In dieser Fallstudie wird untersucht, wie eine widerstandsfähige, dünne wärmeleitfähige Schnittstellenbeschichtung die Wärme reduziert und die Leistung von Rechenzentrums-Switchen verbessert.
- Hersteller von Ethernet-Switches für Rechenzentren müssen sich mit dem Bedarf an schnelleren Datenraten und den damit verbundenen Herausforderungen auseinandersetzen.
- Ein Hindernis für die maximale Leistung auf Linecard-Ebene ist die Wärme, die von steckbaren optischen Modulen mit höherer Leistung, auch bekannt als POMs oder Transceiver, erzeugt wird.
- Traditionelle Methoden der Wärmeableitung über Metall-zu-Metall-Schnittstellen zwischen POMs und ihren mitlaufenden Kühlkörpern sind für die Leistungsabgabe neuerer Transceiver-Designs, die zwischen 10 W und bis zu 35 W pro Modul liegen kann, nicht optimal. In einer einzelnen Linecard kann es bis zu 32 POMs geben.
- Wärmeleitmaterialien der älteren Generation – wie herkömmliche Phasenwechselfolien – sind nicht geeignet, da sie nach mehrmaligem Einsetzen und Ziehen von POM abkratzen. Dadurch wird die Temperaturbeständigkeit beeinträchtigt, und es können flüchtige Stoffe in das System des Rechenzentrums gelangen.
- Das war der Grund, warum ein führender Hersteller von Switches nach einer neuen, innovativen Lösung zur Wärmekontrolle suchte, um die Betriebstemperaturen seiner 20-W-Transceiver-Anwendung zu senken.
- In Zusammenarbeit mit einem führenden Hersteller fortschrittlicher Kühlkörper hat Henkel sein langlebiges mikrothermisches Schnittstellenmaterial (microTIM) auf vernickelte Aluminiumkühlkörper aufgebracht und diese mit dem QSFP-DD 400 GbE‑Transceiver-Design des Switch-Herstellers getestet.
- Die Leistungsbewertung erfolgte, indem Thermoelemente an vier Stellen auf den Modulen und eines an der Schnittstelle zwischen Kühlkörper und POM angebracht wurden. Die Temperaturen wurden sowohl bei Metall-auf-Metall-Kühlkörpern (Modul zu Kühlkörper ohne Wärmeleitmaterial) als auch bei mit BERGQUIST® microTIM mTIM 1028-beschichteten Kühlkörpern von Henkel gemessen.
- Die Temperaturwerte wurden an allen fünf Stellen beim ersten Zusammenstecken (Transceiver mit Kühlkörper), nach 100 x ziehen/stecken und nach 250 x ziehen/stecken gemessen.
Die durchschnittliche Temperaturänderung (ΔT, °C) über alle fünf Temperatursensoren betrug:
Die Kundenanalyse bestätigte die internen Testdaten von Henkel. BERGQUIST® microTIM mTIM 1028 von Henkel zeigte eine durchschnittliche Temperaturabsenkung gegenüber einer Grenzfläche von Metall zu Metall von anfänglich 3 °C, 7,4 °C nach 100 x ziehen/stecken und 6,4 °C nach 250 x ziehen/stecken. Aufgrund dieses Erfolges ist diese Kombination aus Modul und Kühlkörper jetzt im Einsatz und sorgt in Rechenzentren auf der ganzen Welt für eine bessere Switch-Leistung.
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