Komunikacije i podatkovni centri

S napretkom 5G, cloud računarstva, umjetne inteligencije i velikih podataka, računska i prijenosna opterećenja komunikacijske opreme i centara za podatke eR brzo su porasla. Kako gustoća snage čipova nastavlja rasti, upravljanje toplinom je postalo jedan od ključnih izazova u projektiranju sustava. Bez obzira radi li se o RF pojačala snage i optičkim modulima unutar 5G baznih stanica ili o CPU-ima, GPU-ima i preklopnim čipovima u centrima za podatke eR s, učinkovito upravljanje toplinom u ograničenim prostorima ključno je za osiguravanje dugotrajnog stabilnog rada. Neadekvatni termički dizajn može dovesti do prekomjernih temperatura spojeva uređaja, što rezultira degradacijom performansi, povećanim stopama kvarova, smanjenjem vijeka trajanja i čak prestankom rada sustava, uzrokujući značajne ekonomske gubitke.

Tipični izazovi termičkog upravljanja za komunikacijsku opremu uključuju: kompaktne dimenzije, visoku gustoću snage i ograničeni prostor za hlađenje; složene uvjete instalacije gdje vanjske bazne stanice podnose ekstremne promjene temperature, oborine, prašinu i slanu maglu; zahtjev da bazna oprema radi neprekidno bez prekida, što zahtijeva izuzetno pouzdane, održavanju neosjetljive rješenja za hlađenje; uz dodatne razmatranja težine, troškova i potrošnje energije kako bi se smanjio ukupni trošak vlasništva (TCO). Podatkovni cent eR su suočeni s izazovima poput složene organizacije protoka zraka unutar ormara, izraženih lokaliziranih vrućih točaka i visoke potrošnje energije ventilatora, što zahtijeva ravnotežu između termičke učinkovitosti i PUE-a (učinkovitost korištenja energije).

Više rješenja za upravljanje temperaturom može se primijeniti za različite scenarije uporabe u telekomunikacijama i centrima za podatke eR za pojačala snage i AAU (aktivne antenske jedinice) 5G baznih stanica, često se koriste cijevi za prijenos topline ili ploče za rasprostiranje topline u kombinaciji s urezanim hladnjacima. Oni brzo i ravnomjerno raspodjeljuju toplinu čipova na rebra, koja je zatim disipira putem prirodne konvekcije. Za vanjsku visokofrekventnu opremu mogu se dizajnirati hladnjaci s rebrima ili monolitni hladnjaci izrađeni postupkom pod pritiskom, a tretmani površine anodizacijom ili premazivanjem poboljšavaju otpornost na koroziju. Poslužitelji u centrima podataka obično koriste sustave hlađenja prisilnim zrakom koji kombiniraju hladnjake s ventilatorima, pri čemu se pin-fin hladnjaci široko koriste zbog svoje omnidirekcijske disipacije topline i visoke termalne učinkovitosti. Za visokoučinkovite računalne (HPC) sustave i skupove za obuku umjetne inteligencije sve više se primjenjuju rješenja za hlađenje tekućinom. Ona koriste hladne ploče za izravni prijenos topline u cirkulacijski sustav tekućine, znatno smanjujući temperaturu spojeva i potrošnju energije za rad ventilatora.