በአርቴፊሻል ኢንተለጀንስ ዘመን የማይክሮ ቴርሞኤሌክትሪክ ማቀዝቀዣ ሞጁሎች አተገባበር

በAI ኮምፒውቲንግ የኃይል ፍላጎቶች በፍጥነት መስፋፋት ምክንያት፣ የማይክሮ-ቴርሞኤሌክትሪክ ማቀዝቀዣዎች (ማይክሮ-ቴክስ) ፍላጎት በ2026 በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል። በAI የሚመሩ የመረጃ ማዕከላት በከፍተኛ ባንድዊድዝ ኦፕቲካል ግንኙነቶች ላይ እየመረኮዙ ሲሄዱ፣ በአንድ ተቋም በአስር ሺዎች የሚቆጠሩ የኦፕቲካል ሞጁሎች አሁን ከፍተኛ መጠን ያለው የውሂብ መጠን በብርሃን አቅራቢያ ባሉ ፍጥነቶች ያስተላልፋሉ። ይህ እድገት በመሠረቱ የተመሰረተው ከኮምፒውቲንግ ጥግግት ጋር በተያያዙ እየጨመረ በሚሄደው የሙቀት አስተዳደር ተግዳሮቶች ላይ ነው - በተለይም በAI መሠረተ ልማት - ትክክለኛ የሙቀት ቁጥጥር ለስርዓት አስተማማኝነት፣ ለሲግናል ታማኝነት እና ለመሳሪያ ረጅም ዕድሜ አስፈላጊ በሆነበት። እነዚህ ተግዳሮቶች በአራት ቁልፍ የትግበራ ጎራዎች ላይ ይታያሉ፡

1. ረጅም ርቀት ያለው የጀርባ አጥንት ማስተላለፊያ፡- ጥቅጥቅ ያለ የሞገድ ርዝመት ክፍፍል ማባዛት (DWDM) የኦፕቲካል ሞጁሎች - ከ80 ኪ.ሜ በላይ የማስተላለፊያ ርቀትን የመቆጣጠር ችሎታ ያላቸው - የሌዘር ዳዮድ የሙቀት መጠን መረጋጋትን በጠባብ መቻቻል ውስጥ ለመጠበቅ ማይክሮ-TECs (ማይክሮ ቴርሞኤሌክትሪክ ሞጁሎች፣ ማይክሮ ፔልቲየር ሞጁሎች) ያስፈልጋቸዋል፣ በዚህም የሞገድ ርዝመት እንዳይንሸራተት ይከላከላል እና በዋና አውታረ መረቦች ውስጥ የስፔክትራል ቻናል ማግለልን ያረጋግጣል።

2. ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸው የውሂብ ማዕከላት፡- በAI የሥልጠና ክላስተሮች እና በደመና ማስላት ተቋማት ውስጥ፣ ከፍተኛ ውህደት ያላቸው የፎቶኒክ የተቀናጁ ሰርኪዩቶች (PICs) ከፍተኛ አካባቢያዊ የሙቀት ፍሰቶችን ያመነጫሉ። ማይክሮ-TECs፣ ማይክሮ ቴርሞኤሌክትሪክ የማቀዝቀዣ ሞዱል፣ ማይክሮ ፔልቲየር ኤለመንቶች ለኮምፒዩተር እና ለማገናኘት ተስማሚ የአሠራር የሙቀት መጠንን ለማስቀጠል ተለዋዋጭ፣ በእውነተኛ ጊዜ የሙቀት መቆጣጠሪያ ይሰጣሉ።

3. የ5ጂ/6ጂ የቴሌኮሙኒኬሽን መሠረተ ልማት፡- የውጪ መሰረታዊ ጣቢያዎች በከፍተኛ የአካባቢ የሙቀት ልዩነቶች (ለምሳሌ፣ −40°ሴ እስከ +85°ሴ) ውስጥ ይሰራሉ። ማይክሮ-ቴክስ፣ ማይክሮ ፔልቲየር መሳሪያዎች፣ ማይክሮ ፔልቲየር ማቀዝቀዣዎች ባለሁለት አቅጣጫ የሙቀት ቁጥጥርን ያስችላሉ - ከፍተኛ የአካባቢ ሙቀት በሚኖርበት ጊዜ ማቀዝቀዝ እና በዜሮ-ዜሮ ሁኔታዎች ውስጥ ማሞቂያ - በሁሉም የአሠራር አካባቢዎች ያልተቋረጠ የኦፕቲካል ሞጁል ተግባርን ያረጋግጣል።

4. የተጣጣሙ የኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን ሲስተሞች፡- በሜትሮፖሊታን፣ ሰፊ ቦታ እና የባህር ሰርጓጅ ፋይበር-ኦፕቲክ ኔትወርኮች ውስጥ፣ የተጣጣሙ ትራንስሲቨሮች በኦፕቲካል ሲግናሎች ላይ ጥብቅ የሆነ የደረጃ እና የፖላራይዜሽን መረጋጋት መስፈርቶችን ያስገድዳሉ። ማይክሮ-TECs፣ ማይክሮ-ፔልቲየር ሞጁሎች፣ ማይክሮ ቴርሞኤሌክትሪክ ማቀዝቀዣዎች ንዑስ-ሚሊኬልቪን-ደረጃ የሙቀት መረጋጋትን ይሰጣሉ - ይህም የተቀናጀ የመለየት ታማኝነትን ለመጠበቅ እና የቢት ስህተት መጠኖችን ለመቀነስ ወሳኝ ነው (BER)።

5. የኢንዱስትሪ እና የተልዕኮ-ወሳኝ ግንኙነቶች፡- አስቸጋሪ በሆኑ አካባቢዎች - የኢንዱስትሪ አውቶሜሽን፣ የክትትል ስርዓቶች እና የአየር ላይ አፕሊኬሽኖችን ጨምሮ -- ማይክሮ-ቴክስ፣ ማይክሮ ፔልቲየር አባሎች በተራዘመ የሙቀት ክልል (−40°ሴ እስከ +105°ሴ) ጠንካራ የኦፕቲካል ሞጁል አፈፃፀምን ያረጋግጣሉ፣ ይህም የረጅም ጊዜ የአሠራር አስተማማኝነትን ይደግፋል።

I. እንደ ዋናው የእድገት አንቀሳቃሽ ትክክለኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ

ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸው የኦፕቲካል ሞጁሎች - በተለይም በ800ጂ፣ 1.6ቲ እና በሚወጡ 3.2ቲ የውሂብ መጠኖች የሚሰሩ - ለሙቀት መዛባት በጣም ስሜታዊ ናቸው። የሌዘር ዳዮዶች ውስጣዊ የሙቀት ጥገኛነትን ያሳያሉ፣ ይህም የአፈጻጸም መበላሸትን ያስከትላሉ፡

• የሞገድ ርዝመት መንሸራተት፡- ለምሳሌ የተከፋፈለ ግብረመልስ (DFB) ሌዘር መደበኛ የሞገድ ርዝመት - የሙቀት መጠን ~0.1 nm/°ሴ ያሳያል። በንግድ ኦፕሬቲንግ ክልል (0–70 °C)፣ ይህ እስከ 7 nm የሚደርስ የስፔክትራል ለውጥ - በብዙ የDWDM ስርዓቶች ውስጥ የቻናል ክፍተትን በማለፍ እና በቻናል መካከል ያለውን የክሮስቶክ እና የBER ጭማሪን በማነሳሳት ይተረጉማል።

• የኦፕቲካል ኃይል አለመረጋጋት፡ የሙቀት መለዋወጥ በቀጥታ የሌዘር ገደብ ጅረትን እና የቁልቁለት ቅልጥፍናን ይለውጣል፣ ይህም የውጤት ኃይል ልዩነት እና የሲግናል-ወደ-ጫጫታ ጥምርታ (SNR) እንዲቀንስ ያደርጋል።

• የተፋጠነ የመሳሪያ እርጅና፡- ከተመቻቸ የሙቀት ኤንቨሎፕ ውጭ ለረጅም ጊዜ የሚሰራ ስራ የመበስበስ ዘዴዎችን - የገጽታ ኦክሳይድ እና የኳንተም ጉድጓድ ጉድለት መስፋፋትን ጨምሮ - ያፋጥናል፣ ይህም ወደ ውድቀት የሚወስደውን አማካይ ጊዜ (MTTF) ይቀንሳል።

እነዚህን ገደቦች ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ በሚቀጥለው ትውልድ በAI የተመቻቹ የኦፕቲካል ሞጁሎች የሙቀት ማረጋጊያ ትክክለኛነት ±0.05 °ሴ ወይም ከዚያ በላይ እንዲሆን ያስገድዳሉ - ማይክሮ-ቴክስ፣ ማይክሮ ፔልቲየር መሳሪያዎች፣ ማይክሮ TEC ሞጁሎች፣ ማይክሮ ቴርሞኤሌክትሪክ ሞጁሎች ብቻ በታመቁ የቅርጽ ሁኔታዎች (<3 mm² የእግር አሻራ) እና ከ100 ms በታች የምላሽ ጊዜዎችን ሊያሟሉ የሚችሉ መስፈርቶች። በዚህም ምክንያት፣ ሁሉም ማለት ይቻላል መካከለኛ እና ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው 800G+ ሞጁሎች ማይክሮ-TECs፣ ማይክሮ-TEC ሞጁሎች፣ ማይክሮ ፔልቲየር መሳሪያዎች፣ ማይክሮ TE ሞጁሎች ትክክለኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ እና የተወሰኑ የሙቀት መቆጣጠሪያ ICዎችን ያዋህዳሉ - ውጤታማ በሆነ መንገድ የሌዘር መጋጠሚያ ሙቀትን ከሴፕት ነጥብ ±0.02 °ሴ ውስጥ "ይቆልፋሉ"።

በኦፕቲካል ሞጁሎች ውስጥ የሚገኙ የማይክሮ-ቴክስ፣ የማይክሮ ቴርሞኤሌክትሪክ ማቀዝቀዣ ሞጁሎች እና የማይክሮ ቴርሞኤሌክትሪክ አባሎች ተግባራዊ እሴት አቀራረብ ሶስት እርስ በርስ የሚደጋገፉ ልኬቶችን ያካትታል፡

• የስፔክትራል መረጋጋት፡ የሞገድ ርዝመት መንሸራተትን በንቃት መከልከል የቻናል ኦርቶጎናሊቲነትን ያረጋግጣል፣ የመስቀለኛ መንገድን ያስወግዳል እና በተለዋዋጭ የሙቀት ጭነቶች ስር ዝቅተኛ የBER ደረጃን ይጠብቃል፤

• የሲግናል ታማኝነት ማመቻቸት፡- ተለዋዋጭ የማቀዝቀዣ/ማሞቂያ የአካባቢ እና ጭነት-የሚፈጥሩ የሙቀት መለዋወጫ ክፍሎችን ያካክሳል፣ የኦፕቲካል ኃይልን ያረጋጋል እና የሞዱሌሽን ጥልቀት እና የመጥፋት ጥምርታን ያሻሽላል፤

• የዕድሜ ልክ ማራዘሚያ፡- ውጤታማ የሙቀት ማውጣት የሙቀት ውጥረት ክምችትን ይቀንሳል፣ የቁሳቁስ መበላሸትን ያዘገያል እና የመስክ ውድቀት መጠኖችን እስከ 40% ይቀንሳል (በአንድ የተፋጠነ የህይወት ሙከራ መረጃ)።

II. የማይክሮ-ቴክ፣ የማይክሮ ፔልቲየር ሞጁሎች በAI አገልጋይ ላይ የኤክስፖንሻል ልኬት

ዘመናዊ የAI ስልጠና አገልጋዮች በተለምዶ 16-32 ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸው የኦፕቲካል ሞጁሎችን ያዋህዳሉ - እያንዳንዳቸው 2-3 ማይክሮ-ቴሲዎችን፣ ማይክሮ ቴርሞኤሌክትሪክ ሞጁሎችን (ማይክሮ ቴርሞኤሌክትሪክ የማቀዝቀዣ ሞጁሎችን) እንደ የውሂብ ፍጥነት፣ የማሸጊያ አርክቴክቸር (ለምሳሌ፣ አብሮ የታሸጉ ኦፕቲክስ፣ CPO) እና የሙቀት ዲዛይን ህዳግ ላይ በመመስረት። በዚህም ምክንያት፣ አንድ ከፍተኛ ደረጃ ያለው የAI አገልጋይ ከ40-90 ማይክሮ-ቴሲዎችን (ማይክሮ-ፔልቲየር ኤለመንቶችን) ሊያካትት ይችላል - ይህም ከተለመዱት የኢንተርፕራይዝ አገልጋዮች ጋር ሲነጻጸር ከ5-10× ጭማሪን ይወክላል። እ.ኤ.አ. በ2026 በየዓመቱ ከ15 ሚሊዮን አሃዶች በላይ እንደሚሆኑ የሚገመተው ዓለም አቀፍ የ800G/1.6T ኦፕቲካል ሞጁል ጭነት ስላለ፣ የፔታባይት መጠን ያለው የAI ክላስተር አጠቃላይ የማይክሮ-ቴሲ ፍላጎት በዓመት በአስር ሚሊዮኖች የሚቆጠሩ አሃዶችን እንደሚደርስ ይጠበቃል።

III. የተቀላቀለ ፈሳሽ ማቀዝቀዣ + ማይክሮ-ቴክ (ማይክሮ ቴርሞኤሌክትሪክ የማቀዝቀዣ ሞጁሎች) አርክቴክቸር ብቅ ማለት

የሚቀጥለው ትውልድ የAI አፋጣኝ መሳሪያዎች - የNVIDIA GB300 መድረክን ጨምሮ - በአንድ ዲት ከ1,000 ዋት በላይ የጂፒዩ የኃይል ኤንቨሎፖችን ሲገፉ፣ የአየር ማቀዝቀዣ መፍትሄዎች በከፍተኛ ጥግግት መደርደሪያ ማሰማራት ውስጥ መሰረታዊ የቴርሞዳይናሚክ ገደቦች ላይ ደርሰዋል። ስለዚህ ፈሳሽ ማቀዝቀዣ ለመደርደሪያ እና ለቻሲስ ደረጃ የሙቀት አስተዳደር መደበኛ መስፈርት ሆኗል። በዚህ ፓራዲየም ውስጥ፣ የተዋረድ የማቀዝቀዣ ስትራቴጂ ብቅ ብሏል፡ ፈሳሽ ማቀዝቀዣ በስርዓት ደረጃ የጅምላ ሙቀትን ማስወገድን ያስተናግዳል፣ ማይክሮ-TECs (ማይክሮ ፔልቲየር ማቀዝቀዣዎች) ደግሞ በጥሩ ሁኔታ የተዋቀረ፣ የቺፕ-ደረጃ የሙቀት መቆጣጠሪያ ያከናውናሉ - በፎቶኒክ እና በኤሌክትሮኒክስ ሞተሮች ላይ ታይቶ የማይታወቅ የሙቀት ወጥነትን ያስችላሉ። ይህ ሲነርጂስቲክ አርክቴክቸር ማይክሮ-ቴከስን፣ ማይክሮ-ቴርሞኤሌክትሪክ ሞጁሎችን በAI ኮምፒውት የሙቀት ክምር ውስጥ እንደ ወሳኝ ማስቻያ - ረዳት አካል ብቻ ሳይሆን - አድርጎ ያስቀምጣቸዋል።

IV. በዓለም አቀፍ የአቅርቦት ገደቦች መካከል የተፋጠነ የሀገር ውስጥ መተካት

ከታሪክ አኳያ ሲታይ ከ80% በላይ ከፍተኛ ትክክለኛነት ያላቸው ማይክሮ-ቴክስ፣ ማይክሮ ቴርሞኤሌክትሪክ መሳሪያዎች (ማይክሮ TEC ሞጁሎች) የሚቀርቡት በጃፓን አምራቾች ነው። ሆኖም ግን፣ ከ AI ጋር የተያያዘው ፍላጎት እየጨመረ የመጣው ለነባር አቅራቢዎች - አንዳንዶቹ ከ26 ሳምንታት በላይ - የመሪነት ጊዜን አራዝሟል - እና ለስትራቴጂካዊ ደንበኞች የአቅም ምደባ ውስን ሆኗል። የሀገር ውስጥ የቻይና TEC ሞጁሎች አምራቾች በዚህ የመቀያየር ነጥብ ላይ እየተጠቀሙ ነው፡ የAEC-Q200 እና የቴልኮርዲያ GR-468 የብቃት ዑደቶችን ከTier-1 የኦፕቲካል ሞጁል አቅራቢዎች ጋር ማፋጠን፣ ወርሃዊ የምርት አቅምን ወደ ብዙ ሚሊዮን አሃዶች ደረጃዎች ማሳደግ እና ከዋና ዋና ዓለም አቀፍ አቻዎች ጋር የአፈጻጸም እኩልነትን (±0.03°C መረጋጋት፣ >1.2 W/mm² የማቀዝቀዣ ጥግግት) ማሳካት።

ባጭሩ፣ የAI ኮምፒውት ጥግግት ግኝቶች፣ የመተላለፊያ ይዘት መጨመር እና የፎቶኒክስ ውህደት ኢሚግሬሽንስ ውህደት ማይክሮ-ቴክስ (ማይክሮ ፔልቲየር ሞጁሎች) ከፔሪፈራል ቴርማል ክፍሎች ወደ መሰረታዊ የመሠረተ ልማት አካላት ከፍ እንዲል አድርጓል። አሁን እንደ “የማይታይ አስፈላጊነት” ሆነው ያገለግላሉ - ጸጥ ያለ ግን አስፈላጊ የAI የውሂብ ማዕከል የስራ ሰዓት፣ የስሌት throughput እና የረጅም ጊዜ የባለቤትነት ጠቅላላ ወጪ የሚወስኑ።

ቤይንግ ሁማኦ ኩሊንግ ኢኩዊንግ ኮርፖሬሽን ኃ.የተ.የግ.ማ. ማይክሮ-ቴርሞኤሌክትሪክ ማቀዝቀዣ ሞጁሎችን ዲዛይንና ማምረት ላይ ከሶስት አስርት ዓመታት በላይ ልምድ ያለው ኩባንያችን በዓለም አቀፍ ደንበኞች ዝርዝር መግለጫዎች መሰረት የተዘጋጁ የተለያዩ ጥቃቅን የሙቀት-ኤሌክትሪክ ማቀዝቀዣ መፍትሄዎችን በተሳካ ሁኔታ አዘጋጅቷል። እነዚህ ምርቶች በአየር ላይ፣ በሕክምና መሳሪያዎች፣ በኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን እና በትክክለኛ የኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ለቀጣዩ ትውልድ የሙቀት-ኤሌክትሪክ ማቀዝቀዣ ቴክኖሎጂዎች በጋራ ምህንድስና እና በጋራ ልማት ከዓለም አቀፍ አጋሮች ጋር ስትራቴጂካዊ ትብብርን በደስታ እንቀበላለን።

የTES1-00401T200 ዝርዝር መግለጫ

የሞቀ የጎን ሙቀት፡ 50°ሴ፣

ኢማክስ፡ 0.8A፣

ቪማክስ፡ 0.48 ቮልት

Qmax：0.3W

ዴልታ ቲ ቢክስ：76 ሴ

ኤሲአር፡ 0.5 ኦህም

መጠን፡ 2.3×1.1×0.95ሚሜ