Mae datblygiad cyflym deallusrwydd artiffisial (AI) a modelau iaith fawr wedi arwain at ymchwydd digynsail yn y galw am fodiwlau transceiver optegol cyflymder - uchel o fewn canolfannau data a chlystyrau AI. Mae cyflymderau gweithredol y modiwlau hyn wedi ehangu'n sylweddol - o 100 Gbps, sy'n addas ar gyfer cymwysiadau canolfan ddata lefel mynediad -, i 400 Gbps, a ddefnyddir yn gyffredin mewn clystyrau AI cyfredol; Mae cynnydd pellach i 800 Gbps yn dod i'r amlwg gan fod yr ateb a ffefrir ar gyfer cymwysiadau galw - uchel, a rhagwelir y bydd cyflymderau sy'n fwy na 1.6 Tbps yn cefnogi llwythi gwaith AI cenhedlaeth - aI. O ganlyniad, mae rheolaeth thermol effeithlon yn ganolog wrth sicrhau perfformiad, dibynadwyedd ac effeithlonrwydd ynni.
Wrth i bellteroedd trosglwyddo gynyddu, mae'r angen am sefydlogrwydd tymheredd manwl gywir yn dod yn fwy beirniadol fyth. Mae modiwlau transceiver optegol, yn enwedig y rhai sydd wedi'u cynllunio ar gyfer cymwysiadau pellter hir -, yn gofyn am reolaeth tymheredd manwl i gynnal sefydlogrwydd a pherfformiad eu ffynonellau laser. Mae'r modiwlau hyn yn dibynnu ar ddeuodau laser ar gyfer trosglwyddo data, sydd yn ei hanfod yn sensitif i amrywiadau tymheredd. Gall mân amrywiadau mewn tymheredd arwain at ddiraddio signal a gostyngiad mewn dibynadwyedd. Ar hyn o bryd, wedi'u gyrru gan ofynion deinamig AI a gweithrediadau canolfannau data, mae gweithgynhyrchwyr yn wynebu sawl her thermol, gan gynnwys:
Gofynion pŵer modiwl sy'n cynyddu'n barhaus;
cyfyngiadau maint llym;
agosrwydd at derfynau thermol y modiwlau;
signal tynhau yn raddol - i - Cymhareb sŵn (SNR) fel y mae cyflymderau'n graddio o 400 Gbps i 3.2 Tbps;
y rheidrwydd ar gyfer oeri cadarn a chynnal a chadw tymheredd sefydlog;
a'r angen i bob cydran weithredu mewn pŵer - dull effeithlon.
Mae cynnal rheolaeth thermol fanwl gywir ar gynnal y perfformiad gorau posibl yn y deuodau laser a'r system transceiver optegol gyffredinol. Mae perfformiad deuodau laser yn cael ei lywodraethu gan sawl ffactor - tymheredd, cerrynt trydanol a phwer optegol. Gall amrywiadau tymheredd effeithio ar nodweddion trydanol ac optegol deuod laser, a thrwy hynny effeithio ar ei berfformiad a'i oes weithredol. Pan fydd amodau gweithredu yn fwy na'r ystod uchaf a ganiateir, mae mwy o wrthwynebiad thermol a llai o enillion cerrynt yn arwain at ddirywiad perfformiad. Ar ben hynny, gall tymereddau uwch beri sifftiau tonfedd yn y deuod laser, gan effeithio'n andwyol ar berfformiad a dibynadwyedd; Gall sifftiau o'r fath wahardd crosstalk difrifol ac, mewn achosion eithafol, arwain at fethiant deuod.
Er enghraifft, mae deuodau laser adborth dosbarthedig (DFB) fel arfer yn allyrru golau o fewn ystod tonfedd o oddeutu 1260 i 1650 nm. Gall cynnydd mewn tymheredd beri i'r donfedd brig symud oddeutu 0.1 nm y radd Celsius. Mae peiriannau oeri thermoelectric (TECs) yn chwarae rhan hanfodol trwy afradu gwres yn effeithlon a chynnal amgylchedd thermol sefydlog, a thrwy hynny sicrhau sefydlogrwydd tymheredd dibynadwy. Mae'r sefydlogi hwn nid yn unig yn gwella cywirdeb signal ond hefyd yn ymestyn hyd oes weithredol y modiwlau transceiver optegol.
Pryder dybryd arall sy'n gysylltiedig ag amrywiadau tymheredd yw crosstalk, sy'n arbennig o hanfodol mewn cysylltiadau cyfathrebu sy'n mynnu lled band uchel dros bellteroedd hir. Ultra - Canolfannau data graddfa mawr -, er enghraifft, yn aml yn defnyddio amlblecsio rhaniad tonfedd (WDM) i ychwanegu at fewnbwn data ffibrau optegol trwy gyfuno ffrydiau data lluosog yn gyfochrog.
At hynny, mae datblygiadau mewn technoleg deuod laser yn gofyn am gynnydd cyfochrog mewn datrysiadau rheoli thermol. Wrth i drwybwn data gynyddu a bod y pellteroedd rhwng pwyntiau rhyng -gysylltiad yn ehangu, mae deuodau laser yn destun llwythi thermol uwch. Mae'r gwaethygu hwn yn golygu bod pecynnu'r deuodau hyn yn ymgorffori galluoedd pwmpio gwres gwell - i dynnu egni thermol o gydrannau electronig sensitif. Er mwyn gwagio'r gwres hwn yn effeithlon, mae micro -TECs sydd â ffactor llenwi uwch a ffactor ffurf deneuach yn hanfodol; Maent yn hanfodol wrth sicrhau gweithrediad effeithlon wrth gadw rheolaeth tonfedd lem a sefydlogrwydd tymheredd.
Mae micro -TECs yn cynnig sawl mantais: mae eu maint is yn hwyluso ymateb cyflymach i amrywiadau tymheredd, maent yn gwella perfformiad a dibynadwyedd deuodau laser, ac maent yn caniatáu ar gyfer cynhyrchu màs economaidd gyda'r defnydd pŵer is. Mae dyfodiad deunyddiau thermoelectric newydd a thechnegau gweithgynhyrchu manwl - wedi galluogi datblygu micro TECs cynyddol gryno. Mae'r datblygiadau hyn yn caniatáu ar gyfer miniaturization pecynnu deuodau laser heb gyfaddawdu ar sefydlogrwydd thermol, a thrwy hynny sicrhau bod y deuodau yn ymateb yn gyflym i newidiadau tymheredd - ffactor o'r pwys mwyaf mewn systemau cyfathrebu optegol. Mae gwell effeithlonrwydd, ynghyd â buddion costau trwybwn uchel a chostau gweithgynhyrchu is, yn cyfrannu'n uniongyrchol at well perfformiad a llai o gostau cyffredinol y system.
Mae datrysiadau Micro TEC, fel cyfres Optotec MBX newydd Laird, yn bwrpas - a ddyluniwyd ar gyfer sefydlogi tymheredd union ddeuodau laser (gweler Ffigur 2). Mae'r gyfres MBX Compact Ultra - yn cyflawni gofynion cymwysiadau deuod laser cyfoes trwy gynnwys ffactor ffurf llai, llai o ddefnydd pŵer, mwy o ddibynadwyedd, a chynhyrchu màs ffafriol yn economaidd. Gyda'i gilydd, mae'r priodoleddau hyn nid yn unig yn dyrchafu perfformiad ond hefyd yn ymestyn dibynadwyedd a hyd oes gweithredol deuodau laser, a thrwy hynny gataleiddio arloesiadau yng nghymwysiadau telathrebu cenhedlaeth nesaf -.
Wrth i fodiwlau transceiver optegol barhau i esblygu, mae cyflenwyr TEC yn beirianneg atebion llai, teneuach, a mwy y gellir eu haddasu yn geometregol sy'n darparu ar gyfer ffurfiau cryno heb aberthu perfformiad.
Ymhlith yr ystyriaethau dylunio allweddol ar gyfer micro TECs mae:
Capasiti oeri digonol: Rhaid i'r ddyfais allu rheoli modiwlau optegol sy'n gweithredu o fewn ystod pŵer o 1-3 wat yn effeithlon.
Dimensiynau Compact: Rhaid i'r TEC fod â ffactor ffurf symlach sy'n ffitio o fewn modiwlau transceiver wrth barhau i gyflawni perfformiad oeri effeithiol.
Uchel - GWEITHGAREDD CYFROL: Dylai'r dyluniad hwyluso prosesau gweithgynhyrchu a chydosod graddadwy, a thrwy hynny leihau costau cynhyrchu a chynyddu cynnyrch. Mae hyn yn sicrhau y gellir cynhyrchu TECs yn ddibynadwy ac yn economaidd ar gyfer lleoli graddfa fawr -.
Wrth i ddeallusrwydd artiffisial barhau i yrru'r galw am drosglwyddo data cyflymach a mwy effeithlon, mae disgwyl i'r farchnad transceiver optegol brofi twf ac arloesedd parhaus. Bydd datrysiadau oeri thermoelectric wedi'u haddasu yn chwarae rhan hanfodol wrth gynnal perfformiad a dibynadwyedd y cydrannau hanfodol hyn yn nhirwedd sy'n esblygu'n gyflym AI a thechnolegau canolfannau data.