Хиймэл оюун ухааны тооцооллын эрчим хүчний хэрэгцээ хурдацтай тэлж байгаатай холбогдуулан бичил термоэлектрик хөргөгч (Micro-TECs)-ийн эрэлт 2026 онд мэдэгдэхүйц өссөн. Хиймэл оюун ухаанд суурилсан өгөгдлийн төвүүд өндөр зурвасын өргөнтэй оптик холболтод улам бүр найдаж байгаа тул байгууламж бүрт хэдэн арван мянган оптик модулиуд одоо гэрлийн ойролцоо хурдаар асар их хэмжээний өгөгдлийг дамжуулж байна. Энэхүү өсөлт нь тооцооллын нягтралыг сайжруулахтай холбоотой дулааны удирдлагын бэрхшээлүүд, ялангуяа хиймэл оюун ухааны дэд бүтцэд, системийн найдвартай байдал, дохионы бүрэн бүтэн байдал, төхөөрөмжийн урт наслалтын хувьд нарийн температурын хяналт зайлшгүй шаардлагатай болсонтой холбоотой юм. Эдгээр бэрхшээлүүд нь хэрэглээний дөрвөн гол салбарт илэрдэг:
1. Алсын зайн гол дамжуулалт: 80 км-ээс хэтрэх зайд дамжуулах чадвартай нягт долгионы уртын хуваалтын мультиплекс (DWDM) оптик модулиуд нь лазер диодын температурын тогтвортой байдлыг хатуу хүлцлийн хүрээнд хадгалахын тулд Micro-TEC (микро термоэлектрик модулиуд, Микро пельтье модулиуд) шаарддаг бөгөөд ингэснээр долгионы уртын зөрүүгээс сэргийлж, гол сүлжээнд спектрийн сувгийн тусгаарлалтыг баталгаажуулдаг.
2. Өндөр хүчин чадалтай өгөгдлийн төвүүд: Хиймэл оюун ухааны сургалтын кластерууд болон үүлэн тооцооллын байгууламжуудад өндөр интеграцчилалтай фотоник интеграцчилал хэлхээ (PIC) нь орон нутгийн дулааны урсгалыг ихээхэн хэмжээгээр үүсгэдэг. Микро-TEC, Микро термоэлектрик хөргөлтийн модуль, Микро Пелтиер элементүүд нь тооцоолох болон холбох дэд системүүдийн оновчтой ажиллах температурыг хадгалахын тулд динамик, бодит цагийн терморегуляцийг хангадаг.
3. 5G/6G цахилгаан холбооны дэд бүтэц: Гаднах суурь станцууд нь орчны температурын эрс хэлбэлзэлд (жишээ нь, −40 °C-аас +85 °C хүртэл) ажилладаг. Микро-TEC, Микро Пелтиер төхөөрөмж, микро-Пелтиер хөргөгч нь хоёр чиглэлт дулааны зохицуулалтыг идэвхжүүлдэг - орчны оргил халуунд хөргөх, тэгээс доош нөхцөлд халаах - бүх үйл ажиллагааны орчинд оптик модулийн тасралтгүй ажиллагааг хангах.
4. Когерент оптик холбооны системүүд: Хотын, өргөн уудам болон шумбагч онгоцны шилэн кабелийн сүлжээнд когерент дамжуулагч нь оптик дохионуудад фазын болон туйлшралын тогтвортой байдлын хатуу шаардлагыг тавьдаг. Микро-TEC, Микро-пелтиер модулиуд, микро термоэлектрик хөргөгч нь милликелвинээс доош түвшний температурын тогтвортой байдлыг хангадаг бөгөөд энэ нь когерент илрүүлэлтийн үнэн зөв байдлыг хадгалах, битийн алдааны түвшинг (BER) багасгахад чухал үүрэгтэй.
5. Аж үйлдвэрийн болон чухал ач холбогдолтой харилцаа холбоо: Аж үйлдвэрийн автоматжуулалт, хяналтын систем, сансрын хэрэглээ зэрэг хүнд нөхцөлд Micro-TEC, микро пельтье элементүүд нь урт хугацааны температурын хязгаарт (−40 °C-аас +105 °C хүртэл) оптик модулийн бат бөх ажиллагааг хангаж, урт хугацааны үйл ажиллагааны найдвартай байдлыг дэмждэг.
I. Нарийвчлалтай дулааны хяналт нь өсөлтийн гол хөдөлгөгч хүч юм
Өндөр хурдны оптик модулиуд, ялангуяа 800G, 1.6T болон шинээр гарч ирж буй 3.2T өгөгдлийн хурдаар ажилладаг модулиуд нь дулааны хэлбэлзэлд маш мэдрэмтгий байдаг. Лазер диодууд нь температурын дотоод хамаарлыг харуулдаг бөгөөд энэ нь каскадын гүйцэтгэлийн доройтлыг өдөөдөг:
• Долгионы уртын хэлбэлзэл: Жишээлбэл, тархсан хариу үйлдэл (DFB) лазерууд нь ~0.1 нм/°C долгионы урт-температурын ердийн коэффициентийг үзүүлдэг. Арилжааны ашиглалтын хүрээнд (0–70 °C) энэ нь 7 нм хүртэл спектрийн шилжилтэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь олон DWDM системд сувгийн зайг давж, сувгийн хоорондын хөндлөн яриа болон BER эскалацияг үүсгэдэг.
• Оптик чадлын тогтворгүй байдал: Температурын хэлбэлзэл нь лазерын босго гүйдэл болон налуугийн үр ашгийг шууд зохицуулж, гаралтын чадлын хэлбэлзэл болон дохио-шуугианы харьцаа (SNR)-ийг бууруулдаг.
• Төхөөрөмжийн хурдассан хөгшрөлт: Хамгийн оновчтой дулааны бүрхүүлээс гадуур удаан хугацаагаар ажиллах нь задралын механизмыг хурдасгадаг бөгөөд үүнд талын исэлдэлт болон квант худгийн согогийн тархалт зэрэг орно - эвдрэлийн дундаж хугацааг (MTTF) бууруулдаг.
Эдгээр хязгаарлалтуудыг харгалзан үзвэл дараагийн үеийн хиймэл оюун ухаанаар оновчтой болгосон оптик модулиуд нь температурын тогтворжуулалтын нарийвчлалыг ±0.05 °C буюу түүнээс дээш байлгахыг шаарддаг бөгөөд энэ шаардлагыг зөвхөн Micro-TEC, микро пелтье төхөөрөмж, микро TEC модулиуд, микро термоэлектрик модулиуд авсаархан хэлбэр хүчин зүйлс (<3 мм² ул мөр) болон 100 мс-ээс бага хариу үйлдэл үзүүлэх хугацаанд хангаж чадна. Үүний үр дүнд бараг бүх дунд болон өндөр зэрэглэлийн 800G+ модулиуд нь Micro-TEC, Micro-TEC модулиуд, микро пелтье төхөөрөмж, микро TE модулийн нарийвчлалтай термистор, тусгай температурын хяналтын IC-үүдээс бүрдсэн хаалттай гогцооны дулааны удирдлагын системийг нэгтгэдэг бөгөөд энэ нь лазерын уулзварын температурыг тогтоосон цэгээс ±0.02 °C дотор үр дүнтэй "түгждэг".
Микро-TEC, микро термоэлектрик хөргөлтийн модулиуд, оптик модулиуд дахь микро термоэлектрик элементүүдийн функциональ үнэ цэнийн санал нь харилцан хамааралтай гурван хэмжээсийг агуулдаг:
• Спектрийн тогтвортой байдал: Долгионы уртын хэлбэлзлийг идэвхтэй дарангуйлах нь сувгийн ортогонал байдлыг хангаж, хөндлөн огтлолыг арилгаж, динамик дулааны ачааллын дор BER-ийг бага байлгадаг;
• Дохионы үнэн зөв байдлын оновчлол: Дасан зохицох хөргөлт/халаалт нь орчны болон ачааллаас үүдэлтэй дулааны шилжилтийг нөхөж, оптик хүчийг тогтворжуулж, модуляцийн гүн ба унтралтын харьцааг сайжруулдаг;
• Ашиглалтын хугацааг уртасгах: Үр ашигтай дулааны олборлолт нь дулааны стрессийн хуримтлалыг бууруулж, материалын задралыг удаашруулж, талбайн эвдрэлийн түвшинг 40% хүртэл бууруулдаг (хурдасгасан ашиглалтын туршилтын өгөгдөл тус бүрээр).
II. Micro-TEC-ийн экспоненциал масштаб, хиймэл оюун ухааны сервер бүрт микро пелтье модулиудыг байршуулах
Орчин үеийн хиймэл оюун ухааны сургалтын серверүүд нь ихэвчлэн 16-32 өндөр хурдны оптик модулийг нэгтгэдэг бөгөөд тус бүр нь өгөгдлийн хурд, сав баглаа боодлын архитектур (жишээ нь, хамтарсан савлагааны оптик, CPO) болон дулааны дизайны хязгаараас хамааран 2-3 Микро-TEC, микро термоэлектрик модуль (микро термоэлектрик хөргөлтийн модуль) шаарддаг. Иймээс нэг өндөр зэрэглэлийн хиймэл оюун ухааны сервер нь 40-90 Микро-TEC (Микро-пелтиер элемент)-ийг багтааж болох бөгөөд энэ нь уламжлалт корпорацийн серверүүдээс 5-10 дахин их өсөлтийг илэрхийлдэг. Дэлхийн 800G/1.6T оптик модулийн тээвэрлэлт 2026 он гэхэд жилд 15 сая нэгжээс давна гэж тооцоолж байгаа тул петабайт хэмжээний хиймэл оюун ухааны кластеруудын нийт Micro-TEC эрэлт хэрэгцээ жилд хэдэн арван сая нэгжид хүрнэ гэж тооцоолж байна.
III. Эрлийз шингэн хөргөлт + Микро-TEC (микро термоэлектрик хөргөлтийн модулиуд) архитектурын үүсэл
Дараагийн үеийн хиймэл оюун ухааны хурдасгуурууд - үүнд NVIDIA-ийн GB300 платформ багтдаг - GPU-ийн чадлын хязгаарыг нэг цооног тутамд 1000 Вт-аас хэтрүүлэхийн хэрээр агаарын хөргөлтийн шийдлүүд нь өндөр нягтралтай тавиурын байршилд үндсэн термодинамикийн хязгаарт хүрсэн. Тиймээс шингэн хөргөлт нь тавиур болон явах эд ангийн түвшний дулааны менежментийн де факто стандарт болсон. Энэхүү парадигмын хүрээнд шаталсан хөргөлтийн стратеги гарч ирсэн: шингэн хөргөлт нь системийн түвшинд их хэмжээний дулааныг зайлуулдаг бол Micro-TECs (микро пельтье хөргөгч) нь нарийн ширхэгтэй, чип түвшний дулааны зохицуулалтыг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь фотоник болон электрон цооногуудад урьд өмнө байгаагүй дулааны жигд байдлыг бий болгодог. Энэхүү синергетик архитектур нь микро-TECs, микро-термоэлектрик модулиудыг хиймэл оюун ухааны тооцооллын дулааны стекүүдэд зөвхөн туслах бүрэлдэхүүн хэсэг биш, харин чухал идэвхжүүлэгч болгон байрлуулдаг.
IV. Дэлхийн нийлүүлэлтийн хязгаарлалтын үед дотоодын орлуулалтыг хурдасгасан
Түүхээс харахад өндөр нарийвчлалтай Micro-TEC, Micro TEC модулиудын 80 гаруй хувийг Японы үйлдвэрлэгчид нийлүүлдэг байжээ. Гэсэн хэдий ч хиймэл оюун ухаантай холбоотой эрэлт хэрэгцээ өсөн нэмэгдэж байгаа нь одоогийн нийлүүлэгчдийн хүргэх хугацааг уртасгаж, зарим нь 26 долоо хоногоос давж, стратегийн хэрэглэгчдэд хүчин чадлын хуваарилалтыг хязгаарлаж байна. Хятадын дотоодын TEC модулиудын үйлдвэрлэгчид энэхүү эргэлтийн цэгийг ашиглаж байна: Tier-1 оптик модулийн үйлдвэрлэгчидтэй хамтран AEC-Q200 болон Telcordia GR-468 мэргэшлийн мөчлөгийг хурдасгаж, сарын үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг олон сая нэгжийн түвшинд хүргэж, тэргүүлэгч олон улсын түншүүдтэй гүйцэтгэлийн паритет (±0.03 °C тогтвортой байдал, >1.2 Вт/мм² хөргөлтийн нягтрал)-д хүрч байна.
Товчхондоо, хиймэл оюун ухааны нягтралын тооцооллын нээлт, зурвасын өргөтгөл, фотоникийн интеграцийн зайлшгүй шаардлагуудын нэгдэл нь Micro-TECs (Micro peltier модулиуд)-ийг захын дулааны бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс суурь дэд бүтцийн элементүүд болгон өргөжүүлсэн. Эдгээр нь одоо хиймэл оюун ухааны өгөгдлийн төвийн ажиллах хугацаа, тооцооллын хүчин чадал, эзэмшлийн урт хугацааны нийт өртгийн чимээгүй боловч зайлшгүй тодорхойлогч "үл үзэгдэх зайлшгүй шаардлага" болж байна.
Бийинг Хуймао Хөргөлтийн Тоног Төхөөрөмж ХХК нь бичил термоэлектрик хөргөлтийн модулиудыг зохион бүтээх, үйлдвэрлэх чиглэлээр гучин гаруй жилийн туршлагатай бөгөөд Micro-TECS компани нь олон улсын үйлчлүүлэгчдийн техникийн шаардлагад нийцүүлэн боловсруулсан олон төрлийн бяцхан термоэлектрик хөргөлтийн шийдлүүдийн багцыг амжилттай боловсруулсан. Эдгээр бүтээгдэхүүнийг сансар судлал, эмнэлгийн багаж хэрэгсэл, оптик холбоо, нарийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд өргөнөөр ашигладаг. Бид дараагийн үеийн термоэлектрик хөргөлтийн технологийг хамтран инженерчлэх, хамтарсан хөгжүүлэх чиглэлээр дэлхийн түншүүдтэй стратегийн хамтын ажиллагааг сайшааж байна.
TES1-00401T200 Үзүүлэлт
Халуун талын температур: 50 C,
Imax: 0.8A
Vmax: 0.48V
Qmax：0.3W
Дельта Т хамгийн ихдээ: 76 C
ACR: 0.5 Ом
Хэмжээ: 2.3×1.1×0.95мм
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 8-р сарын 11
