (активни антенни устройства) в базови станции за 5G често се използват топлинни тръби или разпространители на топлина в комбинация с радиатори с фрезовани ребра. Те бързо и равномерно разпределят топлината от чипа към ребрата, откъдето тя се отвежда чрез естествена конвекция. За високомощни улични устройства могат да се проектират оребрени радиатори или монолитни леени под налягане радиатори, като повърхностните анодизационни или покрития допринасят за по-добра корозионна устойчивост. Сървърите в центровете за данни обикновено използват системи за принудително въздушно охлаждане, при които радиаторите се комбинират с вентилатори; широко разпространени са радиаторите с щифтове (pin-fin), благодарение на всеобхватното им разсейване на топлина и високата топлинна ефективност. За системи за високопроизводителни изчисления (HPC) и клъстери за обучение на изкуствен интелект все по-често се прилагат решения за течно охлаждане. Те използват студени плочи, които директно предават топлината към циркулираща течна система, значително намалявайки температурата в прехода и консумацията на енергия от вентилаторите.