5G-, Ai- en IoT-edge-verwerking stimuleren thermische ontwerpprioriteiten

Opkomende technologieën verleggen de grenzen van ontwerpingenieurs die werken om producten te leveren die veilig, krachtig en betrouwbaar zijn. Bezorgdheid over thermische toepassingen en de toepassing van thermische analyse zijn in toenemende mate kritische onderdelen van het proces van het ontwerpen van elektronische apparaten voor de IT- en datacentersectoren.

Het komende jaar zullen nieuwe prioriteiten voor thermisch ontwerp grotendeels worden aangedreven door technologieën zoals kunstmatige intelligentie (AI), het internet der dingen (IoT), 5G en edge computing, zo blijkt uit recent onderzoek van Future Facilities, dat software voor thermisch ontwerp maakt. . "Recente technologische ontwikkelingen van de afgelopen jaren hebben geleid tot ongekende veranderingen in de manier waarop ingenieurs naar hun ontwerpen kijken", zegt Chris Aldham, productmanager bij Future Facilities. "De introductie van AI, 5G, edge computing en het internet der dingen hebben allemaal grote implicaties voor hoe - en waar - elektronica moet werken, en dat betekent op zijn beurt een hele reeks nieuwe overwegingen vanuit een thermisch perspectief."

In een digitaal rondetafelgesprek , thermische ontwerpers, ingenieurs en experts van verschillende organisaties - waaronder Facebook, HP Enterprise, QuantaCool, Engineered Fluids, CommScope, Vertiv, 6SigmaET en Binghamton University - kwamen bijeen om aantekeningen te vergelijken. De groep identificeerde een handvol thermische ontwerpprioriteiten, waaronder:

• De behoefte aan hybride koeling om met nieuwe IoT-omgevingen om te gaan

• Bewaking op afstand van koelsystemen in edge-computing-apparaten

• Nauwkeurigere monitoring en simulatie van energieverbruik in datacenters

• Thermische koeloplossingen voor 5G-basisstations en nieuwe AI-hardware

• Hulpprogramma's die deze nieuwe technologieën en omgevingen nauwkeurig kunnen simuleren

Ontwerpingenieurs begrijpen momenteel de complexiteit van thermische problemen met betrekking tot deze nieuwe technologieën, maar werken eraan om de nuances te begrijpen. Hoewel ingenieurs bijvoorbeeld de eisen begrijpen die AI stelt aan verwerkingskracht en de enorme hoeveelheden gegenereerde gegevens, weten ze misschien niet wat ze het beste kunnen zeggen om deze systemen te koelen of hoe ze een hoog stroomverbruik kunnen aanpakken, legde Aldham uit. IoT biedt ondertussen andere uitdagingen, zoals de manier waarop de vraag naar meer functionaliteit en de kleinere apparaatgrootte verandert hoe thermisch beheer moet worden afgehandeld. "Zowel AI als het IoT zullen in de toekomst innovatieve koeloplossingen stimuleren om aan de veranderende thermische eisen te voldoen", zegt Ernesto Ferrer, thermisch ingenieur bij HP Enterprise. "Componenten en systemen die luchtgekoeld waren, zullen steeds meer innovatieve koeltechnieken moeten gebruiken - steeds meer vloeistofkoeling, hybride koeling en volledige immersiekoeling."

Bovendien worstelen ingenieurs met de mogelijk zwaardere omgevingen die aanwezig zullen zijn in opkomende edge-datacenters. “Edge computing betekent dat datacenters in een telecom-centrische richting worden gebracht; hiervoor is een cross-overperiode nodig tussen deze twee industrieën die de neiging hebben om hun systemen op totaal verschillende manieren te koelen”, zegt Tom Craft, technisch directeur bij CommScope.

Bovendien wordt de drang naar thermische tests nog verergerd door de manieren waarop opkomende technologieën in combinatie worden gebruikt. Aldham vertelde EEWeb:

In deze nieuwe technologische grenzen zullen ontwerpers ervoor moeten zorgen dat apparaten betaalbaar en gemakkelijk te onderhouden zijn. "Thermische ingenieurs moeten ontwerpen snel kunnen aanpassen aan deze nieuwe technologieën", zegt Aldham. “Naarmate de stroomdichtheid toeneemt, moeten complexere koelsystemen worden ontwikkeld om IT-apparatuur in bedrijf te houden. Thermische simulatie kan helpen bij het ontwikkelen van de complexe oplossing en het verkorten van de ontwikkeltijd.”

>> Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op onze zustersite, EEWeb:"AI, IoT, 5G en Edge Computing Shape Thermal Design."

Hailey McKeefry is hoofdredacteur van EBN.