AI કમ્પ્યુટિંગ પાવર જરૂરિયાતોના ઝડપી વિસ્તરણને કારણે, 2026 માં માઇક્રો-થર્મોઇલેક્ટ્રિક કુલર્સ (માઇક્રો-TECs) ની માંગમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે. AI-સંચાલિત ડેટા સેન્ટરો વધુને વધુ ઉચ્ચ-બેન્ડવિડ્થ ઓપ્ટિકલ ઇન્ટરકનેક્ટ્સ પર આધાર રાખે છે, તેથી દરેક સુવિધા દીઠ હજારો ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલો હવે પ્રકાશની નજીકની ઝડપે મોટા પ્રમાણમાં ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરે છે. આ વૃદ્ધિ મૂળભૂત રીતે કમ્પ્યુટ ઘનતાને આગળ વધારવા સાથે સંકળાયેલા વધતા થર્મલ મેનેજમેન્ટ પડકારોમાં મૂળ છે - ખાસ કરીને AI ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરમાં - જ્યાં ચોક્કસ તાપમાન નિયંત્રણ સિસ્ટમ વિશ્વસનીયતા, સિગ્નલ અખંડિતતા અને ઉપકરણની ટકાઉપણું માટે અનિવાર્ય બની ગયું છે. આ પડકારો ચાર મુખ્ય એપ્લિકેશન ડોમેન્સમાં પ્રગટ થાય છે:
1. લાંબા અંતરના બેકબોન ટ્રાન્સમિશન: ગાઢ તરંગલંબાઇ ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સિંગ (DWDM) ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સ - જે 80 કિમીથી વધુ ટ્રાન્સમિશન અંતર માટે સક્ષમ છે - ને ચુસ્ત સહિષ્ણુતામાં લેસર ડાયોડ તાપમાન સ્થિરતા જાળવવા માટે માઇક્રો-TECs (માઇક્રો થર્મોઇલેક્ટ્રિક મોડ્યુલ્સ, માઇક્રો પેલ્ટિયર મોડ્યુલ્સ) ની જરૂર પડે છે, જેનાથી તરંગલંબાઇના પ્રવાહને અટકાવી શકાય છે અને કોર નેટવર્ક્સમાં સ્પેક્ટ્રલ ચેનલ આઇસોલેશન સુનિશ્ચિત થાય છે.
2. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ડેટા સેન્ટર્સ: AI તાલીમ ક્લસ્ટરો અને ક્લાઉડ કમ્પ્યુટિંગ સુવિધાઓમાં, ઉચ્ચ-સંકલન ફોટોનિક ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ્સ (PICs) નોંધપાત્ર સ્થાનિક ગરમી પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. માઇક્રો-TECs, માઇક્રો થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ મોડ્યુલ, માઇક્રો પેલ્ટિયર તત્વો કમ્પ્યુટ અને ઇન્ટરકનેક્ટ સબસિસ્ટમ્સ માટે શ્રેષ્ઠ ઓપરેટિંગ તાપમાન જાળવવા માટે ગતિશીલ, રીઅલ-ટાઇમ થર્મોરેગ્યુલેશન પ્રદાન કરે છે.
3. 5G/6G ટેલિકોમ્યુનિકેશન ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર: આઉટડોર બેઝ સ્ટેશનો અતિશય આસપાસના તાપમાનના ભિન્નતા (દા.ત., -40 °C થી +85 °C) હેઠળ કાર્ય કરે છે. માઇક્રો-TECs, માઇક્રો પેલ્ટિયર ડિવાઇસ, માઇક્રો-પેલ્ટિયર કૂલર્સ દ્વિદિશ થર્મલ નિયમનને સક્ષમ કરે છે - પીક એમ્બિયન્ટ ગરમી દરમિયાન ઠંડક અને સબ-ઝીરો પરિસ્થિતિઓ દરમિયાન ગરમી - બધા ઓપરેશનલ વાતાવરણમાં અવિરત ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ કાર્યક્ષમતા સુનિશ્ચિત કરે છે.
4. સુસંગત ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સ: મેટ્રોપોલિટન, વાઇડ-એરિયા અને સબમરીન ફાઇબર-ઓપ્ટિક નેટવર્ક્સમાં, સુસંગત ટ્રાન્સસીવર્સ ઓપ્ટિકલ સિગ્નલો પર કડક તબક્કા અને ધ્રુવીકરણ સ્થિરતા આવશ્યકતાઓ લાદે છે. માઇક્રો-ટીઇસી, માઇક્રો-પેલ્ટિયર મોડ્યુલ્સ, માઇક્રો થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલર્સ સબ-મિલિકેલવિન-સ્તર તાપમાન સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે - સુસંગત શોધ વફાદારી જાળવવા અને બીટ એરર રેટ (BER) ઘટાડવા માટે મહત્વપૂર્ણ.
5. ઔદ્યોગિક અને મિશન-ક્રિટીકલ સંદેશાવ્યવહાર: કઠોર વાતાવરણમાં - જેમાં ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન, સર્વેલન્સ સિસ્ટમ્સ અને એરોસ્પેસ એપ્લિકેશન્સનો સમાવેશ થાય છે - માઇક્રો-TECs, માઇક્રો પેલ્ટિયર તત્વો વિસ્તૃત તાપમાન શ્રેણીઓ (−40 °C થી +105 °C) માં મજબૂત ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ કામગીરી સુનિશ્ચિત કરે છે, જે લાંબા ગાળાની ઓપરેશનલ વિશ્વસનીયતાને ટેકો આપે છે.
I. પ્રાથમિક વૃદ્ધિ ચાલક તરીકે ચોકસાઇ થર્મલ નિયંત્રણ
હાઇ-સ્પીડ ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સ - ખાસ કરીને જે 800G, 1.6T, અને ઉભરતા 3.2T ડેટા રેટ પર કાર્યરત છે - થર્મલ વિક્ષેપો પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ છે. લેસર ડાયોડ આંતરિક તાપમાન નિર્ભરતા દર્શાવે છે, જે કેસ્કેડીંગ કામગીરીમાં ઘટાડો લાવે છે:
• તરંગલંબાઇ ડ્રિફ્ટ: ઉદાહરણ તરીકે, વિતરિત પ્રતિસાદ (DFB) લેસરો ~0.1 nm/°C નો લાક્ષણિક તરંગલંબાઇ-તાપમાન ગુણાંક દર્શાવે છે. વાણિજ્યિક ઓપરેટિંગ રેન્જ (0–70 °C) ઉપર, આ 7 nm સુધી સ્પેક્ટ્રલ શિફ્ટમાં રૂપાંતરિત થાય છે - ઘણી DWDM સિસ્ટમોમાં ચેનલ અંતર કરતાં વધી જાય છે અને ઇન્ટર-ચેનલ ક્રોસસ્ટોક અને BER એસ્કેલેશનને પ્રેરિત કરે છે.
• ઓપ્ટિકલ પાવર અસ્થિરતા: તાપમાનમાં વધઘટ લેસર થ્રેશોલ્ડ કરંટ અને ઢાળ કાર્યક્ષમતાને સીધી રીતે નિયંત્રિત કરે છે, જેના પરિણામે આઉટપુટ પાવર વેરિઅન્સ અને ડિગ્રેડેડ સિગ્નલ-ટુ-નોઈઝ રેશિયો (SNR) થાય છે.
• ઉપકરણનું વૃદ્ધત્વ ઝડપી બને છે: શ્રેષ્ઠ થર્મલ પરબિડીયુંની બહાર લાંબા સમય સુધી કામગીરી ડિગ્રેડેશન મિકેનિઝમ્સને વેગ આપે છે - જેમાં ફેસેટ ઓક્સિડેશન અને ક્વોન્ટમ વેલ ખામી પ્રસારનો સમાવેશ થાય છે - નિષ્ફળતાનો સરેરાશ સમય (MTTF) ઘટાડે છે.
આ મર્યાદાઓને ધ્યાનમાં રાખીને, આગામી પેઢીના AI-ઓપ્ટિમાઇઝ્ડ ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સ ±0.05 °C અથવા તેનાથી વધુ તાપમાન સ્થિરીકરણ ચોકસાઈને ફરજિયાત કરે છે - આવશ્યકતાઓ જે ફક્ત માઇક્રો-TECs, માઇક્રો પેલ્ટિયર ઉપકરણો, માઇક્રો TEC મોડ્યુલ્સ, માઇક્રો થર્મોઇલેક્ટ્રિક મોડ્યુલ્સ જ કોમ્પેક્ટ ફોર્મ ફેક્ટર્સ (<3 mm² ફૂટપ્રિન્ટ) અને સબ-100 ms પ્રતિભાવ સમયની અંદર સંતોષી શકે છે. પરિણામે, વર્ચ્યુઅલ રીતે બધા મધ્યમ અને ઉચ્ચ-અંતિમ 800G+ મોડ્યુલ્સ ક્લોઝ્ડ-લૂપ થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સને એકીકૃત કરે છે જેમાં માઇક્રો-TECs, માઇક્રો-TEC મોડ્યુલ્સ, માઇક્રો પેલ્ટિયર ઉપકરણો, માઇક્રો TE મોડ્યુલ્સ ચોકસાઇ થર્મિસ્ટર્સ અને સમર્પિત તાપમાન નિયંત્રણ ICsનો સમાવેશ થાય છે - અસરકારક રીતે લેસર જંકશન તાપમાનને સેટપોઇન્ટના ±0.02 °C ની અંદર "લોકિંગ" કરે છે.
ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલમાં માઇક્રો-ટીઇસી, માઇક્રો થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ મોડ્યુલ્સ, માઇક્રો થર્મોઇલેક્ટ્રિક તત્વોના કાર્યાત્મક મૂલ્ય પ્રસ્તાવમાં ત્રણ પરસ્પર નિર્ભર પરિમાણોનો સમાવેશ થાય છે:
• સ્પેક્ટ્રલ સ્થિરતા: તરંગલંબાઇના પ્રવાહનું સક્રિય દમન ચેનલ ઓર્થોગોનાલિટીને સુનિશ્ચિત કરે છે, ક્રોસસ્ટોકને દૂર કરે છે, અને ગતિશીલ થર્મલ લોડ હેઠળ નીચા BER જાળવી રાખે છે;
• સિગ્નલ ફિડેલિટી ઑપ્ટિમાઇઝેશન: અનુકૂલનશીલ ઠંડક/ગરમી એમ્બિયન્ટ અને લોડ-પ્રેરિત થર્મલ ટ્રાન્ઝિયન્ટ્સ માટે વળતર આપે છે, ઓપ્ટિકલ પાવરને સ્થિર કરે છે અને મોડ્યુલેશન ઊંડાઈ અને લુપ્તતા ગુણોત્તરમાં સુધારો કરે છે;
• આજીવન વિસ્તરણ: કાર્યક્ષમ ગરમી નિષ્કર્ષણ થર્મલ તાણ સંચયને ઘટાડે છે, સામગ્રીના અધોગતિમાં વિલંબ કરે છે અને ક્ષેત્ર નિષ્ફળતા દર 40% સુધી ઘટાડે છે (પ્રવેગિત જીવન પરીક્ષણ ડેટા દીઠ).
II. AI સર્વર દીઠ માઇક્રો-TEC, માઇક્રો પેલ્ટીયર મોડ્યુલ્સ ડિપ્લોયમેન્ટનું ઘાતાંકીય સ્કેલિંગ
સમકાલીન AI તાલીમ સર્વર્સ સામાન્ય રીતે 16-32 હાઇ-સ્પીડ ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સને એકીકૃત કરે છે - દરેકને ડેટા રેટ, પેકેજિંગ આર્કિટેક્ચર (દા.ત., કો-પેકેજ્ડ ઓપ્ટિક્સ, CPO) અને થર્મલ ડિઝાઇન માર્જિનના આધારે 2-3 માઇક્રો-TECs, માઇક્રો થર્મોઇલેક્ટ્રિક મોડ્યુલ્સ (માઇક્રો થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ મોડ્યુલ્સ) ની જરૂર પડે છે. આમ, એક હાઇ-એન્ડ AI સર્વરમાં 40-90 માઇક્રો-TECs (માઇક્રો-પેલ્ટિયર એલિમેન્ટ્સ) શામેલ હોઈ શકે છે - જે પરંપરાગત એન્ટરપ્રાઇઝ સર્વર્સ કરતાં 5-10× વધારો દર્શાવે છે. 2026 સુધીમાં વૈશ્વિક 800G/1.6T ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ શિપમેન્ટ વાર્ષિક 15 મિલિયન યુનિટથી વધુ થવાનો અંદાજ છે, પેટાબાઇટ-સ્કેલ AI ક્લસ્ટરો માટે કુલ માઇક્રો-TEC માંગ દર વર્ષે લાખો યુનિટ સુધી પહોંચવાની અપેક્ષા છે.
III. હાઇબ્રિડ લિક્વિડ કૂલિંગ + માઇક્રો-ટીઇસી (માઇક્રો થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ મોડ્યુલ્સ) આર્કિટેક્ચરનો ઉદભવ
NVIDIA ના GB300 પ્લેટફોર્મ સહિત, આગામી પેઢીના AI એક્સિલરેટર્સ GPU પાવર એન્વલપ્સને 1,000 W પ્રતિ ડાઇથી આગળ ધકેલે છે, તેથી એર-કૂલિંગ સોલ્યુશન્સ ઉચ્ચ-ઘનતા રેક ડિપ્લોયમેન્ટમાં મૂળભૂત થર્મોડાયનેમિક મર્યાદા સુધી પહોંચી ગયા છે. તેથી, લિક્વિડ કૂલિંગ રેક- અને ચેસિસ-લેવલ થર્મલ મેનેજમેન્ટ માટે વાસ્તવિક ધોરણ બની ગયું છે. આ દાખલામાં, એક વંશવેલો કૂલિંગ વ્યૂહરચના ઉભરી આવી છે: લિક્વિડ કૂલિંગ સિસ્ટમ સ્તરે બલ્ક હીટ રિમૂવલને હેન્ડલ કરે છે, જ્યારે માઇક્રો-TECs (માઇક્રો પેલ્ટિયર કૂલર્સ) ફાઇન-ગ્રેઇન્ડ, ચિપ-લેવલ થર્મલ રેગ્યુલેશન કરે છે - ફોટોનિક અને ઇલેક્ટ્રોનિક ડાઇઝમાં અભૂતપૂર્વ થર્મલ એકરૂપતાને સક્ષમ બનાવે છે. આ સિનર્જિસ્ટિક આર્કિટેક્ચર AI કમ્પ્યુટ થર્મલ સ્ટેક્સમાં માઇક્રો-TECs, માઇક્રો-થર્મોઇલેક્ટ્રિક મોડ્યુલ્સને એક મહત્વપૂર્ણ સક્ષમકર્તા તરીકે સ્થાન આપે છે - ફક્ત સહાયક ઘટક તરીકે નહીં.
IV. વૈશ્વિક પુરવઠા મર્યાદાઓ વચ્ચે ઝડપી સ્થાનિક અવેજી
ઐતિહાસિક રીતે, 80% થી વધુ ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા માઇક્રો-TECs, માઇક્રો થર્મોઇલેક્ટ્રિક ઉપકરણો (માઇક્રો TEC મોડ્યુલ્સ) જાપાની ઉત્પાદકો દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવતા હતા. જોકે, AI-સંબંધિત માંગમાં વધારો થવાથી વર્તમાન સપ્લાયર્સ માટે લીડ ટાઇમ લંબાયો છે - કેટલાક 26 અઠવાડિયાથી વધુ - અને વ્યૂહાત્મક ગ્રાહકોને ક્ષમતા ફાળવણી મર્યાદિત થઈ ગઈ છે. સ્થાનિક ચાઇનીઝ TEC મોડ્યુલ્સ ઉત્પાદકો આ ઇન્ફ્લેક્શન પોઇન્ટનો લાભ લઈ રહ્યા છે: ટાયર-1 ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ વિક્રેતાઓ સાથે AEC-Q200 અને Telcordia GR-468 લાયકાત ચક્રને વેગ આપી રહ્યા છે, માસિક ઉત્પાદન ક્ષમતાને મલ્ટિ-મિલિયન-યુનિટ સ્તરો સુધી વધારી રહ્યા છે, અને અગ્રણી આંતરરાષ્ટ્રીય સમકક્ષો સાથે પ્રદર્શન સમાનતા (±0.03 °C સ્થિરતા, >1.2 W/mm² ઠંડક ઘનતા) પ્રાપ્ત કરી રહ્યા છે.
સારાંશમાં, AI કમ્પ્યુટ ડેન્સિટી પ્રગતિઓ, બેન્ડવિડ્થ એસ્કેલેશન અને ફોટોનિક્સ ઇન્ટિગ્રેશન આવશ્યકતાઓના સંગમથી માઇક્રો-TECs (માઇક્રો પેલ્ટિયર મોડ્યુલ્સ) પેરિફેરલ થર્મલ ઘટકોથી પાયાના માળખાગત તત્વોમાં ઉન્નત થયા છે. તેઓ હવે "અદ્રશ્ય આવશ્યકતા" તરીકે સેવા આપે છે - AI ડેટા સેન્ટર અપટાઇમ, કોમ્પ્યુટેશનલ થ્રુપુટ અને લાંબા ગાળાના માલિકીના કુલ ખર્ચનો એક શાંત છતાં અનિવાર્ય નિર્ણાયક.
બેઇંગ હુઇમાઓ કૂલિંગ ઇક્વિપમેન્ટ કંપની લિમિટેડ, માઇક્રો-થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ મોડ્યુલ્સ, માઇક્રો-ટીઇસીએસના ડિઝાઇન અને ઉત્પાદનમાં ત્રણ દાયકાથી વધુ કુશળતા સાથે, અમારી કંપનીએ આંતરરાષ્ટ્રીય ગ્રાહકોના વિશિષ્ટતાઓ અનુસાર લઘુચિત્ર થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ સોલ્યુશન્સનો વૈવિધ્યસભર પોર્ટફોલિયો સફળતાપૂર્વક વિકસાવ્યો છે. આ ઉત્પાદનો એરોસ્પેસ, મેડિકલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન, ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન્સ અને ચોકસાઇ ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. અમે આગામી પેઢીની થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ ટેકનોલોજીના સહ-એન્જિનિયરિંગ અને સંયુક્ત વિકાસ માટે વૈશ્વિક ભાગીદારો સાથે વ્યૂહાત્મક સહયોગનું સ્વાગત કરીએ છીએ.
TES1-00401T200 સ્પષ્ટીકરણ
ગરમ બાજુનું તાપમાન: ૫૦ સે.,
મહત્તમ: ૦.૮A,
મહત્તમ વી: 0.48V
ક્યૂમેક્સ: ૦.૩ વોટ
ડેલ્ટા ટી મહત્તમ: 76 સે
ACR: 0.5 ઓહ્મ
કદ: 2.3×1.1×0.95mm
પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-૧૧-૨૦૨૬
