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

  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(dǎo)者和連接創(chuàng)新者Molex發(fā)表了一份報告，探討了數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師和運營商，在努力平衡高速數(shù)據(jù)吞吐量需求與不斷增長的功率密度的影響以及關(guān)鍵服務(wù)器和互連系統(tǒng)的散熱需求時，熱管理的缺陷和可能性。

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

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

  - 服務(wù)器和光模塊熱管理的進步包括先進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(tǒng)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：“隨著市場對更快、更高效的數(shù)據(jù)處理和存儲的需求持續(xù)快速增長，高性能服務(wù)器和系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量也在不斷增加，這些服務(wù)器和系統(tǒng)需要擴展生成式人工智能應(yīng)用，并支持從112Gbps PAM-4過渡到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(shù)據(jù)中心的氣流和熱管理。Molex正在推動銅和光學(xué)平臺以及電源管理產(chǎn)品中的熱管理創(chuàng)新，以幫助我們的客戶改善系統(tǒng)冷卻能力，提高下一代數(shù)字中心的能效?！?

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

  服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施之間的224Gbps PAM-4互連意味著每通道數(shù)據(jù)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(xiàn)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模塊日益增長的功率和熱需求。報告討論了直接到芯片的液體冷卻、浸沒冷卻以及無源元件在增強主動冷卻方面的作用。該報告還描述了可能最有效地適應(yīng)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(xù)挑戰(zhàn)，Molex推出了一種液體冷卻解決方案，稱為集成浮動底座（Integrated floating pedestal）。在這種情況下，與模塊接觸的每個底座都是彈簧式的，并且可以獨立移動，從而允許將單個冷板實現(xiàn)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獨立移動的底座，可以補償端口堆疊高度的變化，同時確保無縫的熱接觸。因此，熱量通過盡可能短的傳導(dǎo)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報告概述了與浸沒式冷卻相關(guān)的固有成本和風(fēng)險，浸沒式冷卻提供了高效的熱冷卻，每個機架的熱冷卻功率超過約50kW，但需要對數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)進行全面檢修。

  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(shè)計和熱表征的先進方法，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現(xiàn)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(tǒng)散熱片的傳熱能力，同時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DDHS, Molex用一種解決方案取代了現(xiàn)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，從而實現(xiàn)了更簡單、更耐用的安裝，而不會產(chǎn)生摩擦或穿孔。因此，Molex的DDHS允許TIM成功實現(xiàn)超過100個插入周期。這種可靠的熱管理解決方案適用于標(biāo)準(zhǔn)模塊和機架安裝的封裝方式，同時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

  作為開放計算項目（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(dǎo)者合作開發(fā)下一代冷卻技術(shù)，以滿足當(dāng)今最苛刻的數(shù)據(jù)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