Comunicații și centre de date

Cu dezvoltarea tehnologiilor 5G, calculului în cloud, inteligenței artificiale și a big data, sarcinile de calcul și transmisie ale echipamentelor de comunicații și centrelor de date au crescut rapid. Pe măsură ce densitatea de putere a cipurilor continuă să crească, gestionarea termică a devenit una dintre provocările cheie în proiectarea sistemelor. Indiferent dacă este vorba despre Modulele de amplificare RF și modulele optice din stațiile de bază 5G, sau despre procesoarele CPU, GPU și cipurile de comutare din centrele de date eR s, gestionarea eficientă a căldurii în spații limitate este esențială pentru a asigura o funcționare stabilă pe termen lung. O proiectare termică inadecvată poate duce la temperaturi excesive ale joncțiunii dispozitivelor, rezultând degradarea performanței, creșterea ratei de defectare, reducerea duratei de viață și chiar oprirea sistemului, provocând pierderi economice semnificative.

Provocările tipice de management termic pentru echipamentele de comunicații includ: factori de formă compacți, densitate ridicată de putere și spațiu limitat pentru răcire; medii complexe de instalare în care stațiile radio exterioare suportă cicluri extreme de temperatură, precipitații, praf și spray salin; necesitatea ca echipamentele stațiilor radio să funcționeze continuu fără întreruperi, ceea ce impune soluții de răcire foarte fiabile și fără întreținere; alături de considerente legate de greutate, cost și consum energetic pentru a reduce costul total de proprietate (TCO) al operatorilor. Centrele de date se confruntă cu provocări precum organizarea complexă a fluxului de aer în interiorul rack-urilor, puncte fierbinți localizate pronunțate și consum ridicat de energie al ventilatoarelor, ceea ce necesită un echilibru între eficiența termică și PUE (Eficiența Utilizării Energiei).

Pot fi utilizate mai multe soluții de management termic pentru diferite scenarii de aplicații în telecomunicații și centre de date. Pentru amplificatoarele de putere ale stațiilor de bază 5G și unitățile AAU (Active Antenna Units), se folosesc în mod obișnuit țevi termice sau distribuitoare de căldură combinate cu radiatoare Skived Fin. Acestea distribuie rapid și uniform căldura cipului către aripioare, care o disipează ulterior prin convecție naturală. Pentru echipamentele exterioare de înaltă putere, pot fi proiectate radiatoare aripioase sau radiatoare monobloc turnate sub presiune, tratamentele superficiale de anodizare sau acoperire sporind rezistența la coroziune. În cazul serverelor din centrele de date se utilizează în general soluții de răcire forțată cu aer, care combină radiatoare cu ventilatoare, fiind larg răspândite radiatoarele cu pini datorită disipării omnidirecționale a căldurii și eficienței termice ridicate. Pentru sistemele de calcul de înaltă performanță (HPC) și clusterele de antrenament AI, soluțiile de răcire cu lichid devin din ce în ce mai frecvente. Acestea utilizează plăci reci pentru a transfera direct căldura într-un sistem lichid de circulație, reducând semnificativ temperaturile de joncțiune și consumul de energie al ventilatoarelor.