Med udviklingen inden for 5G, cloud computing, kunstig intelligens og big data er beregnings- og transmissionsbyrden for kommunikationsudstyr og datacentre hurtigt steget. Efterhånden som kredsløbets effekttæthed stiger, er termisk styring blevet en af de centrale udfordringer i systemdesign.
Med udviklingen inden for 5G, cloud-computing, kunstig intelligens og big data er beregnings- og overførselsbyrden for kommunikationsudstyr og databaser hurtigt steget. Efterhånden som chippenes effekttæthed stiger, er termisk styring blevet en af de centrale udfordringer i systemdesign. Uanset om det vedrører RF-effektforstærkermoduler og optiske moduler i 5G-basisstationer, eller CPU'er, GPU'er og switch-chips i datacentre er s, effektiv termisk styring i begrænsede rum er afgørende for at sikre langvarig stabil drift. Utilstrækkelig termisk design kan føre til overdrevene enhedsovergangstemperaturer, hvilket resulterer i ydelsesnedgang, øget fejlrate, forkortet levetid og endda systemnedbrud, hvilket medfører betydelige økonomiske tab.
Typiske udfordringer inden for termisk styring af kommunikationsudstyr inkluderer: kompakte formfaktorer, høj effekttæthed og begrænset kølingsplads; komplekse installationsmiljøer, hvor udendørs basestationer udsættes for ekstreme temperaturcyklusser, nedbør, støv og saltfosning; kravet om, at basestationsudstyr skal fungere kontinuerligt uden afbrydelser, hvilket stiller høje krav til pålidelige og vedligeholdelsesfrie køleløsninger; samt overvejelser vedrørende vægt, omkostninger og energiforbrug for at reducere operatørernes samlede ejerskabsomkostninger (TCO). Datacentre står over for udfordringer såsom kompleks luftstrømsorganisering i racke, markante lokale varmepunkter og højt ventilator-energiforbrug, hvilket kræver en balance mellem termisk effektivitet og PUE (Power Usage Effectiveness).
Flere termiske styringsløsninger kan anvendes til forskellige anvendelsesscenarier inden for telekommunikation og datacentre. Til 5G-basestations effektforstærkere og AAU'er (Active Antenna Units) anvendes ofte varmerør eller varmespredere kombineret med Skived Fin kølelegemer. Disse fordeler hurtigt og ensartet chip-varme til finsene, som derefter afleder varmen via naturlig konvektion. Til udendørs højtydende udstyr kan finned kølelegemer eller die-cast monolitiske kølelegemer designes, hvor overfladebehandlinger såsom anodisering eller coating øger korrosionsbestandigheden. Datacenters servere anvender typisk tvungen luftkøling med kølelegemer kombineret med ventilatorer, hvor pin-fin kølelegemer er udbredt på grund af deres omnidirektionelle varmeafledning og høje termiske effektivitet. Til high-performance computing (HPC) og AI-træningskluster bliver væskekølingsløsninger stadig mere udbredte. Disse bruger cold plates til direkte at overføre varme til et cirkulerende væskesystem, hvilket markant reducerer krydstemperaturer og ventilatorernes energiforbrug.
EN
