Dzięki rozwojowi technologii 5G, obliczeń w chmurze, sztucznej inteligencji i dużych danych, obciążenia obliczeniowe oraz przesyłowe sprzętu telekomunikacyjnego i centrów danych gwałtownie wzrosły. W miarę jak gęstość mocy chipów stale rośnie, zarządzanie temperaturą staje się jednym z kluczowych wyzwań w projektowaniu systemów.
Dzięki rozwojowi technologii 5G, obliczeń w chmurze, sztucznej inteligencji i dużych danych, obciążenia obliczeniowe oraz przesyłowe sprzętu telekomunikacyjnego i centrów danych - Nie. gwałtownie wzrosły. W miarę jak gęstość mocy chipów stale rośnie, zarządzanie temperaturą staje się jednym z kluczowych wyzwań w projektowaniu systemów. Niezależnie od tego, czy dotyczy to Modułów wzmacniaczy mocy RF i modułów optycznych w stacjach bazowych 5G, czy procesorów CPU, GPU oraz układów przełączających w centrach danych - Nie. s, skuteczne zarządzanie ciepłem w ograniczonych przestrzeniach jest niezbędne do zapewnienia długotrwałej, stabilnej pracy. Niewłaściwy projekt termiczny może prowadzić do nadmiernych temperatur złączy urządzeń, co skutkuje degradacją wydajności, zwiększonymi wskaźnikami uszkodzeń, skróceniem czasu życia oraz nawet awariami systemu, powodując znaczne straty ekonomiczne.
Typowe wyzwania związane z zarządzaniem ciepłem w sprzęcie telekomunikacyjnym obejmują: kompaktowe rozmiary, dużą gęstość mocy i ograniczoną przestrzeń chłodzenia; złożone warunki instalacji, w których stacje bazowe na zewnątrz są narażone na skrajne cykle temperatur, opady, kurz i mgłę solną; konieczność ciągłej, nieprzerwanej pracy sprzętu stacji bazowych, wymagającą bardzo niezawodnych i bezobsługowych rozwiązań chłodzenia; a także kwestie związane z wagą, kosztem i zużyciem energii w celu zmniejszenia całkowitych kosztów posiadania (TCO) operatorów. Centra danych - Nie. stanowi wyzwanie ze względu na skomplikowaną organizację przepływu powietrza w szafach, wyraźne lokalne gorące punkty oraz wysokie zużycie energii przez wentylatory, wymagając równowagi między efektywnością termiczną a współczynnikiem PUE (Power Usage Effectiveness).
Można zastosować różne rozwiązania zarządzania temperaturą dla różnych scenariuszy aplikacji w telekomunikacji i centrach przetwarzania danych - Nie. w przypadku wzmacniaczy mocy stacji bazowych 5G i jednostek AAU (Active Antenna Units), powszechnie stosuje się rury cieplne lub warstwy rozpraszające ciepło w połączeniu z radiatorami Skived Fin. Szybko i równomiernie rozprowadzają one ciepło z chipów na żebra, skąd jest ono odprowadzane przez konwekcję naturalną. W przypadku urządzeń zewnętrznych o dużej mocy można projektować radiatory żebrowane lub monolityczne radiatory odlewane, a obróbka powierzchniowa metodą anodyzacji lub powlekania zwiększa odporność na korozję. Serwery w centrach danych wykorzystują zazwyczaj chłodzenie wymuszone z zastosowaniem radiatorów i wentylatorów, przy czym szerokie zastosowanie znajdują radiatory typu pin-fin ze względu na rozpraszanie ciepła we wszystkich kierunkach oraz wysoką wydajność termiczną. W przypadku obliczeń o wysokiej wydajności (HPC) i klastrów do szkolenia sztucznej inteligencji coraz powszechniejsze stają się rozwiązania chłodzenia cieczowego. Wykorzystują one płyty chłodzące do bezpośredniego przekazywania ciepła do układu cyrkulacyjnego cieczy, znacznie obniżając temperaturę złącza oraz zużycie energii przez wentylatory.
EN
