Molex发布新一代数据中心冷却解决方案中I/O模块热管理挑战和机遇的报告

  ICC讯（编译：Nina）美国伊利诺州Lisle，2024年5月21日--全球电子领导者和连接创新者Molex发表了一份报告，探讨了数据中心架构师和运营商，在努力平衡高速数据吞吐量需求与不断增长的功率密度的影响以及关键服务器和互连系统的散热需求时，热管理的缺陷和可能性。

  - 由于最快数据速率的需求不断增加，光I/O模块的功率要求将传统的强制空气冷却推向了运行极限

  - 向224Gbps PAM-4互连的转变将功率密度增加近4倍，从而增加了热管理成本和复杂性

  - 服务器和光模块热管理的进步包括先进的液体冷却解决方案和新的下拉式散热器(DDHS)技术

  Molex的《I/O模块热管理解决方案深度报告》（In-Depth Report of Thermal Management Solutions for I/O Modules）解决了传统热特性和管理方法的局限性，并探索了服务器和光模块冷却方面的新创新，以更好地支持112G和224G连接。（文末附有报告下载链接）

  Molex Enabling Solutions Group副总裁兼总经理Doug Busch表示：“随着市场对更快、更高效的数据处理和存储的需求持续快速增长，高性能服务器和系统产生的热量也在不断增加，这些服务器和系统需要扩展生成式人工智能应用，并支持从112Gbps PAM-4过渡到224Gbps PAM-4。光连接和光模块的集成，再加上新的冷却技术，将优化下一代数据中心的气流和热管理。Molex正在推动铜和光学平台以及电源管理产品中的热管理创新，以帮助我们的客户改善系统冷却能力，提高下一代数字中心的能效。”

  向224Gbps PAM-4的转变为创新的液体冷却带来了曙光

  服务器和网络基础设施之间的224Gbps PAM-4互连意味着每通道数据速率翻了一番。功耗也在激增，仅光模块在远程相干链路上就高达40W，高于几年前的12W，这意味着功率密度增加了近4倍。

  在这份信息丰富的报告中，Molex探讨了最新的空气冷却技术，以及在现有封装方式中集成创造性的液体冷却解决方案，以解决I/O模块日益增长的功率和热需求。报告讨论了直接到芯片的液体冷却、浸没冷却以及无源元件在增强主动冷却方面的作用。该报告还描述了可能最有效地适应芯片和I/O模块的高功率需求的冷却方法。

  为了解决冷却可插拔I/O模块方面的持续挑战，Molex推出了一种液体冷却解决方案，称为集成浮动底座（Integrated floating pedestal）。在这种情况下，与模块接触的每个底座都是弹簧式的，并且可以独立移动，从而允许将单个冷板实现为不同的1xN和2xN单列和堆叠笼配置。例如，这种用于1x6 QSFP-DD模块的解决方案利用了六个独立移动的底座，可以补偿端口堆叠高度的变化，同时确保无缝的热接触。因此，热量通过尽可能短的传导路径直接从产生热量的模块流到底座，以最小化热阻并最大化热传递效率。

  此外，Molex报告概述了与浸没式冷却相关的固有成本和风险，浸没式冷却提供了高效的热冷却，每个机架的热冷却功率超过约50kW，但需要对数据中心的架构进行全面检修。

  Molex下拉式散热器(DDHS)技术

  除了液冷，报告还详细介绍了模块设计和热表征的先进方法，这些方法有望改变高速网络互连的性能。特别是对于I/O，新的解决方案可以集成到服务器和交换机中，在不影响可靠性的情况下实现更高水平的散热。为此，该报告介绍了一种创新的Molex下拉式散热器(DDHS)解决方案，该解决方案最大限度地提高了传统散热片的传热能力，同时最大限度地减少了金属与金属之间的接触，从而避免了对组件的磨损。

  通过DDHS, Molex用一种解决方案取代了现有的散热片，该解决方案消除了光模块和热界面材料(TIM)之间的直接接触，从而实现了更简单、更耐用的安装，而不会产生摩擦或穿孔。因此，Molex的DDHS允许TIM成功实现超过100个插入周期。这种可靠的热管理解决方案适用于标准模块和机架安装的封装方式，同时有效地冷却高功率模块并提高整体功率效率。

  光模块冷却的未来

  作为开放计算项目（OCP）及其冷却环境项目的积极参与者，Molex正与其他行业领导者合作开发下一代冷却技术，以满足当今最苛刻的数据中心环境不断变化的热管理需求。

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

  报告下载链接：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