Жасанды интеллект есептеу қуатына қойылатын талаптардың тез өсуіне байланысты, микротермоэлектрлік салқындатқыштарға (Micro-TEC) сұраныс 2026 жылы айтарлықтай өсті. Жасанды интеллект негізіндегі деректер орталықтары жоғары өткізу қабілеттілігі бар оптикалық өзара байланыстарға көбірек сүйенетіндіктен, әрбір нысанда ондаған мың оптикалық модульдер қазір үлкен көлемдегі деректерді жарыққа жақын жылдамдықпен жібереді. Бұл өсім негізінен есептеу тығыздығын, әсіресе жасанды инфрақұрылымда, жетілдірумен байланысты жылу басқару қиындықтарының артуымен байланысты, мұнда дәл температураны бақылау жүйенің сенімділігі, сигнал тұтастығы және құрылғының ұзақ қызмет етуі үшін қажет болды. Бұл қиындықтар төрт негізгі қолданба саласында көрінеді:
1. Ұзақ қашықтыққа магистральдық тарату: 80 км-ден асатын тарату қашықтығына қабілетті тығыз толқын ұзындығын бөлу мультиплекстеу (DWDM) оптикалық модульдері лазерлік диодтың температурасының тұрақтылығын қатаң төзімділік шегінде ұстап тұру үшін Micro-TEC (микро термоэлектрлік модульдер, Micro Peltier модульдері) қажет, осылайша толқын ұзындығының дрейфін болдырмайды және негізгі желілерде спектрлік арна оқшаулануын қамтамасыз етеді.
2. Жоғары өнімді деректер орталықтары: Жасанды интеллект оқыту кластерлерінде және бұлтты есептеу қондырғыларында жоғары интеграцияланған фотондық интегралды схемалар (ЖИК) айтарлықтай локализацияланған жылу ағындарын тудырады. Микро-TEC, Микро термоэлектрлік салқындату модулі, Микро Пельтье элементтері есептеу және өзара байланысты ішкі жүйелер үшін оңтайлы жұмыс температурасын ұстап тұру үшін динамикалық, нақты уақыт режиміндегі терморегуляцияны қамтамасыз етеді.
3. 5G/6G телекоммуникациялық инфрақұрылымы: Сыртқы базалық станциялар қоршаған орта температурасының күрт өзгеруі кезінде (мысалы, −40 °C-тан +85 °C-қа дейін) жұмыс істейді. Micro-TEC, Micro-Peltier құрылғылары, микро-Peltier салқындатқыштары екі бағытты жылуды реттеуге мүмкіндік береді — қоршаған ортаның ең жоғары температурасы кезінде салқындату және нөлден төмен температура кезінде қыздыру — барлық жұмыс орталарында үздіксіз оптикалық модульдің жұмысын қамтамасыз етеді.
4. Когерентті оптикалық байланыс жүйелері: Метрополитендік, кең аумақтық және су асты талшықты-оптикалық желілерінде когерентті қабылдағыш-таратқыштар оптикалық сигналдарға қатаң фазалық және поляризация тұрақтылығы талаптарын қояды. Микро-TEC, Микро-пельтье модульдері, микротермоэлектрлік салқындатқыштар милликельвин деңгейінен төмен температура тұрақтылығын қамтамасыз етеді, бұл когерентті анықтау дәлдігін сақтау және бит қателіктерінің деңгейін (BER) азайту үшін маңызды.
5. Өнеркәсіптік және маңызды байланыс: Өнеркәсіптік автоматтандыруды, бақылау жүйелерін және аэроғарыштық қолданбаларды қоса алғанда, қатал орталарда Micro-TEC, микропелье элементтері ұзақ мерзімді пайдалану сенімділігін қолдайтын ұзақ температура диапазондарында (−40 °C-тан +105 °C-қа дейін) оптикалық модульдің берік жұмысын қамтамасыз етеді.
I. Негізгі өсу қозғаушы күші ретінде дәл термиялық бақылау
Жоғары жылдамдықты оптикалық модульдер, әсіресе 800G, 1.6T және жаңадан пайда болып келе жатқан 3.2T деректер жылдамдығында жұмыс істейтіндер, термиялық ауытқуларға өте сезімтал. Лазерлік диодтар температураға тәуелділікті көрсетеді, бұл каскадты өнімділіктің төмендеуіне әкеледі:
• Толқын ұзындығының дрейфі: Мысалы, таралған кері байланыс (DFB) лазерлері ~0,1 нм/°C толқын ұзындығы мен температура коэффициентінің типтік көрсеткішін көрсетеді. Коммерциялық жұмыс диапазонында (0–70 °C) бұл 7 нм-ге дейін спектрлік ығысуға әкеледі — көптеген DWDM жүйелерінде арна аралығынан асып түседі және арнааралық айқас және BER эскалациясын тудырады.
• Оптикалық қуаттың тұрақсыздығы: Температураның ауытқуы лазердің шекті тогы мен көлбеу тиімділігін тікелей модуляциялайды, бұл шығыс қуатының ауытқуына және сигнал-шуыл қатынасының (SNR) төмендеуіне әкеледі.
• Құрылғының қартаюын жеделдету: Оңтайлы жылулық қабықтан тыс ұзақ уақыт жұмыс істеу ыдырау механизмдерін, соның ішінде фасет тотығуын және кванттық ұңғыма ақауларының көбеюін жеделдетеді, бұл істен шығудың орташа уақытын (MTTF) азайтады.
Осы шектеулерді ескере отырып, келесі буын жасанды интеллектпен оңтайландырылған оптикалық модульдер температураны тұрақтандыру дәлдігін ±0,05 °C немесе одан жоғары деңгейде талап етеді — бұл талаптарды тек Micro-TEC, микро пельтье құрылғылары, микро TEC модульдері, микро термоэлектрлік модульдер ықшам форма факторларында (<3 мм² із) және 100 мс-тан аз жауап беру уақытында қанағаттандыра алады. Демек, барлық дерлік орта және жоғары деңгейлі 800G+ модульдері Micro-TEC, Micro-TEC модульдері, микро пельтье құрылғылары, микро TE модульдерінің дәлдік термисторлары және арнайы температураны басқару интегралдық схемаларынан тұратын тұйық циклді термобасқару жүйелерін біріктіреді — лазерлік түйіспе температурасын белгіленген мәннен ±0,02 °C шегінде тиімді түрде «құлыптайды».
Микро-TEC, микротермоэлектрлік салқындату модульдері, оптикалық модульдердегі микротермоэлектрлік элементтердің функционалдық құндылығы үш өзара тәуелді өлшемнен тұрады:
• Спектрлік тұрақтылық: Толқын ұзындығының дрейфін белсенді түрде басу арнаның ортогоналдылығын қамтамасыз етеді, айқаспалылықты жояды және динамикалық жылу жүктемелері кезінде төмен BER деңгейін сақтайды;
• Сигналдың дәлдігін оңтайландыру: бейімделгіш салқындату/қыздыру қоршаған орта мен жүктемеден туындаған жылулық өтпелі процестерді өтейді, оптикалық қуатты тұрақтандырады және модуляция тереңдігі мен сөну коэффициентін жақсартады;
• Қызмет ету мерзімін ұзарту: Тиімді жылу алу термиялық кернеудің жиналуын азайтады, материалдың тозуын кешіктіреді және өрістің істен шығу деңгейін 40%-ға дейін төмендетеді (жеделдетілген қызмет ету мерзімін сынау деректері бойынша).
II. Micro-TEC экспоненциалды масштабтауы, әрбір жасанды интеллект серверіне микропелтиер модульдерін орналастыру
Қазіргі заманғы жасанды интеллект оқыту серверлері әдетте 16-32 жоғары жылдамдықты оптикалық модульдерді біріктіреді — олардың әрқайсысы деректер жылдамдығына, қаптама архитектурасына (мысалы, бірлескен қаптамадағы оптика, CPO) және жылулық дизайн маржасына байланысты 2-3 Micro-TEC, микротермоэлектрлік модульдерді (микротермоэлектрлік салқындату модульдері) қажет етеді. Осылайша, бір жоғары деңгейлі жасанды интеллект сервері 40-90 Micro-TEC (Micro-peltier элементтері) қамтуы мүмкін, бұл дәстүрлі кәсіпорын серверлерімен салыстырғанда 5-10 есеге артуды білдіреді. 2026 жылға қарай жаһандық 800G/1.6T оптикалық модуль жеткізілімдері жылына 15 миллион бірліктен асады деп болжанып отырғандықтан, петабайт масштабты жасанды интеллект кластерлеріне деген жалпы Micro-TEC сұранысы жылына ондаған миллион бірлікке жетеді деп күтілуде.
III. Гибридті сұйық салқындату + Micro-TEC (микротермоэлектрлік салқындату модульдері) архитектураларының пайда болуы
Келесі буын жасанды интеллект үдеткіштері, соның ішінде NVIDIA GB300 платформасы, GPU қуат конверттерін бір штампқа 1000 Вт-тан асырған сайын, ауамен салқындату шешімдері жоғары тығыздықтағы сөрелерді орналастыруда негізгі термодинамикалық шектеулерге жетті. Сондықтан сұйық салқындату сөре және шасси деңгейіндегі термиялық басқарудың іс жүзіндегі стандартына айналды. Бұл парадигма шеңберінде иерархиялық салқындату стратегиясы пайда болды: сұйық салқындату жүйе деңгейінде көп мөлшердегі жылуды кетіруді жүзеге асырады, ал Micro-TEC (микро пельтье салқындатқыштары) ұсақ түйіршікті, чип деңгейіндегі термиялық реттеуді орындайды - бұл фотондық және электрондық штамптар бойынша бұрын-соңды болмаған термиялық біркелкілікті қамтамасыз етеді. Бұл синергетикалық архитектура Micro-TEC, микротермоэлектрлік модульдерді жасанды интеллект есептеу термиялық стектерінде тек көмекші компонент емес, маңызды мүмкіндік беруші ретінде орналастырады.
IV. Әлемдік жеткізілім шектеулері жағдайында жеделдетілген ішкі алмастыру
Тарихи тұрғыдан алғанда, жоғары дәлдіктегі Micro-TEC, Micro термоэлектрлік құрылғылардың (Micro TEC модульдері) 80%-дан астамы жапон өндірушілерімен жеткізілген. Дегенмен, жасанды интеллектке байланысты сұраныстың артуы қазіргі жеткізушілердің жеткізу мерзімін ұзартты — кейбіреулері 26 аптадан асады — және қуатты стратегиялық тұтынушыларға бөлуді шектеді. Қытайдың отандық TEC модульдерін өндірушілері осы бұрылыс нүктесін пайдаланып жатыр: 1-ші деңгейдегі оптикалық модуль жеткізушілерімен AEC-Q200 және Telcordia GR-468 біліктілік циклдарын жеделдету, ай сайынғы өндіріс қуатын миллиондаған бірлік деңгейіне дейін кеңейту және жетекші халықаралық әріптестермен өнімділік паритетіне (±0,03 °C тұрақтылық, >1,2 Вт/мм² салқындату тығыздығы) қол жеткізу.
Қорытындылай келе, жасанды интеллект есептеу тығыздығындағы жетістіктердің, өткізу қабілеттілігінің артуының және фотониканы интеграциялаудың императивтерінің бірігуі Micro-TEC (Micro-peltier модульдері) құрылғыларын перифериялық термиялық компоненттерден негізгі инфрақұрылым элементтеріне дейін көтерді. Олар қазір «көрінбейтін қажеттілік» ретінде қызмет етеді — жасанды интеллект деректер орталығының жұмыс уақытының, есептеу өткізу қабілетінің және ұзақ мерзімді жалпы меншік құнының үнсіз, бірақ ажырамас детерминанты.
Микротермоэлектрлік салқындату модульдерін жобалау және өндіру саласында отыз жылдан астам тәжірибесі бар Beiing Huimao Cooling Equipment Co., Ltd. компаниясы Micro-TECS компаниясымен бірге халықаралық клиенттердің талаптарына сәйкес келетін миниатюралық термоэлектрлік салқындату шешімдерінің алуан түрлі портфолиосын сәтті әзірледі. Бұл өнімдер аэроғарыш, медициналық аспаптар, оптикалық байланыс және дәл өнеркәсіптік қолданбаларда кеңінен қолданылады. Біз келесі буын термоэлектрлік салқындату технологияларын бірлесіп жобалау және бірлесіп әзірлеу үшін жаһандық серіктестермен стратегиялық ынтымақтастықты құптаймыз.
TES1-00401T200 сипаттамасы
Ыстық бүйірлік температура: 50 C,
Imax: 0,8A
Vmax: 0,48 В
Qmax：0.3W
Дельта T макс: 76 C
ACR: 0,5 Ом
Өлшемі: 2.3×1.1×0.95мм
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 11 тамыз
