Kommunikáció és adatközpontok

A 5G, a felhőalapú számítástechnika, a mesterséges intelligencia és a nagy adatmennyiségek fejlődésével a kommunikációs berendezések és adatközpontok számítási és átviteli terhelése gyorsan megnőtt. Mivel az alkatrész teljesítménysűrűsége folyamatosan növekszik, a hőkezelés a rendszertervezés egyik központi kihívásává vált. Ez akár az Gyorsan megnőtt. Ahogy a chipek teljesítménysűrűsége folyamatosan növekszik, a hőkezelés egyre inkább a rendszertervezés egyik központi kihívásává válik. Legyen szó az 5G-állomások RF-teljesítményerősítő moduljairól és optikai moduljairól, vagy az adatközpontok CPU-jairól, GPU-jairól és kapcsolóchipeiről, er s, a hatékony hőkezelés szűk helyeken elengedhetetlen a hosszú távú, stabil működés biztosításához. A nem megfelelő hőtervezés túlzott eszközátmeneti hőmérsékletekhez vezethet, amelyek teljesítménycsökkenést, meghibásodási arány növekedését, élettartam csökkenését és akár rendszerleállásokat okozhatnak, jelentős gazdasági veszteségeket eredményezve.

A kommunikációs berendezések tipikus hőkezelési kihívásai közé tartozik: a kompakt méret, a magas teljesítménysűrűség és a korlátozott hűtési hely; összetett telepítési környezet, ahol az utcán elhelyezett bázisállomások extrém hőmérséklet-ingadozásnak, csapadéknak, pornek és só permetnek vannak kitéve; az igény, hogy a bázisállomás-berendezések megszakítás nélkül folyamatosan működjenek, így rendkívül megbízható, karbantartásmentes hűtési megoldásokra van szükség; továbbá figyelembe kell venni a tömeg, költség és energiafogyasztás kérdését is a működtetők teljes tulajdonlási költségeinek (TCO) csökkentése érdekében. Az adatközpontok olyan kihívásokkal néznek szembe, mint a rackeken belüli összetett levegőáramlás-szervezés, jelentős lokális melegedési pontok és a magas ventilátoros energiafogyasztás, amely egyensúlyt kíván a hőhatékonyság és a PUE (teljesítményhasznosítási hatékonyság) között.

Többféle hőkezelési megoldás alkalmazható a távközlési és adatközpontok különböző alkalmazási területein. Az 5G bázisállomások teljesítményerősítői és AAU (Active Antenna Units) egységei esetén gyakran alkalmaznak hőcsövet vagy hőelosztó lemezeket Skived Fin hűtőbordákkal kombinálva. Ezek gyorsan és egyenletesen elosztják a chipek hőjét a bordákra, amelyek azt természetes konvekció útján adják át. Kültéri nagyteljesítményű berendezésekhez peres hűtőbordákat vagy öntött egymonomentumos hűtőbordákat tervezhetnek, ahol a felületi anodizálás vagy bevonat segíti a korrózióállóság javítását. Az adatközponti szervereknél jellemzően kényszerített léghűtéses rendszereket alkalmaznak, melyek hűtőbordákat és ventilátorokat kombinálnak, a tűperes hűtőbordák pedig elterjedtek az irányfüggetlen hőelvezetésük és magas hőhatékonyságuk miatt. A nagy teljesítményű számítógépek (HPC) és AI tanító fürtök esetében egyre inkább elterjedtek a folyadékhűtéses megoldások. Ezek hideglemezeket használnak, amelyek közvetlenül átvivik a hőt egy cirkuláló folyadékrendszerbe, jelentősen csökkentve a félvezető csatlakozási hőmérsékletét és a ventilátorok energiafogyasztását.