С развитием технологий 5G, облачных вычислений, искусственного интеллекта и больших данных вычислительные и передающие нагрузки на телекоммуникационное оборудование и центры обработки данных резко возросли. По мере постоянного роста удельной мощности чипов управление тепловыделением становится одной из ключевых задач при проектировании систем.
С развитием технологий 5G, облачных вычислений, искусственного интеллекта и больших данных вычислительные и передающие нагрузки на телекоммуникационное оборудование и центры обработки данных ер резко возросли. По мере роста удельной мощности чипов управление тепловыделением стало одной из основных проблем при проектировании систем. Независимо от того, идет ли речь о Модулях ВЧ-усилителей мощности и оптических модулях в базовых станциях 5G или о процессорах, GPU и коммутационных чипах в центрах обработки данных ер с, эффективное тепловое управление в ограниченных пространствах имеет важнейшее значение для обеспечения долгосрочной стабильной работы. Недостаточный тепловой дизайн может привести к чрезмерному повышению температуры перехода устройства, что вызывает снижение производительности, рост количества отказов, сокращение срока службы и даже отключение системы, влекущее значительные экономические потери.
Типичные проблемы теплового управления в телекоммуникационном оборудовании включают: компактные габариты, высокую плотность мощности и ограниченное пространство для охлаждения; сложные условия установки, при которых внешние базовые станции подвергаются экстремальным температурным циклам, осадкам, пыли и солевому туману; необходимость непрерывной бесперебойной работы оборудования базовых станций, что требует высоко надёжных решений охлаждения без необходимости технического обслуживания; а также учёт таких факторов, как вес, стоимость и энергопотребление, с целью снизить общие эксплуатационные расходы операторов (TCO). Центры обработки данных ер сталкивается с такими проблемами, как сложная организация воздушного потока внутри стоек, выраженные локальные участки перегрева и высокое энергопотребление вентиляторов, что требует баланса между тепловой эффективностью и PUE (коэффициентом эффективности использования энергии)
Для различных сценариев применения в телекоммуникациях и центрах обработки данных могут использоваться различные решения для термального управления ер для усилителей мощности базовых станций 5G и активных антенных устройств (AAU) commonly используются тепловые трубки или пластины равномерного распределения тепла в сочетании с фрезерованными радиаторами. Они быстро и равномерно передают тепло от чипов к ребрам, которые затем рассеивают его за счет естественной конвекции. Для наружного высокомощного оборудования могут применяться радиаторы с ребрами или монолитные литые под давлением радиаторы, а обработка поверхности методом анодирования или нанесение покрытий повышает коррозионную стойкость. Серверы центров обработки данных обычно используют системы охлаждения с принудительной воздушной циркуляцией, сочетающие радиаторы и вентиляторы, при этом широко применяются радиаторы штыревого типа благодаря их всенаправленному отводу тепла и высокой тепловой эффективности. Для систем высокопроизводительных вычислений (HPC) и кластеров обучения ИИ всё более распространены жидкостные системы охлаждения. Они используют холодильные пластины для непосредственной передачи тепла в циркулирующую жидкостную систему, что значительно снижает температуру перехода и потребление энергии вентиляторами.
EN
