Y8T111 液冷光模块

更新时间:2022-04-21 07:04:23 阅读量:1148

现在交换机的功耗越来越大,在如何降低交换机温度就变得非常重要了,咱们在2021合集的第155页-161页分析了数据中心的光模块升级到800G时热设计的问题与解决。

那是基于风冷的基础上来的。是传统的方式,现在有液冷技术,以前简单写过,今天略聊一聊原因。

Y4T301 阿里浸没式数据中心

Y5T45 绝缘冷却液体

风冷,是基于空气对流的设计来传导温度,由于空气是热的不良导体,通常我们利用空气来保暖的场景,处处可见,大棉裤二棉袄,那种蓬松是为了留住空气,利用空气的隔热效果实现的保暖。让人体的微弱自辐射的热能不至于流失。冬天穿羽绒服暖和是以为羽绒夹着的空气是热的不良导体,冬天舔铁,舌头被冻住,那是因为铁是热的良导体。


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在交换机中散热,大约可以分为三类,一是风冷,二是TEC制冷,三是液冷。


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风冷,虽然流动的空气比不动的空气散热效果好,但也有限,采用这种方式就是为了便宜。

TEC的空调式是制冷,或者在水里泡一泡降温,都比风冷的效果更好。TEC制冷成本高,功耗大。

用液冷,介于二者之间,比风冷的成本高,但散热效果好,比TEC的制冷效果弱,但好在成本低、功耗也低。

液冷是在风冷解决不了目前交换机大功耗的前提下,相对低成本且能达成目的的一种技术路线。


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用液冷,因为选的不是普通的水,而是绝缘液体,就是咱们对TO、BOX气密封粗检的绝缘类的液体,含有氟油的绝缘液。

所以对光模块的电路影响不大,绝缘液体的介电常数的可能对高频信号略有影响,也整体可控。


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液冷主要的问题是对光路的影响,因为数据中心的光模块大多数选择的是“非气密”封装,意味着如果不做改变,那么会导致液体进入光学腔体内。

其次,即使是气密封装,但很多的结构是无源光路的部分处于气密腔之外,比如透镜等材料。

光路是与光学折射率息息相关的,空气的折射率为1做的传统设计,在进入到液体中时,折射率改变,光的焦点啊、耦合效率啊就出现变化。

对光模块而言,就是两种方式。

要么就在整体光路中堵住绝缘液,这比气密封装的路径更大,气密是对有源光芯片中的活泼金属做的气密空间,对空气不产生化学反应的透镜、隔离器、尾纤插芯等等元件是不考虑密封性的。而液冷则需要考虑这个部分。

要么就针对绝缘液的折射率修改光学设计,让光模块泡在液体中,光学可呈现正确路径。


4月23号是光模块与硅光集成技术的解析,包括了硅光的特性,以及硅光芯片的应用、产业以及封装。

5月14号,GR468解析,5月底,做OFC2022年光学技术进展的解析,

6月份安排了一个整期的光模块系列解读,包括的光模块的选型与发展趋势,市场,光器件封装与可靠性,光芯片的原理(激光器芯片/调制器芯片/探测器芯片/硅光芯片)

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