Kommunikasjon og datasentre

Med fremgangen innen 5G, skyteknologi, kunstig intelligens og stor datamengde har regne- og overføringsbelastningen for kommunikasjonsutstyr og datasentre eR har økt raskt. Ettersom kretsens effekttetthet fortsetter å stige, har termisk håndtering blitt en av de sentrale utfordringene i systemdesign. Enten det gjelder RF-effektforsterkermoduler og optiske moduler i 5G-basestasjoner, eller CPU-er, GPU-er og bryterkretser i datasentre eR s, effektiv termisk styring i begrensede rom er avgjørende for å sikre langvarig stabil drift. Utilstrekkelig termisk design kan føre til overdreven temperatur i enhetens krysningspunkt, noe som resulterer i svekket ytelse, økte feilrater, redusert levetid og til og med systemavbrudd, med betydelige økonomiske tap til følge.

Typiske termiske styringsutfordringer for kommunikasjonsutstyr inkluderer: kompakte formfaktorer, høy effekttetthet og begrenset kjøling plass; komplekse installasjonsmiljøer der utendørs basestasjoner utsettes for ekstreme temperatursykluser, nedbør, støv og saltvannssprøyt; kravet om at basestasjonsutstyr skal fungere kontinuerlig uten avbrudd, noe som krever svært pålitelige, vedlikeholdsne kjøleløsninger; samt vurderinger av vekt, kostnad og energiforbruk for å redusere operatørenes totale eierskapskostnader (TCO). Data sent eR står overfor utfordringer som kompleks luftstrømsorganisering i rack, tydelige lokale varmepunkter og høy energiforbruk i vifte, noe som krever en balanse mellom termisk effektivitet og PUE (Power Usage Effectiveness).

Flere løsninger for termisk styring kan brukes for ulike anvendelsesscenerier innen telekommunikasjon og datasentre eR for 5G-basestasjonens effektforklere og AAU-er (Active Antenna Units) brukes det ofte varmerør eller varmespredere kombinert med skivede finnevarmesink. Disse fordeler varmen fra chipen raskt og jevnt til finnene, som deretter dissiperer den via naturlig konveksjon. For utendørs høyeffektutstyr kan finnevarmesink eller die-cast monolitiske varmesink designes, med overflatebehandling som anodisering eller coating for å øke korrosjonsmotstanden. Datasenter-servere bruker typisk tvungen luftkjøling med varmesink kombinert med vifte, hvor pin-fin varmesink er mye brukt på grunn av sin tredimensjonale varmeavgivelse og høye termiske effektivitet. For high-performance computing (HPC) og AI-treningsklynger blir væskekjølingssystemer stadig mer vanlig. Disse bruker cold plates til å overføre varmen direkte til et sirkulerende væskesystem, noe som reduserer krypnings temperaturen og vifteforbruket betydelig.