Komunikasi dan Pusat Data

Dengan kemajuan 5G, komputasi awan, kecerdasan buatan, dan data besar, beban komputasi dan transmisi perangkat komunikasi serta pusat data er telah melonjak dengan cepat. Seiring kerapatan daya chip terus meningkat, manajemen termal telah menjadi salah satu tantangan utama dalam desain sistem. Baik itu menyangkut Modul penguat daya RF dan modul optik di dalam stasiun basis 5G, maupun CPU, GPU, dan chip switching di pusat data er s, manajemen termal yang efisien dalam ruang terbatas sangat penting untuk memastikan operasi jangka panjang yang stabil. Desain termal yang tidak memadai dapat menyebabkan suhu sambungan perangkat yang berlebihan, mengakibatkan penurunan kinerja, peningkatan tingkat kegagalan, umur pakai yang lebih pendek, hingga gangguan sistem, yang menyebabkan kerugian ekonomi besar.

Tantangan manajemen termal khas untuk peralatan komunikasi meliputi: faktor bentuk yang ringkas, kepadatan daya tinggi, dan ruang pendinginan terbatas; lingkungan pemasangan yang kompleks di mana stasiun basis luar ruangan menghadapi siklus suhu ekstrem, curah hujan, debu, dan semprotan garam; kebutuhan peralatan stasiun basis untuk beroperasi secara terus-menerus tanpa gangguan, menuntut solusi pendinginan yang sangat andal dan bebas perawatan; serta pertimbangan mengenai berat, biaya, dan konsumsi energi untuk mengurangi total biaya kepemilikan (TCO) operator. Pusat data er menghadapi tantangan seperti organisasi aliran udara yang kompleks di dalam rak, hotspot lokal yang sangat terasa, dan konsumsi energi kipas yang tinggi, sehingga memerlukan keseimbangan antara efisiensi termal dan PUE (Power Usage Effectiveness).

Berbagai solusi manajemen termal dapat diterapkan untuk skenario aplikasi yang berbeda dalam telekomunikasi dan pusat data er untuk penguat daya stasiun basis 5G dan AAU (Active Antenna Units), pipa panas atau perata panas yang dipadukan dengan heat sink sirip terkelupas (Skived Fin) umumnya digunakan. Komponen-komponen ini secara cepat dan merata mendistribusikan panas chip ke sirip-sirip, yang kemudian melepaskan panas melalui konveksi alami. Untuk peralatan luar ruangan berdaya tinggi, dapat dirancang heat sink bersirip atau heat sink monolitik coran die-cast, dengan perlakuan anodisasi atau pelapisan permukaan untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Server pusat data biasanya menggunakan desain pendinginan udara paksa yang menggabungkan heat sink dengan kipas, di mana heat sink pin-fin banyak diadopsi karena kemampuannya dalam mendispersikan panas secara omnidireksional dan efisiensi termal yang tinggi. Untuk komputasi kinerja tinggi (HPC) dan kluster pelatihan AI, solusi pendinginan cair semakin lazim digunakan. Solusi ini memanfaatkan cold plate untuk langsung mentransfer panas ke sistem cairan bersirkulasi, secara signifikan menurunkan suhu junction dan konsumsi daya kipas.