Komunikacije in podatkovna središča

Z napredkom 5G, računalništva v oblaku, umetne inteligence in velikih podatkov so se računske in prenosne obremenitve komunikacijske opreme in podatkovnih središč eR so se hitro povečale. Ker se gostota moči čipov nadaljuje z naraščanjem, je upravljanje toplote postalo eden od osrednjih izzivov pri načrtovanju sistema. Ne glede na to, ali gre za Module RF ojačevalnikov moči in optične module znotraj 5G baznih postaj ali pa procesorje CPU, GPU in preklopnike v podatkovnih središčih eR s, učinkovito toplotno upravljanje v omejenih prostorih je bistveno za zagotavljanje dolgoročne stabilne obratovanja. Neustrezno toplotno načrtovanje lahko povzroči previsoke temperature spojev naprav, kar vodi do poslabšanja zmogljivosti, povečane stopnje okvar, zmanjšanja življenjske dobe in celo izpadov sistema, kar povzroča znatne ekonomske izgube.

Tipične izzive pri toplotnem upravljanju komunikacijske opreme predstavljajo: kompaktna oblika, visoka gostota moči in omejen prostor za hlajenje; kompleksna okolja namestitve, kjer zunanjim baznim postajam grozijo ekstremni temperaturni cikli, padavine, prah in slana megla; zahteva po neprekinjenem delovanju opreme baznih postaj brez prekinitve, kar zahteva zelo zanesljive rešitve za hlajenje brez vzdrževanja; poleg tega pa tudi upoštevanje teže, stroškov in porabe energije za zmanjšanje skupnih stroškov lastništva (TCO). Podatkovna cent eR se sooča s izzivi, kot so zapletena organizacija zračnega toka znotraj omar, izraziti lokalizirani vroči deli in visoka poraba energije ventilatorjev, kar zahteva ravnovesje med toplotno učinkovitostjo in PUE (učinkovitost uporabe energije).

Za različne scenarije uporabe v telekomunikacijah in podatkovnih centrih je mogoče uporabiti več rešitev za upravljanje temperature eR za ojačevalnike moči in AAU-je (aktivne antenske enote) 5G baznih postaj se pogosto uporabljajo toplotne cevi ali razpršilniki toplote v kombinaciji s toplotnimi grebenci z izrezanimi rebri. Ti hitro in enakomerno porazdelijo toploto čipov na rebra, ki jo nato odvajajo prek naravne konvekcije. Za visokomočno opremo na prostem lahko zasnujemo rebraste toplotne grebence ali monolitne litine toplotne grebence, pri katerih obdelava površine z anodiranjem ali prevlečenjem poveča odpornost proti koroziji. Strežniki v podatkovnih centrih običajno uporabljajo sisteme za hladjenje z prisilnim zračnim tokom, ki združujejo toplotne grebence z ventilatorji, pri čemer so zlasti razširjeni toplotni grebenci s popkovnimi rebrami zaradi njihovega vsestranskega odvajanja toplote in visoke toplotne učinkovitosti. Pri računalništvu z visoko zmogljivostjo (HPC) in skupinah za usposabljanje umetne inteligence (AI) so vedno bolj razširjena rešitev tekoče hladilne naprave. Te uporabljajo hladilne plošče, ki toploto neposredno prenašajo v krožni tekočinski sistem, kar znatno zmanjša temperaturo spojke in porabo energije za delovanje ventilatorjev.