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Molex發(fā)布新一代數據中心冷卻解決方案中I/O模塊熱管理挑戰和機遇的報告

摘要:Molex的《I/O模塊熱管理解決方案深度報告》(In-Depth Report of Thermal Management Solutions for I/O Modules)解決了傳統熱特性和管理方法的局限性,并探索了服務(wù)器和光模塊冷卻方面的新創(chuàng )新,以更好地支持112G和224G連接。

  ICC訊(編譯:Nina)美國伊利諾州Lisle,2024年5月21日--全球電子領(lǐng)導者和連接創(chuàng )新者M(jìn)olex發(fā)表了一份報告,探討了數據中心架構師和運營(yíng)商,在努力平衡高速數據吞吐量需求與不斷增長(cháng)的功率密度的影響以及關(guān)鍵服務(wù)器和互連系統的散熱需求時(shí),熱管理的缺陷和可能性。

  - 由于最快數據速率的需求不斷增加,光I/O模塊的功率要求將傳統的強制空氣冷卻推向了運行極限

  - 向224Gbps PAM-4互連的轉變將功率密度增加近4倍,從而增加了熱管理成本和復雜性

  - 服務(wù)器和光模塊熱管理的進(jìn)步包括先進(jìn)的液體冷卻解決方案和新的下拉式散熱器(DDHS)技術(shù)

  Molex的《I/O模塊熱管理解決方案深度報告》(In-Depth Report of Thermal Management Solutions for I/O Modules)解決了傳統熱特性和管理方法的局限性,并探索了服務(wù)器和光模塊冷卻方面的新創(chuàng )新,以更好地支持112G和224G連接。(文末附有報告下載鏈接)

  Molex Enabling Solutions Group副總裁兼總經(jīng)理Doug Busch表示:“隨著(zhù)市場(chǎng)對更快、更高效的數據處理和存儲的需求持續快速增長(cháng),高性能服務(wù)器和系統產(chǎn)生的熱量也在不斷增加,這些服務(wù)器和系統需要擴展生成式人工智能應用,并支持從112Gbps PAM-4過(guò)渡到224Gbps PAM-4。光連接和光模塊的集成,再加上新的冷卻技術(shù),將優(yōu)化下一代數據中心的氣流和熱管理。Molex正在推動(dòng)銅和光學(xué)平臺以及電源管理產(chǎn)品中的熱管理創(chuàng )新,以幫助我們的客戶(hù)改善系統冷卻能力,提高下一代數字中心的能效?!?

  向224Gbps PAM-4的轉變?yōu)閯?chuàng )新的液體冷卻帶來(lái)了曙光

  服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò )基礎設施之間的224Gbps PAM-4互連意味著(zhù)每通道數據速率翻了一番。功耗也在激增,僅光模塊在遠程相干鏈路上就高達40W,高于幾年前的12W,這意味著(zhù)功率密度增加了近4倍。

  在這份信息豐富的報告中,Molex探討了最新的空氣冷卻技術(shù),以及在現有封裝方式中集成創(chuàng )造性的液體冷卻解決方案,以解決I/O模塊日益增長(cháng)的功率和熱需求。報告討論了直接到芯片的液體冷卻、浸沒(méi)冷卻以及無(wú)源元件在增強主動(dòng)冷卻方面的作用。該報告還描述了可能最有效地適應芯片和I/O模塊的高功率需求的冷卻方法。

  為了解決冷卻可插拔I/O模塊方面的持續挑戰,Molex推出了一種液體冷卻解決方案,稱(chēng)為集成浮動(dòng)底座(Integrated floating pedestal)。在這種情況下,與模塊接觸的每個(gè)底座都是彈簧式的,并且可以獨立移動(dòng),從而允許將單個(gè)冷板實(shí)現為不同的1xN和2xN單列和堆疊籠配置。例如,這種用于1x6 QSFP-DD模塊的解決方案利用了六個(gè)獨立移動(dòng)的底座,可以補償端口堆疊高度的變化,同時(shí)確保無(wú)縫的熱接觸。因此,熱量通過(guò)盡可能短的傳導路徑直接從產(chǎn)生熱量的模塊流到底座,以最小化熱阻并最大化熱傳遞效率。

  此外,Molex報告概述了與浸沒(méi)式冷卻相關(guān)的固有成本和風(fēng)險,浸沒(méi)式冷卻提供了高效的熱冷卻,每個(gè)機架的熱冷卻功率超過(guò)約50kW,但需要對數據中心的架構進(jìn)行全面檢修。

  Molex下拉式散熱器(DDHS)技術(shù)

  除了液冷,報告還詳細介紹了模塊設計和熱表征的先進(jìn)方法,這些方法有望改變高速網(wǎng)絡(luò )互連的性能。特別是對于I/O,新的解決方案可以集成到服務(wù)器和交換機中,在不影響可靠性的情況下實(shí)現更高水平的散熱。為此,該報告介紹了一種創(chuàng )新的Molex下拉式散熱器(DDHS)解決方案,該解決方案最大限度地提高了傳統散熱片的傳熱能力,同時(shí)最大限度地減少了金屬與金屬之間的接觸,從而避免了對組件的磨損。

  通過(guò)DDHS, Molex用一種解決方案取代了現有的散熱片,該解決方案消除了光模塊和熱界面材料(TIM)之間的直接接觸,從而實(shí)現了更簡(jiǎn)單、更耐用的安裝,而不會(huì )產(chǎn)生摩擦或穿孔。因此,Molex的DDHS允許TIM成功實(shí)現超過(guò)100個(gè)插入周期。這種可靠的熱管理解決方案適用于標準模塊和機架安裝的封裝方式,同時(shí)有效地冷卻高功率模塊并提高整體功率效率。

  光模塊冷卻的未來(lái)

  作為開(kāi)放計算項目(OCP)及其冷卻環(huán)境項目的積極參與者,Molex正與其他行業(yè)領(lǐng)導者合作開(kāi)發(fā)下一代冷卻技術(shù),以滿(mǎn)足當今最苛刻的數據中心環(huán)境不斷變化的熱管理需求。

  原文:https://www.molex.com/en-us/news/thermal-management-report?

  報告下載鏈接:In-Depth Report of Thermal Management Solutions for I/O Modules--https://www.molex.com/content/dam/molex/molex-dot-com/en_us/pdf/general/HPC_Report.pdf?inline

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