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El calor es el enemigo de los circuitos impresos. Los avances en la densidad de las placas, impulsados por la demanda incesante de ancho de banda, agravan el problema. Reducir al mínimo el calor total generado por los componentes ofrece numerosas ventajas: mejora la integridad de los circuitos impresos, reduce los gastos de refrigeración y disminuye los costos de reparación y mantenimiento. ¿Qué más se puede pedir?
El calor acelera la degradación de los componentes, tanto en rendimiento como en integridad. Los componentes electrónicos deben mantenerse a temperaturas estables para evitar reacciones químicas que descompongan o alteren los materiales dentro de ellos. Una regla general es que la velocidad de las reacciones de producto químico se duplica por cada aumento de 10 °C.
El calor también puede ejercer presión sobre las propias placas, especialmente cuando estas funcionan a plena producción durante períodos prolongados. Incluso pequeñas cantidades de flexión y deformación pueden romper las delicadas conexiones del circuito, lo que degrada el rendimiento y provoca que los componentes o la propia placa fallen por completo.
El tráfico de red ha crecido a una CAGR del 27 % durante los últimos cinco años, y la demanda de volumen de datos y velocidad no hace más que aumentar. Las personas trabajarán desde casa con mayor frecuencia, y el trabajo híbrido marcará la nueva normalidad, lo que implica una dependencia aún mayor de las redes, del hardware que las sustenta y de los centros de datos donde se alojan. Una de las consecuencias es que los circuitos impresos de las redes son cada vez más densos (lo que permite cuadruplicar la velocidad sin aumentar el tamaño de los racks) y, por lo tanto, se genera más calor en el interior de los centros de datos.
La refrigeración activa ha sido durante mucho tiempo la solución, pero resulta costosa; se prevé que el mercado de la refrigeración activa para centros de datos supere los 20 mil millones de dólares en 2024. En general, el crecimiento de los gastos de los centros de datos está superando el incremento de los presupuestos generales de TI, lo que pone en peligro la rentabilidad. Sería un gran logro poder gestionar el calor en su fuente, reduciendo así la necesidad de recurrir a costosos sistemas de refrigeración activa.
Los materiales de gestión térmica, como los geles térmicos y los materiales de cambio de fase, desempeñan un papel fundamental a medida que las redes (y los dispositivos que las componen) se vuelven más potentes y generan más calor. Un ejemplo: si se aplican correctamente, los materiales térmicos, como una película delgada de microTIM, pueden reducir la temperatura de un módulo de 400 GbE en más de 5 °C, lo que representa una disminución significativa.
El resultado final: la disipación térmica contribuye a prolongar la vida útil de los componentes, reduce el tiempo de inactividad y los costos de reemplazo, ahorra dinero en refrigeración y permite una mayor densidad de ancho de banda en los centros de datos, todo ello al tiempo que se reducen los costos.
Los componentes electrónicos se calientan. Ese problema se ve exacerbado por la demanda de confiabilidad mejorada, mayor densidad de energía y mayor velocidad.
La gestión térmica, un elemento pequeño pero fundamental de la infraestructura de red, influye de manera significativa en el rendimiento operativo de la red. Pequeños cambios en los materiales de fabricación contribuyen a mejorar la confiabilidad, incluso ante las crecientes exigencias a las que se ven sometidas las redes y los componentes que las impulsan. Son un pequeño cambio con un gran impacto.
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