Teplo je nepriateľom dosiek plošných spojov. Skoky v hustote dosiek, podporované nikdy nekončiacim dopytom po šírke pásma, problém ešte zhoršujú. Minimalizácia agregovaného tepla generovaného komponentmi má množstvo výhod: Zlepšuje integritu dosiek plošných spojov, znižuje náklady na chladenie a znižuje náklady na opravy a údržbu. Čo sa vám nepáči?
Teplo urýchľuje degradáciu komponentov z hľadiska výkonu aj integrity. Elektronické komponenty sa musia udržiavať pri stabilných teplotách, aby sa predišlo chemickým reakciám, ktoré rozkladajú alebo menia materiály v ich vnútri; všeobecne platí, že rýchlosť chemických reakcií sa zdvojnásobí pri každom zvýšení o 10 °C.
Teplo môže namáhať aj samotné dosky, najmä ak dosky bežia na vysoký výkon dlhší čas. Dokonca aj malé množstvo ohýbania a deformácie môže zlomiť jemné vodiče obvodu, čo znižuje výkon a spôsobuje úplné zlyhanie komponentov alebo samotnej dosky.
Sieťová prevádzka za posledných päť rokov vzrástla o 27 % CAGR a dopyt po objeme a rýchlosti dát sa neustále zrýchľuje. Ľudia budú častejšie pracovať z domu, pričom hybridná práca je definíciou nového normálu. Znamená to ešte väčšiu závislosť od sietí, hardvéru, ktorý ich podporuje, a dátových centier, kde žijú. Jedným z dôsledkov sú hustejšie dosky s plošnými spojmi – štvornásobná rýchlosť bez zväčšenia veľkosti racku – a preto sa v dátových centrách generuje viac tepla.
Už dlho je riešením aktívne chladenie, ale je drahé: Predpokladá sa, že trh s aktívnym chladením dátových centier v roku 2024 prekročí 20 miliárd USD. Vo všeobecnosti rast nákladov na dátové centrá prevyšuje zvýšenie celkových rozpočtov na IT, čo ohrozuje ziskovosť. Významnou výhrou by bolo riadiť teplo pri jeho zdroji, čím by sa znížila potreba nákladného aktívneho chladenia.
Kľúčovú úlohu tu zohrávajú materiály na riadenie tepla, ako sú termálne gély a materiály s fázovou zmenou, pretože siete (a zariadenia, ktorých súčasťou sú) sa stávajú výkonnejšími a generujú viac tepla. Jeden príklad: Správne aplikované tepelné materiály, ako napríklad tenký film microTIM, môžu znížiť teplotu na 400 GbE module o viac ako 5 °C – ide o významný pokles.
Konečný výsledok: Rozptyl tepla pomáha zvyšovať očakávanú životnosť komponentov, znižuje prestoje a náklady na výmenu, šetrí peniaze na chladenie a umožňuje väčšiu hustotu šírky pásma v dátových centrách – to všetko pri znížení nákladov.
Elektronické komponenty sa zahrievajú. Tento problém sa len zhoršuje kvôli požiadavkám na zlepšenú spoľahlivosť, vyššiu hustotu výkonu a vyššiu rýchlosť.
Tepelný manažment – malý, ale dôležitý prvok sieťovej infraštruktúry – výrazne ovplyvňuje prevádzkový výkon siete. Malé zmeny vo výrobných materiáloch pomáhajú zlepšiť spoľahlivosť, a to aj napriek rastúcim požiadavkám na siete a komponenty, ktoré ich poháňajú. Sú malou zmenou s veľkým dopadom.