AIデータセンターおよびHPC向けの光モジュール冷却ソリューション

1. 微小熱電冷却:精密制御

高性能トランシーバーのレーザーダイオードの場合、マイクロTECs受動的な解決策には及ばない能動的かつ局所的な冷却を提供します。これらの固体ペルティエデバイスは、レーザー接合温度を保持します。±0.1°C波長の安定性と信号の完全性を保証します。

パイオニア・サーマルのアプローチ:当社の受注設計のマイクロTEC設計は、1〜5Wの熱負荷に対応しつつ、消費電力を最小限に抑え、密集したAI導入において重要です。

主な用途:
・波長安定化が必要な長距離(LR/ZR)モジュール
• 800G/1.6Tコヒーレント光学系
・熱クロストークが性能を低下させるWDMシステム

最新のマイクロTECは、ヒートポンプ密度を以下まで達成しています。43 W/cm²1.5mm×1.1mmといった小さなフットプリントを持ち、先進的なトランシーバー設計にシームレスに適合します。

2. 液体冷却:高密度ソリューション

空冷が限界に達すると、液体冷却がそれを発揮します。冷間板統合と浸漬冷却により熱伝導性が提供されます空気の20〜50倍も高い高密度AIクラスターでの安定した運用を可能にします。

高度な統合アプローチ:
• スイッチASICおよび光学ケージ上のダイレクト・トゥ・チップループ
• OSFP/QSFPケージに統合されたマイクロ流体冷却板
・極端な電力密度に対する浸水冷却(30W+モジュール)

AristaのXPOプラットフォームのような新興の液冷光学モジュールは、実現可能であることを示していますモジュールあたり12.8 Tbps内蔵のコールドプレートを使用して最大400W の電力.液冷ソリューションはモジュールの消費電力を最大以下まで削減できます。30%シリコンフォトニクス統合により、全体的なエネルギー効率の向上が達成40%.

パイオニア・サーマルは、カスタムコールドプレートから新進する液冷ラックアーキテクチャとの互換性を想定したシールやインターフェースまで、液体冷却統合の全スペクトルをサポートしています。

3. 高度空冷:限界に挑戦する

多くの400Gや800Gの導入においては、最適化された空冷は依然として有効ですが、精度が必要です。OSFPの大型フォームファクターは以下の通りです。優れた熱ヘッドルームQSFP-DDと比較され、高出力用途において好まれる選択肢となっています。

主な革新点:
・繰り返しの交配サイクルに耐性を持つシールドされたTIMs(シールドTIM)
• 最大限の熱接触を実現するために高いフラットネスを持つ精密加工ヒートシンク
• モジュール配置最適化のためのシステムレベルの気流シミュレーション

主要なサーマルゲルが今や成果を出す~12 W/m·K熱伝導率を維持しつつ、オイルの漏れやガスの排出を最小限に抑え、800Gおよび1.6Tモジュールにおける光学グレードの清浄性に不可欠です。